3.2
电阻
学案
【学习目标】
1.掌握电阻定律,并能进行有关的计算。
2.理解电阻率的概念,知道电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量。
【学习重点】
电阻定律
【知识要点】
1、电阻定律:
(1)内容:导体的电阻R与____________成正比,与它的____________成反比,还跟导体的材料有关。
(2)公式:R
=
ρ
(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.
2、电阻率
(1)物理意义: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,它的单位是:欧姆
·
米,国际符号Ω
·
m而电阻R反映的是导体的属性,与导体的材料、形状、大小有关。
(2)大小:
R
=
ρ
注: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、截面积为1m2的导体的电阻.各种材料都有各自的电阻率,各种金属中银的电阻率最小,其次是铜、铝,合金的电阻率大于组成它的任何一种纯金属的电阻率。
(3)电阻率与温度的关系
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升高而增大(可用于制造电阻温度计),半导体和电解质的电阻率随温度的升高而减小(半导体的电阻率随温度变化较大,应用于制成热敏电阻);有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响(可用来制作标准电阻);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。
【典型例题】
例1
R=和R
=
ρ
的有什么区别?
解析
它们都是从大量实验中得出的规律,从不同角度研究电阻这一物理量,电阻是导体本身的一种性质,由导体本身或环境客观因素决定,电阻定律就是关于导体电阻与其决定因素(材料、长度、横截面积等)间相互关系的基本规律,R
=
ρ
是电阻的决定式(由材料本身的特点决定电阻的大小),欧姆定律则表明导体两端的电压,通过导体的电流等外界条件与导体电阻的数量关系及非决定关系,R=是电阻的定义式,而R的大小与U、I无关。
两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀的拉长到原来的两倍,把另一根导线对折后绞合起来,则它们的电阻之比为多少?
例2
解析金属线原来的电阻为R
=
ρ
,拉长后:长度变为原来的两倍,因体积不变,所以S变为原来的1/2,则R1=4R,对折后长度变为原来的1/2,面积变为原来的两倍,所以R2=R/4,则R1∶R2=16∶1
总结某一导体的形状发生变化后,讨论其电阻变化要抓住要点:(1)电阻率不变,(2)总体积不变。由V=LS可知L和S成反比变化,在ρ、L、S都确认以后,应用电阻定律R
=
ρ
判断。
【反思】
收获
疑问
【达标训练】
一、选择题:
1、两根完全相同的金属裸导线,如果把其中一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后把它们分别接上相同的电压,则在同一时间内通过它们的电量之比为(
C
)
A.1∶4
B.1∶8
C.1∶16
D.16∶1
2、电阻定律,电阻率ρ
=
,对于温度一定得某种金属导线来说,它的电阻率(
D
)
A.跟导线的电阻成反比
B.跟导线的横截面积成正比
C.跟导线的长度成反比
D.由所用金属材料与本身特性决定
3、下列说法中正确的是(
ACD
)
A.导体的电阻率比绝缘体的电阻率小
B.金属的电阻率比合金的电阻率大
C.金属的电阻率随温度的升高而增大
D.超导体的电阻率为零
4、一根阻值为R的均匀电阻丝,在下列哪些情况中其阻值仍为R?设温度不变(
D
)
A.当长度不变,横截面积增大1倍时
B.当横截面积不变,长度增加1倍时
C.长度和横截面半径都缩小1倍时
D.当长度和横截面积都扩大1倍时
5、一根粗细均匀的电阻丝的阻值为R,如果将它对折,则阻值为__________;如果将它均匀拉长为原来的10倍,则阻值为__________。
R,100R
6、一用电器由50m远的一个电源供电,线路上的电流为5A,要求线路上的电压损失不超过2.4V,那么铜导线的横截面积最小应是__________。铜的电阻率为1.710-8Ω·m。
3.54mm2