高中物理第3章静电场恒定电流第2节电阻课件鲁科版选修31
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A．据 R＝U/I 可知，当加在电阻两端的电压变为原来的 2 倍时，导体的电 阻也变为原来的 2 倍
B．据 R＝U/I 可知，通过导体的电流改变时，加在电阻两端的电压也改变， 但导体的电阻不变
C．据 ρ＝RS/l 可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积 RS 成正 比，与导体的长度 l 成反比
第三页，共31页。
3．电阻定律 (1)导体的电阻 R 跟导体的 长度(成ch正án比gd，ù)跟l 导体的横截面积S 成反比，还 跟导体的材料有关．
l (2)公式：R＝ ρS . (3)单位：国际单位制中电阻的单位为 Ω.
第四页，共31页。
4．电阻率 ρ (1)意义：反映材料 导电性能的物理量．
D．导体的电阻率与导体的长度 l、横截面积 S、导体的电阻 R 均无关
第二十七页，共31页。
【解析】 本题主要考查了电阻的决定因素和电阻率的决定因素．导体的 电阻是由导体本身的性质决定的，其决定式为 R＝ρl/S，而 R＝U/I 为电阻的定义 式．电阻率是导体材料本身的属性，与导体的形状、长短无关．
材料
反映导体对电流阻碍作用的大小，反映材料导电性能的好坏，ρ
物理意义
R 大，阻碍作用大
大，导电性能差
由材料、温度决定，与导体形 决定因素 由材料、温度和导体形状决定
状无关
第二十二页，共31页。
单位
欧姆(Ω)
欧姆·米(Ω·m)
联系 R＝ρSl，ρ 大，R 不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R 大， ρ 不一定大，导电性能不一定差
【答案】 D
第十三页，共31页。
2．两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？
第十四页，共31页。
【解析】 金属导线原来的电阻为 R＝ρSl，拉长后：l′＝2l，因为体积 V＝ lS 不变，所以 S′＝S2，R′＝ρSl′′＝4ρSl＝4R.对折后：l″＝2l，S″＝2S，所以 R″ ＝ρSl″″＝ρ·l2/S2＝R4，则 R′∶R″＝16∶1.
第九页，共31页。
[核心点击]
公式 R＝UI 和 R＝ρSl的比较
两个 公式
R＝UI
R＝ρSl
R＝UI 是电阻的定义式，其电阻并 R＝ρSl是电阻的决定式，其电阻的
不随电压、电流的变化而变化， 大小由导体的材料、横截面积、长 区别 只是可由该式算出电路中的电阻 度共同决定
提供了一种测 R 的方法：只要测 提供了一种测导体电阻率 ρ 的方
第二十五页，共31页。
【解析】 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、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，则 D 选 项正确．
【答案】 D
第二十六页，共31页。
4．(多选)下列说法中正确的是( ) 【导学号：34660080】
RS (2)公式：ρ＝ l . (3)单位欧：姆(ōu mǔ，)·米符号 Ω·m . (4)决定因素：电阻温率度(w材ēn料和dù()cáil有ià关o)． (5)变化规律：金属材料的电阻率一般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，并且变化也不是线性的．
第五页，共31页。
第十九页，共31页。
[合作探讨] 分析表中数据
材料 ρ/(Ω·m) 材料 ρ/(Ω·m) 银 1.6×10－8 铁 1.0×10－7 铜 1.7×10－8 锰铜合金 4.4×10－7 铝 2.9×10－8 镍铜合金 5.0×10－7 钨 5.3×10－8 镍铬合金 1.0×10－6
第二十页，共31页。
第十七页，共31页。
[再判断] 1．任何导电材料的电阻率都是随温度的升高而增大．(×) 2．现在的调光台灯更多采用耗电极少的晶体管型调压电路．(√) 3．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．(√)
第十八页，共31页。
[后思考] 电位器是怎样改变接入电路中的阻值的？ 【提示】 电位器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的．
【答案】 BD
第二十八页，共31页。
5．金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，下列 I-U 图象中能表示金 属铂电阻情况的图象是( )
第二十九页，共31页。
【解析】 在 I-U 图象中，图象的斜率表示电阻的倒数，由于铂的电阻率随 温度的升高而变大，故 I-U 图象中图线的斜率应减小．因此能反映金属铂电阻情 况的图象为 C.
[先填空] 1．电阻定义：导线对电流的阻碍作(z用ǔ ，ài)叫做电阻．若测出导线两端的电压 U 和导线中的电流 I，则 R＝UI . 2 ． 伏 安 法 ： 用 电 压 表 测 出 导 线 两电端压的(diànyā)，U 用 电 流 表 测 出 导 线 中 电流的(diànliú，)I代入公式 R＝UI 来求导线电阻的方法，叫做伏安法．
第二十四页，共31页。
3．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 ρ＝RlS可知，ρ∝R，ρ∝1l C．材料的电阻率随温度的升高而增大 D．对于某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化， 发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
第二十三页，共31页。
2.电阻率的大小跟温度的关系 (1)金属的电阻率随温度升高而增大． (2)绝缘体和半导体的电阻率随温度升高而减小，并且变化是非线性的． (3)有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作 标准电阻． (4)当温度降到－273 °C 附近时，有些金属材料的电阻率突然减小到零成为 超导体．
探讨 1：回答什么样的金属电阻率大？什么样的金属电阻率小？ 【提示】 合金的电阻率大，纯净金属的电阻率小． 探讨 2：在电路中导线一般用什么材料制作？ 【提示】 在电路中的导线一般用电阻率小且造价低的铝或铜制作．
第二十一页，共31页。
[核心点击]
1．电阻率和电阻的区别
电阻 R
电阻率 ρ
描述对象
导体
【答案】 16∶1
第十五页，共31页。
应用 R＝ρSl的两点注意 (1)公式 R＝ρSl只适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液(但其他任 何材料都有对应的电阻率)． (2)计算出来的电阻是某一特定温度下的电阻，因为电阻率 ρ 随温度而变．
第十六页，共31页。
身边的电阻
[先填空] 1．电位器：一种阻值可变的电阻，常用于收音音机量的(yīnl调ià节ng或) 台亮灯度的(liàn调gdù) 节． 2．标准电阻：阻值几乎温不度受 (wēn的d影ù)响，常用合金材料制作． 3．电阻温度计：阻值随温度变化较大，常用金属(如铜)制作．
第七页，共31页。
[合作探讨] 如图 3-2-1 所示，将不同导线接入 A、B 两点间进行测量．
图 3-2-1
第八页，共31页。
探讨 1：相同材料、相同横截面积，电阻与长度的关系？ 【提示】 电阻与长度成正比． 探讨 2：相同材料、相同长度，电阻与横截面积的关系？ 【提示】 电阻与横截面积成反比． 探讨 3：相同长度、相同横截面积的不同材料电阻相同吗？ 【提示】 不同．
出 U、I 就可求出 R
法：只要测出 R、l、S 就可求出 ρ
第十页，共31页。
适用任何导体
适用金属导体
区别
类比：
E＝Fq，C＝QU
类比：E＝kQr2， C＝4επrkSd
联系 R＝ρSl是对 R＝UI 的进一步说明，即导体与 U 和 I 无关，而是取决于 导体本身的材料、长度和横截面积
第十一页，共31页。
1．如图 3-2-2 所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长 ab＝2bc，当将 A 与 B 接入电路或将 C 与 D 接入电路中时电阻之比 RAB∶RCD 为( )
【导学号：34660079】
A．1∶4 C．2∶1
图 3-2-2 B．1∶2 D．4∶1
第十二页，共31页。
【解析】 设沿 AB 方向横截面积为 S1，沿 CD 方向横截面积为 S2，则有SS12 ＝llabbc＝12，AB 接入电路时电阻为 R1＝ρlSa1b，CD 接入电路时电阻为 R2＝ρlSb2c，则有 RR12＝SS21·llabbc＝41，所以 D 正确．
[再判断] 1．导线越长，其电阻一定越大．(×) 2．导线越细，其电阻一定越大．(×) 3．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．(×)
第六页，共31页。
[后思考] 你能否从电阻定律说明几个电阻串联总电阻增大，几个电阻并联总电阻减 小？ 【提示】 电阻串联相当于增大了导体长度，电阻并联相当于增大了导体 的横截面积．
【答案】 C
第三十页，共31页。
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.
第三十一页，共31页。
知
识 点 一
学 业
(
x
u
第 2 节 电阻
é y
è)
分
层
测
知
评
识
点
二
第一页，共31页。
学习目标 1.知道电阻的概念，会用伏安法测 量电阻． 2．掌握电阻定律，并能运用公式 R＝ρSl进行有关计算． 3．理解电阻率的概念、意义及决 定因素． 4．了解身边的电阻.
知识脉络
第二页，共31页。
探究影响导线电阻的因素
B．据 R＝U/I 可知，通过导体的电流改变时，加在电阻两端的电压也改变， 但导体的电阻不变
C．据 ρ＝RS/l 可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积 RS 成正 比，与导体的长度 l 成反比
第三页，共31页。
3．电阻定律 (1)导体的电阻 R 跟导体的 长度(成ch正án比gd，ù)跟l 导体的横截面积S 成反比，还 跟导体的材料有关．
l (2)公式：R＝ ρS . (3)单位：国际单位制中电阻的单位为 Ω.
第四页，共31页。
4．电阻率 ρ (1)意义：反映材料 导电性能的物理量．
D．导体的电阻率与导体的长度 l、横截面积 S、导体的电阻 R 均无关
第二十七页，共31页。
【解析】 本题主要考查了电阻的决定因素和电阻率的决定因素．导体的 电阻是由导体本身的性质决定的，其决定式为 R＝ρl/S，而 R＝U/I 为电阻的定义 式．电阻率是导体材料本身的属性，与导体的形状、长短无关．
材料
反映导体对电流阻碍作用的大小，反映材料导电性能的好坏，ρ
物理意义
R 大，阻碍作用大
大，导电性能差
由材料、温度决定，与导体形 决定因素 由材料、温度和导体形状决定
状无关
第二十二页，共31页。
单位
欧姆(Ω)
欧姆·米(Ω·m)
联系 R＝ρSl，ρ 大，R 不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R 大， ρ 不一定大，导电性能不一定差
【答案】 D
第十三页，共31页。
2．两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？
第十四页，共31页。
【解析】 金属导线原来的电阻为 R＝ρSl，拉长后：l′＝2l，因为体积 V＝ lS 不变，所以 S′＝S2，R′＝ρSl′′＝4ρSl＝4R.对折后：l″＝2l，S″＝2S，所以 R″ ＝ρSl″″＝ρ·l2/S2＝R4，则 R′∶R″＝16∶1.
第九页，共31页。
[核心点击]
公式 R＝UI 和 R＝ρSl的比较
两个 公式
R＝UI
R＝ρSl
R＝UI 是电阻的定义式，其电阻并 R＝ρSl是电阻的决定式，其电阻的
不随电压、电流的变化而变化， 大小由导体的材料、横截面积、长 区别 只是可由该式算出电路中的电阻 度共同决定
提供了一种测 R 的方法：只要测 提供了一种测导体电阻率 ρ 的方
第二十五页，共31页。
【解析】 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、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，则 D 选 项正确．
【答案】 D
第二十六页，共31页。
4．(多选)下列说法中正确的是( ) 【导学号：34660080】
RS (2)公式：ρ＝ l . (3)单位欧：姆(ōu mǔ，)·米符号 Ω·m . (4)决定因素：电阻温率度(w材ēn料和dù()cáil有ià关o)． (5)变化规律：金属材料的电阻率一般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，并且变化也不是线性的．
第五页，共31页。
第十九页，共31页。
[合作探讨] 分析表中数据
材料 ρ/(Ω·m) 材料 ρ/(Ω·m) 银 1.6×10－8 铁 1.0×10－7 铜 1.7×10－8 锰铜合金 4.4×10－7 铝 2.9×10－8 镍铜合金 5.0×10－7 钨 5.3×10－8 镍铬合金 1.0×10－6
第二十页，共31页。
第十七页，共31页。
[再判断] 1．任何导电材料的电阻率都是随温度的升高而增大．(×) 2．现在的调光台灯更多采用耗电极少的晶体管型调压电路．(√) 3．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．(√)
第十八页，共31页。
[后思考] 电位器是怎样改变接入电路中的阻值的？ 【提示】 电位器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的．
【答案】 BD
第二十八页，共31页。
5．金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，下列 I-U 图象中能表示金 属铂电阻情况的图象是( )
第二十九页，共31页。
【解析】 在 I-U 图象中，图象的斜率表示电阻的倒数，由于铂的电阻率随 温度的升高而变大，故 I-U 图象中图线的斜率应减小．因此能反映金属铂电阻情 况的图象为 C.
[先填空] 1．电阻定义：导线对电流的阻碍作(z用ǔ ，ài)叫做电阻．若测出导线两端的电压 U 和导线中的电流 I，则 R＝UI . 2 ． 伏 安 法 ： 用 电 压 表 测 出 导 线 两电端压的(diànyā)，U 用 电 流 表 测 出 导 线 中 电流的(diànliú，)I代入公式 R＝UI 来求导线电阻的方法，叫做伏安法．
第二十四页，共31页。
3．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 ρ＝RlS可知，ρ∝R，ρ∝1l C．材料的电阻率随温度的升高而增大 D．对于某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化， 发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
第二十三页，共31页。
2.电阻率的大小跟温度的关系 (1)金属的电阻率随温度升高而增大． (2)绝缘体和半导体的电阻率随温度升高而减小，并且变化是非线性的． (3)有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作 标准电阻． (4)当温度降到－273 °C 附近时，有些金属材料的电阻率突然减小到零成为 超导体．
探讨 1：回答什么样的金属电阻率大？什么样的金属电阻率小？ 【提示】 合金的电阻率大，纯净金属的电阻率小． 探讨 2：在电路中导线一般用什么材料制作？ 【提示】 在电路中的导线一般用电阻率小且造价低的铝或铜制作．
第二十一页，共31页。
[核心点击]
1．电阻率和电阻的区别
电阻 R
电阻率 ρ
描述对象
导体
【答案】 16∶1
第十五页，共31页。
应用 R＝ρSl的两点注意 (1)公式 R＝ρSl只适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液(但其他任 何材料都有对应的电阻率)． (2)计算出来的电阻是某一特定温度下的电阻，因为电阻率 ρ 随温度而变．
第十六页，共31页。
身边的电阻
[先填空] 1．电位器：一种阻值可变的电阻，常用于收音音机量的(yīnl调ià节ng或) 台亮灯度的(liàn调gdù) 节． 2．标准电阻：阻值几乎温不度受 (wēn的d影ù)响，常用合金材料制作． 3．电阻温度计：阻值随温度变化较大，常用金属(如铜)制作．
第七页，共31页。
[合作探讨] 如图 3-2-1 所示，将不同导线接入 A、B 两点间进行测量．
图 3-2-1
第八页，共31页。
探讨 1：相同材料、相同横截面积，电阻与长度的关系？ 【提示】 电阻与长度成正比． 探讨 2：相同材料、相同长度，电阻与横截面积的关系？ 【提示】 电阻与横截面积成反比． 探讨 3：相同长度、相同横截面积的不同材料电阻相同吗？ 【提示】 不同．
出 U、I 就可求出 R
法：只要测出 R、l、S 就可求出 ρ
第十页，共31页。
适用任何导体
适用金属导体
区别
类比：
E＝Fq，C＝QU
类比：E＝kQr2， C＝4επrkSd
联系 R＝ρSl是对 R＝UI 的进一步说明，即导体与 U 和 I 无关，而是取决于 导体本身的材料、长度和横截面积
第十一页，共31页。
1．如图 3-2-2 所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长 ab＝2bc，当将 A 与 B 接入电路或将 C 与 D 接入电路中时电阻之比 RAB∶RCD 为( )
【导学号：34660079】
A．1∶4 C．2∶1
图 3-2-2 B．1∶2 D．4∶1
第十二页，共31页。
【解析】 设沿 AB 方向横截面积为 S1，沿 CD 方向横截面积为 S2，则有SS12 ＝llabbc＝12，AB 接入电路时电阻为 R1＝ρlSa1b，CD 接入电路时电阻为 R2＝ρlSb2c，则有 RR12＝SS21·llabbc＝41，所以 D 正确．
[再判断] 1．导线越长，其电阻一定越大．(×) 2．导线越细，其电阻一定越大．(×) 3．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．(×)
第六页，共31页。
[后思考] 你能否从电阻定律说明几个电阻串联总电阻增大，几个电阻并联总电阻减 小？ 【提示】 电阻串联相当于增大了导体长度，电阻并联相当于增大了导体 的横截面积．
【答案】 C
第三十页，共31页。
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.
第三十一页，共31页。
知
识 点 一
学 业
(
x
u
第 2 节 电阻
é y
è)
分
层
测
知
评
识
点
二
第一页，共31页。
学习目标 1.知道电阻的概念，会用伏安法测 量电阻． 2．掌握电阻定律，并能运用公式 R＝ρSl进行有关计算． 3．理解电阻率的概念、意义及决 定因素． 4．了解身边的电阻.
知识脉络
第二页，共31页。
探究影响导线电阻的因素