1、第2节电阻学习目标1.知道电阻定律，并能进行有关计算。(科学思维)2.理解电阻率的概念。(物理观念)3.了解身边的电阻，知道滑动变阻器的原理及其在电路中的应用。(科学态度与责任)一、探究影响导线电阻的因素1电阻：导线对电流的阻碍作用。2电阻的测量伏安法(1)原理：用电压表测出导线两端的电压U，用电流表测出导线中通过的电流I，代入公式R求出导线的电阻。(2)电路图(如图所示)3探究影响导线电阻的因素(1)合理猜想：影响导线电阻R的因素有导线的长度l、横截面积S和材料。(2)探究方法：控制变量法。(3)探究过程保持材料和S不变，探究R与l的关系，结论：电阻大小与导体的长度成正比。保持材料和l不变，
2、探究R与S的关系，结论：电阻大小与导体的横截面积成反比。保持l和S不变，探究R与材料的关系，结论：不同的材料电阻不同。二、电阻定律1内容：导体的电阻R与导体的长度l成正比，与导体的横截面积S成反比，还与导体的材料有关。2公式：R，式中称为材料的电阻率。3电阻率(1)意义：反映材料导电性能的物理量，电阻率越小，材料的导电性能越强。(2)单位：欧姆米，符号：m。(3)决定因素：由导体的材料决定。(4)影响因素：金属材料的电阻率一般会随温度的升高而增大；但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小。三、身边的电阻1有些合金材料(如锰铜合金)的温度系数很小，表明电阻几乎不受温度的影响，这种材料可用来制
3、作标准电阻。2某些金属材料(如铜)的温度系数相对大一些，可用来制作电阻温度计。3半导体材料用来作热敏电阻、光敏电阻、用于自动控制。4电阻的种类：固定电阻、可调电阻(滑动变阻器、电位器等)、敏感电阻等。1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)导线越长，其电阻一定越大。()提示由R可知，导体电阻取决于、l、S三个因素。(2)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体其电阻越大。()提示同(1)。(3)任何导电材料的电阻率都是随温度的升高而增大。()提示半导体材料的电阻率随温度升高而减小。(4)用来制作标准电阻的锰铜和镍铜合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。()2(多选)下列叙述
4、正确的是()A导体的电阻和导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比B导体的电阻由导体本身的物理性质决定，和导体两端的电压及导体中的电流大小无关C对于确定的导体，其两端的电压和通过它的电流的比值等于它的电阻值D一定的电流流过导体，电阻越大，其电压降越大BCD导体的电阻是由导体本身的性质决定的，与其两端的电压和通过它的电流无关。对于确定的导体，其两端的电压和通过导体的电流成正比，即UIR。3下列关于电阻率的说法正确的是()A电阻率与导体的长度l和横截面积S有关B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C电阻率大的导体，电阻一定很大D有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响
5、，可用来制成电阻温度计B电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度和横截面积无关，选项A错误，B正确；由R知，大，R不一定大，选项C错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，而不能制成电阻温度计，选项D错误。对电阻定律的理解公式R和R的比较两个公式RR区别电阻的定义式电阻的决定式提供了一种测R的方法提供了一种测导体电阻率的方法适用任何导体适用金属导体类比：E，C类比：Ek，C联系R是对R的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积【例1】一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为64
6、 ，则导线原来的电阻值为()A128 B32 C4 D2 思路点拨：电阻计算要用R。一根导线总体积VlS不变。C一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，则横截面积变为原来的，因为导线的体积不变，则长度变为原来的4倍，根据电阻定律R，可知电阻变为原来的16倍，所以导线原来的电阻为4 ，选项C正确。上例中若原有导线的电阻为R，将其对折后，其电阻变为多少？解析由于导线体积不变，对折后长度l，横截面积S2S由公式R可知，RR。答案R公式R的应用策略(1)公式R中的l是沿电流方向的导体长度，S是垂直电流方向的横截面积。(2)一定形状的几何导体，当长度和横截面积发生变化时，导体的电阻率
7、不变，体积不变，由VSl可知l和S成反比，当长度拉伸为原来n倍，横截面积S是原来的，电阻是原来的n2倍。当长度压缩为原来的，横截面积S是原来的n倍，电阻是原来的。1如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab2bc，当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比RABRCD为()A14B12C21 D41D设沿AB方向横截面积为S1，沿CD方向横截面积为S2，则有，AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有，所以D正确。电阻和电阻率的比较1.电阻率是一个反映导体材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。2电阻率与温度的关系及应用(1)金属的电阻率随温度的升
8、高而增大，可用于制作电阻温度计。(2)半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻。(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。3电阻R与电阻率的比较物理量电阻R电阻率物理意义反映导体对电流阻碍作用的大小，R越大，阻碍作用越大反映材料导电性能的好坏，越大，导电性能越差决定因素由材料、温度和导体形状决定由材料、温度决定，与导体形状无关单位欧姆()欧姆米(m)区别大，R不一定大，导体对电流的阻碍作用不一定大；R大，不一定大，导电性能不一定差【例2】下列关于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
9、导体中有电流通过时导体才具有电阻B由R可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反比C将一根导线从中间一分为二，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、合金的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫作超导现象D导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，它只与导体的长度、横截面积和材料有关，与导体中是否有电流通过及电流的大小均无关；电阻率的大小和导体的几何形状无关，只与材料的性质和温度有关，选项A、B、C错误。一般金属、合金的电阻率随温度升高而增大，随温度降低而减小，当温度降低到某一温度(大于0 K)时，某些金属、合金的电阻率会突然减小为零，这种现象称为超导现象，选项D
10、正确。电阻与电阻率的两个“不一定”(1)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)导体的电阻越大，说明导体对电流的阻碍作用越大，导体的电阻率不一定越大。2关于电阻和电阻率的下列说法中正确的是()A把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B由可知，R，C材料的电阻率随温度的升高而增大D对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大D导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，则A、B、
11、C错。若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑体积和形状的变化，其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，则D选项正确。导体的伏安特性曲线1.伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，这样画出的导体的IU图象叫作导体的伏安特性曲线。2线性元件：伏安特性曲线是一条直线；欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解液导体。3非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线；欧姆定律不适用的元件，如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体等)和半导体元件。4IU曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，而UI曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻。【例3】(多选)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知()AR1
12、为线性元件，R2为非线性元件BR1的电阻R1tan 451 CR2的电阻随电压的增大而减小D当U1 V时，R2的电阻等于R1的电阻AD由题图可知R1的伏安特性曲线为过原点的倾斜直线，故R1为线性元件，R2的伏安特性曲线为曲线，故R2是非线性元件，A正确；R1的电阻不等于tan 45，应为U与I的比值，大小为2 ，B错误；R2为非线性元件，电阻大小仍等于某一时刻U与I的比值，D正确；由题图可知R2的电阻随电压的增大而增大，故C错误。伏安特性曲线应用技巧(1)线性元件的图线为一条过原点倾斜的直线，斜率为定值k。(2)非线性元件的图线为一条曲线，在不同状态时比值不同，但在每个电压下仍然有R，只不过随
13、着U、I的改变，R的值不同。(3)伏安特性曲线中，斜率ktan (为图线的斜角)。3(多选)小灯泡通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法正确的是()A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B对应P点，小灯泡的电阻为RC对应P点，小灯泡的电阻为RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积ABD由图象可知，通过灯泡的电流随两端电压的增大而增大，且UI，因电阻是指对电流的阻碍作用，故随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，否则U和I的变化倍数相等，故A正确；由图象可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则
14、灯泡的电阻R，故B正确，C错误；因PUI，所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，故D正确。课 堂 小 结知 识 脉 络2个概念电阻和电阻率1个公式R2种方法伏安法和控制变量法1种曲线伏安特性曲线1关于金属的电阻率，下列说法正确的是 ()A纯金属的电阻率小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大B纯金属的电阻率随温度的升高而减小，绝缘体的电阻率随温度的升高而增大C合金的电阻率随温度的升高而减小D电阻率的大小只随温度的变化而变化，与材料无关A由不同种类金属的电阻特点知A对。纯金属的电阻率随温度的升高而增大，而合金的电阻率随温度的升高增加量很小或不变，B、C错。电阻率除与温度有关
15、外，还与材料有关，D错。2在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为()ABCDA由UIRxxx，其中E、L均为定值，故U与x成正比。A项正确。3一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为()ABUC2UD4UD导线原来的电阻为R，拉长后长度变为2l，横截面积变为，所以R4R。导线原来两端的电压为UIR，拉长后为UIR4IR4U，D正确。4(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图所示，则下列说法正确的是()A.加5 V电压时，导体的电阻约是5 B加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小AD对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值，由图可知B项明显错误；导体在加5 V电压时，为5 ，所以此时电阻为5 ，A项正确；当电压增大时，值增大，即电阻增大，综合判断可知，C项错误，D项正确。