2.6导体的电阻(1)

2.6 导体的电阻（1）实验探究教师：（多媒体展示）实验目的：探究导体的电阻R与导体的长度l、横截面积S、材料之间的关系实验方法：控制变量法实验过程：长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法长度l：用mm刻度尺测；横截面积S：游标卡尺、螺旋测微器或用累积法测直径；电阻R：伏安法。

回顾伏安法测电阻的实验，注意两点，滑动变阻器的接法和电流变的接法选择。

请学生回顾伏安法测电阻的实验电路，并请一位同学把电路图画到黑板上，并及时指出存在的不足和问题，及时评价。

教师：我们本节需要把每一和电阻丝的长度，横截面积，都测量出来吗？学生：不需要。

教师：我们本节课定量研究导体的电阻和长度，横截面积以及材料之间的关系，并且猜想导体的电阻可能和长度成正比，和横截面积成反比关系，因此，我们做一个对比试验就可以达到目的，请同学们看下面的电路图：a 和b ：横截面积、长度相同，长度l之比为1:2a 和c ：材料、长度相同，横截面积S之比为1:2a 和d ：长度、横截面积相同，材料不同①研究导体电阻与导体长度的关系教师：用电压表分别测量a、b两端的电压，根据串联电路特征，电压之比就是电阻之比②研究导体电阻与导体横截面积的关系教师：分别测量a、c两端的电压，电压之比为电阻之比，从而得出电阻和横截面积的关系③研究导体的电阻与导体材料的关系教师：分别测量a、d两端电压，得出电阻和材料的关系学生展示实验结果和结论结论：导体电阻和长度成正比，与横截面积成反比，还和导体的材料有关（2）理论探究1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系3.实验探究导体的电阻R与材料的关系学生根据串并联电路的总电阻的计算方法，串联电阻相当于增加了导体的长度，并联电阻相当于增大了导体的横截面积。

学生：假设有N个阻值相同的电阻，串联起来接入电路，总电阻是原来的N倍，导体总长度也是原来的N倍，可见，导体的电阻和长度成正比；学生：N个阻值相同的电阻，每个电阻横截面积都为S，并联接入电路，总电阻是原来的N分之一，而横截面积是原来的N倍，可见电阻与导线的横截面积成反比；学生：刚才的实验中，不同材料，相同的长度，相同的横截面积，导体的电阻不同，可见导体的电阻还和材料有关。

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？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）。

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？。

第2章 61．下列说法中正确的是()A．据R＝U/I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．据R＝U/I可知，通过导体的电流改变，加在电阻两端的电压也改变，但导体的电阻不变C．据ρ＝RS/l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2．用电器距离电源为L，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为()A．ρL/R B．2ρLI/UC．U/(ρLI) D．2UL/(Iρ)3．一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况中其阻值仍为R(设温度不变)() A．当长度不变时，横截面积增大一倍时B．当横截面积不变，长度增加一倍时C．长度和横截面积都缩小一倍时D．当长度和横截面积都扩大一倍时4．我们做电学实验时经常用到电阻箱，关于电阻箱内的电阻是由什么材料制成的，以下猜测可能正确的是()A．纯银B．纯铜C．石墨D．某些金属的合金5．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为() A．0.31 μA B．0.62 μAC．0.15 μA D．0.43 μA6．一同学将变阻器与一只6 V,6～8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．按右图所示的接法，当滑片P向下滑动时，灯泡将() A．变暗B．变亮C．亮度不变D．可能烧坏灯泡7．甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d1＝0.5 mm和d2＝1 mm，熔断电流分别为2.0 A和6.0 A．把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是()A．6.0 A B．7.5 AC．10.0 A D．8.0 A8．如下图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I－R图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则()A．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小9．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比I A∶I B＝1∶4，则横截面积之比S A∶S B为()A．1∶2 B．2∶1C．1∶4 D．4∶110．(2011·西南师大附中高二检测)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图甲，则金属丝的直径为________ mm.(2)若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值__________．(填“偏大”或“偏小”)(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如下图所示，则电压表的读数为________ V，电流表的读数为________ A.11.两根材料相同的均匀导线x和y，x长为l，y长为2l，串联在电路中时，沿长度方向电势变化如右图所示，则x、y导线的横截面积之比为多大？12．某实验小组利用如图所示电路探究一种电阻丝的电阻率．均匀电阻丝(总阻值在4～5 Ω之间)固定在刻度尺上的两端接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头c，c的上端为接线柱，触头c与电阻丝通常不接触，当用手按下时，才与电阻丝接触，且可在直尺上读出触点的位置．所用器材为：电压表(0～3 V，电阻约为3 kΩ)、电流表(0～0.6 A，电阻约为0.5 Ω)、电池组(电动势3 V，内阻很小)、保护电阻R0＝1 Ω、螺旋测微器、开关S和导线．实验的主要步骤如下：①用螺旋测微器测得电阻丝的直径为d＝2.000 mm；②正确连接电路，触头C移到右端，合上开关，读出电流表的示数I＝0.5 A；③通过改变滑动变阻器触头c的位置，分别测量出了多组a、c间电阻丝长度L及对应的电压U的数据，并据此在U－L坐标纸上描出了对应的点，如图所示．请你：(1)在U－L坐标纸上绘出U－L图线；(2)若测出U－L图线斜率为k，写出用d、I、k表示的该电阻丝的电阻率表达式ρ＝________；(3)代入有关数据求出该电阻丝的电阻率ρ＝________ Ω·m.。

2.6 《导体的电阻》导学案【学习目标】1、能表达电阻定律，写出表达式。

2、能表达电阻率的意义，能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律，理解电阻率和温度相关。

【重点难点】电阻率的概念。

【学法指导】认真阅读教材，理解影响导体电阻的因素，体会研探究电阻影响因素的物理方法，理解电阻率的物理意义。

【知识链接】电阻的定义式是什么？导体的电阻与其两端电压和导体的电流有何关系？【学习过程】一、影响导体电阻的因素（1）通过课本两个探究方案，理解影响导体电阻的因素有哪些？（2）研究三个变量之间的关系时，我们通常采取什么方法？（参照探究加速度与质量、力的关系）二、电阻定律①内容：②表达式（3）电阻率——ρ（上述的比例常量）①物理意义：ρ与导体的材料相关，是－个反映材料导电性能的物理量，在数值上它等于用该材料制成的1m长、横截面积为1m2的导体电阻值．②各种材料的电阻率一般都随温度的变化而，金属的电阻率随温度的而，而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作。

例1、一根长L的电阻丝电阻为R，拉长至2L，电阻为多少？例2、一根长L 的电阻丝电阻为R ，截成相等的二段，再合并起来，电阻为多少？尝试应用：1.根据电阻定律，电阻率LRS=ρ对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率( ) A.跟导线的电阻成正比 B.跟导线的横截面积成正比 C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料的本身特性决定2.电路中有一段金属丝长为L ，电阻为R ，要使电阻变为4R ，以下可行的方法是( ) A.将金属丝拉长至2LB.将金属丝拉长至4LC.将金属丝对折后拧成一股 D .将金属丝两端的电压提升到原来的4倍3.一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径为d ，电阻为R ，假如把它拉成直径为4d的均匀细丝，电阻值将变为（ ）A ．16R B ．16R C ．256R D ．64R 【训练测试】 1．关于电流和电阻，以下说法中准确的是 ( )A ．电流方向与导体中电荷的定向移动方向相同B ．金属导体温度升高时，因为自由电子的热运动加剧，所以电流增大C ．由R ＝UI 可知，导体的电阻与它两端所加的电压成正比，与通过它的电流成反比D ．对给定的导线，比值UI 是个定值，它反映导体本身的一种性质2．对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝，以下说法中准确的是( )A ．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10RB ．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为14RC ．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UI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的现象称为超导现象 3．(2009·南京模拟)温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，在右图中所示的图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则( )A ．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系B ．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系C ．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系D ．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系5．A ，B 两根完全相同的金属裸导体，假如把导体A 均匀拉长到原来的2倍，导体B 对折后结合起来，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量之比Q A ∶Q B 为________．6．如以下图所示，一圈粗细均匀的导线长1200m ，在两端点A 、B 间加上恒定电压时，测得通过导线的电流为0.5A.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0.6A ，则剪去的BC 段多长？【参考答案】1．答案：D解析：准确理解欧姆定律R ＝U I 与电阻定义式R ＝ρlS .2．答案：B D解析：设原电阻R ＝ρl S ，当l ′＝10l 时，由体积不变原理求得截面积变成S ′＝110S ，所以电阻变为R ′＝ρl ′S ′＝ρ10l 110S ＝100R ，A 错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为12R 的电阻并联，其总阻值为14R ，B 准确；金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大，当金属丝两端的电压逐渐增大时，因为电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大，因而R ＝ρl S ＝UI 将逐渐增加，C 错误，D 准确．3．答案：CD解析：金属导体的电阻随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻随温度的升高而减小，应选项C 、D 准确．4．将截面均匀、长为l 、电阻为R 的金属导线截去l /n ，再拉长至l ，则导线电阻变为( )A.n －1n RB.1n RC.n n －1RD ．nR4．答案：C解析：R ＝ρl S ，截去ln 再拉长至l 后的横截面积为S ′有：(l －ln )S ＝lS ′，S ′＝n －1n SR ′＝ρl S ′＝n n －1ρl S ＝n n －1R .5．答案：16∶1；1∶16解析：对一根导体体积不变，当均匀拉长为原来2倍，截面则为原来的12.设A 、B 导体原长为L ，截面为S ， 则R A ＝ρ2L S /2＝4ρL /S ；R B ＝ρL /22S ＝14ρLS .则R A ∶R B ＝16∶1.又根据I ＝Q t ，Q ＝It ＝UR t ，由题意知U A ＝U B ，R A ∶R B ＝16∶1，则Q A Q B ＝R B R A ＝116.6．答案：200m解析：设整个导线AB 的电阻为R 1，其中AC 段的电阻为R 2. 根据欧姆定律U ＝I 1R 1＝I 2R 2， ∴R 2R 1＝I 1I 2＝0.50.6＝56. 根据电阻定律，导线的电阻与其长度成正比，所以AC 段导线长 l 2＝R 2R 1l 1＝56×1200m ＝1000m.由此可知，剪去的导线BC 段的长度为l x ＝l 1－l 2＝200m.【学习反思】电阻和电阻率有什么异同？怎样理解小灯泡的U-I图线是曲线？。