第二章 第2节.docx

第2节电阻定律
学习目标核心提炼1.通过对决定导体电阻的因素的探究，体会控制变量法和逻辑思维法。2个概念——电阻和电阻率
1种思想方法——控制变量法
1个公式——R＝ρeq\f(l,S)2.掌握电阻定律，能用电阻定律进行有关计算。3.理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系。一、实验：探究决定导体电阻的因素
1.与导体电阻有关因素的测量方法
(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宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积。
(2)电阻丝长度的测量
把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度l。
(3)电阻的测量
按如图1所示电路图连接电路，闭合开关后，测量电阻丝两端的电压U和通过电阻丝的电流I，由R＝eq\f(U,I)计算得到电阻。
图1
2.探究导体电阻与其影响因素的关系
实验探究
项目内容实验目的探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法控制变量法：在长度、横截面积、材料三个因素，b、c、d与a分别有一个因素不同实验原理串联的a、b、c、d电流相同，电压与导体的电阻成正比，测量出它们的电压就可知道电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素二、电阻定律
1.内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
2.公式：R＝ρeq\f(l,S)，式中ρ称为材料的电阻率。
三、电阻率
1.意义：反映材料导电性能的物理量，电阻率越小，材料的导电性能越强。
2.单位：欧姆·米，符号：Ω·m。
3.决定因素：电阻率由导体的材料和温度决定。
4.变化规律：各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化，金属的电阻率随温度升高而增大。
5.应用：电阻温度计、标准电阻等。
四、导体、绝缘体和半导体
导体绝缘体半导体导电
性能好差介于导体和绝缘体之间电阻率
(Ω·m)约10－8～10－6约108～101810－5～106实例各种金属、电解质溶液等陶瓷、塑料、橡胶锗、硅、砷化镓、锑化铟等应用导线等固定导线的绝缘子、导线保护层、用电器外壳热敏电阻、光敏电阻、自动控制设备思考判断
1.导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定。(×)
2.一根阻值为R的均匀电阻线，均匀拉长为原来的2倍，电阻变为4R。(√)
3.由R＝eq\f(U,I)可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。(×)
4.金属电阻随温度变化的原因是热胀冷缩导致金属电阻的长短和横截面积发生变化，所以金属的电阻随温度变化的幅度不大。(×)
5.温度变化导致金属电阻变化的原因是金属的电阻率随温度变化。(√)
对电阻定律的理解
[要点归纳]
1.公式R＝ρeq\f(l,S)是导体电阻的决定式，如图2所示为一块长方体铁块，若通过电流I1，则R1＝ρeq\f(a,bc)；若通过电流I2，则R2＝ρeq\f(c,ab)。
图2
导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质决定的。
2.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。
3.R＝ρeq\f(l,S)与R＝eq\f(U,I)的比较
R＝ρeq\f(l,S)R＝eq\f(U,I)意义电阻定律的表达式，也是电阻的决定式电阻的定义式，R与U、I无关作用提供了测定电阻率的一种方法：ρ＝Req\f(S,l)提供了测定电阻的一种方法：伏安法适用范围适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体纯电阻元件联系导体的电阻取决于导体本身的材料、长度和横截面积，而不是U和I[精典示例]
[例1](多选)某根标准电阻丝的电阻为R，接入电压恒定的电路中，要使接入电路的电阻变为eq\f(1,2)R，可采取的措施是()
A.剪其一半的电阻丝接入
B.并联相同的电阻丝接入
C.串联相同的电阻丝接入
D.对折原电阻丝后再接入
解析由电阻定律R＝ρeq\f(l,S)可知，剪去一半的电阻丝，长度变为原来的eq\f(1,2)，电阻减小为eq\f(1,2)R，选项A正确；并联相同的电阻丝后，横截面积变为原来的2倍，电阻减小为eq\f(1,2)R，选项B正确；串联一根相同的电阻丝后，长度变为原来的2倍，电阻为原来的2倍，选项C错误；对折原电阻丝后，长度变为原来的eq\f(1,2)，横截面积变为原来的2倍，总电阻变为原来的eq\f(1,4)，选项D错误。
答案AB
导体变形后电阻的分析方法
某一导体形状改变后，讨论电阻变化应抓住以下三点：
(1)导体的电阻率不变。
(2)导体的体积不变，由V＝lS可知l与S成反比。
(3