【文档说明】【精准解析】高中物理粤教版选修3-1教师用书：第2章第1节　探究决定导线电阻的因素含解析.pdf，共(11)页，426.192 KB，由envi的店铺上传

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以下为本文档部分文字说明：

第一节探究决定导线电阻的因素[学习目标]1.[物理观念]知道影响导体电阻的因素．2.[科学思维]掌握电阻定律，并能进行有关计算．3.[物理观念]理解电阻率的概念、意义及决定因素．4.[科学探究]体会控制变量的科学探究方法．一、电阻定律的实验探究

1．电阻的定义：导体对电流的阻碍作用．2．伏安法测电阻(1)原理：用电压表测出导体两端的电压，用电流表测出导体中的电流，利用公式R＝UI求出导体的电阻．(2)电路图：(如图所示).3．探究实验(1)合理猜想：影响电阻的因素有导线的材

料、长度和横截面积．(2)探究方法：控制变量法．4．电阻定律(1)内容：导体的电阻R跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比，且还与导体的材料有关．(2)公式：R＝ρlS，式中ρ称为材料的电阻率．二、电阻率1．电阻率的计算：ρ＝SRl．2．电阻率的单位：欧姆·米，符号Ω·m．1．正误

判断(1)由公式R＝UI知，R与U成正比，R与I成反比．(×)(2)在探究电阻与材料间关系时，应控制导体长度及横截面积相同．(√)(3)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定．(×)(4)电阻率是反映导体材料导电性能的物理量，由材料和温度决定．(√)(5)一根阻

值为R的均匀电阻线，其半径变为原来的12时，阻值变为4R.(×)2．(多选)关于电阻率的说法中正确的是()A．电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关B．电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关C．电阻率大的导体，电阻一定很大D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可

用来制作标准电阻BD[电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度l和横截面积S无关，故A错误，B正确；由R＝ρlS知，ρ大R不一定大，故C错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，故D正确．]3．一根阻值为R的均匀电阻丝长为L，横截面积为

S，设温度不变，在下列哪些情况下其电阻值仍为R()A．当L不变，S增大一倍时B．当S不变，L增大一倍时C．当L和S都缩为原来的一半时D．当L和横截面的半径都增大一倍时C[由电阻定律R＝ρLS可知，当L不变S加倍时，电阻减半，故A错误；当S不变L加倍时，电阻加倍

，故B错误；当L和S都减半时，电阻不变，故C正确；当L和横截面半径都加倍时，电阻将减半，故D错误．]电阻定律的理解应用1．公式R＝ρlS的三点注意(1)R＝ρlS是导体电阻的决定式，其中ρ为材料的电阻率，它与材料和温

度有关．(2)导体的电阻由ρ、l、S共同决定，在同一段导体的拉伸或压缩形变中，导体的横截面积、长度都变，但总体积以及电阻率不变．(3)一定材料，一定几何形状导体的电阻还与其接入电路的具体方式有关．2．电阻定律公式R＝ρlS的应用(1)应用电阻定律公式R＝ρ

lS解题时，一般电阻率ρ不变，理解l、S的意义是关键；l是沿电流方向的导体长度，S是垂直于电流方向的横截面积．(2)对于某段导体，由于导体的体积不变，若将导体的长度拉伸为原来的n倍，横截面积必减为原来的1n.根据电阻定律R＝ρlS知电阻变为原来的n2倍．3．R＝

ρlS与R＝UI的区别R＝ρlSR＝UI意义决定式定义式理解说明导体的电阻由ρ、l、S决定，且与l成正比，与S成反比提供了一种测电阻的方法——伏安法．不能认为R与U成正比，与I成反比适用范围金属导体、电解质溶液任何导体联系R＝ρlS对R＝UI补充说明了导体

的电阻不取决于U和I，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积【例1】如图所示，厚度均匀的矩形金属薄片边长ab＝6cm，bc＝3cm.当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为2A；若将C与D接入同一电路中，则电流为()A．9AB．8AC．4AD．3A思路点拨

：(1)A、B接入电路时的“S”和“l”与C、D接入电路时的不同．(2)结合欧姆定律I＝UR求解．B[当A、B接入电路中时，I＝UR＝2A，根据电阻定律R＝ρabbc·ad＝2ρad，即I＝UR＝U·ad2ρ＝2A；当C、D接入同一电路时

，R′＝ρbcab·ad＝ρ2ad，I′＝UR′＝U·2adρ＝4I＝8A，故B正确．]公式R＝ρlS的应用策略(1)公式R＝ρlS中的l是沿电流方向的导体长度，S是垂直于电流方向的横截面积．(2)一定几何形状的导体，电阻的大小与接入电路的具体方式有关，在

应用公式R＝ρlS求电阻时，要注意导体长度和横截面积的确定．(3)一定几何形状的导体当长度和横截面积发生变化时，导体的电阻率不变，体积不变，由V＝Sl可知l和S成反比，这是解决此类电阻问题的关键．[跟进训练]训练角度1.电阻定律的应用1．某金属导线的电阻率为ρ，电阻

为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为()A．4ρ和4RBB．ρ和4RC．ρ和16RD．16ρ和16RC[电阻R＝ρLS，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的14，长度变

为原来的4倍；由于导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体的电阻变为原来的16倍，即16R.由于电阻率受温度的影响，因温度不变，所以电阻率也不变．故A、B、D错误，C正确．]训练角度2.探究

影响电阻的因素2．“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝．现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示．编号材料长度(m)横截面积(mm2)A镍铬合金0.80.8

B镍铬合金0.50.5C镍铬合金0.30.5D镍铬合金0.31.0E康铜丝0.30.5F康铜丝0.80.8(1)电路图中四条金属丝应分别选上表中的________(用编号表示)；(2)在相互交流时，有位同学提出用如图所示的电路，只要将图中P端分别和触点1、2

、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，你认为上述方法是否正确，并说出理由__________________________________________

______________________________________________________________________.[解析](1)用控制变量法研究，选电阻丝时要注意尽量选择有相同参数(材料、长度、横截面积)的；从题述材料可以看出，B、C、E横截面积相同，

B、C、D材料相同，C、D、E长度相同．(2)接不同的电阻时，电流不同，故电阻分得的电压不同，电流与电阻成反比的前提是导体两端的电压一定．[答案](1)BCDE(2)不正确，因为P端分别和触点1、2、3、4相接时，电阻两端的电压不一定相同

，只有电压不变时，利用电流跟电阻成反比的关系，才能探究出导体的电阻与其影响因素的定量关系．电阻率的理解1．电阻率大小与温度的关系(1)金属的电阻率随温度升高而增大．(2)绝缘体和半导体的电阻率随温度升高而减小，并且变化不是线性的．

(3)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．(4)当温度降到－273℃附近时，有些材料的电阻率突然减小到零成为超导体．2．电阻率与电阻的比较电阻率ρ电阻R描述的对象材料导体意义反映材料导电性能的好坏反映导体对电流的阻碍作用的大小

决定因素由材料和温度决定由材料、温度、导体的长度和横截面积共同决定单位欧·米(Ω·m)欧(Ω)联系ρ大，R不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R大，ρ不一定大，导电性能不一定差【例2】关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是()A．导体对电流的

阻碍作用叫作导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才具有电阻B．由R＝UI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C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D．某些金属、合金和化合

物的电阻率随温度降低会突然减小为零D[导体的电阻率由材料本身性质决定，并随温度变化而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端电压及导体中电流大小无关，A、B、C错；电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，D对．]电阻与电阻率辨析(1)导体的电阻越大，说明

导体对电流的阻碍作用越大，不能说明导体的电阻率一定越大．(2)电阻率越大，材料的导电性能越差，但用这种材料制成的电阻不一定大，决定电阻大小的因素和决定电阻率大小的因素是不同的．[跟进训练]3．(多选)对电阻率及其公式ρ＝RSl的理解，正确的是()A．金属铂电阻的电阻率随温度升高而

增大B．电阻率的大小与温度有关，温度越高电阻率越大C．同一温度下，电阻率跟导体电阻与横截面积的乘积成正比，跟导体的长度成反比D．同一温度下，电阻率由所用导体材料的本身特性决定AD[电阻率主要由导体的材料决定，另外还与温度有关，与其他因素无关，C错

，D对；纯金属材料的电阻率随温度的升高而增大，A对；有些材料的电阻率随温度的变化不大，如锰铜合金、镍铜合金，有些材料的电阻率随温度的升高会减小，如半导体材料，B错．][物理观念]电阻电阻率影响导体电阻的

因素[科学探究]1.掌握探究影响导体电阻因素的方法，会设计测量电阻的电路．2．经过合作探究，综合信息得出导体电阻与长度、横截面积的关系．[科学思维]能用控制变量法探究导体电阻与长度、横截面积和材料的关系，并能进行有关计算．1．关于下列电阻和电阻率的说法正确

的是()A．把一根均匀导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B．由ρ＝RSl可知，ρ与R、S成正比，与l成反比C．所有材料的电阻率随温度的升高而增大D．对某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体的体积和

形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大D[导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小，选项A、B、C错误；若导体温度升高时，电阻增大，又不考

虑导体的体积和形状变化，其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，选项D正确．]2．按图所示的接法，一同学将滑动变阻器与一只“6V6～8W”的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．当滑片P向右滑动

时，灯泡将()A．变暗B．变亮C．亮度不变D．可能烧坏灯泡B[由题图可知，滑动变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，选项B正确．]3．如图所示，R1和R2是材

料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，R1边长为2L，R2边长为L，若R1的阻值为8Ω，则R2的阻值为()A．4ΩB．8ΩC．16ΩD．64ΩB[设导体材料厚度为h，根据电阻定律R＝ρlS得R1＝ρ2Lh×2L＝

ρh＝8Ω，R2＝ρLhL＝ρh＝8Ω，B正确．]4．在“探究决定导线电阻的因素”实验中，某实验小组提出了如下猜想：猜想一：导体电阻跟导体长度有关；猜想二：导体电阻跟导体粗细有关；猜想三：导体电阻跟导体材料有关

．同学们想利用如图所示的电路和表中的导体特征验证上述猜想．导体代号长度/m横截面积/mm2材料A1.00.2锰铜B1.00.4锰铜C1.00.6锰铜D0.50.4锰铜E1.50.4锰铜F1.00.6镍铬合金G1.00.6铁(1)请将猜想一的实验设计思路补充完整．选取________和____

____相同、________不同的导体，分别将其接入如图电路中，通过比较电路中________的大小，判断导体电阻的大小．(2)验证猜想三时，若需对比三个实验数据，则应从上表中选取导体________(填写导体代号来进行实验).[解析](1)为了研究导体电阻与导体长度的关系，则需使

导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用的三种导体是B、D、E，分别将其接入如题图电路中．通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小．(2)为了研究导体电阻与导体材料的关系，则需使导体的长度和横截面积相同，材料不同，应选用的三种导体是C、F、G，分别将其接入如题图电路

中．通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小．[答案](1)材料横截面积长度电流(2)C、F、G