1、6 导体的电阻,1.深化对电阻的认识，了解电阻定律，能用电阻定律来进行有关计算。 2.了解电阻率与温度的关系。 3.理解电阻率的物理意义及概念。,重点：1.实验探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系。2.对电阻定律的理解。 难点：1.逻辑推理探究电阻与长度和横截面积的关系。2.对电阻率的理解。,一、影响导体电阻的因素 1.伏安法测电阻 (1)原理：用电压表测出导体两端的_，用电流表测出导体中 的_，利用公式R=_求出导体的电阻。 (2)电路图：,电压,电流,2.探究实验 (1)合理猜想：影响电阻R的因素有导体的_、_和 _。 (2)探究方法：_。 (3)探究过程 保持材料和S不变,R与l
2、的关系:_。 保持材料和l不变,R与S的关系:_。 保持l和S不变,R与材料的关系:材料不同,_不同。,长度l,横截面积S,材料,控制变量法,成正比,成反比,电阻,二、导体的电阻 1.电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的_成正比，与它 的_成反比，导体电阻还与构成它的_有关。 (2)公式：_，式中称为材料的_。,长度l,横截面积S,材料,电阻率,2.电阻率 (1)意义：反映材料_强弱的物理量，电阻率越小，材料 的导电性能越_。 (2)单位：_，符号：_。 (3)决定因素：电阻率由导体的_和_决定。 (4)变化规律:各种材料的电阻率一般都随_的变化而变化。 (5)应用：电阻温度计
3、、标准电阻等。,导电性能,强,欧姆米,m,材料,温度,温度,【判一判】 (1)一根长导线截成等长的三段，每段的电阻是原来的1/3，电阻率也是原来的1/3。( ) (2)导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积共同决定。( ) (3)材料的电阻率随温度的升高而增大。( ) (4)纯金属的电阻率比合金的电阻率大。( ),提示：(1)电阻率是材料本身的一种电学特征，与导体的长度、横截面积无关，故每段的电阻率与原来的一样，故(1)错； (2)导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关，故(2)对； (3)金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料则相反，故(3)错； (4)纯金属的电阻率比合金
4、的电阻率小，故(4)错。,探究影响导体电阻的因素 1.实验探究导体电阻与其影响因素的定量关系。 (1)实验的原理是怎样的？ 提示：a、b、c、d四段导体串联，每段导体两端的电压与它们的电阻成正比，因此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。比较a、b的电阻之比与它们的长度之比；比较a、c的电阻之比与它们的横截面积之比；比较a、d的电阻是否相等。这样就可得出长度、横截面积、材料三个因素与电阻的关系。,(2)实验中如何实现控制变量法？ 提示：在横截面积、长度、材料三个因素方面，b、c、d跟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)设计实
5、验电路 提示：实验电路如图。,(4)实验结论是怎样的？ 提示：在误差允许范围内，导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，不同材料的导体电阻不同。,2.通过逻辑推理探究导体的电阻与导体长度、横截面积的关系。 (1)建立研究R与l关系的模型(如图甲)：一根长度为l，电阻为R的导体，可以看成是由n段长度同为l1，电阻同为R1的导体串联而成；如何得出R与l的关系？,提示：总长度l与每段长度l1的关系为： 由串联电路的性质可知， 联立以上两式可得：,(2)建立研究R与S关系的模型(如图乙)：一根横截面积为S，电 阻为R的导体，可以看成是由n段横截面积同为S1，电阻同为R1 的导体并联而成；如何得出R与
6、S的关系？提示：由并联电路的性质可知： 同时 所以,【知识点拨】 伏安法测电阻 (1)伏安法测电阻原理 由 可知，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出 通过电阻的电流，就可求出待测电阻的阻值。 (2)电流表内、外接的选择方法 直接比较法：适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计的情 况，当 时，采用内接法，当 时，采用外接法， 即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”。,计算法:若 采用外接法；若 采用内接法。 试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况。如 图所示，把电压表的接线端分别接b、c两点，观察两电表的示 数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分
7、流对电路 影响大，应选用内接法；若电压表的示数有明显变化，说明电 流表的分压作用对电路影响大，应选用外接法。,【探究归纳】 影响导体电阻的因素 1.在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比。 2.在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比。,【典例1】如图所示，a、b、c为同一种 材料做成的电阻，b与a的长度相等，横 截面积是a的两倍；c与a的横截面积相 等，长度是a的两倍。当开关闭合后， 三个理想电压表的示数关系是( ) A. 的示数是 的2倍 B. 的示数是 的2倍 C. 的示数是 的2倍 D. 的示数是 的2倍,【思路点拨】 解答本题要注意以下两点： (1)注意电阻
8、a、b、c各量之间的关系。 (2)在串联电路中电流处处相等。 【解析】选B。根据R 可知， 三个电阻串 联，电压分配与阻值成正比，即U1U2U3=214,故B正确。,【变式训练】(2012南充高二检测)把一根电阻为64 的均 匀电阻丝截成等长的n段后，再并联起来，电阻变为1 ，则n 等于( ) A32 B24 C12 D8 【解析】选D。每段电阻丝的电阻为 并联起来电阻变为 解得n=8，故选D。,导体的电阻 1.下面表格是几种金属导体材料在不同温度下的电阻率,观察上面表格，回答下列问题：不同材料的导体的电阻率是否相同？纯净金属与合金哪种材料的电阻率大？ 提示：从表中可以看出，不同材料的导体的电
9、阻率不同，合金的电阻率比纯净金属的电阻率大。,2.探究电阻率与温度的关系 演示实验：将日光灯灯丝(额定功率为8 W)与演示用欧姆表连接成下图电路，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。结合本实验与探究1的表格数据，探究电阻率与温度的关系。,提示：当温度升高时，欧姆表的示数变大，表明金属灯丝的电阻增大，从探究1中的表格看出金属材料的电阻率随温度的升高而增大。从而可以得出：金属的电阻率随温度的升高而增大。 【误区警示】好多同学受学习欧姆定律的影响，往往认为导体的电阻是不变的，在有些实际问题中，比如发光的电灯，一段时间后电阻率会变大，同学们在分析此类问题时，要注意此类隐含条件。,
10、【知识点拨】 对 的进一步理解 (1)长度l是沿电流方向导体的长度,横截面积S是垂直电流方向 导体的横截面积。 (2)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。 (3)适用条件:温度一定、粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电 解质溶液。,【规律方法】 电阻公式 与 的区别 (1)公式 是电阻的决定式，说明导体的电阻由、l、S 决定，即与l成正比，与S成反比，公式适用于粗细均匀的金属 导体或浓度均匀的电解质溶液。 (2)公式 是电阻的定义式，不能认为R与U成正比，与I成 反比，公式适用于任何导体。,【探究归纳】 电阻定律 1.电阻率是反映材料导电性能的物理
11、量。 2.材料的电阻率随温度的变化而改变；某些材料的电阻率会随温度的升高而增大(如金属材料)；某些材料的电阻率会随温度的升高而减小(如半导体材料、绝缘体等)。,【典例2】(2012金华高二检测)如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )Aa代表的电阻丝较粗 Bb代表的电阻丝较粗 Ca电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值 D图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比,【思路点拨】 解答本题应把握以下两点： (1)明确I-U图像的斜率的含义。 (2)运用 分析R与S的关系。,【解析】选B。在I-U图像中，图线的斜率的倒数表示电阻的阻值大小，从图中
12、可以看出图线a的斜率小于图线b的斜率，则a电阻丝的阻值大于b电阻丝的阻值，C错；由电阻公式 可知，、l相同时，电阻R大, 电阻丝横截面积小，故a代表的电阻丝较细，b代表的电阻丝较粗，A错，B对；对于确定的电阻丝来说，电阻不变，图线表示的是通过电阻丝的电流与电压成正比，D错。,【变式训练】(2012南京高二检测)下列关于电阻率的说法正确的是( ) A电阻率与导体的长度和横截面积有关 B电阻率由导体的材料决定，且与温度有关 C电阻率大的导体，电阻一定大 D有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻,【解析】选B、D。对温度一定的某种金属导体，其电阻率由材 料决定，与导体的电阻、横截
13、面积和长度都无关，A错，B对； 由公式 可知，电阻率大，电阻不一定大，电阻还与导 体的横截面积、长度有关，C错；有些合金的电阻率几乎不受 温度变化的影响，如锰铜合金材料，可用来制成标准电阻， D对。,【温馨提示】同种材料的电阻，其阻值与横截面积成反比，与长度成正比。对于一个导体来讲，接入电路的方式不同，其电阻也会变化，明确导体的长度、横截面积是解决问题的关键。,【典例】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( ) A4 A B.2 A C. D.,【思路点拨】 解答本题应把握以下三点： (1)明确两种连接方式的导体的长度、横截面积。 (2)运用公式 求电阻的比值。 (3)运用公式 求电流的比值。,【解析】选A。设将A与B接入电路中时，电阻为R1，C与D接入 电路中时,电阻为R2，金属片厚度为h，由电阻定律 得 所以R1R2=41,故电流I2=4I1=4 A， A正确。,
