2017-2018學(xué)年高中物理選修1教學(xué)案20份教科版12優(yōu)秀免費(fèi)下載資料

1、第節(jié)電阻定律導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積、長度、材料、溫度等有關(guān)。探究影響電阻的因素用控制變量法。.電阻定律的表達(dá)式=p是電阻的決定式，公式=是電阻的定義式。.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量， 其大小與材料和溫度均有關(guān)。一、實(shí)驗：探究決定導(dǎo)體電阻的因素.相關(guān)因素的測量方法()電阻絲橫截面積的測量把電阻絲緊密繞在一個圓柱形物體上(例如鉛筆)，用刻度尺測出多匝的寬度，然后除以圈數(shù),得到電阻絲的直徑，進(jìn)而計算出電阻絲的橫截面積；或用螺旋測微器測出電阻絲的直徑，進(jìn)而得到電阻絲的橫截面積。()電阻絲長度的測量把電阻絲拉直，用刻度尺量出它的長度。()電阻的測量連接適當(dāng)?shù)碾娐?，測量電阻絲兩端的電壓和通過電阻

2、絲的電流，由=計算得到電阻。.實(shí)驗探究()實(shí)驗?zāi)康模禾骄繉?dǎo)體電阻與長度、橫截面積、材料的關(guān)系。()實(shí)驗方法：控制變量法。()實(shí)驗電路：如圖-所示。圖-()實(shí)驗過程在材料、橫截面積相同的條件下，在、間分別接入不同長度的導(dǎo)線，測量并比較、間的電阻值。在長度、材料相同的條件下，在、間分別并聯(lián)接入不同根數(shù)的導(dǎo)線，測量并比較、間的電阻值。/If111課前自主學(xué)習(xí)，基穩(wěn)才能樓高關(guān)阿語與E/在長度、橫截面積相同的條件下，在、間分別接入不同材料的導(dǎo)線，測量并比較、間的電阻值。()結(jié)論：在材料、橫截面積相同的條件下，導(dǎo)體的電阻與長度成正比；在長度、材料相同的條件下，導(dǎo)體的電阻與橫截面積成反比;導(dǎo)體的電阻還與材料

3、有關(guān)。二、電阻定律.內(nèi)容同種材料的導(dǎo)體，其電阻與它的長度成正比，與它的橫截面積成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。.公式=P，其中P是電阻率,表征材料的導(dǎo)電性能。.適用條件溫度一定，粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液。三、電阻率導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體.電阻率()意義：反映材料導(dǎo)電性能強(qiáng)弱的物理量。()單位：0,符號。()決定因素：電阻率與材料和溫度有關(guān)。.導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體導(dǎo)體絕緣體半導(dǎo)體導(dǎo)電性能好差介于導(dǎo)體和絕緣體之間電阻率(葭)約一一約一實(shí)例各種金屬、電解質(zhì)溶液等陶瓷、塑料、橡膠錯、硅、神化錢、睇化錮等應(yīng)用導(dǎo)線等固定導(dǎo)線的絕緣子、導(dǎo)線保護(hù)層、用電器外殼熱敏電阻、光敏電阻、自動控制設(shè)

4、備I基礎(chǔ)小題.自主思考一一判一判()同種材料做成的電阻絲，只要長度越大，電阻就越大。(X)()金屬導(dǎo)線拉伸后其阻值發(fā)生變化，是由導(dǎo)線長度和橫截面積變化引起的。(，)()小燈泡的伏安特性曲線發(fā)生彎曲，是燈絲的電阻率變化造成的。(，)()把一段導(dǎo)線分成等長的兩段，每段的電阻率變?yōu)樵瓉淼摹?X)()電阻率越大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。(X).合作探究議一議()本節(jié)探究實(shí)驗中用電阻絲緊密繞在一個圓柱形物體上，用刻度尺測量多匝的寬度，再除以匝數(shù)，得到電阻絲的直徑，這樣操作比直接用刻度尺測量電阻絲的直徑有什么優(yōu)點(diǎn)？提示：用刻度尺直接測量電阻絲的直徑誤差太大，利用累積法測量電阻絲的直徑，可以大大減小測量的

5、誤差。()電阻率小表示導(dǎo)體的電阻一定小嗎？提示：電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，它與導(dǎo)體的長度和橫截面積無關(guān)，只與導(dǎo)體的材料和溫度有關(guān)，電阻率小表示該材料導(dǎo)電性能好，但用其制作的導(dǎo)體的電阻并不一定小，因為導(dǎo)體的電阻不僅取決于電阻率，還取決于導(dǎo)體的長度和橫截面積。()電阻率與導(dǎo)體的長度、粗細(xì)及形狀有關(guān)嗎？提示：電阻率是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的長度、粗細(xì)和形狀無關(guān)。通知識.對電阻定律的理解()公式=P是導(dǎo)體電阻的決定式，圖-中所示為一塊長方體鐵塊，若通過電流，則=P;若通過電流，則=圖-導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，是由導(dǎo)體本身性質(zhì)決定的。()適用條件：溫度

6、一定，粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液。()電阻定律是通過大量實(shí)驗得出的規(guī)律。P與=的比較課堂講練設(shè)計，舉一能地類題電阻定律的理解及應(yīng)用考點(diǎn)一=P=區(qū)別意義電阻定律的表達(dá)式，也是電阻的決定式電阻的定義式，與、無關(guān)作用提供了測定電阻率的一種方法P一提供了測定電阻的一種方法一一伏安法適用范圍適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解液、等離了體純電阻元件聯(lián)系=P對=補(bǔ)充說明了導(dǎo)體的電阻不取決于和，而是取決于導(dǎo)體本身的材料、長度和橫截面積C通方法典例兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線和，如果把導(dǎo)線均勻拉伸到原來的倍，電阻為，導(dǎo)線對折起來，電阻為，然后分別加上相同的電壓，求：導(dǎo)線和的電阻值之比。思路點(diǎn)撥導(dǎo)

7、體的電阻由P、共同決定，在同一段導(dǎo)體的拉伸或壓縮形變中，導(dǎo)體的橫截面積、長度都變，但總體積不變，電阻率不變。解析導(dǎo)線的形狀改變后，其總體積不變，電阻率也不變。設(shè)導(dǎo)線和原來的長度為，橫截面積為，電阻為，則=21,=,=,=。由電阻定律表達(dá)式得：=p,則：=：。答案:St應(yīng)用電阻定律解題時找準(zhǔn)、是關(guān)鍵。若導(dǎo)體的長度拉伸為原來的倍，因?qū)w的體積不變，橫截面積減為原來的，由電阻定律知電阻變?yōu)樵瓉淼谋?；若?dǎo)體長度壓縮為原來的（相當(dāng)對折為等長的根），橫截面積變?yōu)樵瓉淼谋?，則電阻變?yōu)樵瓉淼谋丁?通題組.學(xué)習(xí)完電阻的概念和電阻定律后，你認(rèn)為下列說法正確的是（）.由=可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與流過

8、導(dǎo)體的電流成反比.由=p可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比.由p=可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的橫截面積成正比，與導(dǎo)體的長度成反比.導(dǎo)體的電阻率只由材料的種類決定，跟溫度無關(guān)解析：選導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，與電壓和電流無關(guān)，故錯誤；導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，由=P可知，導(dǎo)體的電阻與長度、電阻率p均成正比，與橫截面積成反比，故正確；電阻率由材料和溫度決定，與導(dǎo)體的長度以及橫截面積無關(guān)，故、錯誤。.如圖-所示，把一個長方體銅柱的端、端、端分別接入電路，銅的電阻率為接入電路中的電阻各是多大。解析：根據(jù)電阻定律=P可以算出接入電路中的電阻。由圖可以看出，當(dāng)接入點(diǎn)不同時

9、,導(dǎo)體的長度和橫截面積是不一樣的。當(dāng)接入、端時，電阻=P當(dāng)接入、端時，電阻=P當(dāng)接入、端時，電阻=P。答案：見解析電阻率的理解通知識電阻率大小與溫度的關(guān)系()金屬的電阻率隨溫度升高而增大。()絕緣體和半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減小，并且變化不是線性的。()有些合金如鎰銅、饃銅的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。()當(dāng)溫度降到一c附近時，有些材料的電阻率突然減小到零成為超導(dǎo)體。.電阻率與電阻的比較電阻率P電阻描述的對象材料導(dǎo)體意義反映材料導(dǎo)電性能的好壞反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用的大小決定因素由材料和溫度決定由材料、溫度、導(dǎo)體的長度和橫截面積共同決定單位歐米()歐(Q)聯(lián)系P大，不一

10、定大，導(dǎo)體對電流阻礙作用不一定大；大，P不一定大，導(dǎo)電性能不一定差G通題組P，計算考點(diǎn)二圖-.下列關(guān)于電阻率的敘述，錯誤的是().當(dāng)溫度極低時，超導(dǎo)材料的電阻率會突然減小到零.常用的導(dǎo)線是用電阻率較小的鋁、銅材料做成的.材料的電阻率取決于導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長度.通常情況下，材料的電阻率會隨溫度變化而變化解析：選當(dāng)溫度極低時，超導(dǎo)材料的電阻率會突然減小到零，故正確；鋁、銅的電阻率較小，故常用的導(dǎo)線是用鋁、銅材料做成的，故正確；材料的電阻率取決于導(dǎo)體的材料，和溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長度無關(guān)，故錯誤，正確。關(guān)于材料的電阻率，下列說法正確的是（）.把一根長導(dǎo)線截成等長的三段，則每段的電

11、阻率都是原來的.材料的電阻率隨溫度的升高而增大.純金屬的電阻率通常較合金的電阻率小.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大解析：選電阻率是材料本身的一種電學(xué)特性，與導(dǎo)體的長度、橫截面積無關(guān)，錯誤；金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大，而半導(dǎo)體材料則相反，所以錯誤；合金的電阻率通常比純金屬的電阻率大，正確；電阻率大表明材料的導(dǎo)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，而電阻除跟電阻率有關(guān)外還跟導(dǎo)體的長度、橫截面積有關(guān)，所以錯誤。.（多選）下列說法中正確的是（）.由=可知，電阻與電壓、電流都有關(guān)系.由=P可知，電阻與導(dǎo)體的

12、長度和橫截面積都有關(guān)系.各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而減小.所謂超導(dǎo)體，當(dāng)其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變?yōu)榱憬馕觯哼x導(dǎo)體電阻的大小和導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)，與電壓、電流沒有關(guān)系，故錯誤，正確；各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，故錯誤；超導(dǎo)體是當(dāng)其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，電阻值等于零，此時電阻率突然變?yōu)榱?，故正確。電阻定律與歐姆定律的綜合應(yīng)用通方法典例如圖-所示，是一個表面鑲有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為，直徑為，鍍膜的厚度為，管兩端有導(dǎo)電金屬箍、?，F(xiàn)把它接入電路中，測得它兩端電壓為，通過

13、它的電流為，則金屬膜的電阻為多少？鍍膜材料電阻率為多少?考點(diǎn)三.思路點(diǎn)撥解答本題時應(yīng)把握以下三點(diǎn)：()應(yīng)用歐姆定律=求電阻。()應(yīng)用電阻定律=p變形求電阻率。()采用將膜層展開的思路確定與。解析由歐姆定律可得=,沿著的方向?qū)⒛诱归_，如圖所示，則膜層等效為一電阻，其長為，橫截面積為管的周長X厚度。由電阻定律=p可得=,則=,解得p=。答案()分析題意畫出等效電路圖，確定已知條件。如電阻、導(dǎo)線長度等。()根據(jù)歐姆定律、電阻定律等規(guī)律列出方程。()對列出的方程進(jìn)行分析，找出合適的解法。()求解方程，并分析計算結(jié)果的合理性。通題組.兩個用同種材料制成的均勻?qū)w、，其質(zhì)量相同，當(dāng)它們接入電壓相同的電路

14、中時,其電流之比：=:,則橫截面積之比：為().：.：.：.：解析：選由=可知，在一定時，與成反比，即：=：=：。又根據(jù)電阻定律=P可知，當(dāng)p、一定時，8,即有=,所以=。.測量液體的電阻率，工業(yè)上采用一種稱為“電導(dǎo)儀”的儀器，其中一個關(guān)鍵部件如圖-所示，、是兩片面積為的正方形鉗片，間距為=,把它們浸在待測液體中，若通過兩根引線加上一定的電壓=時，測出電流=科，則這種液體的電阻率為多少?電阻定律和歐姆定律綜合應(yīng)用的一般步驟MN圖-一、基礎(chǔ)題號熟.若常溫下的超導(dǎo)體研制成功，它適于做（）保險絲.輸電線電爐絲.電阻溫度計解析：選超導(dǎo)體電阻為零，不能產(chǎn)熱可用來做輸電線。.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)

15、，對于同種材料的導(dǎo)體，下列表述正確的是（）.橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長度成正比.長度一定，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比電壓一定，電阻與通過導(dǎo)體的電流成正比.電流一定，電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比解析：選電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對于同一導(dǎo)體，溫度不變時，電阻一般不變，與導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)，故、錯誤，由電阻定律可知，正確，錯誤。關(guān)于電阻和電阻率的說法中，正確的是（）.導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫做導(dǎo)體的電阻，因此只有導(dǎo)體中有電流通過時才有電阻.由=可知導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比.金屬材料的電阻率一般隨溫度的升高而增大.將一根導(dǎo)線等分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻

16、率都是原來的二分之一解析：選導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫做導(dǎo)體的電阻，電阻是導(dǎo)體本身的屬性，與是否通有電流和是否加電壓無關(guān)，選項、錯誤；金屬材料的電阻率一般隨溫度的升高而增大，選項正確；將一根導(dǎo)線等分為二，則半根導(dǎo)線的電阻是原來的二分之一，而電阻率不變，選項錯誤。.一根粗細(xì)均勻的饃銘絲的橫截面的直徑為，電阻是，把它拉制成直徑是的均勻細(xì)絲后，解析：=XQ由題意知：=：=-42由=。得。=Q課后層級訓(xùn)練，步步提升能力答案：XQ圖-它的電阻變成（）解析：選饃銘絲的橫截面的直徑為，橫截面積為=兀，由數(shù)學(xué)知識得知，直徑是后橫截面積是=,由于饃銘絲的體積不變，長度變?yōu)樵瓉淼谋?，根?jù)電阻定律=原來的倍，即為。.如

17、圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長=,=,當(dāng)將與接入電壓為的電路中時，電流為；若將與接入電壓為的電路中，則電流為（）解析：選設(shè)將與連入電路時，電阻為，與連入電路時，電阻為，金屬片厚度為。由電阻定律=P得=p,=P所以：=:,故由=得電流之比：=:,所以=。.（安徽高考）一根長為、橫截面積為的金屬棒，其材料的電阻率為P,棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為，電子的質(zhì)量為、電荷量為。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流,自由電子定向運(yùn)動的平均速率為，則金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大小為（）.P解析：選由電流定義可知：=,由歐姆定律可得：=p=P,又=,故=P,選項正確。二、易錯即辱明.白熾燈的燈絲是由鴇制成的，下列說

18、法中正確的是（）.由于白熾燈正常工作時的燈絲和未接入電路時的燈絲是同一個導(dǎo)體，故兩種情況下電阻相同.白熾燈正常工作時燈絲電阻大于未接入電路時燈絲電阻.白熾燈正常工作時燈絲電阻小于未接入電路時燈絲電阻.條件不足，不能確定解析：選白熾燈的燈絲為金屬，所以電阻率隨溫度的升高而增大，正常工作時溫度高于不工作時的溫度，所以工作時的電阻大于不工作時的電阻，對。.兩根材料相同的均勻?qū)Ь€和，其長度分別為和2L,串聯(lián)在電路中時沿長度方向電勢的變化如圖所示，則和導(dǎo)線的橫截面積之比為（）P得到，電阻是圖圖解析：選由圖像可知兩導(dǎo)線電壓降分別為=,=;由于它們串聯(lián)，則=;由電阻定律可知=,得=,選項正確。三、能力題分通

19、.一段長為、寬為、高為（）的導(dǎo)體，將其中的兩個對立面接入電路時，最大阻值為，則最小阻值為（）解析：選根據(jù)電阻定律，將面積最小、相距最遠(yuǎn)的兩個對立面接入電路時電阻最大，由題設(shè)可知，以、為鄰邊的面積最小，兩個對立面相距最遠(yuǎn)，電阻為=p;將面積最大、相距最近的兩個對立面接入電路時電阻最小，由題設(shè)可知，以、為鄰邊的面積最大，兩個對立面相距最近，電阻為=p,兩式相比得=。故選項正確。.某個由導(dǎo)電介質(zhì)制成的電阻截面如圖所示。導(dǎo)電介質(zhì)的電阻率為p,制成內(nèi)、外半徑分別為和的半球殼層形狀（圖中陰影部分），半徑為、電阻不計的球形電極被嵌入導(dǎo)電介質(zhì)的球心為一個引出電極，在導(dǎo)電介質(zhì)的外層球殼上鍍上一層電阻不計的金屬膜成為另外一個電極。設(shè)該電阻的阻值為。下面給出的四個表達(dá)式中只有一個是合理的，你可能不會求解，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，的合理表達(dá)式應(yīng)為（）圖解析：選對于和選項，等式左邊的單位是Q,右邊的單位是Q,單位是合理的，然后將=代入，對于選項得到 w,對于選項得到=,因為電阻是很薄的一層，電阻應(yīng)該很小，故錯誤，故正確；對于選項和，等式左邊的單位是Q,右邊的單位是Q,左右兩邊單位不同，則此式不合理，故、錯誤。.在相距的、兩地架兩條輸電線，電