物理：2.6 导体的电阻 课件(人教版选修3-1)

物理 意义 决定 因素 忽略 温度 影响
关系
特别提醒：(1)电阻定律是在大量实验基础上得出
的规律，适用于温度一定、粗细均匀的金属导体 或浓度均匀的电解质溶液．
(2)导体的电阻大，导体材料的导电性能也不一定
差，导体材料的电阻率小，电阻不一定小，电阻 和电阻率是两个不同的物理量，二者不能混淆．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2．下面关于电阻和电阻率的说法中，正确的 是( ) A．电阻大的导体电阻率一定大 B．电阻率大的导体电阻一定大 C．导体的电阻与导体的长度、横截面积有关 D．电阻率与导体的长度、横截面积有关 答案：C
测定金属丝的电阻率 测定金属的电阻率的实验中，金属导线长 约0.8 m，直径小于1 mm，电阻在5 Ω左右，实验 步骤如下： (1)用米尺测量金属导线的长度，测三次，求出平 均值L，在金属导线的不同位置用________测量 直径，求出平均值d.
例3
(2)用伏安法测量金属导线的电阻R.试把图2－6－ 3中所给的器材连接成测量R的合适的电路．图中 电流表的量程为0～0.6 A，内阻接近1 Ω，电压表 的量程为0～3 V，内阻为几千欧，电源的电动势 为6 V，变阻器的阻值为0～20 Ω，在闭合开关前， 变阻器的滑动触点应处于正确位置．
例1 关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是(
【思路点拨】 导体的电阻由ρ、l、S共同决定， 而ρ是由导体的材料和温度决定的． 【精讲精析】 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产生的，则D选 项正确． 【答案】 D
横截面积 电阻 和_________，进而计算出电阻丝的_____． 伏安法 (2)用________测出电阻丝的电阻．
2．实验探究 项目 内容 实验 探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系 目的
实验 电路
控制变量 实验 __________法：在长度、横截面积、材料三个 一个 方面，b、c、d与a分别有______因素不同 方法 串联的a、b、c、d电流相同，电压与导体的电 实验 正比 阻成_____，测量出它们的电压就可知道电阻 原理 比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素
第六节 导体的电阻
课标定位 学习目标：1.了解导体的电阻，能用导体的电阻 进行有关计算． 2．理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率 与温度的关系． 重点难点：1.导体的电阻及应用． 2.电阻和电阻率的区别．
一、影响导体电阻的因素
1．电阻丝横截面积、长度和电阻的测量 长度 (1)用刻度尺分别直接和间接测出电阻丝的____
二、电阻与电阻率的比较
电阻R 电阻率ρ 反映导体对电流的阻 反映材料的导电性 碍作用．电阻越大， 能好坏．电阻率越 导体对电流的阻碍作 小，导电性能越好， 用越大，反之亦然 反之亦然 导体的长度、横截面 决定于材料和温度 积和材料 导体一定，电阻一 材料一定，电阻率 定．与两端电压和通 一定．与材料的长 过的电流无关 度和横截面积无关 l ρ R＝ S
图2－6－1
U 根据欧姆定律 I＝ 可得：A 端到短路处的两根 R U 10 输电线的电阻 Rx＝ ＝ － 3 Ω＝250 Ω① I 40×10 2x 根据电阻定律可知：Rx＝ρ ② S 2l A、B 两地输电线的电阻为 R 总 ＝ρ ③ S Rx x 由②/③得 ＝ R总 l Rx 250 解得 x＝ l＝ ×40 km＝12.5 km. R总 800
U l 三、R＝ 与 R＝ρ 的区别与联系 I S
U l R＝ R＝ρ I S 是电阻的定义式，其电阻 是电阻的决定式，其电阻的大 并不随电压、电流的变化 小由导体的材料、横截面积、 而变化，只是可由该式算 长度共同决定 出线路中的电阻 区 别 提供了一种测 R 的方法： 提供了一种测导体的 ρ 的方法； 只要测出 U、 就可求出 R 只要测出 R、l、S 就可求出 ρ I 适用于粗细均匀的金属导体或 适用于纯电阻元件 浓度圴匀的电解液、等离子体 l U 联 R＝ρ 是对 R＝ 的进一步的说明，即导体的电阻与 U 和 I S I 系 无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积
【题后反思】 电阻率与电阻是两个不同的概念， l 电阻率与材料和温度有关，而导体电阻 R＝ρ 既与 S 材料有关，还与 l、S 有关．另外，不同材料的电阻 率随温度变化而变化的情况不同，金属的电阻率随 温度升高而增大，绝缘体、半导体的电阻率随温度 升高而减小，而有一些合金的电阻率又几乎不变．
变式训练1
3.逻辑推理 (1)分析导体电阻与它的长度的关系：在材料、 横截面积相同的条件下，导体的电阻跟_____ 长度 成正比． (2)分析导体电阻与它的横截面积的关系：在 材料、长度相同的条件下，导体的电阻跟 横截面积 _________成反比． (3)探究导体的电阻跟材料的关系．
二、导体的电阻 1．内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l 成_____，与它的横截面积S成_____；导体电阻 正比 反比 与构成它的材料有关． l ρ 2．公式：R＝______ S
图2－6－2
解析：选 A.设沿 AB 方向的横截面积为 S1，沿 CD 方 S1 1 向的横截面积为 S2，则有 ＝ .AB 接入电路时电阻为 S2 2 lab ρ S1 4 R1 R1，CD 接入电路时电阻为 R2，则有 ＝ ＝ ，电 R2 lbc 1 ρ S2 I1 R2 1 流之比 ＝ ＝ ，I2＝4I1＝4I. I2 R1 4
图2－6－3
(3)用上面测得的金属导线长度L、直径d和电阻R， 可根据电阻率的表达式ρ＝________算出所测金 属的电阻率． 【自主解答】 (1)金属导线的直径用螺旋测微 器测量． (2)连电路图时，由于被测金属导线的电阻值较 小，因此应采用电流表外接法，并且滑动变阻器 采取限流式，闭合开关前，滑动变阻器的滑片处 在最大阻值处．
电阻定律的应用
例2 在相距40 km的A、B两地架两条输电线，电
阻共为800 Ω，如果在A、B间的某处发生短路，
这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表的示 数为40 mA，求：发生短路处距A处有多远？
【精讲精析】 如图 2－6－1 所示，设发生短路处 距离 A 处有 x m，据题意知，A、B 两地间的距离 l＝40 km，电压表的示数 U＝10 V，电流表的示数 －3 I＝40 mA＝40×10 A，R 总 ＝800 Ω.
度的影响，常用来制作标准电阻．
一、对导体的电阻的理解 1．导体的电阻是导体本身的性质，由 ρ、l、S 决定，与导体两端的电压 U 及电流 I 无关．当 导体材料不变而长度和横截面积发生变化时， 要讨论电阻的变化，应从以下两点：①材料不 变， 电阻率不变， ②体积不变， V＝Sl 可知， 由 S 与 l 成反比．
3．符合意义：l表示导体沿电流方向的长度，S表 示垂直电流方向的横截面积，ρ是电阻率，表征 材料的导电性能．
4．材料特性应用
(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作．
(2)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用来制 作电阻温度计，精密的电阻温度计用铂制作．
(3)有些合金的电阻率较大，且电阻率几乎不受温
)
A．当长度不变，横截面积增大一倍时
B．当横截面积不变，长度增大一倍时
C．当长度和横截面半径都缩小一半时
D．当长度和横截面积都扩大一倍时
l 解析： D.由电阻定律 R＝ρ 可知， 选 长度不变， S 横截面积增加一倍时，由于温度不变，电阻率 不变，电阻丝的电阻变为原来的一半，故选项 A 错；同理，选项 B、C 错误；由公式可确定 选项 D 正确．
l 2．R＝ρ 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的 S 电解质溶液． 3．电阻定律指出了导体的电阻由导体本身决定，也 提出了一种控制、制造电阻的实际方法．常用的滑动 变阻器就是依靠改变导体长度达到改变电阻的目的．

即时应用 (即时突破，小试牛刀)
1．一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况
下阻值仍为R(设温度不变)(
要切实明白这样连接的原因．
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 3．下列关于导体的电阻的说法中，正确的是( ) A．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此， 导体有电流通过时才具有电阻 B．由 R＝U/I 可知，导体的电阻跟导体两端的电压 成正比，跟导体中的电流成反比 l C．由 R＝ρ 可知导体的电阻与其长度成正比，与 S 横截面积成反比 D．导体的电阻与两端的电压、其中的电流无关
答案：CD
课堂互动讲练
对电阻和电阻率的理解
) 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 RS B．由 ρ＝ 可知，ρ 与 R、S 成正比，ρ 与 l 成反比 l 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， 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
关于电阻率的正确说法是(
)
A．电阻率ρ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，
可用来制成电阻温度计
解析：选 B.电阻率反映材料导电强弱，只与材料 及温度有关， 与导线的长度 l 和横截面积 S 无关， l 故 A 错，B 对．由 R＝ρ 知 ρ 大，R 不一定大， S 故 C 错． 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的 影响，用来制标准电阻，故 D 错．
【答案】
12.5 km
【规律总结】
本题为应用部分电路欧姆定律和
电阻定律解决实际问题的题目．解题中要注意画
出等效电路图，要明确欧姆定律算出的电阻为A
端到短路处的两根输电线的电阻，也就是25 km
输电线的电阻，不要搞错．
变式训练 2 如图 2－6－2 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 压为 U(V)的电路中时，电流为 I；若将 C 与 D 接入电压为 U(V)的电路中，则电流为( ) A．4I B．2I 1 1 C. I D. I 2 4