人教版高中物理高一必修三第十一章第二节导体的电阻学案

人教版高中物理高一必修三第十一章第二节导体的电阻学案
核心素养
1．通过决定导体电阻的因素的探究过程，体会控制变量法和逻辑思维方法。
2．了解电阻定律，能用电阻定律进行有关计算，深化对电阻的认识。
3．了解电阻率与温度的关系；理解电阻率的概念及物理意义。
【学习重点】
1．重点是电阻定律及其应用，电阻率与温度的关系。
2．难点是电阻定律及其应用。
自主导学
一、探究决定导体电阻的因素：
1．探究与导体电阻有关的因素：
（1）电阻丝横截面积的测量
把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上（例如铅笔），用刻度尺测出多匝的________，然后除以_____，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积。如上图所示线圈匝数长_______m。
（2）电阻丝长度的测量
把电阻丝拉直，用_________量出它的长度。
（3）电阻的测量
连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压U和通过电阻丝的电流I，由R＝________计算得到。
2．实验探究：
项目 内容
实验目的 探究导体电阻与_______、_________、材料的关系。
实验电路
实验方法 控制变量法
二、电阻定律：
1．内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度成_______，与它的横截面积S成______，导体的电阻还与构成它的________有关。
2．公式：R=__________
三、电阻率：
1．物理意义：电阻定律中的是比例常量，与导体的_________有关，它反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。在数值上等于这种材料制成的长为_____，横截面积为______的导体的电阻。
2．的单位：__________，符号为___________。
3．决定电阻率的因素：电阻率是由导体的_______决定的，不同材料电阻率______；电阻率还与_________有关，同一种材料在不同_______下电阻率并不相同。对于大多数金属材料，它的电阻率将随______的升高而_________。
四、导体、绝缘体和半导体
许多半导体在光照、温度升高时，电阻率将发生明显______，利用这种特性制成_____电阻、_____电阻，用来测量_____、_____和制造各种自动控制设备。
一、对电阻的理解







1、把导体A、B依次连入电路中进行实验，根据实验结果做出金属导体A、B的U-I图像，从图中可以看出，同一个金属导体U-I图像是________________________.同一个金属导体，不管电流、电压如何变化，电压跟电流之比都是一个常数，这个结论可以写成___________。
R是一个只跟_____________有关而与通过的_____________无关的物理量。图中不同导体U-I图像的倾斜程度不同，表明不同导体的R值不同。并且还能够看出，在电压U相同时，R越大，导体中的电流I越小。R的值反映了导体对电流的阻碍作用，在物理学中把它叫做导体的电阻。单位：欧姆，符号：Ω。
二、影响导体电阻的因素
通过初中所学结合生活中的经验。猜测一下导体的电阻到底与哪些因素有关呢？
电阻与_______、_________ 、__________、___________有关。
思考用什么方法进行探究一个物理量与多个物理量之间的关系？用______________法。
即：同种材料，S一定，找电阻R与L的关系
同种材料，L一定，找电阻R与S的关系
不同种材料，L、S一定，找电阻R与材料的关系
尝试设计实验电路图：

进行实验得出实验结论：
同种材料，S一定，电阻R与L的关系_____________
同种材料，L一定，电阻R与S的关系______________
不同种材料，L、S一定，电阻R与材料的关系____________
导体 a b
材料 镍铬合金 镍铬合金
长度 L 2L
横截面积 S S
电压U/V ? ?
电流I/A ? ?
结论 R

导体 b c
材料 镍铬合金 镍铬合金
长度 2L 2L
横截面积 S 2S
电压U/V ? ?
电流I/A ? ?
结论 R

导体 c d
材料 镍铬合金 碳钢合金
长度 2L 2L
横截面积 2S 2S
电压U/V ? ?
电流I/A ? ?
结论 R
三、导体的电阻率
通过实验可知：同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成_____，与它的横截面积S成_____；导体的电阻还与构成它的________有关。
写成公式：R=_____________
进一步实验会发现，同种材料的导体，式中的是不变的，不同种材料的导体一般不同。这说明表征了导体材料的某种特性，在导体长度、横截面积一定的条件下，越大，导体的电阻越大。叫做这种材料的电阻率。
观看演示实验：
得出结论：电阻率由______、_____决定，与________、_________无关。
ρ(Ω·m) 0℃ 20℃ 100℃
银 1．48×10－8 1．6×10－8 2．07×10－8
铜 1．43×10－8 1．7×10－8 2．07×10－8
铝 2．67×10－8 2．9×10－8 3．80×10－8
钨 4．85×10－8 5．3×10－8 7．10×10－8
铁 0．89×10－7 1．0×10－7 1．44×10－7
锰铜合金 4．4×10－7 4．4×10－7 4．4×10－7
镍铜合金 5．0×10－7 5．0×10－7 5．0×10－7
你能从表中看出哪些信息：
1、不同材料的导体电阻率_______
2、纯金属的电阻率________,合金的电阻率________
3、金属的电阻率随温度的升高而___________，合金电阻率不受温度影响




【总结提升】
1、区别：导体的电阻和材料的电阻率
电阻反映导体对电流阻碍作用大小的性质，电阻大的导体对电流的阻碍作用大．
电阻率反映材料导电性能好坏的性质，电阻率小的材料导电性能好．
2、区别：与
随堂练习
一段长为 L，电阻为 R 的均匀电阻丝把它对折起来使用，其电阻值为 （ ）
A．R／4 B．2R
C．R D．4R
基础过关
一、选择题
1．下列说法正确的是(　　)
A．超导体对电流的阻碍作用几乎等于零
B．金属电阻率随温度的升高而增大
C．用来制作标准电阻的锰铜和镍铜的电阻率不随温度的变化而变化
D．半导体材料的电阻率随温度的升高而增大
2．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，则导线两端所加的电压变为(　　)
A．U/2 B．U
C．2U D．4U
3．两根材料和质量相同的电阻丝，它们的长度之比为2∶3，则它们的电阻之比为(　　)
A．2∶3 B．3∶2
C．4∶9 D．9∶4
4．将截面均匀、长为l、电阻为R的金属导线截去，再拉长至l，则导线电阻变为(　　)
A.R B.R
C.R D．nR
5.如图所示，a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是(　　)
A．a和b B．a和c
C．b和c D．b和d
6．甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d1＝0.5 mm和d2＝1 mm，熔断电流分别为2.0 A和6.0 A，把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路，允许通过的最大电流是(　　)
A．6.0 A B．7.5 A
C．10.0 A D．8.0 A