2.6导体的电阻导学案LYQ
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班级: 小组: 姓名: 第二章第六节 读书不在三更五鼓,只怕一曝十寒。
——郭沫若§2.6导体的电阻[学习目标]1.通过对决定导体电阻的因素的探究,体会控制变量法.(难点)2.掌握决定导体的因素及计算公式.(重点)3.理解电阻率的概念及物理意义,了解电阻率与温度的关系.一、知识记忆与理解[自主预习]1、请写出电阻定律的公式及公式中各符号的含义 、适用条件2、说出R=IUR=ρS l 区别与联系3、写出导体电阻率物理意义,影响导体导体电阻率的因素二、思维探究与创新[问题探究]探究一:探究影响导体的因素1.如何测量电阻丝的横截面积、长度、电阻2.实验探究(1)实验目的: . (2)实验方法:_____________________. (3)实验原理:串联电路中电压与电阻成正比.(4)实验结果:__________________________________ .三、 技能应用与拓展[当堂检测][A 基础题]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做导体的电阻,因此,只有导体有电流通过时,才具有电阻B .由R =UI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 .某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象.发生超导现象时,温度不为绝对零度2、有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝,长度之比为L1∶L2=1∶5,横截面积之比为S1∶S2=2∶3,电阻之比为R1∶R2=2∶5,外加电压之比为U1∶U2=1∶2,则它们的电阻率之比为( )A .2∶3B .4∶3C .3∶4D .8∶33、一个标有“220 V 60 W ”的白炽班级: 小组: 姓名: 第二章第四节 读不在三更五鼓,功只怕一曝十寒。
——郭沫若灯泡,加上的电压U 由0逐渐增大到220 V ,在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图线表示,在图2-6-1所示的四个图线中,符合实际的是( )4、在截面积为S 的粗细均匀的铜导体中流过恒定电流I ,铜的电阻率为ρ,电子电荷量为e ,则电子在铜导体中运动时受到的电场作用力为( )A.0B.I ρe /SC.IS /ρeD.Ie /ρS 5、把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中,甲电阻丝长L ,直径为d ,乙电阻丝长2L ,直径为2d.要使它们消耗的电功率相等,加在两电阻丝上的电压比U 甲∶U 乙应是( )A.1∶1B.2∶1C.2∶2D.2∶1 6、两根完全相同的金属导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的4倍,把另一根导线对折后绞合起来,则它们的电阻之比为_______________.[B 综合题]7、如图2-6-2所示,一圈粗细均匀的导线长1 200 m ,在两端点A 、B 间加上恒定电压时,测得通过导线的电流为0.5 A.如剪去BC 段,在A 、C 两端加同样电压时,通过导线的电流变为0.6 A ,则剪去的BC 段为多长?8、如图2-6-7所示,两段长度和材料都完全相同的导线ab 、bc 的横截面积之比为1∶4,串联后加上电压U.求:图2-6-7(1)ab 、bc 两导线内自由电子定向运动速度之比;(2)两段导线两端电压之比.[C 高考链接]你的收获与疑惑:教师评价:。
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。
教者:说明了电阻由导体的哪些因素决定提供了测定电阻的手段,并不说明电阻与U和I有关系,提供了一种测导体ρ的方法:只要测出R、L和S就可以求出ρ只适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液适用于任何导体注:导体的电阻由ρ、l、s共同决定,在同一段导体的拉伸或压缩形变中,l和s都变,但导体体积不变。
【典例分析】例1 有两根不同材料的金属丝,长度相同,甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的2倍。
(1)它们的电阻之比是多少?(2)把它们并联在电路中,甲、乙消耗的电功率之比是多少?(3)把它们串联在电路中,甲、乙消耗的电功率之比是多少?例2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 AB、2 AC、1/2 AD、1/4A【知识评价】1、把一条电阻为64Ω,的均匀电阻丝截成等长的n段后,再并联起来,电阻变为1Ω,则n等于( ).A.32 B.24 C.12 D.82.用电器离电源L米,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是A.ρL/R B.2ρLI/U C.U/ρLI D.2UL/Iρ3、一个标有“220 V、60W”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(图1—28—4)中,肯定不符合实际的是()4一段均匀导线对折后,测得其电阻为0.5,导线原来的电阻多大?若把这根导线的一半均匀拉长三倍,另一半不变,其电阻是原来的多少倍?5、材料相同、厚度相同、表面均为正方形的两个导体,其面积不同(S1 >S2)的电阻关系为R1 __R2 。
2.6导体的电阻一、学习目标1、能通过实验探究,得出导体电阻与其影响因素的定量关系。
2、掌握电阻定律,能写出表达式,并能进行简单的应用。
3、了解电阻率的物理意义,能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律。
重点:电阻定律的实验探究法及其应用难点:逻辑推理法二、【课前预习区】1、串并联电路特点;电阻的定义式。
2、电阻定律:(1)通过实验探究,采用了___________法,得知影响导体电阻的因素有温度、_______、________、________。
(2)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______;导体的电阻与构成它的______有关。
表达式(决定式):_________ _。
3、电阻率ρ(1)物理意义:反映了导体材料的性质,(2)决定因素:与导体的l和S___关,与物体的_____和_____有关。
(3)计算式:4、导体材料的应用(1)纯金属的电阻率较小,连接电路用的导线一般用纯金属制成。
合金的电阻率较大,电炉丝通常用合金丝制成(2)金属的电阻率有随温度的升高而______的特性。
电阻温度计利用这一规律制成标准电阻使用材料的电阻率温度变化的影响,如和。
三、【课堂互动区】探究导体电阻与其影响因素的关系1、根据自己的生活经验和已有知识,结合图片猜测电阻可能和自身的哪些因素有关。
2、如果要探究导体电阻和这几个因素的关系,我们在实验中要用到什么方法?1、逻辑推理法(1)由串联电路的特点推导导体电阻与它的长度的关系。
问题:A、串联电路的总电阻?B、一条长为L,电阻为R的导体,可以看成是由n段长度为L1,电阻为R1的导体串联而成。
总长度L 与每段长度L1的关系?总电阻R与每段导线电阻R1的关系?C、在横截面积,材料相同的条件下,导体的电阻与长度有什么关系?(2)由并联电路的特点推导导体电阻与它的横截面积的关系。
问题:A、并联电路的总电阻B、一根横截面积为S,电阻为R的导体,可以看成是由n条横截面积为S1,电阻为R1的导体并联而成。
高中物理 2.6导体的电阻导学案新人教版选修1、理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关的分析和计算。
2、了解电阻率与温度的关系。
3、用控制变量法,探究导体电阻的决定因素,培养学生利用实验抽象概括出物理规律的能力。
教学重点:理解电阻定律和电阻率教学难点:用控制变量法,探究导体电阻的决定因素活动一:定性研究影响导体电阻的因素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有关,同是220V的灯泡,灯丝越粗用起来越亮,说明导体电阻跟有关,电线常用铜丝制造而不用铁丝,说明导体电阻跟它的有关。
活动二:定量研究影响导体电阻的因素1、实验的结论在横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻与长度成,在长度、材料相同的条件下,导体的电阻与横截面积成。
活动三:电阻定律1、内容同种材料的导体,其电阻R与成正比,与它的成反比;导体的电阻与构成的材料。
2、关系式 R= 。
式中ρ是,与导体的有关,是表征的一个重要的物理量。
在长度、横截面积一定的条件下,ρ越大,导体的电阻。
ρ叫做这种材料的。
3、电阻率的大小有关因素纯净金属的电阻率,合金的电阻率。
连接电路的导线一般用电阻率较小的或来制作,必要时可在导线上。
各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化,金属的电阻率随温度的升高而,利用此性质可以制作,精密的电阻温度计是用做成的。
有些合金如和,电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作。
活动四:例题分析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,导线原来的电阻多大?若把这根导线的一半均匀拉长为三倍,另一半不变,其电阻是原来的多少倍?2、两种材料不同的电阻丝,长度之比为1∶5,截面积之比为2∶3,电阻之比为2∶5,则材料的电阻率之比为______。
图33、两长度和横截面积均相同的电阻丝的伏安特性曲线如图3所示,则两电阻丝的电阻值之比R1∶R2=______。
电阻率之比ρ1∶ρ2=______。
4、A、B两根完全相同的金属裸导线,如果把导线A均匀拉长到原来的2倍,导线 B对折后结合起来,则它们的电阻之比RA∶RB 为______,然后分别加上相同的电压,相同时间内通过导线横截面的电量之比qA∶qB为______。
26 导体的电阻课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】1.了解电阻定律,能用电阻定律进行有关计算,深化对电阻的认识;2.了解电阻率与温度的关系;3.理解电阻率的概念及物理意义.【自主预习】1.电阻定律的表述: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:LRSρ=.对于一确定的导体,其电阻与加在它两端的电压_______,只与导体的_______________________有关.2.电阻率ρ的意义:.在数值上等于用该材料制成的1m长、截面积为1m2的导体电阻值.材料的电阻率越小,说明其导电性能越好.电阻率的单位:,符号是Ωm.电阻率与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而____________,利用这一特性可以制成电阻温度计,但有的合金电阻率几乎不受温度的影响,可以制成标准电阻.【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【要点突破】【典例剖析】【例1】两根材料相同的导线,横截面积之比为4∶1,长度之比为1∶2,加上相同的电压后,通过的电流之比为( )A .8∶1B .4∶1C .1∶1D .1∶4【例2】 对于一根阻值为R 的均匀金属丝,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 .某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用它制作标准电阻C .给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0,则任一状态下的U I比值不变 D .把金属丝温度降低到绝对零度附近,电阻率会突然变为零【达标检测】1.关于材料的电阻率,下列说法中正确的是( )A .把一根长导线截成等长的三段,每段的电阻率是原来的31 B .金属的电阻率随温度的升高而增大C .纯金属的电阻率较合金的电阻率小D .电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量2.将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线截去n L ,再拉长至L ,则导线电阻变为( )A .n R )1n (-B .n RC .)1n (nR -D .nR3.甲乙两条铜导线质量之比M 甲:M 乙=4:1,长度之比为L 甲:L 乙=1:4,则其电阻之比R 甲:R 乙为( ) A .1:1 B .1:16 C .64:1 D .1:644.一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课后篇(学会应用与拓展——不练不通)1.滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是()A .若将a 、c 两端连在电路中,则当滑片OP 向右滑动时,变阻器的阻值增大B .若将a 、d 两端连在电路中,则当滑片OP 向右滑动时,变阻器的阻值减小C .若将b 、c 两端连在电路中,则当滑片OP 向右滑动时,变阻器的阻值增大D .若将a 、b 两端连在电路中,则当滑片OP 向右滑动时,变阻器的阻值不变2.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( )A .灯丝电阻变小,通过它的电流变大,根据P=I 2R ,电灯变亮B .灯丝电阻变大,通过它的电流变小,根据P=I 2R ,电灯变暗C .灯丝电阻变小,它两端的电压不变,根据RU P 2=,电灯变亮 D .灯丝电阻变大,它两端的电压不变,根据RU P 2=,电灯变暗 3. 两根完全相同的金属裸导线A 和B ,如果把导线A 均匀拉长到原来的2倍,导线B 对折后拧成一股,然后分别加上相同的电压,则它们的电阻之比R A :R B 为______,相同时间内通过导体横截面的电荷量之比q A :q B 为______教师个人研修总结在新课改的形式下,如何激发教师的教研热情,提升教师的教研能力和学校整体的教研实效,是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。
2.6《电阻定律 》导学案一、学习目标: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、掌握导体的电阻公式,理解电阻率的概念,并能进行有关计算。
二、学习活动(一)课前自主预习:同学们课前先自己预习本节内容,大概了解本节的学习线索和知识要点。
(二)课堂学习: 1、问题导入:根据欧姆定律 ,导体的电阻R 与加在导体两端的电压U 成正比, 跟导体中的电流I 成反比,这种说法对吗?(同学们作答)2、探究影响导体电阻的因素。
方案一:实验法小组合作:探究影响导体电阻的因素是什么?提出问题:影响导体电阻的因素是什么?猜想: 。
实验方法: 。
设计实验:利用串联电路导体两端电压与电阻成 ,将不同的导体串联在同一电路中,用电压表分别测量它们两端的电压,就能知道它们的电阻之比。
实验电路图:实验操作:(1) 按电路图正确连接实物图。
(2) 检查电路连接无误后闭合开关,按下表要求将电压表和电流表读数填入下表(注:1、其中L 、S 、(3) 数据分析。
Ⅰ、在分析导体电阻与长度的关系时,应取表中的哪两列数据?得出R 与L 的关系是什么?Ⅱ、在分析导体电阻与横截面积的关系时,应取表中的哪两列数据?得出R 与S 的关系是什么?(4)总结:R 与导体横截面积S 、长度L 的关系是: ,其表达式(比例式)为 ,可写为等式 。
方案二:推理法。
自主阅读教材57页,并与方案一的实验法比较,结论是否一致?U R I问题:上式中的ρ为一常数,可能与什么因素有关呢?3、小组实验:在上面实验探究的基础上,测出b 、c 、d 各列对应的L 、S 、d,并算出导体的横截面积和对应的电阻R ,由Sl R ρ=得ρ=RS l ,分别计算出b 、c 、d 各列对应ρ的值,并分析该值与什么因素有关? 4、自主学习与总结:根以上实验结论,阅读教材58页“导体的电阻”这部分内容,总结电阻定律的内容,在小组内交流并展示。
(1)电阻定律的内容:。
(2)电阻定律的表达式: 。
2014-2015学年第一学期 物理选修3-1导学案 编号:17 使用时间:2014.11 编写人:陈明生 审核人: 负责人: 班级: 小组: 姓名: 组内评价: 教师评价:
§2.6导体的电阻 导学案
学习目标
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。
3、 理解电阻率的概念、意义及决定因素。
预习指导
学习重点: 电阻定律的得出 学习难点: 电阻率的概念 自主学习
一、影响导体电阻的因素
1.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,这说明灯丝的电阻发生了变化,影响灯丝电阻的因素有哪些?如何测定灯丝的长度、横截面积、用伏安法测电阻?请画出测电阻的电路图.
2.由于变量较多,实验中需采用什么思想方法?
二、导体的电阻
1.观察表格,回答:不同导体材料的电阻率是否相同?纯净金属与合金哪种材料的电阻率大?
2.将日光灯灯丝(额定功率为8 W)与演示用欧姆表(测电阻大小的仪表)连接成如图所示电路,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.分析金属的电阻率与温度的关系.
[延伸思考] 白炽灯的灯丝断了,轻轻摇晃把断了的灯丝搭接上后,再接入电路时,会发现比原来更亮了,怎么解释这种现象?。
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。
【基础知识梳理】一、实验探究: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。
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 ,与它的横截面积S 成 ;导体电阻还与构成它的材料有关。
2.公式 R =ρl S 。
3.符号意义l 表示导体沿电流方向的长度,S 表示 电流方向的横截面积,ρ是 ,表征材料的导电性能。
4.材料特性应用(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作。
高中物理选修3-1 第二章
一、温故互查
串并联电路特点;电阻的定义式。
二、学习目标
1、能通过实验探究,得出导体电阻与其影响因素的定量关系。
2、掌握电阻定律,能写出表达式,并能进行简单的应用。
3、了解电阻率的物理意义,能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律。
重点:电阻定律的实验探究法及其应用
难点:逻辑推理法
三、新课导入
定义式到决定式,现象到本质
四、问题导学
(一)1、根据自己的生活经验和已有知识,猜测电阻可能和自身的哪些因素有关。
2、如果要探究导体电阻和这几个因素的关系,我们在实验中要用到什么方法?
3、每个物理量该如何测量呢?请设计合理的测量方法。
①测长度:
②测电阻:
③测横截面积:
你的猜想是否正确?请阅读课本“影响导体电阻的因素”。
(二)探究:导体电阻与其影响因素的定量关系
1、实验探究阅读P56,“探究方案一”,回答下列问题。
(1)实验如何巧妙地比较电阻大小?写出理论依据。
(2)画出实验电路图。
你还有别的设计方案吗?
(3)简述实验的步骤。
(4)互相交流实验中注意的事项。
(5)设计表格,记录数据。
(6)分析数据,写出实验的结论。
2、逻辑推理法阅读“探究方案二”P57,回答下列问题。
(1)由串联电路的特点推导导体电阻与它的长度的关系。
(2)由并联电路的特点推导导体电阻与它的横截面积的关系。
(3)写出电阻与其长度L、横截面积S的关系式。
(4)分析比例系数的物理意义。
五、自我检测
1、电阻定律
(1)通过实验探究,采用了___________法,得知影响导体电阻的因素有温度、_______、________、________。
(2)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______;导体的电阻与构成它的______有关。
(3)表达式(决定式):_________ _。
2、电阻率ρ
(1)物理意义:反映了导体材料的性质,
(2)决定因素:与导体的l和S___关,与物体的_____和_____有关。
(3)计算式:
数值上等于
(4)单位:
3、导体材料的应用
(1)纯金属的电阻率较小,连接电路用的导线一般用纯金属制成。
合金的电阻率较大,电炉丝通常用合金丝制成
(2)金属的电阻率随温度的升高而______的特性。
电阻温度计利用这一规律制成标准电阻使用材料的电阻率温度变化的影响。
4、关于材料的电阻率,下列说法中正确的是( )
1
A.把一根长导线截成等长的三段,每段的电阻率是原来的
3
B.金属的电阻率随温度的升高而增大
C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小
D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量
5、材料相同、厚度相同、表面均为正方形的两个导体,其面积不同(S1 >S2)的电阻关系
为R1 __R2 。
六、达标测评
1.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.将金属丝拉长至4L
C.将金属丝对折后拧成一股
D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍
2. 一段粗细均匀的电阻丝横截面的直径为d,电阻为R,把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后,它的电阻变成()
A.R/1000
B.10000R
C.R/100 D100R
3. 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
4. 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都缩为原来的一半时 D.当L和横截面的半径都增大一倍时。
5. 把一条电阻为64Ω,的均匀电阻丝截成等长的n段后,再并联起来,电阻变为1Ω,则n等于( ).
A.32 B.24 C.12 D.8
6. 一个标有“220 V、60W”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(图1—28—4)中,肯定不符合实际的是 ()
7.同一半圆形金属片,如图所示,从不同方向测量其电阻Array
(1)Ra、Rb是否相等?
(2)如果不等,Ra、Rb谁大?
八.课后反思:。