高二物理人教选修3-1第二章第6节《导体的电阻》（新人教）

欢迎进入物理课堂 6导体的电阻 1 导体的电阻是导体本身的一种性质 它的大小与导体的 和 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S成 导体的电阻还与 有关 表达式R 式中 是比例系数 它与导体的材料有关 3 各种材料的电阻率都随温度的变化而变化 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 长度 横截面积 材料 正比 反比 材料 增大 标准电阻 4 双选 以下说法正确的是 BD A 导体对电流的阻碍作用叫电阻 因此只有导体上加有电压时导体才有电阻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一半D 将一根导线一分为二 则半根导线的电阻是原来的一半 但电阻率不变 5 材料相同的两金属导线甲 乙的长度之比是l甲 l乙 3 1 面积之比是S甲 S乙 1 3 则甲 乙的电阻之比R甲 R乙 为 D A 3 1C 1 9 B 1 1D 9 1 知识点1影响导体电阻的因素 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 这是怎么回事呢 讨论 1 影响导体电阻的因素有哪些 影响导体电阻的因素有 长度 横截面积和材料 2 我们可以通过 和 两种方案来探究导体电阻与其影响因素的定量关系 实验 逻辑推理 探究导体电阻与其影响因素的定量关系 1 实验电路 如图2 6 1所示 图2 6 1 2 实验方法 控制变量法 在长度 横截面积 材料三个因素方面 b c d与a相比 分别只有一个因素不同 b与a长度不同 c与a横截面积不同 d与a材料不同 3 实验原理 四段金属导体串联 接通电源 用电压表分别测量其两端的电压 根据串联电路的电压跟电阻成正比 探究各段电阻与哪些因素有关 4 实验步骤 连接如图2 6 1所示的电路 开关闭合前滑动变阻器 滑片移到最右端 闭合开关 用电压表分别测量四段金属导体的电压 读 出数据 改变滑片的位置可获得多组实验数据 5 数据处理 a b两段比较电压与长度的关系 a c两段比较电压与横截面积的关系 a d两段比较电压与材料的关系 得出实验结论 6 实验结论 在横截面积 材料相同的条件下 导体的电阻与长度成 正比 在长度 材料相同的条件下 导体的电阻与横截面积成 反比 在横截面积 长度相同的条件下 不同导体的电阻一般 不同 例1 关于导体电阻的大小 下列说法正确的是 A 同材料制成的导线 长度和横截面积越大 电阻越大B 铜导线一定比铝导线电阻小C 铜导线和铁导线 只要长度和横截面积相同 电阻就相等D 导线横截面积相同时 长的导线电阻大 解析 导体电阻的大小与其长度成正比 与其横截面积成反比 还与其材料有关 答案 D 触类旁通 1 以下说法正确的是 B A 导体对电流的阻碍作用叫电阻 因此只有导体有电阻 其他物体无电阻B 加在导体两端的电压变化时 导体中的电流也发生变化 但电压与电流的比值对这段导体来说保持不变 不考虑温度变化 C 通过导体的电流越大 说明导体对电流的阻碍作用越小 电阻越小D 一个电阻一旦做好 任何情况下其阻值都不会改变 2 如图2 6 2所示 甲 乙所示为两种测电阻R的电路 下面说法正确的是 图2 6 2A 甲 乙都对 甲比乙的误差小B 甲 乙都对 甲比乙的误差大C 甲测大电阻时误差小 乙测小电阻时误差小D 甲测小电阻时误差小 乙测大电阻时误差小 解析 甲为电流表外接法 电压表分流导致误差 用来测小电阻 乙为电流表内接法 电流表分压导致误差 用来测大电阻 答案 D 知识点2导体的电阻 说到电路 一定离不开电阻 这是因为各种各样的用电器都有电阻 如图2 6 3所示 连接电路元件的导线也有电阻 图2 6 3 收音机的音量调节 音响混频控制台上可滑动的声音控制系统 一些台灯的亮度调节等都要用到电位器 你知道电位器是根据什么原理制造的吗 讨论 1 电阻定律的内容是什么 电阻定律的内容 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 金属的电阻率随温度怎样变化 电阻率一般随温度的变化而变化 金属的电阻率随温度的 升高而增大 匀的电解质溶液 3 符号意义 l表示导体接入电路的有效长度 S表示导体 的横截面积 是电阻率 表征导体的导电性能 2 电阻率 1 电阻率是反映材料导电性能的物理量 国际单位制的单 位是欧 米 符号是 m 2 不同材料的电阻率不同 连接电路用的导线一般用电阻率小的纯金属制成 电炉丝通常用电阻率大的合金丝制成 3 电阻率与温度的关系 各种材料的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 电阻温度计就是利用这一规律制成的 有些合金的电阻率随温度变化极小 如锰铜合金材料 这样的材料常用来制作标准电阻 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 例2 金属铂的电阻值对温度的高低非常 敏感 所以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计 选 项中的I U图象能表示金属铂电阻情况的图象是 解析 铂的电阻率随温度的升高而变大 C选项正确 答案 C 题后反思 1 某一导体电阻的变化与电阻率的变化规律一致 所以可从导体的伏安特性曲线上判定电阻率的变化 2 金属材料的电阻率一般随温度的升高而增大 随温度的降低而减小 绝缘体和半导体的电阻率随温度的升高而减小 触类旁通 3 双选 关于材料的电阻率 下列说法中正确的是 A 导体的电阻率与导体的长度成正比 与导体的横截面积成反比 还与导体材料有关B 金属导体的电阻率随温度的升高而增大C 纯金属的电阻率比合金的电阻率小D 产生超导现象时 材料的电阻为零 但材料的性质没有变 材料的电阻率不为零 解析 电阻率是材料本身的一种电学特性 与导体的长度 横截面积无关 所以A错误 金属导体的电阻率随温度的升高而增大 B正确 纯金属的电阻率小 合金的电阻率大 C正确 超导现象是指某些物质的温度降到绝对零度附近时 其电阻突然减小到无法测量的程度 可以认为它们的电阻率突然变为零 所以D错误 答案 BC 电阻与电阻率 1 电阻R是描述导体对电流阻碍作用大小的物理量 由导体本身的长度 横截面积与电阻率决定 与外界因素无关 温度一定 粗细均匀的金属导体其电阻的大小遵循电阻定律R 2 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量 各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1m 横截面积为1m2的导体的电阻 它与导体的长度 面积 电阻大小无关 由导电材料和所处温度决定 3 导体的电阻大 导体材料的导电性能不一定差 导体材料的电阻率小 电阻不一定小 电阻和电阻率是两个不同的物理量 两者不能混淆 4 有关电阻率的概念问题 在处理时要注意不同材料的电阻率随温度变化的规律是不一样的 有随温度的升高电阻率减小的 也有随温度的升高而电阻率增大的 例3 关于电阻和电阻率的下列说法中 正确的是 A 把一根均匀导线等分成两段 则每部分的电阻 电阻率均变为原来的一半 C 各种材料的电阻率都随温度的升高而增大D 对某一确定的导体 当温度升高时 若不计导体的体积和形状变化 发现它电阻增大 说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大 解析 导体的电阻率由材料本身决定 并随温度的变化而变化 但并不都是随温度的升高而增大 则A B C错误 若导体温度升高时 电阻增大 又不考虑体积和形状的变化 其原因就是电阻率随温度的升高而增大 则D正确 答案 D 触类旁通 4 某金属导线的电阻率为 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 4 和4RC 16 和16R B 和4RD 和16R 积变为原来的 因总体积不变 长度变为原来的4倍 由电阻 解析 导体的电阻率反映材料的导电性能 温度一定时电阻率是不变的 导线拉长后 直径变为原来的一半 则横截面 定律计算可知电阻变为原来的16倍 答案 D 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全