1、第二章 恒定电流 6 导体的电阻 学习目标 1.通过对决定导体电阻的因素的探究，体会控制变量法。(难点)2.掌握决定导体的因素及计算公式。(重点)3.理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系。自 主 预 习 探 新 知 一、影响导体电阻的因素1实验探究项目内容 实验目的探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系 实验电路 实验方法_法 实验原理串联的 a、b、c、d 电流相同，电压与导体的电阻成_，测量出它们的电压就可知道它们的电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素正比控制变量2.逻辑推理探究(1)导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分
2、析出导体的电阻。(2)导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻R1S。(3)导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而的导体电阻不同。Rl材料不同二、电阻定律1内容：同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度 l 成，与它的横截面积 S 成；导体电阻还与构成它的材料有关。2公式：RlS。3符号意义：l 表示导体沿电流方向的长度，S 表示垂直于电流方向的横截面积，是，表征材料的。导电性能正比反比电阻率4材料特性应用(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作。(2)金属的电阻率随温度的升高而，可用来制作电阻温度计，精密
3、的电阻温度计用铂制作。(3)有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作。标准电阻增大三、电阻率1物理意义：反映了材料的好坏。电阻率越小，_越好。2单位：国际单位欧姆米，符号是 m。3决定因素：电阻率 由材料自身的特性和温度决定。纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。导电性能导电性能1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)由 RUI 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。()(2)电阻率 与导体的长度 L 和横截面积 S 有关。()(3)电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关。()(4)电阻率大的导体，电阻一定很大。()2如图所示，
4、a、b、c 为同一种材料做成的电阻，b 与 a 的长度相等，b 的横截面积是 a 的两倍；c 与 a 的横截面积相等，c 的长度是 a 的两倍。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是()AV1 的示数是 V3 的 2 倍BV1 的示数是 V2 的 2 倍CV2 的示数是 V1 的 2 倍DV2 的示数是 V3 的 2 倍B 由 RlS，a、b、c 的电阻之比为 R1R2R3214，三者串联，电流相等，则电压比等于电阻比，选项 B 正确。3神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质髓质累积而成的，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为 8106 m。
5、某生物体中的某段髓质神经纤维可看作高 20 cm、半径为 4 cm 的圆柱体，当在其两端加上电压 U100 V 时，该神经开始发生反应，则引起该神经纤维产生感觉的最小电流为()A0.31 AB0.62 AC0.15 A D0.43 AA 由 RlS，可知 R3.18108，所以 IUR0.31 A，A正确。合 作 探 究 攻 重 难 对电阻定律的理解和应用1.对电阻定律的理解(1)公式 RlS是导体电阻的决定式，如图所示为一块长方体铁块，若通过电流为 I1，则 R1 abc；若通过电流为 I2，则R2 cab。(2)适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。(3)电阻定律是
6、通过大量实验得出的规律。2RlS与 RUI 的比较公式RlSRUI 电阻的决定式电阻的定义式 说明了电阻由导体的哪些因素决定，可以说 R 与 l 成正比，与 S 成反比提供了求电阻的方法，并不能说电阻与 U 和 I 有关系 区别只适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体适用于纯电阻元件 联系RlS对 RUI 补充说明了导体的电阻不取决于 U 和 I，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积【例 1】两根完全相同的金属导线 A 和 B，如果把其中的一根A 均匀拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？思路点拨：(1)导线拉长 2 倍后，导线的 不变，l 变
7、为原来 2 倍，体积不变，S 变为原来的12。(2)R、l、S 满足 RlS。解析 金属导线原来的电阻为 RlS，拉长后 l2l，因为体积 VlS 不变，所以 SS2，RlS4lS4R。对折后 ll2，S2S，所以 RlSl/22SR4，则 RR161。答案 161上例中，若将变化后的 A、B 两个导线串联在同一电路中，则它两端的电压之比为多少？提示：两电阻串联时，电压之比等于电阻之比，故电压之比为161。应用 RlS解题的技巧(1)明确导体的形状改变后，电阻率不会发生变化。(2)导体的形状改变后，体积不变，由 Vl1S1l2S2 确定 l2 与 l1、S2 与 S1 的关系。(3)由 RlS
8、确定电阻关系。1如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长 ab2bc。当将 A与 B 接入电压为 U 的电路中时，电流为 I；若将 C 与 D 接入电压为U 的电路中，则电流为()A4I B2IC12ID14IA 设沿 AB 方向的横截面积为 S1，沿 CD 方向的横截面积为S2，则有S1S212，AB 接入电路时电阻为 R1，CD 接入电路时电阻为R2，则有R1R2labS1lbcS241，由欧姆定律得电流之比I1I2R2R114，解得 I24I14I，故 A 正确。电阻R和电阻率的比较电阻 R电阻率 物理意义反映导体对电流的阻碍作用大小，R 大，阻碍作用大反映材料导电性能的好坏，大，导电性能差
9、 决定因素由导体的材料、长度和横截面积由导体的材料、温度决定，与导体的形状无关 单位欧姆()欧姆米(m)联系 大，R 不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R 大，不一定大，导电性能不一定差【例 2】关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是()A导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时才具有电阻B由 RUI 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零D 导体的电阻率由材料本身性质决定，并随温度变化而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，
10、与导体两端电压及导体中电流大小无关，A、B、C 错；电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，D 对。电阻与电阻率的辨析(1)导体的电阻越大，说明导体对电流的阻碍作用越大，不能说明导体的电阻率一定越大。(2)电阻率越大，材料的导电性能越差，但用这种材料制成的电阻不一定大，决定电阻大小的因素和决定电阻率大小的因素是不同的。2(多选)下列关于电阻率的说法中正确的是()A电阻率与导体的长度和横截面积有关B电阻率由导体的材料决定，且与温度有关C电阻率大的导体，电阻一定大D有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻BD 材料是决定电阻率大小的主要因素，另外电阻率还与温度
11、有关，A 错，B 对；由 RSl 知，导体的电阻大小与电阻率、导体的长度和横截面积都有关系，电阻率大的导体，电阻不一定大，C错；有些合金的电阻率(如锰铜合金)几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻，D 对。课 堂 小 结 知 识 脉 络 1.对电阻及电阻定律的理解与应用。2.区分电阻与电阻率。当 堂 达 标 固 双 基 1(多选)关于电阻率 RSl，下列说法中正确的是()A 与导体的长度 l 成反比，与导体的电阻 R 和横截面积 S 成正比B 与导体的材料有关C合金的电阻率大于纯金属的电阻率D温度升高时，金属导体的电阻率增大BCD 电阻率 反映材料导电性能的强弱，与材料、温度等有关，选项
12、B、C、D 正确。2 一根阻值为 R 的均匀电阻丝，长为 l，横截面积为 S。设温度不变，在下列情况下其阻值仍为 R 的是()A当 l 不变，S 增大一倍时B当 S 不变，l 增大一倍时C当 l 和 S 都变为原来的12时D当 l 和横截面的半径都增大一倍时C 根据电阻定律 RlS可知，只有选项 C 正确。3(多选)对于常温下一根阻值为 R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是()A常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的 10 倍，则电阻变为 10RB常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为14RC给金属丝加上逐渐从零增大到 U0 的电压，则任一状态下的UI 值不变D把金属丝温度降低到绝对零度附近，
13、电阻率会突然变为零的现象称为超导现象BD 设原电阻 RlS，当 l10l 时，由体积不变原理求得横截面积变成 S 110S，所以电阻变为 RlS10l110S100R，A 错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为12R 的电阻并联，其总阻值为14R，B 正确；金属丝的电阻率 随温度升高而增大，当金属丝两端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率 随温度升高而增大，因而 RlSUI 将逐渐增大，C 错误；金属丝的电阻率随温度的降低而减小，把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零的现象称为超导现象，D 正确。课 时 分 层 作 业 点击右图进入 Thank you for watching!