电阻定律

导体的电阻

[学习目标]

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，了解电阻率与温度的关系.

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．在电学实验中，移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟什么因素有关？同是220

V的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟什么因素有关？电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟什么因素有关？相关因素如何测量?

答案 长度、横截面积，材料．长度可以用刻度尺测量；可以用螺旋测微器测导线的直径进而算出横截面积．

2．由于变量较多，实验中需采用什么探究方法？

答案 控制变量法

3.通过我们的探究可以得出怎样的规律？

1．在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比．

2．在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比．

二、电阻定律 电阻率

1．电阻定律的内容？

(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是比例系数，叫做这种材料的电阻率．

2．对电阻率的理解

(1)ρ与导体的材料和温度有关，是表征材料性质的一个重要的物理量．

(2)单位：欧姆·米，符号：Ω·m.

3.根据各种材料不同的电阻率特点有哪些方面的应用？

应用：

①电阻率往往随温度的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而增大．可制做电阻温度计．

②半导体的电阻率随温度的升高而减小，可制做热敏电阻． 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，可制做标准电阻．

关于超导体当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零成为超导体．超导是指导电材料在温度接近绝对零度的时候，物体分子热运动下材料的电阻趋近于0的性质。“超导体”是指能进行超导传输的导电材料。零电阻和抗磁性是超导体的两个重要特性。人类最初发现物体的超导现象是在1911年。当时荷兰科学家卡·翁纳斯等人发现，某些材料在极低的温度下，其电阻完全消失，呈超导状态。使超导体电阻为零的温度，叫超导临界温度。

教学内容：预习第二节 电阻定律

【基础知识精讲】

在温度不变时，导体的电阻与其长度成正比，与其横截面积成反比，即R=ρSl.

A.在公式R=ρSl中，l、S是导体的几何特征量，比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体，它们的电阻率不相同.

B.对于金属导体，它们的电阻率一般都与温度有关，温度升高时电阻率增大，导体的电阻也随之增大.电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律，因此也只有在温度不变的条件下才能适用.温度变化时，就要考虑温度对电阻率的影响.

注意物理规律的适用范围，不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，这是非常重要的.根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论，其正确性也必须通过实践(实验)来检验.

C.有人根据欧姆定律I=RU推导出公式R=IU，从而错误地认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流强度成反比.

对于这一错误推论，可以从两个方面来分析：第一，电阻是由导体的自由结构特性决定的，与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系，加在导体上的电压大，通过的电流也大，导体的温度会升高，导体的电阻会有所变化，但这只是间接影响，而没有直接关系；第二，伏安法测电阻，是根据欧姆定律，用电压表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电阻的电流，由公式R=IU计算出电阻值，这是测量电阻的一种方法.

D.半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻随温度的升高而减小的材料.改变半导体的温度，使半导体受到光照，在半导体中加入其他微量杂质等，可使半导体的导电性能发生显著变化，正是因为这种特性，使它在现代科学技术中发挥了重要作用.

E.超导现象：当温度降低到绝对零度(0K)附近时，某些材料(金属、合金、化合物)的电阻率突然减小到零.这种现象叫做超导现象.处于这种状态的导体，叫做超导体.

冷水点电灯

取一只“2．5V”的小电珠，2－3节干电池和一段300瓦电炉丝，将它们组成串联电路。调节接入电路的电炉丝的长度，使电炉丝微红，而小电珠刚要发光又未发光。用手摸一下电炉丝你会感到发烫。然后在电炉丝上浇一点冷水，你将看到电珠变亮了。你能解释这一现象吗？

附：制作电珠座

把两只曲别针弄直，并把每个曲别针的一端弯一个比电珠螺口略小的小圈，使电珠能旋进小圈，再将曲别针的另一端弯成一个能穿过图钉的小圈，用图钉按图1．76所示方法固定在木板上，即成一个简单的灯座。

火柴点电灯

火柴能点燃蜡烛，水能灭火，却没有听说火、水能点燃电灯的。在下面的实验中，它们确实能使电灯点亮。

取一支活动铅笔的笔芯，一节一号干电池和一只“1．2V”小电珠，用导线把它们串联起来。调节笔芯接入电路的长度，使小电珠刚好不发光。划一根火柴加热笔芯，随着笔芯温度的升高，小电珠慢慢发光；火柴熄灭后，小电珠也慢慢熄灭。为什么？

物理课本上讲过，有些导体的电阻随温度的升高而增大，而有些导体的电阻随温度的升高而减小。笔芯的电阻（主要成份是碳）随温度的升高而减小，因而当它受热时，它的电阻慢慢减小，小电珠两端的电压变大，因此慢慢发光。火柴熄灭后笔芯的温度降低，电阻增大，使小电珠两端的电压减小而熄灭。

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21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网 第六节 电阻定律学案导学

学习目标

一、知识和能力

1、能叙述电阻定律，写出表达式。

2、能叙述电阻率的意义，能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律，了解电阻率和温度有关。

二、过程和方法

1、通过设计和操作实验，学会应用控制变量法来进行研究的方法。

2、通过分析处理数据，培养逻辑思维能力和分析问题解决问题的能力。

3、通过研究各材料的电阻率表格，培养收集信息、综合分析获取知识的能力。

三、情感和价值观

1、培养热爱科学，激发努力探索未知的激情。

2、培养团结协作精神。

教学重点 电阻定律的得出

教学难点 电阻率的概念

自主学习

1.导体的电阻是导体本身的一种 ，它是由导体

决定的，导体的电阻跟它的

有关；跟它的

有关；跟它的 有关。

2.电阻定律：同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成 ，与它的横截面积成

；导体的电阻与 有关。表达式R= ，式中ρ是比例系数，它与导体的材料有关，是表征 的一个重要的物理量。

3.各种材料的电阻率 都随温度的变化而 ，金属的电阻率随温度的升高而 ，而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作 。

同步导学

1. 控制变量法：

物理学中，如果想研究一个量与其他几个量的关系时，可以采用保持其他量不变，只让某一个量发生变化去研究量的变化规律。

2.比较IUR与SLR 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网

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