人教版物理选修3-1第2章第6节《导体的电阻》导学案（无答案）

第2章第6节
导体的电阻
知识回顾
1．欧姆定律的内容是：
。
欧姆定律的数学表达式是：
。
2．电阻的定义式：
。
3．两个电阻串联，其特点是：
，写成式子为：
。
两个电阻并联，其特点是：
，写成式子为：
。
问题猜想
“导体的电阻R”与哪些因素有关？
请写出你的猜测：
，请在组内交流你的猜想。
实验设计
1．你猜测“导体的电阻R”与
个因素有关，既然导体的电阻与多个因素有关，那么就应该采用
法来设计实验，从而验证我们的猜想是否正确。
2．为了测量导体（如：镍铬合金电阻丝a、b、d，镍铜合金电阻丝c）的电阻RX，实验设计所依据的原理（即物理规律）是
，电阻的测量式为
。
3．请根据你选用的实验原理，在下面的方框内，画出原理电路图（已知待测电阻RX的值较小。要求：能从0开始测量，能测量多组值）。电路中将采用电流表
接法。
原
理
电
路
图
预习指导：
1．请预习、自学《第2章第6节
导体的电阻》第P56——P59．完成上面的空白填写。
2．建议你上网查询贵重金属铂、半导体材料硫化镉的电阻率，以及热敏电阻、光敏电阻和热传感器、火灾报警器等知识。
①你得到的收获：知识：
；方法：
。
②还存在的问题：
。
③学习本节产生的联想：
。
思考讨论
一根粗细均匀的金属丝，被均匀地拉长为原来的N倍，则它的其他参量如何变化？
实验分析
1．教科书提供了一个实验电路图（P56图2.6----3）供你选择，陈老师也给出一个实验电路图供你选择，请比较这两个电路图的相同点与不同点：
。
2．陈老师将某次测量的结果已标注在上面的电路图上了，请先将电表读数填入下表中相应位置处，再计算出四个导体的电阻值，最后根据实验结果进行合作探究。
导
体编
号
待
测
导
体
参
数（影响因素）
电表读数
计算电阻值
导体长度L
横截面积S
导体材料及温度
I（A）
U（V）
R（Ω）
1
a
0.5m
1.0×10-6㎡
镍--铬合金，20℃
2
b
1.0m
1.0×10-6㎡
镍--铬合金，20℃
3
c
0.5m
2.0×10-6㎡
镍--铬合金，20℃
4
d
0.5m
1.0×10-6㎡
镍--铜合金，20℃
小
组合
作探
究
①
a与
b比较，结论是：
②
a与
c比较，结论是：
③
a与
d比较，结论是：
实
验结
论
电阻定律（电阻决定式）
对串、并联总电阻的理解
3．我们把教科书提供的、以及陈老师查资料所得到的，几种导体在20℃时的电阻率
（P58表2.6--1）进行了重新排列（下表）
，你能从表中得到一些什么启示或结论吗？
金属导体材料
电阻率（Ω m）
比较的大小
导体电阻率的特点与应用举例
纯金属
铜
1.7×10-8
连接电路的导线：——相同条件下，电阻小、耗能少、损失小。
铝
2.9×10-8
钨
5.3×10-8
合金
镍--铬合金
1.0×10-6
电阻率几乎不随温度变化：——制造生产生活电热用品——制造标准电阻和滑动变阻器
镍--铜合金
5.0×10-7
锰--铜合金
4.4×10-7
贵重纯金属——铂
=1.1×10-7Ω m（20℃），
铂的电阻率对温度的变化非常敏感，随着温度的升高，其电阻率将快速反应而增大。——制造电阻（热敏）温度计、热传感器、火灾报警器。
半导体——硫化镉
1.1×10-7Ω m（20℃），导体的电阻率随光照强度的增大而增大。——制造光传感器。
启示或结论
当
堂
练
习
　
第
组
学生
一．选择题（有“▲”者为多项选择，其余试题只有一个选项正确）
1．（广东）下列关于电阻率的说法中，正确的是（
）
A．电阻率与导体的长度有关　　　　B．电阻率与导体的材料有关
C．电阻率与导体的形状有关　　　　D．电阻率与导体的横截面积有关
2．（天津）为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U—I图象应是（
）
▲3．（上海）下列关于并联电路总电阻的四种说法中，正确的是(　
　)
A．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联后，总电阻为零。
B．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻。
C．并联电路任一支路的电阻增大(其他支路不变)，总电阻一定增大。
D．并联电路任一支路的电阻增大(其他支路不变)，总电阻一定减少。
４．将一根电阻为R的均匀导线，对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5
Ω。如果把这根导线的一半均匀拉长为三倍，而另一半不变，其电阻是原来的n倍。则（
）
A．R=0.25Ω　n＝２　
　　　　　　B．R=0.5
Ω　　n＝３　　
C．R=4
Ω　　n＝４　　　　　　　　　D．R=8
Ω　　　n＝５　
5．有一根粗细均匀的电阻丝，当两端加上
2V电压时通过其中的电流为
4A，现将电阻丝均匀地拉长，然后两端加上1V电压，这时通过它的电流为0．5A。由此可知，这根电阻丝已被均匀地拉长为原长的n倍。则(
)
A．n＝２　
　
B．n＝３　　
C．n＝４　
D．n＝５　
6．有长度相同、质量相同、材料不同的粗细均匀的金属导线A、B各一根。已知A的密度比B的大，A的电阻率比B的小。则A、B两根导线的电阻为（
）
A．RA＞RB
　　　B．RA＜RB
　　　C．RA=
RB
　　　D．无法判断
课　后　作　业
第
组
学生
一．选择题（有“▲”者为多项选择，其余试题只有一个选项正确）
１．一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d，电阻为R。把它拉制成直径为d／10的均匀细丝后，它的电阻变为（
）
A．R／1000
　　B．R／100
　　
C．100R
　　　　D．10000R
２．用电器离电源L米，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ。那么，输电线的横截面积的最小值是（
）
A．ρL／R
　B．2ρLI／U
C．U／ρLI
D．2UL／Iρ
３．一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是（
）
A．大于121Ω
　　　B．小于121Ω　　　C．等于121Ω
　　D．无法判断
▲４．如图所示，a、b、c、d是滑线变阻器的四个接线柱，把它串联接入电路之中，要求滑动触片P向接线柱d移动时，电路中的电流不断减小，则接入电路中的接线柱可以是（
）
A．a和c
　
B．a和d
　　
C．b和a
　
D．b和c
５．电压恒定的电源与一根玻璃管中的水银柱组成电路，水银柱中通过的电流为0．1A。今将这些水银倒进另一根玻璃管中，管的内径是原管的2倍，重新与该电源组成电路，则流过水银柱的电流为I＝（　　）
A．I=0.２A　　
B．I=１.６A　　
C．I=２.０A　　D．I=４.０A
二．计算题
６．有一根粗细均匀的导线长为L，横截面积为S，它是由电阻率不均匀的材料制成，从一端到另一端，电阻率变化规律为ρ=ρ0+kL，试求这根导线的电阻。
答案：R=
电
路
练
习
题
第
组
学生
计算题选解
1.
材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1+at),其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0
℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知：在0
℃时，铜的电阻率为1.7×10
–8
Ω m,碳的电阻率为3.5×10
-5Ω m,附近，在0
℃时，.铜的电阻温度系数为3.9×10
–3
℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0
m的导体，要求其电阻在0
℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)。
解析：设碳棒的长度为X,则铜棒的电阻为
,
碳棒的电阻
,
要使得在0
℃附近总电阻不随温度变化,则有
,
则有式中t的系数必须为零,
即有x≈0.0038m。
⑵图17（a）是测量电阻Rx的原理图。学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6A（内阻不计），标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0cm。.
①根据原理图链接图17(b)的实物图
②断开S2，合上S1；调节电源输出电压为3.0V时，单位长度电阻丝的电压u=
V/cm，记录此时电流表A1的示数。
③保持S1闭合，合上S2；滑动c点改变ac的长度L，同时调节电源输出电压，使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同，记录长度L和A2的示数I。测量6组L和I值，测量数据已在图17(c)中标出，写出Rx与L、I、u的关系式Rx=
；根据图17(c)用作图法算出Rx=
Ω。
答案：①略
②0.10
③，6.0
V
A
V
V
a
b
c
d
R
1.0A
0.5VVV
1.0VV
0.25V
0.25V
V
A1
A2
Rx
a
c
b
S1
S2
I
图17(a)
电阻丝
学生电源
电阻丝
线夹
a
b
c
学生电源
+
S1
A
3
0.6
S2
Rx
A
3
0.6
图17(b)
L/cm
I/A
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
图17(c)