2018_2019學年高中物理第二章恒定電流第6節(jié)導體的電阻學案新人教版.docx

第6節(jié)導體的電阻1知道影響導體電阻的因素，并掌握科學的探究方法2掌握電阻定律，并能進行有關計算3理解電阻率的概念、意義及決定因素一、影響導體電阻的因素1實驗結論(1)導體長度越長，電阻越大；(2)導體橫截面積越大，電阻越??；(3)導體的電阻還與導體的材料有關2邏輯推理(1)導體的電阻與它的長度的關系：一條長度為l，電阻為R的導體，可以看成是由n段長度同為l1、電阻同為R1的導體串聯(lián)而成因lnl1，RnR1，所以(2)導體的電阻與它的橫截面積的關系：有n條導體，它們的長度相同，橫截面積都為S1，電阻同為R1把他們緊緊地束在一起，組成一橫截面積為S、電阻為R的導體則R，SnS1，所以二、導體的電阻1電阻定律(1)內容：同種材料的導體，其電阻R與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導體電阻還與構成它的材料有關(2)公式：R，式中是比例系數(shù)，它與導體的材料有關，是表征材料性質的一個重要的物理量，叫做這種材料的電阻率2電阻率(1)單位：歐姆米，符號：m(2)變化規(guī)律：電阻率往往隨溫度的變化而變化金屬的電阻率隨溫度的升高而增大(3)應用：電阻溫度計、標準電阻等 判一判(1)探究導體電阻與其影響因素的關系所采用的實驗方法為控制變量法()(2)電阻率是反映材料導電性能的物理量，電阻反映了導體對電流的阻礙作用()(3)電阻率往往隨溫度的變化而變化，半導體的電阻率隨溫度的升高而增大，可制作熱敏電阻()(4)一只白熾燈泡，正常發(fā)光時燈絲的電阻為121 ，當這只燈泡停止發(fā)光一段時間后燈絲的電阻大于121 ()提示：(1)(2)(3)(4) 想一想由影響導體電阻的因素分析，為什么幾個電阻串聯(lián)起來，總電阻增大；幾個電阻并聯(lián)起來，總電阻減??？提示：幾個電阻串聯(lián)相當于增大了導體的長度，幾個電阻并聯(lián)相當于增大了導體的橫截面積 做一做關于導體的電阻及電阻率的說法中，正確的是()A導體對電流的阻礙作用叫做導體的電阻因此，只有導體有電流通過時，才具有電阻B由R可知，導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比C將一根導線一分為二，則半根導線的電阻和電阻率都是原來的二分之一D某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度降低會突然減小為零，這種現(xiàn)象叫超導現(xiàn)象，發(fā)生超導現(xiàn)象時，溫度不為絕對零度提示：選D導體的電阻率由材料本身的性質決定，并隨溫度而變化，導體的電阻與長度、橫截面積有關，與導體兩端電壓及導體中電流大小無關，A、B、C錯；電阻率反映材料的導電性能，電阻率常與溫度有關，存在超導現(xiàn)象，D對對電阻率的理解1物理意義：電阻率是一個反映導體導電性能的物理量，是導體材料本身的屬性，與導體的形狀、大小無關2大小：，各種材料的電阻率在數(shù)值上等于用該材料制成的長度為1 m、橫截面積為1 m2的導體的電阻；單位：歐米(m)3電阻率與溫度的關系及應用(1)金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可用于制作電阻溫度計(2)半導體的電阻率隨溫度的升高而減小，半導體的電阻率隨溫度的變化較大，可用于制作熱敏電阻(3)有些合金，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作標準電阻(4)當溫度降到絕對零度時，某些導體變成超導體【題組過關】1關于材料的電阻率，下列說法中正確的是()A把一根長導線截成等長的三段，則每段的電阻率都是原來的B材料的電阻率隨溫度的升高而減小C純金屬的電阻率較合金的電阻率小D電阻率是反映材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大的導體對電流的阻礙作用越大解析：選C電阻率是材料本身的一種電學特征，與導體的長度、橫截面積無關，A選項錯金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大，半導體材料則相反，B選項錯合金的電阻率比純金屬的電阻率大，C選項對電阻率大表明材料的導電性能差，不能表明對電流的阻礙作用一定大，因為電阻才是反映對電流阻礙作用大小的物理量，而電阻還跟導體的長度、橫截面積等因素有關，D選項錯2(2018福建漳州一中高二檢測)關于電阻和電阻率，下列說法中正確的是()A把一根均勻導線等分成等長的兩段，則每部分的電阻、電阻率均變?yōu)樵瓉淼囊话隑由可知，與R、S成正比，與l成反比C材料的電阻率隨溫度的升高而增大D對某一確定的導體，當溫度升高時，發(fā)現(xiàn)它的電阻增大，說明該導體材料的電阻率隨溫度的升高而增大解析：選D導體的電阻率由材料本身決定，并隨溫度的變化而變化，但并不都是隨溫度的升高而增大，則A、B、C錯誤若導體溫度升高時，電阻增大，又不考慮體積和形狀的變化，其原因就是電阻率隨溫度的升高而增大產(chǎn)生的，則D正確對電阻定律的理解和應用1表達式：R2適用條件：溫度一定，粗細均勻的導體或濃度均勻的電解質溶液電阻定律反映了導體的電阻由導體自身決定，只與導體的材料、長度和橫截面積有關，與其他因素無關3R與R的區(qū)別RR意義決定式定義式理解說明導體的電阻由、l、S決定，且與l成正比，與S成反比提供了一種測電阻的方法伏安法不能認為R與U成正比，與I成反比適用范圍金屬導體、電解質溶液任何導體聯(lián)系R對R補充說明了導體的電阻不取決于U和I，而是取決于導體本身的材料、長度和橫截面積 命題視角1對電阻定律的理解(多選)下列說法中正確的是()A據(jù)R可知，當通過導體的電流不變時，加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時，導體的電阻也變?yōu)樵瓉淼?倍B據(jù)R可知，通過導體的電流改變，加在電阻兩端的電壓也改變，但導體的電阻不變C據(jù)可知，導體的電阻率與導體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導體的長度l成反比D導體的電阻率與導體的長度l、橫截面積S、導體的電阻R皆無關思路點撥 (1)R是電阻的定義式，提供了計算電阻的一種方法，其大小與U、I無關(2)R是電阻的決定式，與、l、S有關解析導體的電阻是由導體本身的性質決定的，其決定式為R，而R為電阻的定義式，選項A錯誤，選項B正確而僅是導體電阻率的定義式，電阻率與式中的各物理量都無關，選項C錯誤，選項D正確答案BD 命題視角2電阻定律的應用一段均勻導線對折兩次后并聯(lián)在一起，測得其電阻為05 ，導線原來的電阻多大？若把這根導線的一半均勻拉長為原來的3倍，另一半不變，其電阻是原來的多少倍？思路點撥 (1)導線對折后長度減半，橫截面積加倍(2)導線均勻拉長的同時，橫截面積變小，而體積不變解析一段導線對折兩次后，變成四段相同的導線，并聯(lián)后的總電阻為05 ，設每段導線的電阻為R，則05 ，R2 ，所以導線原來的電阻為4R8 若把這根導線的一半均勻拉長為原來的3倍，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼模L度為原來的3倍，所以這一半的電阻變?yōu)? 936 ，另一半的電阻為4 ，所以拉長后的總電阻為40 ，是原來的5倍答案8 5 命題視角3電阻定律與歐姆定律的綜合應用如圖所示，相距40 km的A、B兩地架兩條輸電線，電阻共為800 ，如果在A、B間的某處發(fā)生短路，這時接在A處的電壓表示數(shù)為10 V，電流表示數(shù)為40 mA求發(fā)生短路處相距A有多遠？解析A、B間距離l40 km，導線總長2l，總電阻R800 設A與短路處距離x，導線總長2x，總電阻Rx由歐姆定律得Rx 250 由電阻定律得R，Rx，所以xl40 km125 km即短路處距A有125 km答案125 km公式R的應用策略(1)公式R中的l是沿電流方向的導體長度，S是垂直于電流方向的橫截面積(2)一定幾何形狀的導體，電阻的大小與接入電路的具體方式有關，在應用公式R求電阻時，要注意導體長度和橫截面積的確定(3)一定形狀的幾何導體當長度和橫截面積發(fā)生變化時，導體的電阻率不變，體積不變，由VSl可知l和S成反比，這是解決此類電阻問題的關鍵 【題組突破】1兩根完全相同的金屬導線A和B，如果把其中的一根A均勻拉長到原來的兩倍，把另一根導線對折后絞合起來，則它們的電阻之比為()A11B41C81 D161解析：選D設金屬導線原來的電阻為R，則R拉長后：l2l，體積VlS不變，故S，R44R；對折后：l，S2S，故R則RR161，故選項D正確2如圖所示，P是一個表面鑲有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為L，直徑為D，鑲膜的厚度為d，管兩端有導電金屬箍M、N現(xiàn)把它接入電路中，測得它兩端電壓為U，通過它的電流為I，則膜的電阻為多少？鑲膜材料電阻率為多少？解析：由歐姆定律可得R，沿著L的方向將膜層展開，如圖所示，則膜層等效為一個電阻，其長為L，橫截面積為管的周長厚度d由電阻定律R可得：R，則，解得：答案：隨堂檢測 1(多選)(2018大豐市校級期中)關于電阻的計算式R和決定式R，下面說法正確的是()A導體的電阻與其兩端的電壓成正比，與電流成反比B導體的電阻僅與導體長度、橫截面積和材料有關C導體的電阻隨工作溫度變化而變化D對一段一定的導體來說，在恒溫下比值是會變的，導體電阻隨U或I的變化而變化解析：選BC導體的電阻是導體本身的特性，與其兩端電壓和電流強度無關，故A錯誤；根據(jù)電阻定律R可知：導體的電阻與導體的長度、橫截面積和材料有關，故B正確；導體的電阻率隨溫度變化而變化，電阻也隨溫度而變化，故C正確；導體的電阻是導體本身的特性，對一段一定的導體來說，在恒溫下比值是恒定的，導體電阻不隨U或I的變化而變化，故D錯誤2一根粗細均勻的導線，當其兩端電壓為U時，通過的電流為I，若將此導線均勻拉長到原來的2倍時，電流仍為I，導線兩端所加的電壓變?yōu)?)ABUC2U D4U解析：選D導線原來的電阻為R，拉長后長度變?yōu)?l，橫截面積變?yōu)?，所以R4R導線原來兩端的電壓為UIR，拉長后為UIR4IR4U3一只“220 V100 W”的燈泡工作時電阻為484 ，拿一只同樣的燈泡來測量它不工作時的電阻，下列說法中正確的是()A小于484 B大于484 C等于484 D無法確定解析：選A燈泡不工作時溫度低，因此阻值小于正常工作時的阻值，A正確4如圖所示是兩根電阻絲通電后的UI圖象，由圖可知，a、b的電阻分別為多大？若二者是用同種電阻絲制成的，則它們的長度之比是多少？解析：由UI圖線可知Ra 10 ，Rb 667 根據(jù)R，l，所以lalbRaRb32答案：10 667 32課時作業(yè) 學生用書P139(單獨成冊)一、單項選擇題1關于電阻率的說法中正確的是()A電阻率與導體的長度l和橫截面積S有關B電阻率反映材料導電能力的強弱，由導體的材料決定，且與溫度有關C電阻率大的導體，電阻一定很大D有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制成電阻溫度計解析：選B電阻率反映材料導電能力的強弱，只與材料及溫度有關，與導體的長度l和橫截面積S無關，故A錯，B對；由R知大，R不一定大，故C錯；有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制作標準電阻，故D錯2(2018桐鄉(xiāng)市校級聯(lián)考)金屬材料的電阻率有以下特點：一般而言，純金屬的電阻率小，合金的電阻率大；金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，有的金屬電阻率隨溫度變化而顯著變化，有的合金的電阻率幾乎不受溫度的影響，根據(jù)以上的信息，判斷下列的說法中正確的是()A連接電路用的導線一般用合金來制作B電爐、電阻器的電阻絲一般用合金來制作C電阻溫度計一般用電阻率幾乎不受溫度影響的合金來制作D標準電阻一般用電阻率隨溫度變化而顯著變化的金屬材料制作解析：選B純金屬的電阻率小，故連接電路用的導線一般用純金屬來制作，故A錯誤；合金的電阻率大，故電爐、電阻器的電阻絲一般用合金來制作，故B正確；有的金屬電阻率隨溫度變化而顯著變化，故電阻溫度計一般用純金屬來制作，故C錯誤；有的合金的電阻率幾乎不受溫度的影響，故標準電阻一般用合金材料制作，故D錯誤3歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律，有一個長方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長分別為a、b、c，且abc，電流沿以下方向流過該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是()解析：選A由電阻的決定式可知，A中電阻RA；B中電阻RB；C中電阻RC；D中電阻RD，故電阻最小的為A4當電路中的電流超過熔絲的熔斷電流時，熔絲就要熔斷由于種種原因，熔絲的橫截面積略有差別那么熔絲熔斷的可能性較大的是()A橫截面積大的地方B橫截面積小的地方C同時熔斷D可能是橫截面積大的地方，也可能是橫截面積小的地方 解析：選B根據(jù)電阻定律，橫截面積小的地方電阻較大，當電流通過時，電阻大的位置發(fā)熱量大，易熔斷選項B正確5某金屬導線的電阻率為，電阻為R，現(xiàn)將它均勻拉長到直徑為原來的一半，那么該導線的電阻率和電阻分別變?yōu)?)A4和4R B和4RC16和16R D和16R解析：選D電阻率由導體的材料決定，另外還與溫度有關，與其他因素無關，故拉長以后電阻率仍然為將導線拉長到直徑為原來的一半，橫截面積變?yōu)樵瓉淼谋叮L度變?yōu)樵瓉淼?倍，由電阻定律R知該金屬導線電阻變?yōu)樵瓉淼?6倍綜上所述，選項D正確6如圖所示，P為一塊半圓形薄電阻合金片，先將它按圖甲方式接在電極A、B之間，然后將它再按圖乙方式接在電極C、D之間，設AB、CD之間的電壓是相同的，則這兩種接法相等時間內在電阻中產(chǎn)生的熱量關系正確的是()A圖甲產(chǎn)生的熱量比圖乙產(chǎn)生的熱量多B圖甲產(chǎn)生的熱量比圖乙產(chǎn)生的熱量少C圖甲產(chǎn)生的熱量和圖乙產(chǎn)生的熱量一樣多D因為是形狀不規(guī)范的導體，所以判斷不出哪一個產(chǎn)生的熱量多解析：選A將四分之一圓形薄合金片看成一個電阻，設為r，圖甲中等效為兩個電阻并聯(lián)，R甲，圖乙中等效為兩個電阻串聯(lián)，R2r，又因為兩端的電壓是相等的，故由P知電阻小的產(chǎn)熱多，A正確，B、C、D錯誤7(2018南陽校級月考)神經(jīng)系統(tǒng)中，把神經(jīng)纖維分為有髓鞘和無髓鞘兩大類，現(xiàn)代生物學認為，髓鞘是由多層類脂物質髓質累積而成，具有很大的電阻，經(jīng)實驗測得髓質的電阻率為8106 m，某生物體中某段髓質神經(jīng)纖維可看做高20 cm、半徑為4 cm的圓柱體，當在其兩端加上電壓U100 V時，該神經(jīng)恰好發(fā)生反應，則引起神經(jīng)纖維產(chǎn)生感覺的最小電流約為()A031 A B062 AC015 A D043 A解析：選A由電阻定義式可得：R8106 318108 ，故電流為：I A031 A，故A正確，B、C、D錯誤二、多項選擇題8(2018陜西師大附中月考)電位器是變阻器的一種如圖所示，如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來，利用它改變燈泡的亮度，下列說法正確的是()A串接A、B使滑動觸頭順時針轉動，燈泡變暗B串接A、C使滑動觸頭逆時針轉動，燈泡變亮C串接A、C使滑動觸頭順時針轉動，燈泡變暗D串接B、C使滑動觸頭順時針轉動，燈泡變亮解析：選AD根據(jù)電位器結構和連線可知：串接A、B使滑動觸頭順時針轉動時回路電阻增大，回路電流減小，燈泡變暗，A正確；同理，D正確；串接A、C時，滑動觸頭不能改變回路電阻，燈泡亮度不變，故B、C錯誤9(2018汕尾期末)兩根材料相同的均勻導線A和B，其長度分別為L和2L，串聯(lián)在電路中時，其電勢的變化如圖所示，下列說法正確的是()AA和B導線兩端的電壓之比為32BA和B導線兩端的電壓之比為12CA和B導線的橫截面積之比為23DA和B導線的橫截面積之比為13解析：選ADA、B兩端的電勢差分別為6 V、4 V，電流相等，根據(jù)歐姆定律得，串聯(lián)時電流相等，則由UIR可知，電壓之比為32，故A正確，B錯誤；根據(jù)電阻定律得，R，則S，則橫截面積之比，故D正確，C錯誤10(2018深圳校級期中)一根