2017_2018高中物理第二章直流电路第2讲电阻定律学案教科版选修3_1

合集下载

【教育资料】2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-1学案：第二章第3讲电阻的串联、并联及其应用学

[目标定位] 1.掌握串、并联电路的电流和电压的特点.2.掌握电阻串、并联的计算.3.理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理，并会进行有关计算．一、电阻的串联与并联1．电阻的串联：把各个电阻依次首尾连接起来． 2．电阻的并联：把各个电阻并列地连接在一起． 3．串联电路和并联电路的特点串联电路并联电路例1 电阻R 1、R 2、R 3串联在电路中．已知R 1＝10 Ω、R 3＝5 Ω，R 1两端的电压为6 V ，R 2两端的电压为12 V ，则( ) A ．电路中的电流为0.6 AB ．电阻R 2的阻值为20 ΩC ．三只电阻两端的总电压为21 VD ．电阻R 3两端的电压为4 V解析电路中的电流I ＝U 1R 1＝610 A ＝0.6 A ，A 对；R 2阻值为R 2＝U 2I ＝120.6Ω＝20 Ω，B 对；三只电阻两端的总电压U ＝I (R 1＋R 2＋R 3)＝21 V ，C 对；电阻R 3两端的电压U 3＝IR 3＝0.6×5 V ＝3 V ，D 错．答案 ABC(1)分析串联电路要抓住电流不变的特点．(2)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻；当一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻．(3)串联电路中任一电阻增大，总电阻增大．例2 如图1所示的电路中，R 1＝2 Ω，R 2＝3 Ω，R 3＝4 Ω.图1(1)电路的总电阻是多少？(2)若流过电阻R 1的电流I 1＝3 A ，则通过R 2、R 3的电流分别为多少？干路电流为多少？解析 (1)根据并联电路的特点电路中1R 总＝1R 1＋1R 2＋1R 3所以R 总＝1213Ω.(2)由于I 1R 1＝I 2R 2＝I 3R 3，所以I 2＝2 A I 3＝1.5 A干路电流I ＝I 1＋I 2＋I 3＝(3＋2＋1.5)A ＝6.5 A.答案 (1)1213 Ω (2)2 A 1.5 A 6.5 A(1)分析并联电路要抓住电压不变的特点．(2)并联电阻小于任一个分电阻；一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻． (3)并联电路任一电阻增大时，总电阻也随之增大．二、电压表和电流表的改装1．小量程电流表G(表头)的三个参数 (1)电流表的内阻：电流表G 的电阻R g . (2)满偏电流：指针偏转到最大刻度时的电流I g .(3)满偏电压：电流表G 通过满偏电流时，加在它两端的电压U g .由欧姆定律可知U g ＝I g R g ． 2．电压表、电流表的改装及其特点深度思考由相同的表头改装成两个量程不同的电流表，读数越大的电流表表示流过表头的电流越大吗？什么可以表示流过表头的电流大小？答案不是．指针偏转角度越大表示流过表头的电流越大．例3 有一电流表G ，内阻R g ＝10 Ω，满偏电流I g ＝3 mA.(1)要把它改装成量程为0～3 V 的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？(2)要把它改装成量程为0～0.6 A 的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？解析 (1)由题意知电流表G 的满偏电压 U g ＝I g R g ＝0.03 V改装成量程为0～3 V 的电压表，当达到满偏时，分压电阻R 的分压U R ＝U －U g ＝2.97 V 所以分压电阻R ＝U R I g ＝2.970.003 Ω＝990 Ω改装后电压表的内阻R V ＝R g ＋R ＝1 000 Ω.(2)改装成量程为0～0.6 A 的电流表，当达到满偏时，分流电阻R ′的分流I R ′＝I －I g ＝0.597 A 所以分流电阻R ′＝U gI R ′≈0.05 Ω 改装后电流表的内阻R A ＝R g R ′R g ＋R ′≈0.05 Ω 答案见解析关于电表的改装，要分清改装成电压表时需串联电阻，改装成电流表时需并联电阻，然后再结合电路知识及部分电路欧姆定律加以解决．(1)先明确小量程电流表G 的两个参数：I g 、R g ，并算出满偏电压U g ＝I g R g . (2)用欧姆定律求改装时需要串联或并联的电阻．①改装成电压表时要串联一个阻值较大的电阻来分压，如图2所示，其阻值R ＝UI g－R g .图2②改装成电流表时要并联一个阻值较小的电阻来分流，如图3所示，其阻值R＝I gI－I gR g.图31．(串、并联电路的有关计算)电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1∶U2为()A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1答案 B图42．(串、并联电路的有关计算)如图4所示，R1＝4 Ω，R2＝9 Ω，R3＝18 Ω.通电后经R1、R2和R3的电流之比I1∶I2∶I3＝________，R1、R2和R3两端的电压之比U1∶U2∶U3＝________．答案3∶2∶12∶3∶3图53．(电表的改装)一量程为100 μA的电流表，内阻为100 Ω，表盘刻度均匀，现串联一个9 900 Ω的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程为______ V．用它来测量电压时，表盘指针位置如图5所示，此时电压表的读数大小为______ V.答案10.8解析4．(电表的改装)(多选)把表头G改装成大量程电流表时，下列说法正确的是()A．改装原理为并联电阻能增大通过G的电流B．改装成电流表后，表头G本身允许通过的最大电流并不改变C．改装后，表头G自身的电阻减小了D．改装后使用时，表头G本身的参量都不改变，整个并联电路允许通过的电流增大了答案BD解析把表头G改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整体并联电路允许通过的最大电流增大，但表头的各参量都不变，故B、D对，A、C错．题组一串、并联电路的特点及有关计算 1．(多选)下列说法中正确的是( )A ．一个电阻和一根理想导线并联，总电阻为零B ．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C ．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大D ．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小答案 ABC解析由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小，且任一支路的电阻增大时(其他支路不变)，总电阻也增大，所以A 、B 、C 对，D 错． 2．将一只阻值为几千欧的电阻R 1和一只阻值为千分之几欧的电阻R 2串联起来，则总电阻( )A ．很接近R 1且略大于R 1B ．很接近R 1且略小于R 1C ．很接近R 2且略大于R 2D ．很接近R 2且略小于R 2 答案 A3．已知通过三个并联支路的电流之比I 1∶I 2∶I 3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R 1∶R 2∶R 3为( )A ．6∶3∶2B ．2∶3∶6C ．1∶2∶3D ．2∶3∶1 答案 A解析三个并联支路的电压相等，根据欧姆定律I ＝UR 得，电流I 与电阻R 成反比．电流之比I 1∶I 2∶I 3＝1∶2∶3，则电阻之比R 1∶R 2∶R 3＝6∶3∶2，故选A.4．(多选)如图1所示，图中1、2分别为电阻R 1、R 2的电流随电压变化的关系图线，则( )图1A ．R 1和R 2串联后的总电阻的I －U 图线应在Ⅰ区域B ．R 1和R 2串联后的总电阻的I －U 图线应在Ⅲ区域C．R1和R2并联后的总电阻的I－U图线应在Ⅰ区域D．R1和R2并联后的总电阻的I－U图线应在Ⅱ区域答案BC5．如图2所示，变阻器的总电阻为R，连线电阻不计，当它的滑片P从左端向右端移动时，A、B间的电阻变化情况是()图2A．减小B．增大C．先减小后增大D．先增大后减小答案 D解析当滑片在最左端或者最右端时，A、B两点间的电阻均为0，当滑片在中间时，A、B 间的电阻最大．故选D.6．(多选)一个T形电路如图3所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一电压为100 V的测试电源，则()图3A．当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是40 ΩB．当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40 ΩC．当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80 VD ．当c 、d 两端接通测试电源时，a 、b 两端的电压为80 V 答案 AC解析当c 、d 端短路时，等效电路如图甲所示，R 123＝R 1＋R 2R 3R 2＋R 3＝40 Ω，同理可知当a 、b端短路时，R 213＝R 2＋R 1R 3R 1＋R 3＝128 Ω，选项A 正确，选项B 错误．当a 、b 两端接通测试电源时，等效电路如图乙所示，根据欧姆定律得I ＝U R 1＋R 3＝10010＋40 A ＝2 A ，所以U cd ＝IR 3＝80 V ．当c 、d 两端接通测试电源时，等效电路如图丙所示，根据欧姆定律得I ′＝UR 2＋R 3＝100120＋40 A ＝58 A ，所以U ab ＝I ′R 3＝25 V ，选项C 正确，选项D 错误．题组二改装电表的原理7．电流表的内阻是R g ＝200 Ω，满刻度电流值是I g ＝500 μA ，现欲把此电流表改装成量程为1 V 的电压表，正确的方法是( ) A ．应串联一个0.1 Ω的电阻 B ．应并联一个0.1 Ω的电阻 C ．应串联一个1 800 Ω的电阻D ．应并联一个1 800 Ω的电阻答案 C解析电流表改装成电压表，应串联电阻．电阻两端的电压U ′＝U －U g ＝1 V －200×500×10－6 V ＝0.9 V ，串联的电阻阻值为R ＝U ′I g＝1 800 Ω.8．(多选)如图4所示电路，将两个相同的电流计分别改装成电流表A 1(0～3 A)和电流表A 2(0～0.6 A)，把这两个电流表并联接入电路中测量电流．则下列说法中正确的是( )图4A ．A 1的指针半偏时，A 2的指针也半偏B ．A 1的指针还没有满偏，A 2的指针已经满偏C ．A 1的读数为1 A 时，A 2的读数为0.6 AD ．A 1的读数为1 A 时，干路中的电流为1.2 A 答案 AD解析电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，所以两表头也并联，流过两表头的电流相等，A 1的指针半偏时，A 2的指针也半偏．A 正确，B 错误；两电流表的内阻之比为1∶5，则电流之比为5∶1.A 1的读数为1 A 时，A 2的读数为0.2 A ，干路中的电流为1.2 A ．C 错误，D 正确．故选A 、D.9．一个电流表由小量程的电流表G 与电阻R 并联而成．若在使用中发现此电流表读数比准确值稍小些，下列采取的措施正确的是( ) A ．在R 上串联一个比R 小得多的电阻 B ．在R 上串联一个比R 大得多的电阻 C ．在R 上并联一个比R 小得多的电阻 D ．在R 上并联一个比R 大得多的电阻答案 A解析电流表读数比准确值稍小些，是由于并联的电阻R 阻值偏小，而使流经小量程的电流表的电流偏小，所以应该给电阻R 串联一个阻值比R 小的多的电阻，从而使通过G 的电流变大．10.如图5所示，其中电流表A 的量程为0.6 A ，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A ；R 1的阻值等于电流表内阻的12；R 2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是( )图5A ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 AB ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 AC ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 AD ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A 答案 C解析当接线柱1、2接入电路时，R 1与电流表并联，由于R 1＝R A2，可知流过R 1的电流为流过电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为流过电流表电流的3倍，所以每一小格是原来的3倍，即为0.06 A ，所以A 、B 错误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R 1并联，然后再与R 2串联，串联电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06 A ，C 正确，D 错误．题组三综合应用11．如图6所示为一双量程电压表的示意图．已知电流表G 的量程为0～100 μA ，内阻为600 Ω，则图中串联的分压电阻R 1和R 2分别为多大？图6答案 4.94×104 Ω 1.0×105 Ω 解析图712．在如图7所示的电路中，小量程电流表G 的内阻R g ＝100 Ω，满偏电流I g ＝1 mA ，R 1＝900 Ω，R 2＝100999Ω.(1)当S 1和S 2均断开时，改装成的表是什么表？量程为多大？ (2)当S 1和S 2均闭合时，改装成的表是什么表？量程为多大？答案 (1)电压表 1 V (2)电流表 1 A解析 (1)S 1和S 2均断开时，电阻R 1与小量程电流表G 串联，可组成较大量程的电压表，电压表的内阻R V ＝R g ＋R 1＝1 000 Ω.所以电压表两端的电压最高为： U ＝I g R V ＝0.001×1 000 V ＝1 V.教育资源教育资源即改装成的电压表的量程为1 V.(2)S 1和S 2均闭合时，电阻R 1被短路，电阻R 2与小量程电流表G 并联，组成较大量程的电流表．当小量程电流表G 满偏时，通过R 2的电流为：I R 2＝I g R g R 2＝0.001×100100999A ＝0.999 A ．故改装成的电流表的量程为I ＝I R 2＋I g ＝0.999 A ＋0.001 A ＝1 A.。

高中物理第二章直流电路第2节电阻定律教科版选修3-1

联系 R＝ρ Sl ，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
2.电阻率随温度的变化特点 (1)金属材料电阻率一般是随温度的升高而增大，随温度的降低而减小． (2)绝缘体材料和半导体材料的电阻率一般是随温度的升高而减小，变化非线性． (3)有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度的影响，可用来制作标准电阻．
2．单位：由 ρ＝RlS知电阻率的单位是_欧__姆__·_米____，符号为 __Ω_·_m______．
导体的_材__料_. 3．决定因素温度：金属的电阻率随温度的升高而
增__大__.
电阻定律能适用于所有物质吗？提示：不能，它适用于温度一定、粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液．
四、导体、绝缘体和半导体
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____，还与构成导体的__材__料 ____有关．
2．公式：R＝ρ
l S.
l 表示导体的长度，S 表示横截面积，ρ 是__电__阻__率____，表征
材料的导电性能．
三、电阻率 1．物理意义：它是一个反映材料_导__电__性__能___的物理量．
R＝ρ
l S
提供了一种测 R 的提供了一种测导体的电阻率 ρ
区 2 方法：只要测出 U、的方法：只要测出 R、l、S 就可
I 就可求出 R
求出 ρ
别
适用于粗细均匀的金属导体或
3 适用于纯电阻元件浓度均匀的电解液、等离子体
R＝ρ Sl 是对 R＝UI 的进一步的说明，即导体的电阻联系与 U 和 I 无关，而是取决于导体本身的材料、长度

【K12教育学习资料】2017_2018学年高中物理第二章直流电路1欧姆定律学案教科版选修3_1

1.欧姆定律[先填空]1．电流的形成(1)导体内要有自由电荷：金属中的自由电荷是自由电子，电解质溶液中的自由电荷是正、负离子．(2)导体内要存在电场：导体内的自由电荷由于受电场力作用从而形成定向运动．2．电流(1)定义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷所用时间t的比值，用符号I表示．(2)公式I＝q/t.(3)单位：国际单位是安培(A)，常用单位还有毫安(mA)和微安(μA).1 A＝103 mA＝106μA.(4)方向：物理学上规定正电荷定向运动的方向为电流的方向，这样负电荷定向运动的方向与电流的方向相反．3．直流与恒定电流(1)直流：方向不随时间改变的电流．(2)恒定电流：方向和强弱都不随时间改变的电流．[再判断]1．电流的方向与电荷定向移动的方向相同．(×) 2．电流既有大小，又有方向，它是矢量．(×)3．电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量．(√) [后思考]金属导体中的电流是由于其中的自由电子运动形成的，试问电流的方向与自由电子定向运动的方向有何关系？【提示】电子带有负电，定向运动形成的电流的方向与电子的定向运动方向相反．[合作探讨]如图211所示，在盐水中加入两个电极，与电源连接后可以形成电流．探讨1：盐水中形成电流时，电荷的定向移动如何？图211【提示】在电场中，盐水中Na ＋向左移动，Cl －向右移动．探讨2：盐水中电流的方向如何？【提示】电流方向向左． [核心点击]1．对电流I ＝qt的理解(1)建立模型如图212所示，AD 表示粗细均匀的一段导体，长为l ，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体每单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q .图212(2)理论推导AD 导体中的自由电荷总数N ＝nlS .总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq .所有这些电荷都通过横截面S所需要的时间t ＝l v .根据公式I ＝q t可得导体AD 中的电流为I ＝Q t ＝nlSqlv＝nqSv .即电流的微观表达式为I ＝nqSv .某电解池内若在2 s 内各有1.0×1019个二价正离子和2×1019个一价负离子同时向相反方向通过某截面，那么通过这个截面的电流是( ) 【导学号：96322032】A ．0 AB ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A【解析】电流由正、负离子的定向运动形成，则在2 s 内通过截面的总电荷量应为：q ＝1.6×10－19×2×1019 C ＋1.6×10－19×1×2×1019 C ＝6.4 C ，由电流的定义式可知：I ＝qt＝6.42A ＝3.2 A ，故选D. 【答案】 D某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t 内有n 个二价正离子到达阴极，有2n 个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为( ) 【导学号：96322033】A ．0 B.2ne tC.3ne tD.4ne t【解析】通过探测电路的电荷量q ＝q ＋＋q －＝2ne ＋2ne ＝4ne ，则通过探测电路的电流I ＝q t＝4net，故选项D 正确．【答案】 D(多选)横截面积为S 的导线中通有电流I ，已知导线每单位体积中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量是e ，自由电子定向移动的速率是v ，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是( )A ．nSv ΔtB ．nv Δt C.I Δte D.I ΔtSe【解析】 ①根据电流强度的定义式可知，在时间Δt 内通过导线横截面的电荷量q ＝I Δt ，所以在这段时间内通过的自由电子数为N ＝q e ＝I Δte.②自由电子定向移动的速率是v ，因此在时间Δt 内，位于以横截面积为S 、长l ＝v Δt 的这段导线内的自由电子都能通过横截面，这段导线的体积V ＝Sl ＝Sv Δt ，所以时间Δt 内通过横截面S 的自由电子数为N ＝nV ＝nSv Δt .综上可知，A 、C 正确．【答案】 AC应用公式I ＝q t需注意的三个问题(1)公式I ＝q t反映的是在时间t 内电流的平均值，对恒定电流来说，平均值等于瞬时值． (2)计算电流大小时，要注意通过截面的电荷量的计算(q 、q 1、q 2均表示电荷量的绝对值)，常见的情况有以下两种：①同种电荷同向通过某一截面时，电荷量q ＝q 1＋q 2②异种电荷反向通过某一截面时，若q 1为正电荷，q 2为负电荷，电荷量q ＝q 1＋|q 2| (3)电解液导电时电流的计算，在时间t 内，有m 个a 价正离子通过溶液内截面S ，有n 个b 价负离子通过溶液内截面S ，则电流的大小I ＝ma ＋nb et.[先填空] 1．电阻(1)物理意义：描述导体对电流阻碍作用大小的物理量．(2)定义：导体两端电压与通过导体电流大小的比值叫做导体的电阻． (3)定义式：R ＝U /I .(4)单位：国际单位是欧姆(Ω)，常用的还有千欧(k Ω)和兆欧(M Ω)，1 M Ω＝103k Ω＝106Ω.2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比． (2)公式：I ＝U R或U ＝IR .(3)适用范围：实验表明，欧姆定律适用于金属导电和电解液导电，不适用于气体导电和某些器件(如晶体管)导电．[再判断]1．由公式R ＝U I可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比．(×)2．由公式R ＝U I 和I ＝U R可知，当导体两端的电压为零时，导体的电阻和通过导体的电流均为零．(×)3．电阻反映了导体对电流的阻碍作用，是导体本身的属性．(√) [后思考]能否根据表达式R ＝U I得出结论：导体的电阻与其两端的电压成正比，与通过它的电流成反比？【提示】不能．电阻大小一般由导体自身因素决定，与其两端的电压高低和通过导体的电流大小无关．[合作探讨]如图213所示的电路用电流表测量导体a 的电流，用电压表测量a 两端的电压．图213探讨1：导体a 中的电流的大小由什么因素决定？【提示】由导体a 两端的电压和自身电阻决定．探讨2：能不能说导体a 的电阻与导体两端的电压成正比？【提示】不能． [核心点击]1．欧姆定律的适用条件(1)一般适用于金属导体或电解液导体，气体或半导体不适用．(2)一般适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路不适用． (3)适用于线性元件，对非线性元件不适用． 2．欧姆定律的“两性”(1)同体性：表达式I ＝U R中的三个物理量U 、I 、R 对应于同一段电路或导体． (2)同时性：三个物理量U 、I 、R 对应于同一时刻． 3．公式I ＝U R 和R ＝U I比较(多选)根据欧姆定律，下列判断正确的是( ) 【导学号：96322034】A ．加在金属导体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数B ．加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数C ．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低D ．电解液短时间内导电的U I 图像是一条直线【解析】金属导体两端的电压与通过的电流的比值表示金属导体的电阻，是个常数，A 正确；对气体，欧姆定律不成立，即UI≠常数，B 错误；由U ＝IR 知电流每经过一个电阻要产生一定的电势降落，欧姆定律适用于电解液导体，故C 、D 正确．【答案】 ACD从欧姆定律可以导出公式R ＝U I，此式说明( ) A ．当电压增大2倍时，电阻R 增大2倍B ．当电流强度增大2倍时，电阻R 减小为原来的一半C ．电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变D ．当电压为零时，电阻R 也为零【解析】导体电阻由导体自身因素决定，与加在导体两端的电压或通过导体中的电流大小无关，选项A 、B 、D 错误，C 正确．【答案】 C若加在某导体两端的电压变为原来的35时，导体中的电流减小了0.4 A ．如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流是多大？【解析】方法一：由欧姆定律得R ＝U 0I 0＝35U 0I 0－0.4①又因为R ＝U 0I 0＝2U 0I②联立①②解得：I ＝2.0 A.方法二：画出导体的I －U 图像，如图所示，设原来导体两端的电压为U 0时，导体中的电流为I 0.当U ＝3U 05时，I ＝(I 0－0.4) A.当U ′＝2U 0时，电流为I 2，由图知I 0－0.435U 0＝I 0U 0＝I 22U 0. 所以I 0＝1.0 A ，I 2＝2I 0＝2.0 A. 【答案】2.0 A欧姆定律的应用推广——R ＝U I(1)欧姆定律的表达式是I ＝U R ，而公式R ＝U I应该理解成电阻的比值定义式． (2)比值定义的魅力就在于被定义的物理量与比值中的那两个物理量无关． (3)R ＝U I告诉了我们一种测量导体电阻的方法，即伏安法．[先填空]1．伏安特性曲线(1)通过某种电学元件的电流随电压变化的实验图线，叫做这种元件的伏安特性曲线．(2)线性元件和非线性元件①线性元件：IU图线是一条过原点的直线，如图214甲所示．直线的斜率为元件电阻的倒数．图甲图乙图214②非线性元件：IU图线不是直线，如图214乙所示．2．测绘小灯泡的伏安特性曲线(1)实验器材：小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源(或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等．(2)实验电路如图215所示．图215(3)实验操作①连接好电路，开关闭合前，将变阻器滑片滑至R的最左端．②闭合开关，右移滑片到不同位置，并分别记下电压表、电流表的示数．③依据实验数据作出小灯泡的IU图线．[再判断]1．伏安特性曲线是导体的电流随电压变化的图线．(√)2．所有导体的伏安特性曲线都是过原点的曲线．(×)3．伏安特性曲线的斜率表示导体的电阻．(×)[后思考]如图216所示的坐标系中，R A和R B有什么关系？图216【提示】伏安特性曲线中，图线的斜率的倒数数值上等于电阻值的大小，所以R A ＞R B .[合作探讨]如图217是两种不同导体的伏安特性曲线．图217探讨1：伏安特性曲线斜率的物理意义是什么？【提示】伏安特性曲线的斜率表示导体电阻的倒数．探讨2：线性元件与非线性元件的根本区别是什么？【提示】线性元件的电阻值不随电压和电流的改变发生变化，它的伏安特性曲线是一条经过原点的直线；非线性元件的电阻值随电压和电流的改变发生变化，它的伏安特性曲线是一条经过原点的曲线．[核心点击]1．线性元件的U I 图像与I U 图像的比较如图218所示，非线性元件的I U 图像是曲线，导体电阻R n ＝U nI n，即电阻等于图线上点(U n ，I n )与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数．图218某一导体的伏安特性曲线如图219所示，AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( ) 【导学号：96322035】图219A．B点的电阻为12 ΩB．B点的电阻为40 ΩC．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω【解析】根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为R A＝30.1Ω＝30 Ω，R B＝60.15Ω＝40 Ω，所以ΔR＝R B－R A＝10 Ω，故B对，A、C、D错．【答案】 B金属铂的电阻随温度的升高而增大，金属铂的电阻对温度的高低非常敏感，在如图所示的UI图线中，可以表示出金属铂这一特性的是( )【解析】通电后，金属铂的电阻增大，相应UI图线上某一点与原点的连线的斜率逐渐变大，UI图线为向上弯曲的曲线，故选项C正确．【答案】 C两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图2110所示，可知电阻大小之比R1∶R2等于( )图2110A ．1∶3B ．3∶1C ．1∶ 3 D.3∶1【解析】 R 1R 2＝1tan 60°1tan 30°＝tan 30°tan 60°＝13. 【答案】A1I U 图线中的斜率k ＝1R ，斜率k 不能理解为k ＝tan αα为图线与U 轴的夹角，因坐标轴的单位可根据需要人为规定，同一电阻在坐标轴单位不同时倾角α是不同的 2某些电阻在电流增大时，由于温度升高而使电阻变化，伏安特性曲线不是直线，但对某一状态，欧姆定律仍然适用.学业分层测评(七)(建议用时：45分钟)1．(多选)关于电流，下列说法中正确的是( )A ．导体中电荷的运动形成了电流B ．通过电阻的电流与其两端的电压成正比C ．单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的电流就越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量【解析】导体的电流由电荷的定向移动形成，运动的电荷不一定形成电流，A 错．根据欧姆定律知，B 对．由电流的计算式I ＝q t知，单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的电流就越大，C 对．因为电流的运算遵循代数法则，电流是标量，D 错．【答案】 BC2．(多选)如图2111所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A ，在铝导线上取一个截面B ，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( )【导学号：96322115】图2111A ．电流相等B ．电流不相等C ．自由电子定向移动的速率相等D ．自由电子定向移动的速率不相等【解析】由于在1秒内通过两段导体截面的电子数相等，则通过这两个截面的电流相等，选项A 正确，B 错误；由I ＝nqSv 知横截面积大的电子定向移动的速率一定小，故选项C 错误，D 正确．【答案】 AD3．一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，通过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图像如图2112所示，此图像的斜率可表示为( )图2112A ．UB ．R C.U R D.1R【解析】此图线的斜率表示电流，即I ＝q t ，又由欧姆定律I ＝U R知，选项C 正确．【答案】 C4．某家用台灯可通过调节开关使它的亮度逐渐增大到最亮，若灯最亮时的电压为220 V ，工作电流为0.18 A ，则当电压为110 V 时，灯丝的电阻( )A ．等于1 222 ΩB ．等于611 ΩC ．大于1 222 ΩD ．小于1 222 Ω 【解析】灯泡正常工作时的电阻R ＝U I ＝2200.18 Ω＝1 222 Ω，电压减小时，灯丝的电阻减小，则D 选项正确．【答案】 D5．(多选)如图2113是某导体的伏安特性曲线，由图可知正确的是( )图2113A ．导体的电阻是25 ΩB ．导体的电阻是0.04 ΩC ．当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是0.4 AD ．当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压是2.5 V【解析】由图线知，当电压为5 V 时，导体中的电流为0.2 A ，由欧姆定律知，电阻R ＝U I ＝50.2Ω＝25 Ω，A 正确，B 错误；由图线知，电阻是不变的，当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流I ＝1025A ＝0.4 A ，C 正确；当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压U ＝25×0.1 V＝2.5 V ，D 正确．【答案】 ACD6．小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低，加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝的温度较高．已知一只灯泡两端的电压为1 V 时，通过灯泡的电流为0.5 A ；灯泡两端的电压为3 V 时，通过灯泡的电流是1 A ；则当灯泡两端电压为2 V 时，通过灯泡的电流可能是( )【导学号：96322116】A ．0.5 AB ．0.6 AC ．0.8 AD ．1 A【解析】从题意可知，电流应大于0.5 A 而小于1 A ，具体再进一步确定，灯泡两端的电压为1 V 时，电流为0.5 A ，灯泡的电阻R 1＝2 Ω；灯泡两端的电压为3 V 时，电流为1 A ，灯泡的电阻R 2＝3 Ω；当灯泡两端的电压为2 V 时，灯泡的电阻大于2 Ω而小于3 Ω，所以这时通过灯泡的电流大于2 V 3 Ω≈0.67 A，而小于2 V 2 Ω＝1 A ，故选C. 【答案】 C7．为探究小灯泡L 的伏安特性，连好如图2114所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光．由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U I 图像应是( )图2114【解析】由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，故电压升高时，电阻变大，U I 图像的斜率越来越大，故C 正确．【答案】 C8．如图2115所示的图像所对应的两个导体：图2115(1)电阻关系R 1∶R 2为多少？(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U 1∶U 2为多少？(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I 1∶I 2为多少？【解析】 (1)由I U 图像可知：R ＝1k ＝ΔU ΔI解得：R 1＝10×10－35×10－3 Ω＝2 Ω R 2＝10×10－315×10－3 Ω＝23Ω 故R 1∶R 2＝2∶(23)＝3∶1. (2)由欧姆定律得：U 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2，由于I 1＝I 2，则U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝3∶1.(3)由欧姆定律得：I 1＝U 1R 1，I 2＝U 2R 2，由于U 1＝U 2，则I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝1∶3.【答案】 (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶39．鸟儿落在110 kV 的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露导线，但鸟儿仍然安然无恙，这是因为( ) 【导学号：96322117】图2116A ．鸟有耐高压的本领B ．鸟脚是干燥的，所以鸟的身体不导电C ．鸟两脚间的电压几乎为零D ．鸟身体的电阻极大，所以无电流通过【解析】鸟两脚间导线的电阻非常小，故两脚间电压几乎为零．【答案】 C10．如图2117所示为一个小灯泡的电流与它两端电压的变化关系曲线．若把三个这样的灯泡串联后，接到电压恒定的12 V 电源上，求流过小灯泡的电流为________A ，小灯泡的电阻为________Ω.图2117【解析】三个小灯泡串联后接到12 V 的电源上，每个小灯泡两端的电压均为4 V ，由小灯泡的伏安特性曲线知U ＝4 V 时，I ＝0.4 A ．由欧姆定律知R ＝U /I ＝40.4Ω＝10 Ω. 【答案】 0.4 1011．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材有：【导学号：96322118】A ．小灯泡：规格为“3.8 V 0.3 A”B ．电流表：量程0～0.6 A ，内阻约为0.5 ΩC ．电流表：量程0～3 A ，内阻约为0.1 ΩD ．电压表：量程0～5 V ，内阻约为5 k ΩE ．滑动变阻器：阻值范围0～10 Ω，额定电流2 AF ．电池组：电动势6 V ，内阻约为1 ΩG ．开关一只，导线若干(1)为了使测量尽可能地准确，需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8 V 且能方便地进行调节，因此电流表应选________．(填器材代号)(2)根据你选用的实验电路，将如图2118所示的器材连成实验电路．图2118【解析】(1)因小灯泡的额定电流为0.3 A，为减小读数误差，让指针偏角大一些，则电流表应选B.(2)先画出电路图如图甲所示，然后根据电路图连接实物图如图乙所示：甲乙【答案】(1)B (2)见解析12．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，某同学为研究这一现象，通过实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压)：图2119(2)若小灯泡正常工作电压为1.5 V，求其正常工作时的电流.【导学号：96322119】【解析】(1)按表中给出的10组数据，在图中尽量准确地在对应位置处描点，然后用平滑曲线连接，如图所示．(2)由图可得U＝1.5 V时，I＝0.46 A.【答案】(1)见解析(2)0.46 A。

2017-2018学年高中物理第二章直流电路第2节电阻定律教学案教科版选修3_1

第2节电_阻_定_律1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。

探究影响电阻的因素用控制变量法。

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

3．电阻率是反映材料导电性能的物理量，其大小与材料和温度均有关。

一、实验：探究决定导体电阻的因素 1．相关因素的测量方法 (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，用刻度尺量出它的长度。

(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．实验探究(1)实验目的：探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系。

(2)实验方法：控制变量法。

(3)实验电路：如图221所示。

图221(4)实验过程①在材料、横截面积相同的条件下，在A、B间分别接入不同长度的导线，测量并比较A、B间的电阻值。

②在长度、材料相同的条件下，在A、B间分别并联接入不同根数的导线，测量并比较A、B间的电阻值。

③在长度、横截面积相同的条件下，在A、B间分别接入不同材料的导线，测量并比较A、B间的电阻值。

(5)结论：在材料、横截面积相同的条件下，导体的电阻与长度成正比；在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比；导体的电阻还与材料有关。

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；导体电阻还与构成它的材料有关。

2．公式R＝ρlS，其中ρ是电阻率，表征材料的导电性能。

3．适用条件温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。

三、电阻率导体、绝缘体和半导体1．电阻率(1)意义：反映材料导电性能强弱的物理量。

教科版高中物理选修(3-1)第二章《直流电路》word学案(15页)

第二章直流电路2、1欧姆定律一、自主生疑【预习导读】一、电流1.概念：电荷的形成电流．2.形成电流的条件：（1）导体中有．（2）导体内存在．3.单位，符号．4.表达式：I= ．二、恒定电脑1.概念：都不随时间变化的电流.2.形成：恒定电场使自由电荷定向移动速率，自由电荷与导体内不动的粒子碰撞而减速，阻碍自由电荷的定向移动，最终表现为自由电荷不变.三、欧姆定律电阻1.电阻：（1）定义：电鱼U和电流I的 .（2）公式：R= .2.欧姆定律：（1）内容：导体中的电流跟导体两端的电压U 成 ,跟导体的电阻R成 .（2）公式：I= ．（3）适用条件：适用于导电和导电．对气态导体和半导体元件不适用．四、伏安特性曲线1.伏安特性曲线：用纵轴表示，用横轴表示，画出的导体的I-U图线．2.图线形状：（1）直线：线性元件.例如，电解液等. （2）曲线：非线性元件.例如，气体导体，等.五、描绘小灯泡的伏安特性曲线1.实验器材：小灯泡、、电流表、、学生电源(或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等．2.实验电路如图所示3.实验操作（1）按如图所示连接好电路，开关闭合前，将滑动变阻器滑片滑至R的端．（2）闭合开关，右移滑片到不同位置，并分别记下、的示数．（3）依据实验数据作出小灯泡的图线．【预习自测】1.下列叙述中，能产生电流的是A.有自由电子B.导体两端存在电势差C.任何物体两端存在电压D.物体两端有恒定电压2.关于电流，下列说法正确的是A.根据I=q/t知，I一定与q成正比，与t成反比B.因为电流有方向，所以是矢量C.电子运动形成的等效电流方向与电子运动的方向相同D.电流的单位蛋培是国际单位制中的基本单位3.一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电荷量q随时间变化的图象如图所示，此图线的斜率可表示为A.UB.RC.U/RD.1/R4.如图所示为R1、R2两个电阻的伏安特性曲线，由此可得出的正确结论是A.R1的电阻大，R2的电阻小B.R1的电阻小，R2的电阻大C.将两电阻串联在同一电路中，R1消耗的功率大D.将两电阻并联在同一电路1二、互动解疑例1.某电解池中，若在2s内各有19100.1⨯个二价正离子和19100.2⨯一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是A.0B.0.8AC.1.6AD.3.2A例2.对于欧姆定律的理解，下列说法中错误的是A.由I=U/R，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B.由U=IR．对一定的导体，通过它的电流强度越大，它两端的电压也越大C.由R=U/I，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流强度成反比D.对金属导体。

2017-2018学年高中物理第二章直流电路第二章恒定电流第3节电阻定律课件教科版选修3-1

R 不一定大，故 C 错；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，
可用来制作标准电阻，故 D 错．
2．(滑动变阻器的应用)一同学将变阻器与一只
6 V、6W～8 W的小灯泡L及开关S串联后接在输
出电压为6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡
发光．按图所示的接法,当滑片P向右滑动时，
灯泡将、电阻定律的应用
例1 目前集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，集成度越高，电子元件越微型化、越小. 图中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸远远小于R1的尺寸．通过两导体的电流方向如图所示，则关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是
2．公式 R＝ρSl 适用条件：温度一定、粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液．
[延伸思考] 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？
答案不对．电阻率反映导体导电性能的优劣，电阻率大，电阻不一定大，根据电阻定律，电阻还与 l 和 S 有关．
B．变亮 D．可能烧坏灯泡
l 变短，阻值变小
3．(导体和绝缘体)关于导体和绝缘
体，下列说法正确的是( ABC )
A．超导体对电流的阻碍作用约等于零
B．自由电子在导体中定向移动时仍受阻碍
C．绝缘体接在电路中仍有极微小电流通过
D．电阻值大的为绝缘体，电阻值小的为导体
4.(电阻定律 R＝ρSl 的应用)一根粗细均匀的导线，当其两端电压为 U 时，通过的电流为 I，若将此导线均匀拉长到原来的 2 倍时，电流仍为 I，导线两端所加的电压变为( D ) A.U/2 B.U C.2U D.4U
R′＝4R.

高中物理第二章直流电路 2.2 电阻定律教案教科版选修31

2.2 电阻定律【教学目的】1、理解导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，比例系数与导体的材料有关。

2、理解金属导体的电阻由自由电子与金属离子碰撞而产生，金属材料的电阻率随温度的升高而增大。

【教学重点】理解电阻定律【教学难点】电阻率的概念【教学媒体】干电池组，电键，电流表，电压表，滑动变阻器，电阻丝若干条，导线若干【教学安排】【新课导入】直接导入新课——我们已经知道电阻的大小不是由电压和电流决定的。

而是由电阻本身决定的。

那么到底是电阻的哪些因素影响电阻的大小呢？又是什么样的函数关系呢？这一节我们就一起来探究这个问题。

【新课内容】1.实验探究（1）猜想：学生提出可能的影响因素如：温度/材料/长短/粗细等等（要求给出猜想的感受或理论依据，并对其函数关系做定性判断）（2）设计实验：提出问题1：实验中有很多的物理量，应采用什么方法？应怎么选择待测电阻丝？——用控制变量法；所以要选择几根电阻丝，其中A、B、C是同种材料，横截面积依次为1: 2: 4。

每根电阻丝可选择接入电路的长度。

D是另一种材料的电阻丝，还可以用酒精灯加热以改变温度。

提出问题2：需要测量哪些物理量？——由于长度、粗细都可以用倍数的关系，所以主要要测量读数的就是电阻值了。

提出问题3：要如何测定导体的电阻？（请同学设计电路）——可用万用表的欧姆档，但这样的测量太粗略。

所以最好使用欧姆定律，利用电压和电流间接测量电阻值。

电路如右图。

提出问题4：实验中如何减小读数时的偶然误差？——偶然误差可通过多次测量减小，即应用滑动变阻器调节电压和电流，求其比值的平均值。

（3）实验操作：按电路，依次将 A 、B 、C 、D 三段电阻丝分别接入电路中，利用 R=U/I 测出三段电阻丝电阻，并加以比较。

教师演示，学生读数并记录表中，控制变量完成操作。

（4）数据分析：先定性观察：R 与材料、长度、横截面积有关。

后根据数据表格推理得出电阻与横截面积成反比；与电阻长度成正比；与电阻材料有关。

新高中物理第二章直流电路第2节电阻定律教学案教科版选修3_1

新高中物理第二章直流电路第2节电阻定律教学案教科版选修3_1 电_阻_定_律1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。

探究影响电阻的因素用控制变量法。

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

3．电阻率是反映材料导电性能的物理量，其大小与材料和温度均有关。

(2)电阻丝长度的测量把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度。

(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．实验探究(1)实验目的：探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系。

(2)实验方法：控制变量法。

(3)实验电路：如图221所示。

图221(4)实验过程①在材料、横截面积相同的条件下，在A、B间分别接入不同长度的导线，测量并比较A、B间的电阻值。

②在长度、材料相同的条件下，在A、B间分别并联接入不同根数的导线，测量并比较A、B间的电阻值。

③在长度、横截面积相同的条件下，在A、B间分别接入不同材料的导线，测量并比较A、B间的电阻值。

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；导体电阻还与构成它的材料有关。

2．公式R＝ρlS，其中ρ是电阻率，表征材料的导电性能。

3．适用条件温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。

2017-2018学年高中物理第二章直流电路第3节电阻的串联、并联及其应用教学案教科版选修3_1

第3节电阻的串联、并联及其应用1．串联电路特点⎩⎪⎨⎪⎧I ＝I 1＝I 2＝I 3＝…U ＝U 1＋U 2＋U 3＋…R ＝R 1＋R 2＋R 3＋…2．并联电路特点⎩⎪⎨⎪⎧I ＝I 1＋I 2＋I 3＋…U ＝U 1＝U 2＝U 3＝…1R ＝1R 1＋1R 2＋1R 3＋…3．小量程电流表可通过串联或并联一个电阻来改装为大量程的电压表或电流表。

4．同一表头改装成的电压表，量程与改装后的内阻成正比；同一表头改装成的电流表，量程与改装后的内阻成反比。

5．滑动变阻器有限流电路和分压电路两种接法。

6．伏安法测电阻有电流表外接法和电流表内接法两种电路。

一、电阻的串联与并联 1．电阻的串联把各个电阻依次首尾连接起来。

2．电阻的并联把各个电阻并列地连接在一起。

3．串、并联电路的特点1．表头小量程的电流表，符号为G 。

2．表头的三个参数满偏电流I g 、满偏电压U g 、内阻R g ，根据欧姆定律，三个参数之间的关系是U g ＝I g R g 。

3．改装(1)电压表改装：测量较大的电压时，在表头上串联一个较大的电阻，就改装成了电压表。

(2)电流表改装：测量较大的电流时，在表头上并联一个较小的电阻，就改装成了量程较大的电流表。

三、限流电路和分压电路滑动变阻器在电路中的两种接法对比1．伏安法测电阻原理欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法，由R ＝UI可知，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，就可求出待测电阻。

2．两种电路的比较1．自主思考——判一判(1)在电路中的任何一个位置串联一个电阻时，电路中的总电阻一定变大。

(√) (2)在电路中的任何一个位置并联一个电阻时，电路中的总电阻不一定变小。

(×) (3)两并联电阻的电流与电阻成正比，两串联电阻的电压与电阻成反比。

(×) (4)同一表头改装成的电压表，串联的电阻越大，改装后的电压表的量程越小。

(×) (5)同一表头改装成的电流表，并联的电阻越大，改装后的电流表的量程越大。

2018版物理教科版选修3-1课件：第二章 2 电阻定律精品

例3 (多选)下列说法中正确的是答案解析 A.据R＝ U 可知，当通过导体的电流不变时，加在电阻两端的电压变为原来
I 的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍
√B.导体的电阻是其本身的属性，通过导体的电流及加在两端的电压改变
时导体的电阻不变 C.据ρ＝ RS 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，
√D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻
123 4
2.一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口.管中盐水柱长为 40 cm时测得电阻为R.若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同.现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管).则盐水柱电阻变为答案解析
2.导体电阻与其影响因素的定量关系：
如图1所示，BC为待测导线(用电阻符号表示)，通过测量导线两端的电压
和电流，可以测定导线的电阻.
(1)在材料、横截面积不变的情况下，改变导线的长度.实验结果：导线越长，电阻越__大__，电阻与导线的长度成_正__比___.
(2)在材料、长度不变的情况下，改变导线的横截面积. 实验结果：导线横截面积越大，电阻越_小___，电阻与导线的横截面积成__反__比___.
2
题型探究
一、探究决定导体电阻的因素
例1 “探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图2所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝.现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示.
图2
编号材料长度(m) 横截面积(mm2)
A 镍铬合金 0.8
0.8
B 镍铬合金 0.5
0.5
为超导体.
3.导体、绝缘体和半导体导体

高中物理第二章直流电路第2讲电阻定律学案教科版选修31

第2讲电阻定律[目标定位] 1.通过对决定导体电阻因素的探究过程体会控制变量法.2.掌握电阻定律，能用电阻定律进行有关计算.3.理解电阻率的概念、意义及决定因素.4.了解导体、绝缘体和半导体．一、探究决定导体电阻的因素1．可能有关的因素：导体的长度、横截面积和导体的材料．2．导体横截面积的测量：将金属丝紧密地并排绕制成一个线圈，用刻度尺测出它的宽度，除以圈数，便得出金属丝的直径，然后算出横截面积．金属丝的直径也可用螺旋测微器直接测量．3．导体长度的测量：把金属丝拉直，用刻度尺量出它的长度．4．导体电阻的测量：测出导体两端的电压U 和通过的电流，根据R ＝UI算出金属丝的电阻．例1 “探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图1所示，a 、b 、c 、d 是四种不同的金属丝．现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示．图1(1)电路图2中四条金属丝应分别选上表中的________(用编号表示)；(2)在相互交流时，有位同学提出用如图2所示的电路，只要将图中P 端分别和触点1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，你认为上述方法是否正确，如正确请说出理由；若不正确，请说出原因．图2解析 (1)用控制变量法研究，选电阻丝时要注意尽量选择有相同参数(材料、长度、横截面积)的；从上述材料看以看出，B 、C 、E 横截面积相同，B 、C 、D 材料相同，C 、D 、E 长度相同； (2)接不同的电阻时，电流不同，故电阻分得的电压不同，电流与电阻成反比的前提是导体两端的电压一定．答案 (1)BCDE(2)不正确，因为P 端分别和触点1、2、3、4相接时，电阻两端的电压不一定相同，只有电压不变时，利用电流跟电阻成反比的关系，才能探究出导体的电阻与其影响因素的定量关系．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．表达式：R ＝ρlS．ρ表示导体材料的电阻率，l 是沿电流方向导体的长度，S 是垂直于电流方向的横截面积．深度思考公式R ＝ρl S 和公式R ＝U I的区别是什么？答案公式R ＝U I 是电阻的定义式，但电阻大小与U 、I 无关；公式R ＝ρl S是电阻的决定式，电阻大小与长度l ，横截面积S 和导体材料(电阻率ρ)有关．例2 如图3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R AB ∶R CD 为( )图3A ．1∶4B ．1∶2C ．2∶1D ．4∶1解析设沿AB 方向横截面积为S 1，沿CD 方向横截面积为S 2，则有S 1S 2＝l bc l ab ＝12.根据电阻定律有R ABR CD ＝ρ·l abS 1ρ·l bc S 2＝l ab l bc ·S 2S 1＝21×21＝41，D 选项正确．答案D(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)电阻定律适用于温度一定，粗细均匀的导体或浓度均匀的电解质溶液．例3 滑动变阻器的原理如图4所示，则下列说法中正确的是()图4A ．若将a 、c 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大B ．若将a 、d 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小C ．将c 、b 两端接入电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值将增大D ．将a 、b 两端接入电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值将变大解析若将a 、c 两端连在电路中，aP 部分连入电路，则当滑片OP 向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，A 正确．若将a 、d 两端连在电路中，也是将aP 部分连入电路，则当滑片OP 向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，B 错误．当将c 、b 两端连在电路中，连入电路部分是Pb 部分，当滑片OP 向右滑动时，该部分的导线长度变短，变阻器接入电路中的阻值将减小，C 项错误；若将a 、b 两端接入电路中，则将电阻丝全部接入了电路，滑片OP 向右滑，无法改变接入电路的电阻，D 项错误．答案 A滑动变阻器的原理及使用原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻．图5结构简图如图5甲所示，若采用限流式接法，可将A 、C (或D )接入电路，也可将B 、C (或D )接入电路，即“一上、一下接”，如图乙所示，将滑动变阻器接入电路当滑片向右移动时，电阻将变小．三、电阻率导体、绝缘体和半导体1．电阻率(1)电阻率是由导体的材料决定的，它是一个反映材料导电性能的物理量．(2)大小：ρ＝RSl，电阻率在数值上等于长度为1 m 、横截面积为1 m 2的导体的电阻；单位：欧·米(Ω·m)．(3)连接电路用的导线一般用纯金属制成，电炉丝通常用合金丝制成是因为纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大．(4)金属的电阻率随温度的升高而增大，电阻温度计就是利用这一规律制成的． 2．导体、绝缘体和半导体导体的电阻率很小，绝缘体的电阻率一般都很大，半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，半导体的电阻率随温度、光照等变化而发生灵敏变化，人们利用这种特性制成了光敏电阻、热敏电阻等．例4关于电阻率的说法中正确的是( )A．电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关B．电阻率反映材料导电能力的强弱，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电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度l和横截面积S无关，故A错，B对；由R＝ρlS知ρ大，R不一定大，故C错；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，故D错．答案 B(1)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)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．1．(影响导体电阻的因素)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，某实验小组提出了如下猜想：猜想一：导体电阻跟导体长度有关；猜想二：导体电阻跟导体粗细有关；猜想三；导体电阻跟导体材料有关．同学们想利用如图6的电路和表中的导体特征验证上述猜想．图6(1)请将猜想一的实验设计思路补充完整．选取________和________相同、________不同的导体，分别将其接入如图电路中，通过比较电路中________的大小，判断导体电阻的大小．(2)验证猜想三时，若需对比三个实验数据，则应从上表中选取导体________(填写导体代号来进行实验)．答案(1)材料横截面积长度电流(2)C、F、G解析(1)为了研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用的三种导体是B、D、E，分别将其接入如题图电路中．通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小；(2)为了研究导体电阻与导体材料的关系，则需使导体的长度和横截面积相同，材料不同，应选用的三种导体是C、F、G，分别将其接入如题图电路中．通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小．2．(对电阻率的理解)关于下列电阻和电阻率的说法正确的是( )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＝RS l可知，ρ与R 、S 成正比，与l 成反比 C ．所有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，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答案 D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，半导体的电阻率随温度升高而减小，选项A 、B 、C 错误；若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑导体的体积和形状变化，其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，选项D 正确．3．(电阻定律的理解和应用)(多选)某根标准电阻丝的电阻为R ，接入电压恒定的电路中，要使接入电路的电阻变为12R ，可采取的措施是( )A ．剪其一半的电阻丝接入B ．并联相同的电阻丝接入C ．串联相同的电阻丝接入D ．对折原电阻丝后再接入答案 AB解析由电阻定律R ＝ρl S 可知，剪去一半的电阻丝，长度变为原来的12，电阻减小为12R ，选项A 正确；并联相同的电阻丝后，横截面积变为原来的2倍，电阻减小为12R ，选项B 正确；串联一根相同的电阻丝后，长度变为原来的2倍，电阻为原来的2倍，选项C 错误；对折原电阻丝后，长度变为原来的12，横截面积变为原来的2倍，总电阻变为原来的14，选项D 错误．4．(电阻定律的理解和应用)如图7所示，一同学将滑动变阻器与一只6 V ，6～8 W 的小灯泡L 及开关S 串联后接在6 V 的电源E 上，当S 闭合后，发现灯泡发光．当滑片P 向右滑动时，灯泡将( )图7A．变暗 B．变亮C．亮度不变 D．可能烧坏灯泡答案 B解析由题图可知，滑动变阻器接入电路的是PB段的电阻丝．当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，电流增大，灯泡变亮，B选项正确，A、C选项错误．由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡，D选项错误．题组一对电阻率的理解1．(多选)关于材料的电阻率，下列说法正确的是( )A．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大B．金属的电阻率随温度的升高而增大C．银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小D．金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的2倍答案BC解析电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，D错误；金属材料的电阻率随温度升高而增大，B对；合金的电阻率比纯金属的电阻率大，电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关，所以A错误，C对．2．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答案 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；有的金属的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.3．一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121 Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是( )A ．大于121 ΩB ．小于121 ΩC ．等于121 ΩD ．无法判断答案 B解析由于金属的电阻率随温度的升高而增大，故白炽灯泡正常发光时的电阻大，停止发光一段时间后，灯丝温度降低，电阻减小，故选B. 题组二导体的电阻4．(多选)关于导体电阻，下列说法中正确的是( )A ．由R ＝ρlS知，导体的电阻与导体的长度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答案 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，导体的电阻与导体的长度、横截面积和构成它的材料有关，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，电阻率往往随温度的变化而变化，D 对．5．一根粗细均匀的金属裸导线，其电阻为R .分别把它均匀拉长为原来的3倍和截成等长的三段再绞合成一根，则它的电阻变为(设拉长与绞合时温度不变)( ) A ．3R 19R B ．3R 13RC ．9R 19RD ．9R 13R答案 C6．(多选)温度能影响金属导体和半导体材料的导电性能，在如图1所示的图像中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则()图1A ．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化B ．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化C ．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D ．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化答案 CD解析金属导体随着温度升高，电阻率变大，从而导致电阻增大，对于半导体材料，电阻随着温度升高而减小，因此由题图可知，图线1表示金属导体的电阻随温度的变化，图线2表示半导体材料的电阻随温度的变化．故C 、D 正确，A 、B 错误．7．两段材料和质量都相同的均匀电阻线，它们的长度之比为l 1∶l 2＝2∶3，则它们的电阻之比R 1∶R 2为( ) A ．2∶3 B ．4∶9 C ．9∶4 D ．3∶2 答案 B解析材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的，又因长度之比l 1∶l 2＝2∶3，故横截面积之比S 1∶S 2＝3∶2.由电阻定律得电阻之比为R 1R 2＝ρl 1S 1ρl 2S 2＝l 1l 2·S 2S 1＝23×23＝49.8．(多选)如图2所示，R 1和R 2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R 1的尺寸比R 2的尺寸大，在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是( )图2A ．R 1中的电流小于R 2中的电流B ．R 1中的电流等于R 2中的电流C ．R 1中自由电荷定向移动的速率大于R 2中自由电荷定向移动的速率D ．R 1中自由电荷定向移动的速率小于R 2中自由电荷定向移动的速率答案 BD9．把两根同种材料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 .要使两电阻丝通过的电流相等，加在两电阻丝上的电压比应满足( ) A.U 甲U 乙＝1 B.U 甲U 乙＝22C.U 甲U 乙＝ 2D.U 甲U 乙＝2 答案 D解析根据电阻定律R ＝ρlS 得，R 甲＝ρlπ⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＝ρ4l πd 2；R 乙＝ρ2l π⎝ ⎛⎭⎪⎫2d 22＝ρ2l πd 2. 由欧姆定律公式I ＝U R ，又因为I 甲＝I 乙，可得U 甲U 乙＝R 甲R 乙＝2.故D 正确，A 、B 、C 错误．题组三综合应用 10．如图3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( )图3A ．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解析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 知电阻小的产生的热量多，A 正确，B 、C 、D 错误．11．给装在玻璃管内的水银柱加一电压，则通过水银柱的电流为0.1 A ，若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内，接在同一电压上，通过水银柱的电流为多少？答案 1.6 A解析设水银柱在两种情况下的电阻分别为R 1、R 2，对应的长度、横截面积分别为l 1、l 2，S 1、S 2，则有：R 1＝ρl 1S 1，R 2＝ρl 2S 2，两种情况下水银柱的体积相同， l 1S 1＝l 2S 2，S 1＝π(d 2)2，S 2＝π(2d 2)2，S 2＝4S 1，l 1＝4l 2.解得：R 2＝R 116由欧姆定律得：U ＝I 1R 1＝I 2R 2，解得：I 2＝I 1R 1R 2＝0.1×16 A ＝1.6 A. 12．如图4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？图4答案 40 Ω·m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 ＝bc ＝0.02 m 2结合电阻定律R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝2 000×0.021 Ω·m ＝40 Ω·m.。

高中物理第二章直流电路 2电阻定律课件教科版选修31

11
第十一页，共23页。
两
材料(cáiliào)
个
相同
导
厚度(hòudù)相同
体
上表面是正方形
这两个导体的电阻有什么样的关
系？
R1 = R2
电流(diànliú)
R1
方向
a
h
R2
b h
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,只要保证厚度足够即可,有利于电路元件的微型化.
3
第三页，共23页。
一、探究决定导体电阻的因素回顾初中知识: 影响电阻大小(dàxiǎo)的因素有哪些? 猜测: 这些因素是怎么影响电阻大小(dàxiǎo)的？如何验证？
4
第四页，共23页。
实验(shíyàn)验证
实验(shíyàn控) 制变量法方法：实验方案(fāng àn)：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
2 电阻(diànzǔ)定律
1
第一页，共23页。
请仔细观察两只灯泡(dēngpào)的照片,说出它们有哪些不同之处?
2
第二页，共23页。
1.了解决定(juédìng)导体电阻的因素. 2.理解电阻定律并能简单计算.（重点） 3.理解电阻率是反映导体导电性能的物理量，知道金属导体的电阻率随温度的升高而变大. 4.了解绝缘体和半导体.
15
第十五页，共23页。
3. 超导应用的障碍：低温和高温超导材料的获得 (huòdé)． 4.超导材料的应用：超导输电,超导发电机、电动机，超导电磁铁, 超导计算机等．

「精品」高中物理第二章直流电路2电阻定律学案教科版选修3_1

2.电阻定律[先填空] 1．实验探究用控制变量的方法进行实验探究(1)改变导体的长度，其他条件不变，测出导体的电阻，探究导体的电阻与长度的关系． (2)改变导体的横截面积，其他条件不变，测出导体的电阻，探究导体的电阻与横截面积的关系． (3)改变构成导体的材料，其他条件不变，测出导体的电阻，探究不同材料的导体的电阻是否相同． 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S 成反比，导体电阻还与构成它的材料有关．(2)公式：R ＝ρlS，式中ρ称为材料的电阻率． [再判断]1．导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定．(×)2．根据R ＝U I可知，通过导体的电流改变，加在电阻两端的电压也改变，但导体的电阻不变．(√) 3．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积都有关系．(√) [后思考]生活中经常出现这样的情况，在电压不稳定的时候灯丝容易烧断，而手边又没有新的灯泡，我们可以通过慢慢晃动灯泡，将断了的灯丝接上，以解燃眉之急．当灯泡再次连入电路时，会发现比原来亮了，这是为什么？【提示】灯丝断了又重新搭接上，灯丝长度减小，搭接处横截面积增大，由R ＝ρl S知，l 减小，S增大，R 减小，又由P ＝U 2R，U 不变，R 减小，P 增大，所以灯泡变亮了．[合作探讨]如图221所示，将不同导线接入A 、B 两点间进行测量．图221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． [核心点击]1．电阻定律表达式R ＝ρl S中各符号的含义(1)ρ表示导体材料的电阻率，与材料和温度有关，反映了导体的导电性能．ρ越大，说明导电性能越差；ρ越小，说明导电性能越好．(2)l 表示沿电流方向导体的长度． (3)S 表示垂直于电流方向导体的横截面积． 2．电阻定律公式R ＝ρl S的应用(1)应用电阻定律公式R ＝ρl S解题时，一般电阻率ρ不变，理解l 、S 的意义是关键，l 是沿电流方向的导体长度，S 是垂直于电流方向的横截面积．(2)对于某段导体，由于导体的体积不变，若将导体的长度拉伸为原来的n 倍，横截面积必减为原来的1n .根据电阻定律R ＝ρl S知电阻变为原来的n 2倍．如图222所示，R 1和R 2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，R 1边长为2L ，R 2边长为L ，若R 1的阻值为8 Ω，则R 2的阻值为( )【导学号：96322036】图222A ．4 ΩB ．8 ΩC ．16 ΩD ．64 Ω【解析】设导体材料厚度为h ，由R ＝ρl S，得R 1＝ρ2L h ×2L ＝ρh＝8 Ω， R 2＝ρL hL ＝ρh＝8 Ω，选项B 正确．【答案】 B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？【导学号：96322037】【解析】金属导线原来的电阻为R ＝ρl S ，拉长后：l ′＝2l ，因为体积V ＝lS 不变，所以S ′＝S2，R ′＝ρl ′S ′＝ 4ρl S ＝4R .对折后：l ″＝l 2，S ″＝2S ，所以R ″＝ρl ″S ″＝ρ·l /22S ＝R 4，则R ′∶R ″＝16∶1. 【答案】 16∶1应用R ＝ρlS的两点注意(1)公式R ＝ρl S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．[先填空]1．电阻率(1)意义：反映材料导电性能的物理量，电阻率越小，材料的导电性能越好． (2)单位：欧姆·米，符号Ω·m .(3)决定因素：电阻率由导体的材料和温度决定． 2．导体、绝缘体、半导体导体的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大，半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间．许多半导体在光照、温度变化高时，电阻率将发生明显变化．[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．导体的横截面积越大电阻率越小．(×)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．(√) [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．[合作探讨] 分析表中数据探讨【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． [核心点击]1．电阻率和电阻的区别(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．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＝RS l可知，ρ∝R ，ρ∝1lC ．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【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(多选)下列说法中正确的是( )【导学号：96322038】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 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【解析】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 ＝UI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．【答案】 BD金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，下列I U 图像中能表示金属铂电阻情况的图像是( )【解析】在IU图像中，图像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IU 图像中图线的斜率应减小．因此能反映金属铂电阻情况的图像为C.【答案】 C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．学业分层测评(八)(建议用时：45分钟)1．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．各种材料的电阻率大都与温度有关，纯金属的电阻率随温度的升高而减小C．所谓超导体，是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无穷大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【解析】电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，说明其导电性能越差，A错；各种材料的电阻率大都与温度有关，纯金属的电阻率随温度的升高而增大，超导体是当温度降低到绝对零度附近某个临界温度时，电阻率突然减小到无法测量，B、C均错；某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用于制作标准电阻，D对．【答案】 D2．(多选)一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况中其阻值仍为R(设温度不变)( )A．当长度不变时，横截面积增大一倍时B．当横截面积不变，长度增加一倍时C．长度和横截面积都缩小原来的一半时D．当长度和横截面积都扩大一倍时【解析】根据电阻定律R＝ρlS可知，只有电阻丝的长度和横截面积都扩大或缩小相同倍数时，电阻丝的电阻才能保持不变，故选C、D.【答案】 CD3．(多选)如图223所示，A 、B 、C 、D 是滑动变阻器的4个接线柱．现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P 向接线柱C 移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是( ) 【导学号：96322120】图223A ．A 和B B ．A 和C C ．B 和CD ．B 和D【解析】当滑片P 向左滑动时，电路中电流减小，则接入电路的电阻增大，即连接B 、C 端或B 、D 端．【答案】 CD4．用一个提供恒定电压的电源，给一个用绝缘的圆管子装满的水银供电，电流为0.1 A ，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是( ) 【导学号：96322121】A ．0.4 AB ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A【解析】大圆管子内径大一倍，由S ＝14πD 2可得横截面积为原来的4倍，由于水银体积不变，故水银高度变为原来的14，则由公式R ＝ρl S 知电阻变为原来的116，由欧姆定律知电流变为原来的16倍，即1.6A ，故选项C 正确．【答案】 C5．一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径是d ，电阻是R ，把它拉制成直径为d10的均匀细丝后，它的电阻变为( ) 【导学号：96322122】A ．10 000R B.R10 000 C ．100RD.R100【解析】均匀镍铬丝拉制成直径d ′＝d 10时，其横截面积减小到S ′＝S100，由于镍铬丝的体积不变，则其长度变为l ′＝100l .根据电阻定律，拉长后的电阻为：R ′＝ρl ′S ′＝ρ100l S /100＝10 000ρlS＝10 000R ，故A 正确．【答案】 A6．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U 时，通过的电流是I ，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I ，导线两端所加的电压变为( )A ．U /2B ．UC ．2UD ．4U【解析】导线拉长后，体积不变，故V ＝lS ＝2l ·S 2，则R ＝ρl S ，R ′＝ρ2l S 2＝4ρl S ＝4R .由I ＝UR，I＝U ′R ′＝U ′4R，得U ′＝4U ，故D 正确．【答案】 D7．用电器距离电源为L ，线路上的电流为I ，为使在线路上的电压降不超过U ，已知输电线的电阻率为ρ.那么，输电线的横截面积的最小值为( )【导学号：96322123】A.ρLRB.2ρLIUC.UρLI D.2ULIρ【解析】输电线的总长为2L ，由公式R ＝U I，R ＝ρl S得S ＝2ρLIU，故B 正确．【答案】 B8．测量液体的电阻率，工业上采用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图224所示，A 、B 是两片面积为1 cm 2的正方形铂片，间距为d ＝1 cm ，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压U ＝6 V 时，测出电流I ＝1 μA ，则这种液体的电阻率为多少？图224【解析】由R ＝U I ＝610－6 Ω＝6×106Ω 由题意知l ＝d ＝10－2m ，S ＝10－4m 2由R ＝ρl S得ρ＝RS l ＝6×106×10－410－2Ω·m＝6×104Ω·m. 【答案】 6×104Ω·m9．一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3 Ω，则此电阻丝原来的阻值为( )A ．9 ΩB ．8 ΩC ．27 ΩD ．3 Ω【解析】设原来长度为l ，横截面积为S ，则截后的长为13l ，横截面积为3S ，则R ＝ρlS ，R ′＝ρ13l 3S ＝ρl9S＝3 Ω. R R ′＝ρl S ρl9S，即R ＝9R ′＝27 Ω，故C 正确．【答案】 C10．如图225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( )【导学号：96322124】图225A ．4 AB ．2 A C.12A D.14A 【解析】设将A 与B 连入电路时，电阻为R 1，C 与D 连入电路时，电阻为R 2，金属片厚度为h . 由电阻定律R ＝ρl S得R 1＝ρab bc ·h ，R 2＝ρbcab ·h所以R 1∶R 2＝4∶1，故由I ＝UR得电流之比I 1∶I 2＝R 2∶R 1，所以I 2＝4I 1＝4 A. 【答案】 A11．如图226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？图226【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 2πD2·d ＝ρL πDd ，则U I ＝ρL πDd ，解得：ρ＝U πDdIL. 【答案】 U IU πDdIL12．A 、B 两地相距40 km ，从A 到B 两条输电线的总电阻为800 Ω.若A 、B 之间某处E 的两条输电线发生短路，为查明短路地点，在A 处接上电源，测得电压表示数为10 V ，小量程电流表读数为40 mA ，如图227所示，则短路处距A 多远？【导学号：96322125】图227【解析】设发生短路处距离A 处x km ，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I ＝40 mA ＝40×10－3A ，R 总＝800 Ω.根据欧姆定律I ＝UR 可得：A 端到短路处的两根输电线的电阻R x ＝U I ＝1040×10－3 Ω＝250 Ω ①根据电阻定律可知：R x ＝ρ2xS②A 、B 两地输电线的电阻为R 总， R 总＝ρ2lS③由②③得R x R 总＝x l联立解得x ＝R x R 总l ＝250800×40 km＝12.5 km 发生短路处距离A 处12.5 km. 【答案】 12.5 km。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

2017_2018高中物理第二章直流电路第2讲电阻定律学案教科版选修3_1

【教育资料】2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-1学案：第二章 第3讲 电阻的串联、并联及其应用学

高中物理 第二章 直流电路 第2节 电阻定律 教科版选修3-1