2.6 导体的电阻解析

合集下载

学案4：2.6导体的电阻

2.6导体的电阻基础内容一、电阻定律1.表达式：R ＝ρl S. 2.适用条件：温度一定，粗细均匀的导体或浓度均匀的电解质溶液.(1)电阻定律反映了导体的电阻由导体自身决定，只与导体的材料、长度和横截面积有关，与其他因素无关.(2)表达式中的l 是沿电流方向导体的长度，横截面积是垂直于电流方向的横截面.二、电阻率1.物理意义：电阻率是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关.2.大小：ρ＝RS l，各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1 m 、横截面积为1 m 2的导体的电阻；单位：欧·米(Ω·m).3.电阻率与温度的关系及应用(1)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计.(2)半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻.(3)有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻.(4)当温度降到绝对零度时，某些导体变成超导体.三、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结构简图如图甲所示，要使滑动变阻器起限流作用(如图乙)，正确的连接是接A 与D 或C ，B 与C 或D ，即“一上一下”；要使滑动变阻器起分压作用(如图丙)，要将A 、B 全部接入电路，另外再选择C 或D 与负载相连，即“一上两下”，当滑片P 移动时，负载将与AP 间或BP 间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电压.课时作业1．(多选)下列关于电阻率的叙述错误的是( )A ．电阻率在国际单位制中的单位是欧姆·米B ．用电阻率小的材料制成的电阻，其电阻值一定小C ．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D ．材料的电阻率随温度变化而变化2．(多选)下列说法正确的是( )A ．由R ＝U I可知，电阻与电压、电流都有关系 B ．由R ＝ρl S可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系 C ．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小D ．所谓超导体，就是当其温度降低到某一临界温度时，它的电阻率突然变为零3．一只“220 V 100 W”的灯泡工作时电阻为484 Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是( )A ．小于484 ΩB ．大于484 ΩC ．等于484 ΩD ．无法确定4．某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R ，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )A ．4ρ和4RB ．ρ和4RC ．16ρ和16RD ．ρ和16R5．如图所示，R 1和R 2是材料、厚度均相同、表面为正方形的导体，正方形的边长之比为2∶1.通过这两导体的电流方向如图所示，则这两个导体电阻之比R 1∶R 2为( )A ．2∶1B ．1∶1C ．1∶2D ．1∶46．把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l ，直径为d ，乙电阻丝长为2l ，直径为2d ，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满足( ) A.U 甲U 乙＝1 B.U 甲U 乙＝22C.U 甲U 乙＝ 2D.U 甲U 乙＝2 7.电位器是变阻器的一种．如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是( )A ．串接A 、B 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B ．串接A 、C 使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C ．串接A 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D ．串接B 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮8．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断．由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别．那么熔丝熔断的可能性较大的是( )A ．横截面积大的地方B ．横截面积小的地方C ．同时熔断D ．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方9.两根材料相同的均匀导线x 和y 串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab 段和bc 段图线所示，则导线x 和y 的横截面积之比为( )A ．2∶1B ．1∶2C ．6∶1D ．1∶610．如图所示，P 为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间，然后将它再按图乙方式接在电极C 、D 之间，设AB 、CD 之间的电压是相同的，则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是( )A．图甲产生的热量比图乙产生的热量多B．图甲产生的热量比图乙产生的热量少C．图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多D．因为是形状不规范的导体，所以判断不出哪一个产生的热量多11．灯泡电阻为240 Ω，额定电压为120 V，应串联一根多长的镍铬导线在电路中，才可把灯泡接在220 V的电路中？设导线的横截面积为0.55 mm2，镍铬导线的电阻率ρ＝1.0×10－6Ω·m.12．如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图乙所示．当U＝10 V 时，求电解液的电阻率ρ是多少？答案1．解析：选BC.电阻率在国际单位制中的单位是欧姆·米，A 正确；电阻的大小与材料、导体的长度、导体的横截面积三个因素有关，材料的电阻率小，制成的电阻阻值不一定小，B 错误；电阻率取决于材料和温度，与导体的电阻、横截面积和长度无关，C 错误；材料的电阻率随温度变化而变化，金属导体的电阻率随温度的升高而增大，半导体的电阻率随温度的升高而减小，有些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化，D 正确．2．解析：选BD.R ＝U I 是电阻的定义式，R 与电压和电流无关，故A 错误；R ＝ρl S是电阻的决定式，则可知电阻与导体的长度和横截面积都有关系，故B 正确；通常金属的电阻率随温度的升高而增大，故C 错误；当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象，此时的导体叫超导体，故D 正确．3．解析：选A.灯泡不工作时温度低，因此阻值小于正常工作时的阻值，A 正确．4．解析：选D.电阻率由导体的材料决定，另外还与温度有关，与其他因素无关，故拉长以后电阻率仍然为ρ.将导线拉长到直径为原来的一半，横截面积变为原来的14倍，长度变为原来的4倍，由电阻定律R ＝ρl S知该金属导线电阻变为原来的16倍．综上所述，选项D 正确． 5．答案：B6．解析：选C.根据电阻定律有：R 甲＝ρl S 甲，R 乙＝ρ2l S 乙，又知P 甲＝U 2甲R 甲，P 乙＝U 2乙R 乙，若使P 甲＝P 乙，即U 2甲R 甲＝U 2乙R 乙，则U 2甲U 2乙＝R 甲R 乙＝ρlπ（d /2）22ρl πd 2＝2，得U 甲U 乙＝2，所以选项C 是正确的． 7.解析：选AD.根据电位器结构和连线可知：串接A 、B 使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A 正确；同理，D 正确；串接A 、C 时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B 、C 错误．8．解析：选B.根据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时，电阻大的位置发热量大，易熔断．选项B 正确．9.解析：选B.两导线串联，电流相等，I 1＝I 2，从两段图线上截取相同的电压，ΔU 1＝ΔU 2，保证电阻是相等的，此时长度之比为L 1∶L 2＝1∶2，由电阻定律知，横截面积之比等于长度之比，S 1∶S 2＝1∶2，B 正确，A 、C 、D 错误．10．解析：选A.将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设为r ，图甲中等效为两个电阻并联，R 甲＝r 2，图乙中等效为两个电阻串联，R ′＝2r ，又因为两端的电压是相等的，故由P ＝U 2R 知电阻小的产热多，A 正确，B 、C 、D 错误．11．解析：由题知：灯泡电阻为R 1＝240 Ω，额定电压为U 1＝120 V ，镍铬导线应承担的电压为U 2＝U －U 1＝220 V －120 V ＝100 V .根据U 1U 2＝R 1R 2得： R 2＝U 2R 1U 1＝100×240120Ω＝200 Ω 由R 2＝ρl S 得：l ＝R 2S ρ＝200×0.55×10－61.0×10－6m ＝110 m. 答案：110 m12．解析：由题图乙可求得电解液的电阻为R ＝U I ＝105×10－3Ω＝2 000 Ω 由题图甲可知电解液长为l ＝a ＝1 m横截面积为S ＝b ·c ＝0.02 m 2由电阻定律R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝2 000×0.021Ω·m ＝40 Ω·m. 答案：40 Ω·m。

课件2：2.6导体的电阻

2．探究导体电阻与其影响因素的定量关系探究方案一：控制变量法如图所示，a、b、c、d 是四条不同的金属导体．在长度、横截面积、材料三个因素方面，我们采用_控__制__变__量_法研究影响电阻的因素，即 b、c、d 跟 a 相比，分别只有一个因素不同； b 与 a 长度不同；c 与 a 横截面积不同；d 与 a 材料不同．
第2章恒定电流第6节导体的电阻
学习目标
明目标知重点
1.知道电阻与哪些因素有关，能够探究电阻与各因素的关系．
2.掌握电阻定律，并能进行有关计算．[重点]
3.理解电阻率的概念、意义及决定因素．[难点]
新知提炼一、影响导体电阻的因素 1．探究导体电阻与其影响因素的定性关系移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的_长__度_有关；同样是 220 V 的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟_横__截__面__积_有关；电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟它的_材__料_有关．
考查 2 电阻定律的应用一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为 0.5 Ω，导线原来的电阻多大？若把这根导线的一半均匀拉长为原来的 3 倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？ [思路点拨] (1)导线对折后长度减半，横截面积加倍． (2)导线均匀拉长的同时，横截面积变小，而体积不变．
探究点1、电阻与电阻率的区别
电阻 R 和电阻率 ρ 的比较
电阻 R
电阻率 ρ
物理意义
反映导体对电流的阻碍作用大小，R大，阻碍作用大
反映材料导电性能的好坏，ρ大，导电性能差
电阻 R
电阻率 ρ
决定由导体的材料、长度
因素和横截面积决定
单位
欧姆(Ω)

2.6导体的电阻

常见材料在20℃的电阻率及应用
1、纯金属的电阻率较小，故导线常用铝或铜； 2、合金的电阻率较大，故常用来制作电炉和电阻器等的电阻丝。
金属导体的电阻率与温度的关系
1、金属导体的电阻率随温度升高而增大
2、电阻温度计：利用金属铂的电阻随温度升高而增大的特点。
合金的电阻率与温度的关系
1、有些合金导体的电阻率几乎不受温度变化的影响，如锰铜合金和镍铜合金。 2、利用合金的电阻率的这个特点，制作了标准电阻。
8Ω
5倍
——其中ρ为比例系数
电阻率ρ (resistivity) 1、电阻率ρ跟导体的材料有关，是反映材料导电性能好坏的物理量。 2、定义式：ρ=RS/L ——注意：ρ由导体本身决定，与R、 S及L不成正反比关、意义：电阻率在数值上等于用该材料制成的1m长、横截面积为1m2的导体的电阻值。
会宁县第四中学
物理教研室
梁志亮
决定导体电阻大小的因素有那些？
与长度有关
与横截面积与材料有关
实验验证
实验方法：实验方案：同种材料，S一定，改变L，测R 同种材料，L一定，改变S，测R 不同材料，L一定，S一定，测R 控制变量法
实验示意图
实验电路图
实验设计参考实物连接
结论:
金属： T

电阻温度计热敏电阻光敏电阻
半导体： T 电阻率与温度半导体的导电性能具有可控性的关系

合金：有些几乎不随T变化标准电阻超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
=0
R=0
思考与讨论
1.如图所示，R1和R2是材料相同，厚度相同，表面是边长分别为L1和L2的正方形导体，则 R1和R2之比为多少？

学案5：2.6 导体的电阻

2.6 导体的电阻学习目标：1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。

2．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻反映了导体对电流的阻碍作用。

3．电阻定律的表达式R ＝ρl S 是电阻的决定式，公式R ＝UI是电阻的定义式。

理解教材知识点1影响导体电阻的因素1.与导体电阻有关因素的测量方法 (1)电阻丝横截面积的测量：把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积。

(2)电阻丝长度的测量：把电阻丝拉直，用量出它的长度。

(3)电阻的测量：连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压U 和通过电阻丝的电流I ，由R ＝UI 计算得到电阻。

2．探究导体电阻与其影响因素的关系 (1)实验探究：项目内容实验目的探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法法：在长度、横截面积、材料三个因素，b 、c 、d 与a 分别有因素不同实验原理串联的a 、b 、c 、d 电流相同，电压与导体的电阻成，测量出它们的电压就可知道电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素(2)逻辑推理探究：①导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻。

②导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻R ∝1S。

③导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而的导体电阻不同。

典题强化1．一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻是多大？若把这根导线的一半均匀拉长为原来的三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？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；导体电阻还与构成它的材料有关。

2.6导体的电阻

6 导体的电阻
一、影响导体电阻的因素
1.可能与导体电阻有关的因素: (1)电阻丝的_横__截__面__积__。 (2)电阻丝的_长__度__。 (3)电阻丝的_材__料__。
2.探究思路:为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关,我们保证三个因素中的两个不变,看电阻和另一个的关系,即用_控__制__变__量__法进行实验探究。
体材料长、宽、高分别为a、b、c,由于其电阻率的
各向异性,将其左右两侧接入电源时回路中的电流,与将其上下两侧接入该电源时回路中的电流相同,则该材料左右方向的电阻率与上下方向的电阻率之比为
世纪金榜导学号( )
A. ac b2
B. a2 bc
C. c2 a2
D. a2 b2
【解析】选C。由题可知,其左右两侧接入电源时回路
3∶1∶2,将A与B接入电压为U的电
路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U的电路中,则电
流为(设金属块的电阻率不变)( )
A.I
B.2I
C. 9 I
D. 4 I
4
9
【解析】选C。设b长为l,根据电阻定律可知:R= L ,则
S
接AB时,电阻RAB= 3l 3；当接CD时,电阻RCD= 2l 2；
①
根据电阻定律可知:Rx=

2x S
②
A、B两地输电线的电阻为R总,R总=
2l S
③
由 ② 得 Rx x
③ R总 l
联立解得x= Rx l 250 ×40 km=12.5 km
R总 800
发生短路处距离A处12.5 km。答案:12.5 km
性质决定,由R=ρ L 可知,导体的电阻与长度L、电阻

课件3：2.6导体的电阻

(3)材料的电阻率与温度有关系： ①金属的电阻率随温度的升高而增大铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻． ②半导体的电阻率随温度的升高而减小． ③有些物质当温度接近 0 K 时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象．能够发生超导现象的物体叫超导体．材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度 TC.
知识点一对电阻率的理解和应用
例 1 如图所示，a、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )
A．a 代表的电阻丝较粗 B．b 代表的电阻丝较粗 C．a 电阻丝的阻值小于 b 电阻丝的阻值 D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
【审题指导】I－U 图线的斜率表示电阻的倒数，根据斜率比较电阻的大小，根据电阻定律 R＝ρSl 比较电阻丝的粗细．
变式训练 1．如图所示，P 为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极 A、B 之间，然后将它再按图乙方式接在电极 C、D 之间，设 AB、CD 之间的电压是相同的，则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是(A) A．图甲产生的热量比图乙产生的热量多 B．图甲产生的热量比图乙产生的热量少 C．图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多 D．因为是形状不规范的导体，所以判断不出哪一个产生的热量多
答案：A 点评：此题中灯丝的电阻 R＝UI ≠ΔΔUI ，数值上等于 I－U 图线上的点与原点连线的斜率等于电阻的倒数．
变式训练 2．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 I－U 图象如图所示，则下述判断正确的是(D)
A．只有乙图象是正确的 B．甲、丙图象是曲线，肯定误差太大 C．甲、丙为线性元件，乙为非线性元件 D．甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差

人教版选修3-1 2.6 导体的电阻(共21张PPT)

⑵请画出测量电阻的电路图
2、设计探究导线电阻R与长度L的定量关系的实验方案： ⑴你打算怎样选取不同长度的导线？ ⑵为了快速找出R与L的定量关系，你在测量不同长度导线的
电阻时，准备保持哪个电学量不变？为什么？怎样操作？
⑶怎样处理实验数据？
保持电流不变，探究U与L的关系
①同种材料，S一定，改变 L（6次），测R（伏安法）
请大家回忆初中已学过的知识：
问
1、影响导体电阻的因素有哪些？
题
长度，粗细，材料
的 2.这些因素怎么影响电阻大小的？
提出
导线长度L越大，则电阻R越大
导线横截面积S越大，则电阻R越小
材料不同，电阻R也会不同
第六节导体的电阻
猜想（讨论）：
电阻R与导线长度L间的定量关系可能会是怎样的？
RL
电阻R与导线横截面积S间的定量关系可能会是怎样的？
②数据处理找R与L的定量关系
计算法
作图法（画R—S-1） R
S-1
动手实验，注意边操作边记录数据，注意时效。
实验结论:
同种材料，S一定，电阻R与L成正比 R ∝L 同种材料，L一定，电阻与S成反比 R 1
S
综上所述，有： R L S
这样的关系具有普遍意义么？
理论探究
1.导体的电阻R与长度L的关系
R 1 S
实验探究：
一、实验方法的讨论
实验方法--------控制变量法 1.同种材料，S一定，探究电阻R与L的关系 2.同种材料，L一定，探究电阻R与S的关系 3.不同材料，S、L一定，探究R与材料的关系
二、设计实验方案 1、（讨论）设计测量电阻R的实验方案：
⑴你打算用哪些仪表测电阻
电流表、电压表

2.6_导体的电阻精品课件

超导现象:有些物质当温度降低到绝对零度附近时它们的电阻率会突然变为零．
半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻率随温度的升高而减小，导电性能由外界条件所控制，如改变温度、光照、掺入微量杂质等
金属： t
电阻温度计
电阻率与温度的关系
半导体：t
热敏电阻光敏电阻
合金：有些几乎不随t变化标准电阻
1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质，电阻率是由导体的性质决定的，所以电阻率越大，则电阻越大，对吗？为什么?
不对
电阻率反映导体导电性能的优劣, 电阻率大,不一定电阻大,由电阻定律, 电阻还与L和S有关
2、一白炽灯泡铭牌显示“220V，100W”字样，由计算得出灯泡灯丝电阻R=484，该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的电阻值，两者一样吗？为什么？
超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
=0
R=0
几种材料在不同温度下的电阻率
ρ(Ω·m)
0℃
20℃
100℃
银铜铝钨铁锰铜合金镍铜合金
1．48×10－8 1．43×10－8 2．67×10－8 4．85×10－8 0．89×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
1．6×10－8 1．7×10－8 2．9×10－8 5．3×10－8 1．0×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
不一样
100W是额定功率,是灯泡正常工作时的功率,所以484是工作时的电阻;当灯泡不工作时,由于温度低,电阻比正常工作时的电阻小，所以小于484。
同种材料，S一定，改变L，测R
同种材料，L一定，改变S，测R 不同材料，L一定，S一定，测R
如何测电阻R 方法: 伏安法电流表外接法实验电路: 分压式电路实验电路图:

教学设计1：2.6 导体的电阻

6 导体的电阻教材分析本节课要学的内容导体的电阻指的是导体的电阻与哪些因素有关，其核心是导体的电阻与材料、长度、导体的横截面积的关系,理解它关键就是要通过实验，利用控制变量法找出电阻与它们的定量的关系。

学生已经学过部分电路的欧姆定律，本节课的内容导体的电阻就是在此基础上的发展。

由于它还与闭合电路的欧姆定律有密切的联系,所以在本学科有重要的地位，并有重要的作用,是本学科的核心内容。

教学的重点是通过实验探究导体电阻与材料、长度、导体的横截面积的关系。

教学目标（1）掌握电阻定律就是指理解电阻定律的推导过程并能利用电阻定律进行相关计算。

（2）理解电阻率就是指知道电阻率的物理意义及其材料电阻率与温度的关系教材教法在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是实验探究导体的电阻与材料、长度、导体的横截面积的关系，产生这一问题的原因是没有控制变量。

要解决这一问题就要控制变量。

教学过程一、实验探究：、1、探究目的：探究导体电阻和哪些因素有关，及定量关系式。

2、科学猜想：引导学生由生活中的现象猜想，归纳学生猜想：（1）移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻。

（2）同是220V的灯泡，灯丝越粗用起来越亮。

（3）电线常用铜丝而不用铁丝。

得出结论：导体的电阻可能和长度、横截面积、材料等有关。

3、实验准备：引导学生思考：要想得到电阻同三个因素之间的定量关系。

那么你得首先能测出各个量的数值。

（1）电阻的测定：利用伏安法测电阻。

学生画出实验电路图。

（2）长度的测量：刻度尺。

（3）横截面积的测量：绕制多匝线圈，用刻度尺测量。

4、研究方法：那如何把研究多个物理量之间关系的复杂问题变简单写？我们在以前学习中碰到过类似的情况吗？思考并讨论：类似研究牛顿第二定律：a于F和m之间的关系。

控制两个量不变，研究R与第三个量之间的关系分组讨论：研究方法：控制变量法这样一来，这个问题就等于分别研究电阻与长度、电阻与横截面积、电阻与材料之间的关系了，比如说：（1）、研究电阻和长度的关系时，就选用横截面积和材料相同的导体（2）、研究电阻和横截面积的关系，就选用材料和长度相同的导体（3）、研究电阻与材料的关系是，就选用长度和横截面积相同的导体5、进行实验：为有效控制时间，学生分成三大组，每一组只研究一个关系。

2-6导体的电阻剖析

R1
a
h
R l a
S ah h
R2
b
h
R1 = R2
由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关.这样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小,而不增大电阻,只要保证厚度不变即可,有利于电路元件的微型化.
实验探究电阻的影响因素
V
a
b
c
控制变量法
d
电压表先测a的电压Ua，再测b的电压Ub
实验探究电阻的影响因素
V
a
b
c
控制变量法
d
电压表先测a的电压Ua，再测c的电压Uc
实验探究电阻的影响因素
V
a
b
c
控制变量法
d
电压表先测a的电压Ua，再测d的电压Ud
V
V
a
b
V
V
c
d
实验结论:
1.同种材料,S一定,电阻R与L成正比 2.同种材料,L一定,电阻与S成反比
2.定义式： RS
l 由材料和温度决定,与l、S无关!!!
3.单位:欧·米( m )
4.电阻率与温度关系:
几种材料在不同温度下的电阻率
ρ(Ω·m)
0℃
银铜铝钨铁锰铜合金镍铜合金
1．48×10－8 1．43×10－8 2．67×10－8 4．85×10－8 0．89×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
一、影响导体电阻的因素
k由导体材料决定与l、S无关!!!
二、电阻定律
1.内容：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;导体电阻与构成它的材料有关.
2.决定式:
3.适用条件：温度一定,粗细均匀的金属导体, 或

学案1：2.6导体的电阻

2.6导体的电阻基础知识1．影响导体电阻的因素．(1)在导体横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比．(2)在导体长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比．(3)导体的电阻还与导体的材料有关，在长度、横截面积相同时，材料不同，其电阻值不同．通过实验探究电阻与长度、横截面积、材料三个因素的关系，采用控制变量法．2．电阻定律．(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻与构成它的材料有关．(2)公式：R ＝ρl S，式中ρ为导体材料的电阻率． 3．电阻率．(1)计算式：ρ＝R S l． (2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量．(3)电阻率与温度的关系：①金属：电阻率随温度升高而增大．②半导体：电阻率随温度升高而减小．③一些合金：几乎不受温度的影响．基础巩固1．(多选)关于导体电阻下列说法中正确的是( )A ．由R ＝ρl S知，导体的电阻与长度l 、电阻率ρ成正比，与横截面积S 成反比 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 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 ．电阻率往往随温度的变化而变化2．关于电阻率，下列说法中正确的是( )A ．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B ．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大C ．所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻3．金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响．根据以上的信息，判断下列的说法中正确的是( )A．连接电路用的导线一般用合金来制作B．电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作4．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝10 cm，bc＝5 cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1 A，若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为( )A．4 A B．2 A C．0.5 A D．0.25 A5．金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，所以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计，下图的I－U图象中能表示金属铂电阻情况的图象是( )6．当电路中的电流超过保险丝的熔断电流时，保险丝就要熔断，由于种种原因，保险丝的横截面积略有差别，那么保险丝熔断的可能性较大的是( )A．横截面积大的地方B．横截面积小的地方C．同时熔断D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方7．一个标有“220 V、60 W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220 V，在此过程中，电压(U)和电流(I)的关系可用图象表示，题中给出的四个图线中，符合实际的是( )8．如图所示是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I－R图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则( )A．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小9．如图所示，P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的厚度为d，管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中，测得它两端电压为U，通过它的电流为I，则金属膜的电阻为多少？镀膜材料电阻率为多少？答案1．AD解析：导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的变化而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端的电压及导体中的电流无关，A 对，B 、C 错．电阻率反映材料导电性能的强弱，电阻率常随温度的变化而变化，D 对．2．BCD解析：电阻率表示导体的导电性能的好坏，电阻率越小，导体的导电性能越好．3．B解析：纯金属的电阻率小，故连接电路用的导线一般用纯金属来制作，A 错误；合金的电阻率大，故电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作，B 正确；有的金属电阻率随温度变化而显著变化，故电阻温度计一般用纯金属来制作，C 错误；有的合金的电阻率几乎不受温度的影响，故标准电阻一般用合金材料制作，D 错误；故选B.4．A解析：根据电阻定律公式R ＝ρl S ，有：R AB ＝ρL ab S ab；① R CD ＝ρL ad S ab；② 故R AB R CD ＝L ab S ab L ad S ad ＝41，根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比．故两次电流之比为1∶4，故第二次电流为4 A ；故选A.5．C解析：在I －U 图象中，图线的斜率表示电阻的倒数，由于铂电阻率随温度的升高而变大，所以斜率应减小，因此能反映金属铂电阻情况的图象为C.6．B解析：根据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时电阻大的位置发热量大易熔断，B 正确．7．B解析：由题，白炽灯泡上的电压U 由零逐渐增大到220 V 时，白炽灯泡的温度不断升高，电阻增大，由欧姆定律得到R ＝U I，等于图线上的点与原点连线的斜率，电阻一直增大，斜率一直增大．所以B 正确．8．C解析：若将两电阻丝串联接入电路中，由于通过两电阻丝的电流相同，由图象可知，此时甲的电阻大于乙的电阻，所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大，A 错误；由于两电阻丝的横截面积、长度均相同，故甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大，B 错误；由Q ＝I 2Rt 可知，在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少，C 正确；由P ＝I 2R 可知D 错误．9．解析：由欧姆定律可得R ＝U I；沿着L 的方向将膜层展开，如图所示，则膜层等效为一个电阻，其长为L ，横截面积为管的周长×厚度d .由电阻定律R ＝ρL S可得： R ＝ρL 2πD 2·d ＝ρL πDd ，则U I ＝ρL πDd，解得：ρ＝U πDd IL. 答案：U I U πDd IL。

高中物理选修三2.6导体的电阻

探究点 2
将日光灯灯丝(额定功率为 8 W)与演示用欧姆表连接成如图电路，观察用酒精灯加热灯丝前后，发现灯丝加热后欧姆表示数变大了．结合探究 1 的表格数据，说明电阻率与温度的关系．
提示：当温度升高时，欧姆表的示数变大，表明金属灯丝的电阻增大，从探究 1 中的表格看出金属材料的电阻率随温度的升高而增大．从而可以得出：金属的电阻率随温度的升高而增大．
【答案】 C
变式训练 1 两根不同材料制成的均匀电阻丝，长度之比 l1:l2 ＝5:2，直径之比 d1:d2＝2:1，给它们加相同的电压，通过它们的电流之比为 I1:I2＝3:2，则它们的电阻率之比 ρ1:ρ2 为( )
4
8
A.15 B.3
8
16
C.5
D.15
解析：由欧姆定律 I＝UR知，当所加电压 U 相同时，R1:R2＝I2:I1 ＝2:3，根据 d1:d2＝2:1 知，横截面积之比 S1:S2＝4:1，由导体的电阻 R＝ρSl 得：ρρ12＝RR12SS12ll21＝23×41×25＝1165，故选 D.
两个公式区别与联系
R＝UI
R＝ρSl
区别
适用于纯电阻元件
适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体
联系
R＝ρSl 是对 R＝UI 的进一步说明，即导体的电阻与 U 和 I 无关，而是取决于导体本身
警示 (1)R＝UI 是电阻的定义式，R 与 U、I 不存在正比、反比关系． (2)R＝ρSl 是电阻的决定式，导体电阻的大小由 l、S、ρ 决定．
3．电阻与电阻率的区别与联系
电阻 R
电阻率 ρ
描述对象
导体
材料
区别
物理意义

课件4：2.6导体的电阻

(2)实验探究 ①实验目的：探究电阻与导体材料、横截面积、长度的关系． ②实验电路：
③实验方法：控制变量法,其中 a 与 b 长度不同;a 与 c 横截面积不同，a 与 d 材料不同．
④结论：导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，还跟材料有关．
知识2、导体的电阻
1．公式：R＝ρSl ，公式中 l 为导体长度，S 为导体横截面积，ρ 为导体的电阻率．
适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体
联系
R＝ρSl 和对 R＝UI 的进一步说明，即导体的电阻与 U 和 I 无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积
例 1 如图所示均匀的长薄片合金电阻板 abcd，ab 边长为 L1，
ad 边长为 L2，当端点 1、2 或 3、4 接入电路中时，R12∶R34 为( )
(2)一定几何形状的导体，电阻的大小与接入电路的具体方式有关，在应用关系 R＝ρSl 求电阻时要注意导体长度和横截面积的确定．
(3)一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关键．
精选习题
1．两个用同种材料制成的均匀导体 A、B，其质量相同，当
②分压式连接滑动变阻器：连接方法是将 AB 全部接入电路，另外再选择 A 与 C 或 D(或者是 B 与 C 或 D)与负载相连．当滑片 P 移动时，负载将与 AP 间或 BP 间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电压．
3．R＝UI 与 R＝ρSl 的比较
两个
公式区别
R＝UI
R＝ρSl
联系
【答案】 D

2.6 导体的电阻

5.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞和起来,然后给它们分别加上相同的电压,则在同一时间内,通过它们的电量之比为( C )
A.1:4
B.1:8
C.1:16
D.16:1
6.如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab边长为L1，ad边长为L2,当端点1、2或3、4接入电路时,R12:R34是 ( D )
A.4 Ω
B.8 Ω
C.16 Ω
D.64 Ω
l 得 S
【解析】选B。设导体材料厚度为h，根据电阻定律 R
R1 2L L 8 ，R 2 8 ， B正确。 h 2L h hL h
【变式备选2】电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是( A.将金属丝拉长至2L B.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍 C.将金属丝对折后拧成一股 )
二、电阻率
1.物理意义：反映材料导电性能的物理量 2.单位：欧姆·米 Ω ·m
3.纯金属的电阻率小，合金的电阻率大
4.电阻率与温度有关各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化。 (1)金属的电阻率随温度的升高而增大。 (2)半导体(热敏电阻)的电阻率随温度的升高而减小。（3）锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度的变化极小，利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻.
不一定大,由电阻定律知,电阻大小还与L和S有关.
2.一白炽灯泡铭牌显示“220V，100W”字样，通过计算
得出灯泡灯丝电阻R=484，该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的电阻值，两者一样吗？为什么？提示：该阻值是工作时的电阻值，两者不一样 100W是额定功率,是灯泡正常工作时的功率,所以

课件10：2.6 导体的电阻

（3）怎样处理实验数据？
同种材料，S一定，改
V
变L（6次），测R
·电阻丝 ·
（伏安法。也可以保
AB C D E F
持电流不变，测电压） A
列表记录实验数据。
①通过计算R/L（或U/L）之比，如果是常量，说明R∝l
（计算法） R
②做出R—L （或U/L）图像。
如果图像是过原点的直线，说
明R∝L （图像法）
（3）怎样处理实验数据？
同种材料，L一定，改变S（6 次），测R（伏安法）列表记录实验数据。 ①通过计算R·S乘积为一常量，说明R∝1/S（计算法） ②做出R—S-1图像。如果图像是过原点的直线，说明 R∝1/S （图像法）
R
o
S-1
实验结论:
同种材料，S一定，电阻R与L成正比 R ∝L
同种材料，L一定，电阻与S成反比 R 1
4.一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径为d，电阻为R，如果把它拉成直径为d/4的均匀细丝，电阻值将变为（C） A．R/16 B．16R C．256R D．R/64
5.有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡灯丝接通，再接入电
源后，所发生的现象及其原因是（ C ）
A.灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P=I2R，电灯变亮 B.灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P=I2R，电灯变暗 C.灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据P=U2/R，电灯变亮 D.灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据P=U2/R，电灯变暗
处于这种状态的物体叫做超导体。 (2). 应用（1）超导发电机（2）磁流体发电机（3）超导输电线路（4）超导磁悬浮列车（5）超导计算机
3. 导体、绝缘体、半导体
（1） < 10 –6 W m 的物体叫做导体。（2） > 10 5 W m 的物体叫做绝缘体。

课件11：2.6 导体的电阻

a 1
d
3 b 2 c
4
T 谢谢观看 HANK YOU!
一、影响导体电阻的因素
问题思考：导体的电阻是导体本身的一种性质，由导体自身的因素决定，那么，导体的电阻R到底由哪些因素决定呢,它们之间有什么定量关系呢?
1.长度l l越大，R越大
2.横截面积 S S越大，R越小
3.材料
探究方案一 1.探究目的：探究导体的电阻R与导体的长度l、横截面积S、材料之间的定量关系。
不同材料的导体电阻率不同。
纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。金属材料的电阻率随温度的升高而增加。应用:金属电阻温度计
思考与讨论：R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸比R1小很多。通过两导体的电流方向如图所示。这两个导体的电阻有什么关系？你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义？
1.有人说电阻是导体阻碍电流的性质，电阻率是由导体的性质决定的，所以电阻率越大，则电阻越大，对吗？为什么? 提示：不对。电阻率反映导体导电性能的优劣，电阻率大，电阻不一定大，由电阻定律知，电阻大小还与长度l 和横截面积S有关。
2．关于电阻率的正确说法是( B) A．电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关 B．电阻率表明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
2.决定式: R l
S
是比例系数，它与导体的材料有关，是一个反映材
料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。
3.导体材料的电阻率
ρ(Ω·m) 银铜铝钨铁
锰铜合金镍铜合金
0℃ 1.48×10－8 1.43×10－8 2.67×10－8 4.85×10－8 0.89×10－7 4.4×10－7 5.0×10－7