高中物理 第二章 恒定電流 6 導(dǎo)體的電阻學(xué)案 新人教版選修3-1(2021年最新整理)

1、2017-2018學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 6 導(dǎo)體的電阻學(xué)案 新人教版選修3-12017-2018學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 6 導(dǎo)體的電阻學(xué)案 新人教版選修3-1 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（2017-2018學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 6 導(dǎo)體的電阻學(xué)案 新人教版選修3-1）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時(shí)也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便隨時(shí)查

2、閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績(jī)進(jìn)步，以下為2017-2018學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 6 導(dǎo)體的電阻學(xué)案 新人教版選修3-1的全部?jī)?nèi)容。136導(dǎo)體的電阻學(xué)習(xí)目標(biāo)1。掌握探究影響導(dǎo)體電阻的因素的方法,知道導(dǎo)體電阻與哪些因素有關(guān).2。掌握電阻定律,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。3.理解電阻率的概念及決定因素。一、影響導(dǎo)體電阻的因素導(dǎo)學(xué)探究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，燈絲越粗用起來越亮,說明導(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,說明導(dǎo)體電阻跟它的材料有關(guān)。2。探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系（1

3、）探究方案一實(shí)驗(yàn)探究法如圖1所示，a、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體.在長(zhǎng)度、橫截面積、材料三個(gè)因素方面，分別只有一個(gè)因素不同。圖1四段導(dǎo)體中，每個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓與它們的電阻有什么關(guān)系？a和b材料和橫截面積相同，長(zhǎng)度lb2la，若ub2ua，說明什么？a和c材料和長(zhǎng)度相同,橫截面積sc2sa，若uc ua，說明什么？a和d長(zhǎng)度和橫截面積相同，材料不同，若電壓表讀數(shù)不同，說明什么?答案 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)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)度同為l1、電阻同為r1的導(dǎo)體串聯(lián)而成.因

4、lnl1，rnr1，所以.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，橫截面積都為s1，電阻同為r1。把他們緊緊地束在一起，組成一橫截面積為s、電阻為r的導(dǎo)體。則r，sns1，所以.即學(xué)即用判斷下列說法的正誤.(1）導(dǎo)體的電阻與通過導(dǎo)體的電流大小有關(guān)。（）(2）材料相同的導(dǎo)體,長(zhǎng)度越長(zhǎng)，橫截面積越小，電阻越大.（)(3）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.（）（4）探究電阻的影響因素時(shí)需要用控制變量法：即控制其他物理量不變，只研究電阻與某一物理量的關(guān)系。（)二、電阻定律與電阻率導(dǎo)學(xué)探究(1）通過實(shí)驗(yàn)探究,影響導(dǎo)體電阻的因素有哪些?（2)導(dǎo)體的電阻

5、率的大小與什么因素有關(guān)？哪些材料的電阻率較?。看鸢?1）導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的橫截面積、導(dǎo)體的長(zhǎng)度。(2）電阻率與導(dǎo)體的材料、溫度有關(guān);純金屬的電阻率較小.知識(shí)梳理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。(3)電阻定律反映了導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體自身決定，只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積及溫度有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān).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、大小無關(guān)。（2）單位是歐姆米，符號(hào)為m.（3）電阻率與溫度的關(guān)系金屬

6、的電阻率隨溫度升高而增大(可用于制造電阻溫度計(jì))。半導(dǎo)體和絕緣體的電阻率隨溫度的升高而減小(半導(dǎo)體的電阻率隨溫度變化較大，可用于制作熱敏電阻）.有些合金(如錳銅、鎳銅)的電阻率幾乎不受溫度變化的影響（可用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻）。當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然減小到零成為超導(dǎo)體。即學(xué)即用判斷下列說法的正誤.(1)電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān)。（)(2）把一根長(zhǎng)導(dǎo)線截成等長(zhǎng)的三段，則每段的電阻率都是原來的。(）(3)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.()（4）一根阻值為r的均勻電阻絲,均勻拉長(zhǎng)至原來的2倍，電阻變?yōu)?r.（)一、電阻定律的應(yīng)

7、用r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)一步說明，即導(dǎo)體的電阻與u和i無關(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2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)，求電解液的電阻率是多少？圖2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，截面積為sbc0.02 m2，結(jié)合電阻定律r得 m40 m.針對(duì)訓(xùn)練1如圖3所示

8、，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)ab2bc。當(dāng)將a與b接入電路或?qū)與d接入電路中時(shí)電阻之比rabrcd為()圖3a.14 b.12c。21 d。41答案d解析設(shè)沿ab方向橫截面積為s1，沿cd方向的橫截面積為s2，則有，a、b接入電路時(shí)電阻為rab，c、d接入電路時(shí)電阻為rcd，則有.d選項(xiàng)正確。二、電阻和電阻率的比較物理量比較項(xiàng)電阻r電阻率物理意義反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用大小，r大，阻礙作用大反映材料導(dǎo)電性能的好壞，大，導(dǎo)電性能差決定因素由材料、溫度、長(zhǎng)度和橫截面積決定由材料、溫度決定，與導(dǎo)體形狀無關(guān)單位歐姆(）歐姆米（m）聯(lián)系大，r不一定大，導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用不一定大；r大,不一定大，導(dǎo)電性

9、能不一定差例2（多選）下列說法中正確的是（)a。據(jù)r可知，當(dāng)通過導(dǎo)體的電流不變時(shí)，加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí),導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉淼?倍b。導(dǎo)體的電阻是其本身的屬性，通過導(dǎo)體的電流及加在兩端的電壓改變時(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)，b對(duì)。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，但決定于材料本

10、身,與l、s、r無關(guān)，c錯(cuò)誤，d正確.針對(duì)訓(xùn)練2關(guān)于電阻和電阻率,下列說法中正確的是(）a。把一根均勻?qū)Ь€等分成等長(zhǎng)的兩段,則每部分的電阻、電阻率均變?yōu)樵瓉淼囊话隻.由可知，與r、s成正比，與l成反比c.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（體積、形狀不變），當(dāng)溫度升高時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的電阻增大，說明該導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大答案d1。（多選）關(guān)于電阻率的說法中正確的是()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,可用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻答案b

11、d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無關(guān)，故a錯(cuò)，b對(duì)；由r知大，r不一定大，故c錯(cuò)；有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻,故d正確。2.一根細(xì)橡膠管中灌滿鹽水，兩端用短粗銅絲塞住管口。管中鹽水柱長(zhǎng)為40 cm時(shí)測(cè)得電阻為r.若溶液的電阻隨長(zhǎng)度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導(dǎo)體相同.現(xiàn)將管中鹽水柱均勻拉長(zhǎng)至50 cm(鹽水體積不變，仍充滿橡膠管）。則鹽水柱電阻變?yōu)?）a。r b。r c.r d.r答案d解析由于總體積不變，設(shè)40 cm長(zhǎng)時(shí)的橫截面積為s.所以長(zhǎng)度變?yōu)?0 cm后,橫截面積變?yōu)閟，由電阻定律r，r,聯(lián)立兩式則rr，選

12、項(xiàng)d正確.3.兩根材料相同的導(dǎo)線，質(zhì)量之比為21,長(zhǎng)度之比為12，加上相同的電壓后,通過的電流之比為()a。81 b.41 c。11 d.14答案a解析同種材料的導(dǎo)線體積之比等于質(zhì)量之比，即v1v221,面積之比為，由r可得:，加上相同電壓，由i可得:。故選a。4。如圖4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)開關(guān)閉合后,三個(gè)理想電壓表的示數(shù)關(guān)系是(）圖4a.v1的示數(shù)是v2的2倍b.v1的示數(shù)是v3的2倍c。v2的示數(shù)是v1的2倍d。v2的示數(shù)是v3的2倍答案a解析由題意可知：lc2la2lb，sb2sa2sc；設(shè)

13、b的電阻rbr，由電阻定律r得：ra2rb2r，rc2ra4r,rcrarb421.由電路圖可知，a、b、c三個(gè)電阻串聯(lián),通過它們的電流相等，由uir得：ucuaub421，故v1的示數(shù)是v2的2倍，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(18題為單選題，910題為多選題)1.一根阻值為r的均勻電阻絲，在下列哪些情況中其阻值仍為r（設(shè)溫度不變)()a。當(dāng)長(zhǎng)度不變，橫截面積增大一倍時(shí)b。當(dāng)橫截面積不變，長(zhǎng)度增加一倍時(shí)c.當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面積都縮小為原來的一半時(shí)d.當(dāng)長(zhǎng)度擴(kuò)大一倍而橫截面積縮為原來的一半時(shí)答案c解析根據(jù)電阻定律r可知，只有電阻絲的

14、長(zhǎng)度和橫截面積都擴(kuò)大或縮小相同比例倍數(shù)時(shí),電阻絲的電阻才能保持不變，故選c。2。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該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是（)答案a解析根據(jù)電阻定律r，導(dǎo)線越短、橫截面積越大,電阻越小，a正確.3。如圖1所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長(zhǎng)ab10 cm，bc5 cm，當(dāng)將a與b接入電壓為u的電路中時(shí)，電流為1 a；若將c與d接入電壓為u的電路中,則電流為(）圖1a。4 a b.2 ac. a d。 a答案a解析設(shè)金屬薄片的厚度為h，rabrcdrabrcd41icd4iab4 a.4。兩根不同材料制成的均勻電阻絲，長(zhǎng)度之

15、比l1l252，直徑之比d1d221，給它們加相同的電壓，通過它們的電流之比為i1i232，則它們的電阻率之比12為（）a。 b。 c。 d.答案d解析由歐姆定律i知，當(dāng)所加電壓u相同時(shí)r1r2i2i123;根據(jù)d1d221知，橫截面積之比s1s241。由導(dǎo)體的電阻r得。故選d.5.用電器到電源的距離為l，線路上的電流為i，已知輸電線的電阻率為，為使在線路上的電壓降不超過u，那么，輸電線的橫截面積的最小值為（)a。 b.c。 d。答案b6.在如圖2所示電路中，ab為粗細(xì)均勻、長(zhǎng)為l的電阻絲，以a、b上各點(diǎn)相對(duì)a點(diǎn)的電壓為縱坐標(biāo)，各點(diǎn)離a點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo)，則各點(diǎn)電勢(shì)u隨x變化的圖線應(yīng)為(）圖2

16、答案a解析由uirxxx,其中e、l均為定值,故u與x成正比。a項(xiàng)正確。7.目前集成電路的集成度很高，要求里面的各種電子元件都微型化,集成度越高,電子元件越微型化、越小.圖3中r1和r2是兩個(gè)材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但r2的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于r1的尺寸.通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示,則下列關(guān)于這兩個(gè)導(dǎo)體的電阻r1、r2關(guān)系的說法正確的是(）圖3a.r1r2 b。r1r2c.r1r2 d。無法確定答案c解析設(shè)正方形導(dǎo)體表面的邊長(zhǎng)為a，厚度為d，材料的電阻率為，根據(jù)電阻定律得r,可見正方形電阻的阻值只和材料的電阻率及厚度有關(guān)，與導(dǎo)體的其他尺寸無關(guān)，選項(xiàng)c正確。8。如圖4所示,p為一塊半圓

17、形薄電阻合金片，先將它按圖甲方式接在電極a、b之間，然后將它再按圖乙方式接在電極c、d之間，設(shè)ab、cd之間的電壓是相同的,則這兩種接法相等時(shí)間內(nèi)在電阻中產(chǎn)生的熱量關(guān)系正確的是()圖4a.圖甲產(chǎn)生的熱量比圖乙產(chǎn)生的熱量多b.圖甲產(chǎn)生的熱量比圖乙產(chǎn)生的熱量少c.圖甲產(chǎn)生的熱量和圖乙產(chǎn)生的熱量一樣多d.因?yàn)槭切螤畈灰?guī)范的導(dǎo)體，所以判斷不出哪一個(gè)產(chǎn)生的熱量多答案a解析將四分之一圓形薄合金片看成一個(gè)電阻,設(shè)為r，圖甲中等效為兩個(gè)電阻并聯(lián)，r甲，圖乙中等效為兩個(gè)電阻串聯(lián)，r2r,又因?yàn)閮啥说碾妷菏窍嗟鹊模视蓀知電阻小的產(chǎn)生的熱量多,a正確,b、c、d錯(cuò)誤。9。兩根材料相同的均勻?qū)Ь€a和b，其長(zhǎng)度分別為

18、l和2l，串聯(lián)在電路中時(shí),其電勢(shì)的變化如圖5所示,下列說法正確的是()圖5a。a和b導(dǎo)線兩端的電壓之比為32b。a和b導(dǎo)線兩端的電壓之比為12c。a和b導(dǎo)線的橫截面積之比為23d.a和b導(dǎo)線的橫截面積之比為13答案ad10。額定電壓為u0的電燈，其均勻燈絲常溫下的電阻為r,下列說法中正確的是（)a。常溫下，若將燈絲均勻拉長(zhǎng)為原來的10倍，則電阻變?yōu)?00rb。常溫下，若將燈絲從中點(diǎn)對(duì)折起來,電阻變?yōu)閞c.給燈絲加上從0到u0逐漸增大的電壓，其比值不變d.將燈絲溫度降低到絕對(duì)零度時(shí)其電阻才會(huì)突變?yōu)?答案ab解析將燈絲均勻拉長(zhǎng)為原來的10倍，燈絲的橫截面積變?yōu)樵瓉淼?由電阻定律r得電阻變?yōu)樵瓉淼?00倍，a對(duì)。將燈絲從中點(diǎn)對(duì)折起來，相當(dāng)于燈絲長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉淼模瑱M截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，故電阻變?yōu)樵瓉淼模琤對(duì)。加在燈絲上的電壓增大時(shí),燈絲的溫度升高,電阻率變大，電阻變大，由r知，比值變大，c錯(cuò)。由超導(dǎo)知識(shí)知，