2.6导体的电阻
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导体的电阻
精讲
年级:高中 科目:物理 类型:同步 制作人:黄海辉
知识点:导体的电阻
一、电阻定律的应用
R=UI与R=ρlS的区别与联系
两个公式
区别与联系 R=UI R=ρlS
区别 适用于纯电阻元件 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体
联系 R=ρlS是对R=UI的进一步说明,即导体的电阻与U和I无关,而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积
二、电阻和电阻率的比较
物理量
比较项 电阻R 电阻率ρ
物理意义 反映导体对电流的阻碍作用大小,R大,阻碍作用大 反映材料导电性能的好坏,ρ大,导电性能差
决定因素 由材料、温度、长度和横截面积决定 由材料、温度决定,与导体形状无关
单位 欧姆(Ω) 欧姆·米(Ω·m)
联系 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
例1 如图2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间加上电压后,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? 2
图2
答案 40 Ω·m
解析 由题图乙可求得U=10 V时,电解液的电阻为
R=UI=105×10-3 Ω=2 000 Ω
由题图甲可知电解液长为l=a=1 m,截面积为S=bc=0.02 m2,结合电阻定律R=ρlS得
ρ=RSl=2 000×0.021 Ω·m=40 Ω·m.
例2 (多选)下列说法中正确的是( )
A.据R=UI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=RSl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皆无关
授课内容 2.6 导体的电阻 印江民族中学 王华清
教学目标
1.掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系
2.通过类比,培养学生分析解决三个变量之间关系的科学研究方法
3.通过从猜想→研究方法→实验操作等一系列探索过程,使学生掌握如何获取知识,发展思维能力。
4、增强学生的法制观念,使他们知道当自己的合法权益受到侵犯时如何用法律的武器来维护自己的合法权益 (法制教育)
教学重点 理解并应用电阻定律
教学难点 理解电阻率,根据电阻定律进行计算
教学方法 讲授法、讨论法、演示实验法
教学用具 投影仪
教学内容 教法学法设计
一、引入新授
师:电阻就是导体对电流的阻碍作用,那么同学们想导体的电阻和哪些因素有关呢?你为什么觉得和这些因素有关呢?
(板书)一.猜想决定导体电阻的因素
生:和导体长度,横截面积,材料,温度有关。
师:为什么你猜测和这些因素有关呢?
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师:初中阶段我们定性的知道导体的电阻和这些因素有关,并且知道L越大,R越大;S越大R越小。
(板书)
1.长度(其他因素一定,长度变长,电阻变大)
2.横截面积(其他因素一定,面积变大,电阻变大)
3.材料(其他因素一定,材料不同,电阻一般不同)
4.温度
今天咱们就来定量的研究导体和这些因素这些因素的关系。
(板书)
二.实验探究电阻与L、S、材料的关系
师:研究一个量和几个量的关系我们要用到什么实验方法啊?
生:控制变量法
1.实验方法:控制变量法
2.实验原理:伏安法测电阻
师:导体的长度关系和横截面积的关系我们可以通过测量得到,那么我们用什么方法来测得导体的电阻呢?
生:用伏安法测电阻。
师:高中阶段伏安法测电阻有两种电路,一种是分压式电路,另一种是限流式电路。他们都可以通过改变滑动变阻器的阻值来对导体的电阻进行多次测量。
如果每次接一个电阻之后又更换另一个电阻来对其进行多次测量会比较麻烦,那么能有简单的办法吗?
1 第二章 恒定电流
第6节 导体的电阻
学习是劳动,是充满思想的劳动——乌申斯基
学习目标:
1.经历决定导体电阻的因素的探究过程,体验运用控制变量研究物理问题的思维方法。体会实验探究和 推理都是重要的科学研究方法。
2.深化对电阻的认识,了解导体的电阻规律,能用电阻的计算公式进行有关计算。
3.理解电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系。通过对不同材料电阻率的介绍,加强学生理论联系实际的意识和安全用电的意识。
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
问题:
1. 影响导体电阻的因素有哪些?(课本56页)
2. 如何测量导体的长度和横截面积?(课本56页)
3.画出实验探究导体电阻与其影响因素的定量关系电路图,并分析如何探究?
2 4.如何通过逻辑推理来探究导体的电阻与导体长度、横截面积的关系?
⑴分析导体电阻与它的长度的关系
⑵研究导体电阻与它的横截面积的关系
二、导体的电阻
1.公式:
公式中各物理量的意义及单位选取:
2.公式的语言表述:
问题:
⑴完成课本58页“思考与讨论”
⑵电阻温度计的原理是什么?
⑶电阻率的定义及物理意义
①定义:在常温下(20℃时),某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。
②物理意义:表示各种物质电阻特性的物理量。
③公式:
④公式中各个物理量的单位选取:
⑤电阻率和温度的关系及应用
(1)金属的电阻率随温度升高而增大,可用于制造电阻温度计.
(2)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.
⑶半导体热敏电阻随温度的升高而减小
自我检测:完成《状元之路》随堂验收29——30页
合作探究完成《状元之路》课时作业与单元测评
1.第1、2、3、——(A)4、6、7、9——(B)
2.第5、8、10、11——(C)
导体的电 阻教案
一、教材分析
重点、难点剖析
1.怎样理解导体的电阻
电阻是导体对电流的阻碍作用,比较不同导体(两个用电器,两根电阻线)电阻大小可以在它们两端加上相同的电压,通过比较它们的电流大小来进行判断,通过的电流大表明导体对电流的阻碍作用小,即电阻小。
大量实验事实表明,导体的电阻大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度都有关,由于长度、横截面积、材料和温度都是导体本身的情况,所以电阻是导体本身的一种性质。一个导体的形状、大小、组成材料确定,在一定的温度下,它的电阻是一定的,与这段导体两端是否有电压及电压大小、是否有电流及电流大小均无关。那种认为电流为零时导体对电流没有阻碍作用因而电阻为零的说法是错误的。
由于导体的电阻与长度、横截面积、材料和温度都有关。是由四个因素共同决定的,所以不能单凭一个或其中几个因素来判断它的大小,不能认为长度大电阻就大、铜导线的电阻一定小等。
2.关于决定电阻大小的因素的研究方法
由于导体的电阻跟长度、横截面积、材料和温度等多个因素有关,因此在研究电阻与其中一个因素的关系时,必须保持其他因素不变,例如,研究电阻大小与长度的关系时,应使材料、横截面积和温度保持不变,只改变导体的长度,比较不同长度,比较不同长度的导体在相同电压时的电流大小得出电阻大小与长度的关系,然后用相同的方法得出与横截面积、材料和温度的关系,这种方法叫做控制变量法,是科学实验中探索几个物理量之间相互关系时常用的一种方法,在生活方面和物理学习中有广泛的应用。
3.电阻大小与温度的关系
大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大,对于常见金属,温度每升高1℃,电阻值的变化约在1/1000到6/1000之间。所以在温度变化不大时,导体的电阻值变化很小,可忽略不计。而白炽灯灯丝正常发光时与不发光时相比,温度变化很大,因而电阻值变化也很大。例如“220V 100W”灯泡的灯丝在室温下电阻约为30Ω,正常发光时电阻可达484Ω,是不发光时的十几倍,这时就不能不考虑温度对电阻的影响了。