2019_2020版高中物理第二章恒定電流6導(dǎo)體的電阻教案新人教版.docx

6導(dǎo)體的電阻學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求物理觀念：1.知道影響導(dǎo)體電阻的因素，掌握電阻定律.2.知道電阻率概念，知道常見(jiàn)金屬導(dǎo)體電阻率的大小排序.3.知道導(dǎo)體的電阻率和溫度有關(guān)科學(xué)探究：1.掌握探究影響導(dǎo)體電阻因素的方法，會(huì)設(shè)計(jì)測(cè)量電阻的電路.2.經(jīng)過(guò)合作探究，綜合信息得出導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積的關(guān)系科學(xué)思維：能用控制變量法探究導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積和材料的關(guān)系一、影響導(dǎo)體電阻的因素1導(dǎo)體電阻與其影響因素的定性關(guān)系移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片可以改變它的電阻，這說(shuō)明導(dǎo)體電阻跟它的長(zhǎng)度有關(guān)；同是220 V的燈泡，燈絲越粗用起來(lái)越亮，說(shuō)明導(dǎo)體電阻跟它的橫截面積有關(guān)；電線常用銅絲制造而不用鐵絲，說(shuō)明導(dǎo)體電阻跟它的材料有關(guān)2探究思路為探究導(dǎo)體電阻是否與導(dǎo)體橫截面積、長(zhǎng)度和材料有關(guān)，我們采用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究3探究方案(1)實(shí)驗(yàn)探究；(2)邏輯推理探究二、導(dǎo)體的電阻1電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長(zhǎng)度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)(2)公式：R，式中是比例系數(shù)，叫做這種材料的電阻率2電阻率(1)概念：電阻率是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小無(wú)關(guān)(2)單位是歐姆米，符號(hào)為m.(3)影響電阻率的兩個(gè)因素是材料和溫度1判斷下列說(shuō)法的正誤(1)由R可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比()(2)由R知，材料相同的兩段導(dǎo)體，長(zhǎng)度大的導(dǎo)體的電阻一定比長(zhǎng)度小的導(dǎo)體的電阻大()(3)把一根長(zhǎng)導(dǎo)線截成等長(zhǎng)的三段，則每段的電阻率都不變()(4)電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體導(dǎo)電性能越差()2一根阻值為R的均勻電阻絲，均勻拉長(zhǎng)至原來(lái)的2倍，電阻變?yōu)榇鸢?R一、電阻定律探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系(1)探究方案一實(shí)驗(yàn)探究法如圖所示，a、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體導(dǎo)體b、c、d在長(zhǎng)度、橫截面積、材料三個(gè)因素方面，分別只有一個(gè)因素與導(dǎo)體a不同如下表所示為四個(gè)串聯(lián)導(dǎo)體的各方面因素關(guān)系及導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系. 三個(gè)因素及電壓不同導(dǎo)體長(zhǎng)度橫截面積材料電壓alS鐵Ub2lS鐵2Ucl2S鐵dlS鎳銅合金5U四段導(dǎo)體串聯(lián)接入電路，每段導(dǎo)體兩端的電壓與電阻有什么關(guān)系？對(duì)比導(dǎo)體a和b說(shuō)明什么？對(duì)比導(dǎo)體a和c說(shuō)明什么？對(duì)比導(dǎo)體a和d說(shuō)明什么？(2)探究方案二邏輯推理法分析導(dǎo)體的電阻與它的長(zhǎng)度的關(guān)系一條長(zhǎng)度為l，電阻為R的導(dǎo)體，可以看成是由n段長(zhǎng)度均為l1、電阻均為R1的導(dǎo)體串聯(lián)而成l與l1的數(shù)量關(guān)系為n，由串聯(lián)電路的性質(zhì)知R與R1的數(shù)量關(guān)系是什么？你有什么發(fā)現(xiàn)？研究導(dǎo)體的電阻與它的橫截面積的關(guān)系有n條導(dǎo)體，它們的長(zhǎng)度相同，橫截面積均為S1，電阻均為R1.把它們緊緊地束在一起，組成一橫截面積為S、電阻為R的導(dǎo)體S與S1的數(shù)量關(guān)系為n，由并聯(lián)電路的性質(zhì)知R與R1的數(shù)量關(guān)系是什么？你有什么發(fā)現(xiàn)？答案(1) 正比導(dǎo)體電阻和長(zhǎng)度成正比導(dǎo)體電阻和橫截面積成反比導(dǎo)體電阻和材料有關(guān)(2)n，即導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成正比n，即導(dǎo)體的電阻與橫截面積成反比1導(dǎo)體電阻的決定式Rl是導(dǎo)體的長(zhǎng)度，S是導(dǎo)體的橫截面積，是比例系數(shù)，與導(dǎo)體材料有關(guān)，叫做電阻率2R與R的區(qū)別與聯(lián)系 兩個(gè)公式區(qū)別與聯(lián)系RR區(qū)別適用于純電阻元件適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解液、等離子體聯(lián)系R是對(duì)R的進(jìn)一步說(shuō)明，即導(dǎo)體的電阻與U和I無(wú)關(guān)，而是取決于導(dǎo)體本身的材料、長(zhǎng)度和橫截面積例1如圖1甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a1 m，b0.2 m，c0.1 m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q間加上電壓后，其UI圖線如圖乙所示，當(dāng)U10 V時(shí)，電解液的電阻率是多少？圖1答案40 m解析由題圖乙可求得U10 V時(shí)，電解液的電阻為R 2 000 由題圖甲可知電解液長(zhǎng)為la1 m，橫截面積為Sbc0.02 m2，結(jié)合電阻定律R得 m40 m.學(xué)科素養(yǎng)本題通過(guò)測(cè)量電解液電阻率，讓電阻定律在學(xué)生頭腦中得到提煉和升華，讓學(xué)生對(duì)電阻、電阻率、面積、長(zhǎng)度等物理量相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)更加深刻在這個(gè)過(guò)程中，提高了學(xué)生獲取和處理信息的能力，體現(xiàn)了“物理觀念”、“科學(xué)思維”等學(xué)科素養(yǎng)要求針對(duì)訓(xùn)練1(2017東營(yíng)市三校聯(lián)考)歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律有一個(gè)長(zhǎng)方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長(zhǎng)分別為a、b、c，且abc.電流沿以下方向流過(guò)該金屬電阻，其中電阻的阻值最小的是()答案A解析長(zhǎng)方體的體積VSl不變，根據(jù)電阻定律R，電阻的阻值最小的應(yīng)該是橫截面積最大、長(zhǎng)度最短的，由于abc，故A符合題意二、電阻率(1)導(dǎo)體的電阻率的大小與什么因素有關(guān)？(2)電阻率大，導(dǎo)體的電阻一定大嗎？導(dǎo)體的電阻大，電阻率一定大嗎？答案(1)電阻率與導(dǎo)體的材料、溫度有關(guān)(2)導(dǎo)體的電阻率大，導(dǎo)體的電阻不一定大，由R知，導(dǎo)體的電阻還與導(dǎo)體沿電流方向的長(zhǎng)度和垂直電流方向的橫截面積有關(guān)；導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的材料、溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的電阻無(wú)關(guān)，所以電阻大，電阻率不一定大1電阻率是一個(gè)反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小無(wú)關(guān)2電阻率與溫度的關(guān)系及應(yīng)用(1)金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可用于制作電阻溫度計(jì)(2)大部分半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化較大，可用于制作熱敏電阻(3)有些合金，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻(4)許多導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻率可以降到零，這個(gè)現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象例2(多選)下列說(shuō)法中正確的是()A據(jù)R可知，若通過(guò)導(dǎo)體的電流不變，加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)，導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B導(dǎo)體的電阻是其本身的屬性，通過(guò)導(dǎo)體的電流及加在導(dǎo)體兩端的電壓改變時(shí)導(dǎo)體的電阻不變C據(jù)可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l成反比D導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l、橫截面積S、導(dǎo)體的電阻R皆無(wú)關(guān)答案BD解析R是電阻的定義式，導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體自身性質(zhì)決定，與U、I無(wú)關(guān)當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓U加倍時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的電流I也加倍，但比值R仍不變，故A錯(cuò)誤，B正確；由電阻定律R可知，導(dǎo)體電阻決定于、l、S，與、l成正比，與S成反比，但由材料、溫度決定，與l、S、R無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤，D正確針對(duì)訓(xùn)練2(多選)關(guān)于材料的電阻率，下列說(shuō)法正確的是()A電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大B金屬的電阻率隨溫度的升高而增大C銀材料的電阻率比錳銅合金的電阻率小D金屬絲拉長(zhǎng)為原來(lái)的兩倍，電阻率變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍答案BC解析電阻率是材料本身的一種電學(xué)特性，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤；金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大，B正確；錳銅合金的電阻率比銀材料的電阻率大，電阻率大表明材料的導(dǎo)電性能差，不能表明對(duì)電流的阻礙作用一定大，因?yàn)殡娮璨攀欠从硨?dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量，而電阻除跟電阻率有關(guān)外還跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)，A錯(cuò)誤，C正確.1(對(duì)電阻率的理解)(多選)關(guān)于電阻率的說(shuō)法中正確的是()A電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l和橫截面積S有關(guān)B電阻率反映材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)C電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定很大D有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻答案BD解析電阻率反映材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，只與材料及溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l和橫截面積S無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤，B正確；由R知，大R不一定大，故C錯(cuò)誤；有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻，故D正確2(電阻定律和電阻率的理解)(2018山師附中期末)某金屬導(dǎo)線的電阻率為，電阻為R，現(xiàn)將它均勻拉長(zhǎng)到直徑為原來(lái)的一半，那么該導(dǎo)線的電阻率和電阻分別變?yōu)?)A4和4R B和4RC16和16R D和16R答案D解析導(dǎo)體的電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，溫度一定時(shí)同種材料的電阻率是不變的.導(dǎo)線拉長(zhǎng)后，直徑變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的，因總體積不變，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，由電阻定律計(jì)算可知電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍3(電阻定律的理解與應(yīng)用)(2018清華附中高二上期中)兩根同種材料制成的導(dǎo)線，質(zhì)量之比為21，長(zhǎng)度之比為31，則它們的電阻之比為()A14 B41 C92 D29答案C解析兩根同種材料制成的導(dǎo)線，質(zhì)量之比21，則它們的體積之比是21，長(zhǎng)度之比31，則橫截面積之比，根據(jù)電阻的計(jì)算公式R，得，所以C正確4.(電阻定律的理解和應(yīng)用)如圖2所示，a、b、c為同一種材料做成的電阻，b與a的長(zhǎng)度相等但橫截面積是a的兩倍；c與a的橫截面積相等但長(zhǎng)度是a的兩倍當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，三個(gè)理想電壓表的示數(shù)關(guān)系是()圖2AV1的示數(shù)是V2的2倍 BV1的示數(shù)是V3的2倍CV2的示數(shù)是V1的2倍 DV2的示數(shù)是V3的2倍答案A解析由題意可知：Lc2La2Lb，Sb2Sa2Sc；設(shè)b的電阻RbR，由電阻定律R得：Ra2Rb2R，Rc2Ra4R，RcRaRb421.由題圖電路圖可知，a、b、c三個(gè)電阻串聯(lián)，通過(guò)它們的電流相等，由UIR得：UcUaUb421，V1的示數(shù)是V2的2倍，故A正確，C錯(cuò)誤；V3的示數(shù)是V1的2倍，故B錯(cuò)誤；V3的示數(shù)是V2的4倍，故D錯(cuò)誤一、選擇題考點(diǎn)一對(duì)電阻率的理解1下列關(guān)于電阻和電阻率的說(shuō)法正確的是()A把一根均勻?qū)Ь€分成等長(zhǎng)的兩段，則每部分的電阻、電阻率均變?yōu)樵瓉?lái)的一半B由可知，與R、S成正比，與l成反比C所有材料的電阻率都隨溫度的升高而增大D對(duì)某一確定的導(dǎo)體，當(dāng)溫度升高時(shí)，若不計(jì)導(dǎo)體的體積和形狀變化，發(fā)現(xiàn)它電阻增大，說(shuō)明該導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大答案D解析材料的電阻率由材料本身決定，并隨溫度的變化而變化，但并不都是隨溫度的升高而增大，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；若導(dǎo)體溫度升高時(shí)，電阻增大，又不考慮導(dǎo)體的體積和形狀變化，則說(shuō)明該導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大，選項(xiàng)D正確2(2018濱州市期末)下列說(shuō)法正確的是()A電阻值大的為絕緣體，電阻值小的為導(dǎo)體B一般金屬材料的電阻率隨溫度升高而減小C材料的電阻率與導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長(zhǎng)度有關(guān)D當(dāng)溫度極低時(shí)，超導(dǎo)材料的電阻率會(huì)突然減小到零答案D3一只白熾燈泡，正常發(fā)光時(shí)的電阻為121 ，當(dāng)這只燈泡停止發(fā)光一段時(shí)間后的電阻應(yīng)是()A大于121 B小于121 C等于121 D無(wú)法判斷答案B解析由于金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，故白熾燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻大，停止發(fā)光一段時(shí)間后，燈絲溫度降低，電阻減小，故選B.4(多選)溫度能影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，在如圖1所示的圖象中分別為某金屬和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的關(guān)系曲線，則()圖1A圖線1反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化B圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化C圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化D圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化答案CD 解析金屬導(dǎo)體隨著溫度升高，電阻率變大，從而導(dǎo)致電阻增大，對(duì)于大部分半導(dǎo)體材料，電阻隨著溫度升高而減小，因此由題圖可知，圖線1表示金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化，圖線2表示半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化，故A、B錯(cuò)誤，C、D正確考點(diǎn)二對(duì)電阻定律的理解與應(yīng)用5(2018濟(jì)寧市期末)有一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻為R，把它對(duì)折使其長(zhǎng)度為，則對(duì)折后的電阻值為()A.R B.R C2R D4R答案A6(多選)如圖2所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大，在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，通過(guò)兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是()圖2AR1中的電流小于R2中的電流BR1中的電流等于R2中的電流CR1中自由電荷定向移動(dòng)的速率大于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率DR1中自由電荷定向移動(dòng)的速率小于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率答案BD7(多選)(2017哈爾濱三中期中)如圖3所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻的電阻絲的UI圖象，下列說(shuō)法正確的是()圖3Aa代表的電阻絲較粗Bb代表的電阻絲較粗Ca代表的電阻絲阻值小于b代表的電阻絲阻值D圖線表示兩個(gè)電阻絲的電阻隨電壓的增大而增大答案AC解析由UI圖象的斜率可得電阻RbRa，因長(zhǎng)度l和電阻率相同，由R可知SaSb，選項(xiàng)A、C正確8(2017鹽城市高二第二學(xué)期期末)有些材料沿不同方向物理性質(zhì)不同，我們稱之為各向異性如圖4所示，長(zhǎng)方體材料長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，由于其電阻率各向異性，將其左右兩側(cè)接入電源時(shí)回路中的電流，與將其上下兩側(cè)接入該電源時(shí)回路中的電流相同，則該材料左右方向的電阻率與上下方向的電阻率之比為()圖4A. B. C. D.答案C解析電流相等，則說(shuō)明兩種接法中電阻相等，根據(jù)電阻定律可得12，故可得，C正確9當(dāng)電路中的電流超過(guò)熔絲的熔斷電流時(shí)，熔絲就要熔斷由于種種原因，熔絲的橫截面積略有差別，那么熔絲熔斷的可能性較大的是()A橫截面積大的地方B橫截面積小的地方C同時(shí)熔斷D可能是橫截面積大的地方，也可能是橫截面積小的地方答案B解析根據(jù)電阻定律，橫截面積小的地方電阻較大，當(dāng)電流一定時(shí)，電阻大的位置發(fā)熱量大，易熔斷，選項(xiàng)B正確10(2018濟(jì)南市期末)兩個(gè)用同種材料制成的電阻絲A、B，已知兩電阻絲的直徑之比為，現(xiàn)將電阻絲A、B并聯(lián)接入電路，通過(guò)它們的電流分別為IA2 A、IB6 A則電阻絲A、B的長(zhǎng)度之比為()A34 B43 C121 D112答案A11.(多選)兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B，其長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)和2L，串聯(lián)在電路中時(shí)，其電勢(shì)的變化如圖5所示，下列說(shuō)法正確的是()圖5AA