高中物理2.6导体的电阻学案新人教版选修

2.6 导体的电阻学案（人教版选修3-1）
一、影响导体电阻的因素
1．实验：探究导体电阻与其影响因素的定量关系
(1)实验器材：四段不同的金属导体，控制在________、________、________三个因素方面不同，任意两段只有________不同，b、a长度不同，c、a横截面积不同，d、a材料不同．其他器材还有________、电源、开关和导线若干．
(2)实验原理：四段导线串联，接通电源，用电压表分别测量其两端的电压，根据串联电路的________跟________正比，探究各段电阻与哪些因素有关．
(3)实验步骤：连接如图1所示的电路；开关闭合前滑动变阻器滑片移到最________端，闭合开关；用电压表分别测量______________的电压，读出数据；改变滑片的位置可获得多组实验数据．
图1
(4)数据处理：a、b两段比较电压与________的关系，a、c两段比较电压与________的关系，a、d两段比较电压与________的关系，得出实验结论．
2．逻辑推理：探究导体电阻与哪些因素有关
(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________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________成反比．
(3)探究导体的电阻跟材料的关系．
二、导体的电阻
1．导体的电阻：同种材料的导体，其电阻R跟它的长度l成______比，跟它的横截面积S成______比；导体的电阻还与构成它的材料有关．公式：__________，ρ为材料的________，反映材料导电能力的强弱，单位为Ω·m.
2．电阻率跟温度的关系：各种材料的电阻率一般都随______________的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而______________，有些合金如锰铜、镍铜合金，电阻率几乎不受温度变化的影响.
一、影响导体电阻的因素
[问题情境]
家中的白炽灯灯丝断了，恰好又没有新的可换，轻轻摇晃灯泡，把断了的灯丝搭接起来，还能继续使用．这种断丝再搭接的灯泡重新连入电路中会发现它比原来更亮了，这是怎么回事呢？
1．影响导体电阻的因素有哪些？
2．通过测量得到所需数据后，我们可以通过________和________两种方案来得到结论．
[要点提炼]
1．通过实验探究结论时，在长度、横截面积、材料三个因素中，保持__________个
因素不变，比较________个因素的影响，然后研究________因素的影响．
2．探究导体电阻与材料的关系时，要通过______方案．
二、导体的电阻
[问题情境]
收音机的音量调节、音响混频控制台上可滑动的声音控制系统、一些台灯的亮度调节等都要用到电位器，你知道电位器是根据什么原理制造的吗？
1．电阻定律的内容是什么？
2．电阻率一般随温度的变化而变化吗？
[要点提炼]
1．电阻定律的表达式：
_____________________________________________________.
2．电阻率与导体的________有关，各种材料的电阻率一般随温度的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而________．有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作________．
[问题延伸]
公式R ＝U I 与R ＝ρl S
的区别是什么？
例1 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
听课记录：
变式训练1 导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( )
A ．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比
B ．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比
C ．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比
D ．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比
例2 一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电阻变为原来的多少倍？若将它截成等长的三段再绞合成一根，它的电阻变为原来的多少？(设拉长与绞合时温度不变)
变式训练2 一段粗细均匀的电阻丝，电阻为48 Ω，当把它截成相同的n 段，再将n 段电阻丝合成一股，测得电阻为3 Ω，则n 等于多少？
【即学即练】
1．关于导体的电阻及电阻率的说法中，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 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 ．以上说法均不对
2．一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 Ω
B ．8 Ω
C ．27 Ω
D ．3 Ω
3．一根阻值为R 的均匀电阻丝，长为L ，横截面积为S ，设温度不变，在下列哪些情况下其电阻值仍为R( )
A ．当L 不变、S 增大一倍时
B ．当S 不变、L 增大一倍时
C ．当L 和S 都缩为原来的12
时 D ．当L 和横截面的半径都增大一倍时
4．一只“0 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 Ω
B ．大于484 Ω
C ．等于484 Ω
D ．无法确定
参考答案
课前自主学习
一、1.(1)长度 横截面积 材料 一个因素 电压表 (2)电压 电阻 (3)右 四段导体两端 (4)长度 横截面积 材料
2．(1)长度 (2)横截面积
二、1.正 反 R ＝ρl S
电阻率 2．温度 增大
核心知识探究
一、
[问题情境]
1．长度、横截面积、材料
2．实验 逻辑推理
[要点提炼]
1．两 第三 另外两个 2.实验
二、
[问题情境]
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．变化
[要点提炼]
1．R ＝ρl S
2．材料 增大 标准电阻
[问题延伸]
前者是电阻的定义式，提供了一种测电阻的方法，不能认为R 与U 成正比，与I 成反比；后者是电阻的决定式，说明导体的电阻由ρ、l 、S 决定，即与l 成正比，与S 成反比．
解题方法探究
例1 B [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 正确；由R ＝ρl S
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．]
变式训练1 A [根据电阻定律R ＝ρl S
，可见当横截面积S 一定时，电阻R 与长度l 成正比，A 正确；此题考查的是基础知识，知道导体电阻的决定式是R ＝ρl S
而不是定义式R ＝U I
是解决此题的关键．] 例2 9 19
解析 金属裸导线原来的电阻为R ＝ρl S
，拉长后长度变为3l ，因体积V ＝Sl 不变，所以导线横截面积变为原来的13，即S 3，故拉长为原来的3倍后，电阻R′＝ρ3l S 3
＝9ρl S
＝9R.
同理，三段绞合后，长度为l 3，横截面积为3S ，电阻R″＝ρl 33S ＝ρl 9S ＝19
R.
变式训练2 4
解析 R ＝ρl S ＝48 Ω，R′＝ρl′S′＝ρl n nS ＝1n 2ρl S ＝3 Ω，所以48n 2＝3，即n ＝4. 即学即练
1．D [导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，它只跟导体的几何形状和材料性质有关，跟导体是否通电及通电电流的大小无关．电阻率的大小和导体几何形状无关，只跟材料性质和温度有关．所以D 正确．]
2．C [设截开的三段每一段电阻都为R ，根据并联知识得：R 3
＝3 Ω，R ＝9 Ω，再由串联知识可得原电阻为R′＝3R ＝27 Ω.]
3．C [由R ＝ρL S 和V ＝SL 得：L 不变、S 增大一倍时，R 变为原来的12
；S 不变、L 增大一倍时，R 变为原来的一倍；L 、S 都缩为原来的12
时，R 不变；L 和横截面的半径都增大一倍时，R 变为原来的12
.] 4．A [灯泡工作时的电阻为高温状态的电阻，不工作时为常温下的电阻，根据金属材料的电阻随温度的升高而增大可得选项A 正确．]。