2017-2018学年高中物理第二章直流电路2电阻定律学案教科版选修.doc

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2. 电阻定律

学习目标 知识脉络
1.
通过实验探究决定导线电阻
的因素．
2．理解电阻定律、电阻率的概
念，并能进行有关计算．
3．认识导体、绝缘体和半导体， 并了解它们在电路中的作用.
探 究 决 定 导 体 电 阻 的 因 素、 电 阻 定 律
1．实验探究
用控制变量的方法进行实验探究
(1)改变导体的长度，其他条件不变，测出导体的电阻，探究导体的电阻与长度的关系．
(2)改变导体的横截面积，其他条件不变，测出导体的电阻，探究导体的电阻与横截面
积的关系．
(3) 改变构成导体的材料，其他条件不变，测出导体的电阻，探究不同材料的导体的电
阻是否相同．
2．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．
l
(2)公式：R r S ＝ ，式中 r 称为材料的电阻率．

1．导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定．(×)
U
2．根据 R 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．(Ö)
3．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积都有关系．(Ö)
生活中经常出现这样的情况，在电压不稳定的时候灯丝容易烧断，而手边又没有新的灯
泡，我们可以通过慢慢晃动灯泡，将断了的灯丝接上，以解燃眉之急．当灯泡再次连入电路
时，会发现比原来亮了，这是为什么？

【提示】 灯丝断了又重新搭接上，灯丝长度减小，搭接处横截面积增大，由 ＝ S
Rrl 知，

l减小，S增大，R减小，又由 P U，U不变，R减小，P增大，所以灯泡变亮了． 2
＝R

如图 2­2­1 所示，将不同导线接入 A B两点间进行测量． 、
图 2­2­1

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探讨 1
：相同材料、相同横截面积，电阻与长度的关系？
【提示】 电阻与长度成正比．
探讨 2：相同材料、相同长度，电阻与横截面积的关系？
【提示】 电阻与横截面积成反比．
探讨 3 ：相同长度、相同横截面积的不同材料电阻相同吗？
【提示】 不同．
l
1．电阻定律表达式 R r S ＝ 中各符号的含义

(1)表示导体材料的电阻率，与材料和温度有关，反映了导体的导电性能．r 越大， r
说明导电性能越差；r 越小，说明导电性能越好．
(2)表示沿电流方向导体的长度． l
(3) S表示垂直于电流方向导体的横截面积．
l
2．电阻定律公式 R r S ＝ 的应用
l
(1) 应用电阻定律公式 R r S ＝ 解题时，一般电阻率 r 不变，理解 l S的意义是关键， 、

l是沿电流方向的导体长度，S是垂直于电流方向的横截面积．
(2) 对于某段导体，由于导体的体积不变，若将导体的长度拉伸为原来的 n倍，横截面
1 l
积必减为原来的n根据电阻定律 R r S

.
＝ 知电阻变为原来的 n倍． 2

如图 2­2­2 所示，R和 R是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，
1 2
R边长为 2L R边长为 L
，2 ，若 R的阻值为 8Ω ，则 R的阻值为( )
1 1 2
【导学号： 】
图 2­2­2

A 4Ω ． B 8Ω ．
C 16 ．Ω D 64 ．Ω
l
【解析】 设导体材料厚度为 h ，由 R r S ＝，

2L r

得 R＝r h L h＝8Ω ，

1
×2 ＝

R＝r hLrh＝8Ω ， L
＝
2

选项 B正确．
【答案】 B
两根完全相同的金属导线 A和 B 果把其中的一根 A均匀拉长到原来的两倍，把另 ，如
一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？

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【导学号： 】
l
【解析】 金属导线原来的电阻为 R r S ＝ ，拉长后：l 2l ′＝ ，因为体积 V lS ＝ 不变，
S l′
所以 S 2，R r S ＝
′＝ ′＝ ′
l l l″ lR /2
4r S 4R对折后：l 2，S 2S
＝. ″＝ ″＝ ，所以 R r S ＝r · 2S＝4，则 R R
″＝ ″ ′∶ ″＝

16∶1.
【答案】 16∶1
l
应用 R r S ＝ 的两点注意
l
(1)公式 R r S ＝ 只适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液(但其他任何材料都

有对应的电阻率)．
(2)计算出来的电阻是某一特定温度下的电阻，因为电阻率 r 随温度而变．
电 阻 率、 导 体、 绝 缘 体 和 半 导 体
1．电阻率
(1)意义：反映材料导电性能的物理量，电阻率越小，材料的导电性能越好．

(2)单位：欧姆·米，符号 Ω ·m.
(3)决定因素：电阻率由导体的材料和温度决定．
2．导体、绝缘体、半导体
导体的电阻率很小， 绝缘体的电阻率很大， 半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间． 许
多半导体在光照、温度变化高时，电阻率将发生明显变化．
1．任何导电材料的电阻率都是随温度的升高而增大．(×)
2．导体的横截面积越大电阻率越小．(×)
3．用来制作标准电阻的锰铜和镍铜合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化．(Ö)
电位器是怎样改变接入电路中的阻值的？
【提示】 电位器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的．
分析表中数据

材料
银铜铝钨

r /( ·m) Ω

1.6×10－8

1.7×10－8

2.9×10－8

5.3×10－8
材料
铁
锰铜合金 镍铜合金 镍铬合金

r /( ·m) Ω

1.0×10－7

4.4×10－7

5.0×10－7

1.0×10－6

探讨 1：回答什么样的金属电阻率大？什么样的金属电阻率小？

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