高中物理第二章恒定电流第六节导体的电阻课堂探究学案新人教选修

6 电阻定律
讲堂研究
研究一
对电阻定律的正确理解
·问题导引·
电缆线是现实生活中最常使用的导线，如下图．请思虑：
（ 1）常有的电缆线一般是什么材质做成的？
（ 2）为什么制作电缆线时将很多较细的导线环绕在一起？
提示：（ 1）常有的电缆线一般是铜或许铝制成； （ 2）很多较细的导线环绕在一起，增大了横截面积，使电缆的电阻减小，降低功率的损失．
·名师精讲·
1．公式 R
l
中各物理量的意义
S
（ 1）ρ 表示资料的电阻率，与资料和温度相关．反应了导体的导电性能，
ρ 越大，说
明导电性能越差， ρ 越小，说明导电性能越好．
（ 2）l 表示沿电流方导游体的长度．
（ 3）S 表示垂直于电流方导游体的横截面积．
如下图，一长方体导体若经过电流
I 1，则长度为 a ，截面积为 bc ；若经过电流 I 2，则
长度为 c ，横截面积为 ab .
2． R
l
与 R
U
S 的差别
I
R
l U
S
R
I
意义
决定式
定义式
理解
说明导体的电阻由
ρ、 l 、 S 决定，即
供给了一种测电阻的方法——伏安法， 与 l 成正比，与 S 成反比
不可以以为 R 与 U 成正比，与 I 成反比
合用范围
金属导体、电解质溶液
纯电阻电路
特别提示
（ 1）公式 R
l
合用于粗细平均的金属导体或横截面积同样且浓度平均
S
的电解液．
（2） R
l
是电阻的决定式，表示
R 与 ρ 、l 及 S 相关； R
U
电阻的计算式，不
S I
能由此得出 R 与 U 或许 I 相关．
【例 1】 电路中有一段金属丝长为
L ，电阻为 R ，要使电阻变成 4R ，以下可行的方法是
（
）
A ．将金属丝拉长至 2L
B ．将金属丝两头的电压提升到本来的 4 倍
C ．将金属丝对折后拧成一股
D ．将金属丝拉长至 4L
分析： 由电阻定律 R
l 得，当把金属丝拉长至 2L 时，其横截面积将变成
S
，电阻
S
2
将变成 4R ，选项 A 正确，选项 D 错误．金属丝电阻不受两头所加电压的影响，取决于金属 丝自己的资料及金属丝的温度等，选项
B 错误．将金属丝对折后，其长度变成
L
，横截面
2
积变成 2S ，电阻将变成
R
，选项
C 错误．
4
答案： A
题后反省
公式 l
的应用策略
R
S
（ 1）公式 R l 中的 l 是沿电流方向的导体长度， S 是导体垂直电流方向的横截面积．
S
l （ 2）必定几何形状的导体电阻的大小与接入电路的详细方式相关，
在应用公式 R
S
求电阻时要注意导体长度和横截面积确实定．
（ 3）必定形状的几何导体当长度和横截面积发生变化时，导体的电阻率不变，体积不变，由 V ＝Sl 可知， l 和 S 成反比，这是解决此类电阻变化问题的重点．
3．应用实例——滑动变阻器
（ 1）原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻．
（ 2）在电路中的使用方法
构造简图如下图，要使滑动变阻器起限流作用，正确的连结是接
A 与 D 或 C ，
B 与 C
或 ，即“一上一下”；要使滑动变阻器起分压作用，要将
所有接入电路， 此外再选择
C
D
AB
或 D 与负载相连， 当滑
片
P 挪动时， 负载将与
AP 间
或
BP 间的不一样长度的电阻丝并联，
进而
获得不一样的电压．
【例 2】一起学将滑动变阻器与一个及开关 S 串连后接在 6 V 的电源E上，当向右滑动时，灯泡将（）6～8 W的小灯泡 L（其正常工作时的电阻为
S 闭合时，发现灯泡发亮．按图示接法，当滑片
50 Ω）
P
A．变暗B．变亮C．亮度不变D．可能烧坏灯泡点拨：滑动变阻器经过改
变连入电路中电阻线的长度来改变电路中的电阻，进而控制电路中的电流．
分析：滑片 P向右滑动时，接入电路部分电阻减小，电路中电流变大，灯泡将变
亮．由小灯泡正常工作时的电功率和电阻可判断它不行能被烧坏．
答案： B
题后反省剖析滑动变阻器在电路中所起的作用，先弄清连结方式，再找出有效部分，依
据滑片的挪动剖析电阻的变化．
举一反三怎样丈量滑动变阻器的最大阻值？
答案：把滑动变阻器电阻丝两头连入电路，用伏安法进行丈量．
研究二正确理解电阻率
·问题导引·
我们知道R l
此中ρ 为导体的电阻率，那么：S
（1）不一样资料的电阻率同样吗？
（2）什么要素影响电阻率的大小？
提示：电阻率与导体的资料及温度相关，不一样的资料，电阻率不一样．
·名师精讲·
1．物理意义
电阻率ρ 是一个反应导体导电性能的物理量，是导体资料自己的属性，与导体的形状、大小没关，它的单位是欧姆·米，符号是Ω ·m.
2．大小
（ 1）计算公式：RS
. l
（ 2）各样资料的电阻率在数值上等于用该资料制成的长度为 1 m、横截面积为 1 m2的导体的电阻．
3．电阻率与温度的关系：电阻率常常随温度的变化而变化
（ 1）金属的电阻率随温度高升而增大（可用于制造电阻温度计）；
（ 2）半导体和绝缘体的电阻率随温度的高升而减小（半导体的电阻率随温度变化较大，
可用于制做热敏电阻）；
（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（可用来制做标准电阻）；
（4）当温度降低到绝对零度邻近时，某些资料的电阻率忽然减小到零成为超导体．
4．电阻与电阻率的差别
电阻 R电阻率ρ描绘对象导体资料
物理意义
反应导体对电流阻挡作用的大小， R反应资料导电性能的利害，ρ 越大，
越大，阻挡作用越大导电性能越差
决定要素由资料、温度和导体形状决定
由资料、温度决定，与导体形状无
关
单位欧姆（Ω）欧姆·米（Ω ·m）
R l
R大，ρ，ρ大， R不必定大，导体对电流阻挡作用不必定大；
联系S
不必定大，导电性能不必定差
【例 3】对于电阻和电阻率，以下说法中正确的选项
是（）
A．把一根平均导线平分红等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变成本来的一半
B．由RS
可知，ρ与 R、 S成正比，与 l 成反比l
C．资料的电阻率随温度的高升而增大
D．对某一确立的导体当温度高升时，发现它电阻增大，说明该导体资料的电阻率随温
度的高升而增大
点拨：导体的电阻由ρ 、l、S共同决定，而ρ 是由导体的资料和温度决定的．
分析：导体的电阻率由资料自己决定，并随温度的变化而变化，但其实不都是随温度的升高而增大，则A、 B、 C 错．若
导体温度高升时，电阻增大，其原由就是电阻率随温度的高升而增大产生的，则D选项正确．
答案： D
题后反省电阻率与电阻是两个不一样的观点，电阻率与资料和温度相关，而导体电阻
R l
既与资料相关，还与l 、 S相关，ρ大， R不必定大，ρ小， R不必定小．S。