2021学年2 导体的电阻学案

11.2 导体的电阻

学习目标

1、体会用比值定义物理量的方法，理解电阻的定义。

2、经历决定导体电阻的因素的探究过程，体验运用控制变量法研究物理问题的思维方法。体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研究方法。

3、深化对电阻的认识，了解导体的电阻公式，能用电阻公式进行有关计算。

4、理解电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系。通过对不同材料电阻率的介绍，加强学生理论联系实际的意识和安全用电的意识。

5、知道导体的伏安特性曲线，知道线性元件和非线性元件。

重点难点

1、通过实验探究知道影响导体电阻的因素。（重点）

2、掌握导体电阻的计算公式。（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。（难点）

4、知道导体的伏安特性曲线，知道线性元件和非线性元件。（难点）

自主探究

一、电阻

1．定义：导体两端的电压与导体中电流的比值。

2．定义式：R＝。

3．物理意义：反映导体对电流的阻碍作用的物理量。

4．导体的U­I图像的斜率反映导体电阻的大小。

二、影响导体电阻的因素

1．探究电路

2．探究原理

a、b、c、d四条不同的导体串联，电流相同，因此，电阻之比等于相应的电压之比。

3．探究过程

(1)b与a只有长度不同，比较a、b的电阻之比与长度之比的关系。

(2)c与a只有横截面积不同，比较a、c的电阻之比与横截面积之比的关系。

(3)d与a只有材料不同，比较a、d的电阻是否相同。

4．探究结论：导体的电阻与长度、横截面积有定量关系，与电阻的材料也有关。

三、导体的电阻率

1．导体的电阻：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻还与构成它的材料有关。

2．电阻定律：R＝ρ。

3．电阻率ρ的相关因素

(1)与导体材料有关：纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。

(2)与导体的温度有关

①有些合金的电阻率几乎不受温度变化影响，常用来制作标准电阻。

②金属的电阻率随温度的升高而增大，可制作电阻温度计。

③当温度降低到特别低时导体电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象。

探究思考

一、公式与的区别与联系

【典例一】1、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,在下列哪些情况下其电阻值仍为R(   )

A.L不变,S增大一倍
B.S不变,L增大一倍
C.L和S都缩小为原来的一半
D.L和横截面的半径都增大一倍

解题思路：有可知A、当L不变，S增大一倍时，有故A错误；B、当S不变，L增大一倍时，有，故B错误；C、L和S都缩小为原来的1/2，有，故C正确；D、当L和横截面的半径都增大一倍时，有，故D错误；故选C

答案：C

二、电阻与电阻率的区别与联系

【典例二】2、关于导体的电阻及电阻率的说法，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．虽然R＝，但是导体的电阻与导体两端的电压及导体中的电流无关

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

解题思路： 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，与导体两端电压及导体中电流大小无关，A、C错误，B正确；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正确。

答案：BD

随堂训练

1、由欧姆定律导出和，下列叙述不正确的是(　　)

A.由R=知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定

B.导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流大小无关

C.对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值

D.一定的电流流过导体，电阻越大，其电压降越大

答案：B

2、如图所示是“探究导体电阻与其影响因素”的装置图，为四条不同的金属导体.在长度、横截面积、材料三个因素方面，跟相比，分别只有一个因素不同：与的长度不同；与横截面积不同；与材料不同.用电压表分别测量两端的电压.则下列说法正确的是(　　)

A.根据两端的电压的关系可知导体电阻与导体长度有关

B.根据两端的电压的关系可知导体电阻与横截面积有关

C.根据两端的电压的关系可知导体电阻与材料有关

D.由实验结论可得出电压与导体的长度、横截面积、材料无关

答案：C

3、某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测量数据分别绘制了三种元件的图像如图所示，则下述判断正确的是 (　　)

A.只有乙图像是正确的

B.甲、丙图像是曲线，肯定误差太大

C.甲、丙为线性元件，乙为非线性元件

D.甲、乙、丙三个图像都可能是正确的，并不一定有较大误差

答案：D

4、如图所示的长方体是用电阻率为的均匀金属制成的，长度为，其横截面为正方形，边长为，若将它的端接入电路时的电阻为，则将它的两个侧面上的端接入电路时的电阻是(   )

A. B. C. D.

答案：B