2.6 《導(dǎo)體的電阻》導(dǎo)學(xué)案





【學(xué)習(xí)目標(biāo)】


1、能敘述電阻定律，寫出表達(dá)式。


2、能敘述電阻率的意義，能說(shuō)出金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的變化規(guī)律，了解電阻率和溫度有關(guān)。


【重點(diǎn)難點(diǎn)】


電阻率的概念。


【學(xué)法指導(dǎo)】


認(rèn)真閱讀教材，理解影響導(dǎo)體電阻的因素，體會(huì)研探究電阻影響因素的物理方法，理解電阻率的物理意義。


【知識(shí)鏈接】


電阻的定義式是什么？導(dǎo)體的電阻與其兩端電壓和導(dǎo)體的電流有何關(guān)系？


【學(xué)習(xí)過(guò)程】


一、影響導(dǎo)體電阻的因素


（1）通過(guò)課本兩個(gè)探究方案，了解影響導(dǎo)體電阻的因素有哪些？


（2）研究三個(gè)變量之間的關(guān)系時(shí)，我們通常采取什么方法？（參照探究加速度與質(zhì)量、力的關(guān)系）


二、電阻定律


①內(nèi)容：


②表達(dá)式


（3）電阻率——ρ（上述的比例常量）[來(lái)源:ZXXK]


①物理意義：ρ與導(dǎo)體的材料有關(guān)，是－個(gè)反映材料導(dǎo)電性能的物理量，在數(shù)值上它等于用該材料制成的1m長(zhǎng)、橫截面積為1m2的導(dǎo)體電阻值．


②各種材料的電阻率一般都隨溫度的變化而 ，金屬的電阻率隨溫度的而 ，而有些合金電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來(lái)制作 。





例1 、一根長(zhǎng)L的電阻絲電阻為R，拉長(zhǎng)至2L，電阻為多少？








例2、一根長(zhǎng)L的電阻絲電阻為R，截成相等的二段，再合并起來(lái)，電阻為多少？








嘗試應(yīng)用：


1.根據(jù)電阻定律，電阻率對(duì)于溫度一定的某種金屬來(lái)說(shuō)，它的電阻率( )


A.跟導(dǎo)線的電阻成正比B.跟導(dǎo)線的橫截面積成正比


C.跟導(dǎo)線的長(zhǎng)度成反比D.由所用金屬材料的本身特性決定


2.電路中有一段金屬絲長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻為R，要使電阻變?yōu)?R，下列可行的方法是( )


A.將金屬絲拉長(zhǎng)至2LB.將金屬絲拉長(zhǎng)至4L


C.將金屬絲對(duì)折后擰成一股D.將金屬絲兩端的電壓提高到原來(lái)的4倍


3.一段粗細(xì)均勻的鎳鉻合金絲，橫截面的直徑為d，電阻為R，如果把它拉成直徑為的均勻細(xì)絲，電阻值將變?yōu)椋? ）


A． B．16R C．256R D．


【訓(xùn)練測(cè)試】


1．關(guān)于電流和電阻，下列說(shuō)法中正確的是 ( )


A．電流方向與導(dǎo)體中電荷的定向移動(dòng)方向相同[來(lái)源:學(xué),科,網(wǎng)Z,X,X,K]


B．金屬導(dǎo)體溫度升高時(shí)，由于自由電子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，所以電流增大


C．由R＝eq \f(U,I)可知，導(dǎo)體的電阻與它兩端所加的電壓成正比，與通過(guò)它的電流成反比


D．對(duì)給定的導(dǎo)線，比值eq \f(U,I)是個(gè)定值，它反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)


2．對(duì)于常溫下一根阻值為R的均勻金屬絲，下列說(shuō)法中正確的是 [來(lái)源:]


( )


A．常溫下，若將金屬絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的10倍，則電阻變?yōu)?0R


B．常溫下，若將金屬絲從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，電阻變?yōu)閑q \f(1,4)R


C．給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到U0，則任一狀態(tài)下的eq \f(U,I)比值不變


D．把金屬絲溫度降低到絕對(duì)零度附近，電阻率會(huì)突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象


3．溫度能明顯地影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，在右圖中所示的圖線分別為某金屬導(dǎo)體和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的關(guān)系曲線，則


( )








A．圖線1反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化關(guān)系


B．圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化關(guān)系


C．圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化關(guān)系


D．圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化關(guān)系


5．A，B兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)體，如果把導(dǎo)體A均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，導(dǎo)體B對(duì)折后結(jié)合起來(lái)，然后分別加上相同的電壓，則它們的電阻之比RA∶RB為_(kāi)_______，相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量之比QA∶QB為_(kāi)_______．


6．如下圖所示，一圈粗細(xì)均勻的導(dǎo)線長(zhǎng)1200m，在兩端點(diǎn)A、B間加上恒定電壓時(shí)，測(cè)得通過(guò)導(dǎo)線的電流為0.5A.如剪去BC段，在A、C兩端加同樣電壓時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線的電流變?yōu)?.6A，則剪去的BC段多長(zhǎng)？











【參考答案】


1．答案：D


解析：正確理解歐姆定律R＝eq \f(U,I)與電阻定義式R＝ρeq \f(l,S).[來(lái)源:Z,xx,k.Cm]


2．答案：BD


解析：設(shè)原電阻R＝ρeq \f(l,S)，當(dāng)l′＝10l時(shí)，由體積不變?cè)砬蟮媒孛娣e變成S′＝eq \f(1,10)S，所以電阻變?yōu)镽′＝ρeq \f(l′,S′)＝ρeq \f(10l,\f(1,10)S)＝100R，A錯(cuò)誤；從中點(diǎn)對(duì)折起來(lái)，相當(dāng)于兩個(gè)阻值為eq \f(1,2)R的電阻并聯(lián)，其總阻值為eq \f(1,4)R，B正確；金屬絲的電阻率ρ隨溫度升高而增大，當(dāng)金屬絲兩端的電壓逐漸增大時(shí)，由于電流的熱效應(yīng)會(huì)使電阻率ρ隨溫度升高而增大，因而R＝ρeq \f(l,S)＝eq \f(U,I)將逐漸增加，C錯(cuò)誤，D正確．


3．答案：CD


解析：金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的升高而減小，故選項(xiàng)C、D正確．


4．將截面均勻、長(zhǎng)為l、電阻為R的金屬導(dǎo)線截去l/n，再拉長(zhǎng)至l，則導(dǎo)線電阻變?yōu)?br/>

( )


A.eq \f(n－1,n)R B.eq \f(1,n)R


C.eq \f(n,n－1)R D．nR


4．答案：C


解析：R＝ρeq \f(l,S)，截去eq \f(l,n)再拉長(zhǎng)至l后的橫截面積為S′有：


(l－eq \f(l,n))S＝lS′，S′＝eq \f(n－1,n)S[來(lái)源:]


R′＝ρeq \f(l,S′)＝eq \f(n,n－1)ρeq \f(l,S)＝eq \f(n,n－1)R.


5．答案：16∶1；1∶16


解析：對(duì)一根導(dǎo)體體積不變，當(dāng)均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)2倍，截面則為原來(lái)的eq \f(1,2).


設(shè)A、B導(dǎo)體原長(zhǎng)為L(zhǎng)，截面為S，


則RA＝ρeq \f(2L,S/2)＝4ρL/S；RB＝ρeq \f(L/2,2S)＝eq \f(1,4)eq \f(ρL,S).


則RA∶RB＝16∶1.


又根據(jù)I＝eq \f(Q,t)，Q＝It＝eq \f(U,R)t，由題意知


UA＝UB，RA∶RB＝16∶1，則eq \f(QA,QB)＝eq \f(RB,RA)＝eq \f(1,16).[來(lái)源:學(xué).科.網(wǎng)]


6．答案：200m


解析：設(shè)整個(gè)導(dǎo)線AB的電阻為R1，其中AC段的電阻為R2.


根據(jù)歐姆定律U＝I1R1＝I2R2，


∴eq \f(R2,R1)＝eq \f(I1,I2)＝eq \f(0.5,0.6)＝eq \f(5,6).


根據(jù)電阻定律，導(dǎo)線的電阻與其長(zhǎng)度成正比，所以AC段導(dǎo)線長(zhǎng)


l2＝eq \f(R2,R1)l1＝eq \f(5,6)×1200m＝1000m.


由此可知，剪去的導(dǎo)線BC段的長(zhǎng)度為lx＝l1－l2＝200m.





【學(xué)習(xí)反思】


電阻和電阻率有什么異同？怎樣理解小燈泡的U-I圖線是曲線？





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