高中物理第二章恒定电流导体的电阻学案新人教选修

2.5 导体的电阻

【学习目标】

1.进一步深化对电阻的认识。

2.理解和掌握电阻R=ρ及电阻率的物理意义,并知道电阻率与温度有关。

3.通过实验探究,培养学生的实验能力;通过理论探究,培养学生的逻辑推理能力。

【知识导学】

1.导体的电阻跟它的①长度、②横截面积、③材料有关。

2.求电炉丝的横截面积,要先测出它的直径,常用的方法是:取一段新的④紧密绕制的电炉丝,用⑤刻度尺测出它的宽度,用宽度除以圈数,便是电炉丝的直径。测电炉丝的长度,只要把它拉直,用⑥刻度尺量出它的长度。

3.测电炉丝的电阻R时(如图所示),要先测出它两端的⑦电压和⑧电流;再用⑨欧姆定律算出电炉丝的电阻,并且多次测量取平均值。

4.导体的电阻R跟它的长度成正比,跟它的横截面积S成反比。公式:R=ρ。对于一确定的导体,其电阻与加在它两端的电压⑩无关,只与导体的长度、横截面积、材料有关。

5.电阻率ρ的意义: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。在数值上等于用该材料制成1 m长、截面积为1 m2的导体的电阻值。材料的电阻率越小,说明其导电性能越好。电阻率的单位欧姆米,符号是Ω·m。电阻率与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而升高,利用这一特性可以制成电阻温度计,但有的合金的电阻率几乎不受温度的影响,可以制成标准电阻。

【三“点”探究】

主题1:物理测量中的思想方法运用

教材中的图2.6-1(测金属丝的直径)用刻度尺测金属丝的直径用到了什么思想方法?我们以往学过的知识和日常生活中有没有用到这种思想方法?请列举一些事例。

主题2:探究影响导体电阻的因素

阅读教材中“影响导体电阻的因素”及“探究方案一”“探究方案二”,回答下列问题。

(1)由下列常见现象可以猜测导体的电阻与哪些因素有关?

A.移动滑动变阻器可以改变它的电阻

B.同是额定电压为220 V的灯泡,灯丝越粗的用起来越亮

C.电线常用铜丝而不用铁丝

(2)“探究方案一”并没有直接测量电阻,而是通过什么方法来比较电阻大小的呢?

(3)“探究方案二”是用实验来研究长度、横截面积对电阻的影响吗?本方案又是如何研究材料对电阻的影响的?

主题3:电阻R=ρ与电阻率

阅读教材中“导体的电阻”部分的内容,回答下列问题。

(1)导体的电阻与长度、横截面积和材料有什么样的关系?写出它们之间的关系式。

(2)电阻率反映了什么性质?同种材料的电阻率是一定的吗?

(3)电阻与电阻率有什么区别与联系?

【知识运用】

1.关于电阻率,下列说法正确的是( )。

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

2.一只白炽灯泡,正常发光时的电阻为121 Ω,则这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是( )。

A.大于121 Ω

B.小于121 Ω

C.等于121 Ω

D.无法判断

3.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。下列选项中的I-U图象,能表示金属铂电阻值变化情况的图象是( )。

4.一根阻值为R的均匀电阻丝,在下列情况中其阻值仍为R的是(设温度不变)( )。

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.长度和横截面积都缩小一半时

D.当长度和横截面积都增大一倍时

【拓展提升】

拓展一、电阻R=ρ的应用

1.有两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合成一根,然后分别给它们加上相同的电压,则在同一段时间内通过它们的电荷量之比为( )。

A.1∶4

B.1∶8

C.1∶16

D.16∶1

2.一根粗细均匀的导体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,则此导体原来的阻值为( )。

A.9 Ω

B.8 Ω

C.27 Ω

D.3 Ω

拓展二、电阻R=ρ和电阻率

3.下列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,只有导体有电流通过时,才具有电阻

B.由R=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.电路中的导线也是有电阻的

4.关于电阻和电阻率,下列说法中正确的是( )。

A.把一根均匀导线拉长为原来的两倍,则其电阻、电阻率均变为原来的两倍

B.由ρ=R可知,ρ∝R,ρ∝

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,若不计导体的体积和形状变化,发现它的电阻增大,则说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大

【补充学习材料】

【反思总结】

课时2.6 闭合电路的欧姆定律

【学习目标】

1.能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式,知道电源的电动势等于内外电路上电势降落之和。

2.理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。

3.掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点,知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。

4.熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。

5.理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化。

【知识导学】

1.闭合电路的组成

(1)用电器、导线和电源组成①闭合电路,用电器、导线组成②外电路,电源内部是③内电路。

(2)在外电路中正电荷在静电力的作用下由正极移向负极,在电源内部,④非静电力把正电荷由⑤负极移到⑥正极。

(3)电动势等于内、外电路的⑩电势降落之和。

2.闭合电路的欧姆定律

(1)内容:闭合电路的电流跟电源的⑦电动势成正比,跟内、外电路的⑧电阻之和成反比。

(2)表达式:I=⑨。

(3)电动势等于内、外电路的⑩电势降落之和。

3.路端电压与负载的关系

(1)电路中,消耗电能的元件通常称为负载,负载变化时电路中的电流就会变化,路端电压也随之变化。

(2)路端电压随电流变化的表达式:U=E-Ir。

(3)外电路断开的路端电压等于电源的电动势。

(4)当电源两极间短路时,外电阻R=0 ,此时电流I=。

【三“点”探究】

主题1:闭合电路

阅读本节教材中的相关内容,回答下列问题。

(1)闭合电路由哪几部分组成?电流方向如何?

(2)如教材中图2.7-2(闭合电路的电势)所示,在外电路中沿电流方向电势如何变化,为什么?在内电路中沿