高中電阻的教案

2.6《電阻定律》學(xué)案。

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)備，教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ)，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢？為了讓您在使用時更加簡單方便，下面是小編整理的“2.6《電阻定律》學(xué)案”，歡迎閱讀，希望您能閱讀并收藏。

電阻定律學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1、理解電阻定律和電阻率，能利用電阻定律進(jìn)行有關(guān)的分析和計算
2、了解電阻率與溫度的關(guān)系
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種，它是由導(dǎo)體決定的，導(dǎo)體的電阻跟它的有關(guān)；跟它的有關(guān)；跟它的有關(guān)。
2.電阻定律：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度L成，與它的橫截面積成；導(dǎo)體的電阻與有關(guān)。表達(dá)式R=，式中ρ是比例系數(shù)，它與導(dǎo)體的材料有關(guān)，是表征的一個重要的物理量。
3.各種材料的電阻率都隨溫度的變化而，金屬的電阻率隨溫度的升高而，而有些合金電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作。
三、提出疑惑

課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
二、學(xué)習(xí)過程1.控制變量法：
物理學(xué)中，如果想研究一個量與其他幾個量的關(guān)系時，可以采用保持其他量不變，只讓某一個量發(fā)生變化去研究量的變化規(guī)律。
2.比較與
是電阻的定義式，其電阻并不隨電壓、電流的變化而變化，只是可由該式計算電阻。時電阻的決定式，其電阻的大小由導(dǎo)體的材料、橫截面積和長度共同決定。
提供了一種測量R的方法：只要測出U、I就可求出R。提供了一種測導(dǎo)體ρ的方法：只要測出R、L和S就可以求出ρ。
例1如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab=10cm，bc=5cm，當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為1A；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為()
A、4AB、2A?
C、AD、A?
解析：設(shè)將A與B連入電路時，電阻為R1，C與D連入電路時電阻為R2，金屬片厚度為h，
由電阻定律得
所以R1∶R2=4∶1,故后者電流I2=4I1.?
答案選A?
例2某用電器離供電電源距離為L，線路上的電流為I，若要求線路上的電壓降不超過U，已知輸電線的電阻率為ρ，該輸電線的橫截面積最小值是?()
A、ρL/RB、2ρLI/U?
C、U/ρLID、2UL/Iρ?
例3如圖所示，兩只相同的白熾燈L1和L2串聯(lián)接在電壓恒定的電路中.若L1的燈絲斷了，經(jīng)搭絲后與L2.串聯(lián)，重新接在原電路中，則此時L1的亮度與燈絲未斷時比較()
A.不變B.變亮C.變暗D.條件不足，無法判斷
解析：設(shè)兩燈電阻為R1和R2，外加電壓為U，則燈L1消耗的電功率為
.
燈L1斷后重新搭接，R1變小，故上式中變量僅是R1.
注意到為常量，故當(dāng)即時，最小，此時P1最??；當(dāng)R1變小，則變大，結(jié)果P1變小，燈L1變暗.
所以，正確的答案是C.

三、反思總結(jié)

四、當(dāng)堂檢測
1.根據(jù)電阻定律，電阻率對于溫度一定的某種金屬來說，它的電阻率()
A.跟導(dǎo)線的電阻成正比B.跟導(dǎo)線的橫截面積成正比
C.跟導(dǎo)線的長度成反比D.由所用金屬材料的本身特性決定
2.電路中有一段金屬絲長為L，電阻為R，要使電阻變?yōu)?R，下列可行的方法是()
A.將金屬絲拉長至2LB.將金屬絲拉長至4L
C.將金屬絲對折后擰成一股D.將金屬絲兩端的電壓提高到原來的4倍
3.一段粗細(xì)均勻的鎳鉻合金絲，橫截面的直徑為d，電阻為R，如果把它拉成直徑為的均勻細(xì)絲，電阻值將變?yōu)椋ǎ?br> A．B．16RC．256RD．
4.滑動變阻器的原理如圖所示，則下列說法中正確的是()

A.若將a、c兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值增大
B.若將a、d兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值減小
C.若將b、c兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值增大
D.若將a、b兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值不變
5.有一只燈泡的燈絲斷了，通過轉(zhuǎn)動燈泡燈絲接通，再接入電源后，所發(fā)生的現(xiàn)象及其原因是()
A.燈絲電阻變小，通過它的電流變大，根據(jù)P=I2R，電燈變亮
B.燈絲電阻變大，通過它的電流變小，根據(jù)P=I2R，電燈變暗
C.燈絲電阻變小，它兩端的電壓不變，根據(jù)，電燈變亮
D.燈絲電阻變大，它兩端的電壓不變，根據(jù)，電燈變暗
6.兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線A和B，如果把導(dǎo)線A均勻拉長到原來的2倍，導(dǎo)線B對折后擰成一股，然后分別加上相同的電壓，則它們的電阻之比RA:RB為______，相同時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量之比qA:qB為______

課后練習(xí)與提高學(xué)習(xí)
1.關(guān)于材料的電阻率，下列說法中正確的是()
A.把一根長導(dǎo)線截成等長的三段，每段的電阻率是原來的
B.金屬的電阻率隨溫度的升高而增大
C.純金屬的電阻率較合金的電阻率小
D.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量
2.將截面均勻、長為L、電阻為R的金屬導(dǎo)線截去，再拉長至L，則導(dǎo)線電阻變?yōu)?br> ()
A.B.C.D.nR
3.兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中一根均勻拉長到原來的兩倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加上相同的電壓，則在同一時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為()
A.1:4B.1:8C.1:16D.16:l
4.一段長為L，電阻為R的均勻電阻絲，把它拉制成3L長的均勻細(xì)絲后，切成等長的三段，然后把它們并聯(lián)在一起，其電阻值為（）
A．R／3B．3RC．R／9D．R
5.甲乙兩條銅導(dǎo)線質(zhì)量之比M甲:M乙=4:1,長度之比為L甲:L乙=1:4，則其電阻之比R甲：R乙為（）
A．1:1B．1:16C．64:1D．1:64
6.白熾燈接在220V電源上能正常發(fā)光，將其接在一可調(diào)電壓的電源上，使電壓逐漸增大到220V，則下列說法正確的是()
A.電流將逐漸變大
B.電流將逐漸變小
C.每增加1V電壓而引起的電流變化量是相同的
D每增加1V電壓而引起的電流變化量是減小的
7.有四個阻值為R的電阻全部使用，經(jīng)過不同組合可以獲得不同阻值的等效電阻，下列阻值中可以獲得的阻值為()
A.4RB.2RC.RD.0.6R
8.已知銅的電阻率小，合金的電阻率大，鉑的電阻率隨溫度有明顯變化，錳銅合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，則在下列空格處填上合適材料:連接電路的導(dǎo)線用______，電爐的電阻絲用______，電阻溫度計用______，標(biāo)準(zhǔn)電阻用______
9.兩導(dǎo)線長度之比為1∶2，橫截面積之比為3∶4，電阻率之比為5∶6，則它們的電阻之比為______。
10.輸出電壓恒定的電源與一根玻璃管中的水銀柱組成電路，水銀柱中通過的電流為0.1A，今將這些水銀倒進(jìn)另一根玻璃管中，管的內(nèi)徑是原來的2倍.重新與該電源組成電路，則流過水銀柱的電流為______.
11.一根長為0.5m的金屬絲，橫截面積為3.0mm2，在它兩端加上0.15V的電壓時，通過金屬絲的電流為2.0A，求金屬絲的電阻率。

12.A、B兩地相距40km，從A到B兩條輸電線的總電阻為800Ω，若A、B之間某處E兩條輸電線發(fā)生短路，為查明短路地點，在A處接上電源，測得電壓表示數(shù)為10V，小量程電流表讀數(shù)為40mA，如圖所示，則短路處距A多遠(yuǎn)?

8、電路導(dǎo)線需選ρ小的，故選銅；電爐的電阻絲需選ρ大的，故選合金；電阻溫度計需選ρ隨溫度變化明顯的，故選鉑；標(biāo)準(zhǔn)電阻需選ρ隨溫度變化基本穩(wěn)定不變的，故選錳銅合金
9、5∶9
10、1.6A
11

延伸閱讀

電阻定律學(xué)案

【課題】電阻定律學(xué)案編號_________________________

一、知識與技能：
1、理解電阻定律和電阻率，能利用電阻定律進(jìn)行有關(guān)的分析和計算
2、了解電阻率與溫度的關(guān)系
二、過程與方法：
經(jīng)歷影響導(dǎo)體電阻因素的實驗探究過程，知道決定導(dǎo)體電阻大小的因素
三、情感態(tài)度與價值觀：
培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)，積極探索的精神。

課前預(yù)習(xí)學(xué)案

二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種，它是由導(dǎo)體決定的，導(dǎo)體的電阻跟它的有關(guān)；跟它的有關(guān)；跟它的有關(guān)。
2.電阻定律：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度L成，與它的橫截面積成；導(dǎo)體的電阻與有關(guān)。表達(dá)式R=，式中ρ是比例系數(shù)，它與導(dǎo)體的材料有關(guān)，是表征的一個重要的物理量。
3.各種材料的電阻率都隨溫度的變化而，金屬的電阻率隨溫度的升高而，而有些合金電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作。
三、提出疑惑

課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
二、學(xué)習(xí)過程1.控制變量法：
物理學(xué)中，如果想研究一個量與其他幾個量的關(guān)系時，可以采用保持其他量不變，只讓某一個量發(fā)生變化去研究量的變化規(guī)律。
2.比較與
是電阻的定義式，其電阻并不隨電壓、電流的變化而變化，只是可由該式計算電阻。時電阻的決定式，其電阻的大小由導(dǎo)體的材料、橫截面積和長度共同決定。
提供了一種測量R的方法：只要測出U、I就可求出R。提供了一種測導(dǎo)體ρ的方法：只要測出R、L和S就可以求出ρ。
例1如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab=10cm，bc=5cm，當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為1A；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為()
A、4AB、2A?
C、AD、A?
解析：設(shè)將A與B連入電路時，電阻為R1，C與D連入電路時電阻為R2，金屬片厚度為h，
由電阻定律得
所以R1∶R2=4∶1,故后者電流I2=4I1.?
答案選A?
例2某用電器離供電電源距離為L，線路上的電流為I，若要求線路上的電壓降不超過U，已知輸電線的電阻率為ρ，該輸電線的橫截面積最小值是?()
A、ρL/RB、2ρLI/U?
C、U/ρLID、2UL/Iρ?

例3如圖所示，兩只相同的白熾燈L1和L2串聯(lián)接在電壓恒定的電路中.若L1的燈絲斷了，經(jīng)搭絲后與L2.串聯(lián)，重新接在原電路中，則此時L1的亮度與燈絲未斷時比較()
A.不變B.變亮C.變暗D.條件不足，無法判斷
解析：設(shè)兩燈電阻為R1和R2，外加電壓為U，則燈L1消耗的電功率為
.
燈L1斷后重新搭接，R1變小，故上式中變量僅是R1.
注意到為常量，故當(dāng)即時，最小，此時P1最?。划?dāng)R1變小，則變大，結(jié)果P1變小，燈L1變暗.
所以，正確的答案是C.
三、反思總結(jié)

四、當(dāng)堂檢測
1.根據(jù)電阻定律，電阻率對于溫度一定的某種金屬來說，它的電阻率()
A.跟導(dǎo)線的電阻成正比B.跟導(dǎo)線的橫截面積成正比
C.跟導(dǎo)線的長度成反比D.由所用金屬材料的本身特性決定
2.電路中有一段金屬絲長為L，電阻為R，要使電阻變?yōu)?R，下列可行的方法是()
A.將金屬絲拉長至2LB.將金屬絲拉長至4L
C.將金屬絲對折后擰成一股D.將金屬絲兩端的電壓提高到原來的4倍
3.一段粗細(xì)均勻的鎳鉻合金絲，橫截面的直徑為d，電阻為R，如果把它拉成直徑為的均勻細(xì)絲，電阻值將變?yōu)椋ǎ?br> A．B．16RC．256RD．

4.滑動變阻器的原理如圖所示，則下列說法中正確的是()
A.若將a、c兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值增大
B.若將a、d兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值減小
C.若將b、c兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值增大
D.若將a、b兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值不變
5.有一只燈泡的燈絲斷了，通過轉(zhuǎn)動燈泡燈絲接通，再接入電源后，所發(fā)生的現(xiàn)象及其原因是()
A.燈絲電阻變小，通過它的電流變大，根據(jù)P=I2R，電燈變亮
B.燈絲電阻變大，通過它的電流變小，根據(jù)P=I2R，電燈變暗
C.燈絲電阻變小，它兩端的電壓不變，根據(jù)，電燈變亮
D.燈絲電阻變大，它兩端的電壓不變，根據(jù)，電燈變暗
6.兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線A和B，如果把導(dǎo)線A均勻拉長到原來的2倍，導(dǎo)線B對折后擰成一股，然后分別加上相同的電壓，則它們的電阻之比RA:RB為______，相同時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量之比qA:qB為______

A.1:4B.1:8C.1:16D.16:l

電阻定律

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時能夠胸有成竹，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來，減輕高中教師們在教學(xué)時的教學(xué)壓力。那么如何寫好我們的高中教案呢？下面是小編為大家整理的“電阻定律”，供大家參考，希望能幫助到有需要的朋友。

電阻定律 電阻率

教學(xué)目標(biāo)
（一）知識目標(biāo)
l、深化對電阻的認(rèn)識，掌握電阻定律及電阻率的物理意義，并了解電阻率與溫度的關(guān)系
2、知道半導(dǎo)體、超導(dǎo)體及其應(yīng)用．
說明：電阻跟導(dǎo)體的材料、橫截面積、長度之間的關(guān)系，初中已經(jīng)定性地講過．這里，要通過實驗，在復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上，引人電阻率的概念，得出電阻定律．
（二）能力目標(biāo)
1、通過從猜想～研究方法～實驗操作等一系列探索過程，使學(xué)生掌握如何獲取知識，發(fā)展思維能力．
（三）情感目標(biāo)
1、通過對各種材料電阻率的介紹，加強(qiáng)學(xué)生安全用電的意識．
2、通過我國對超導(dǎo)現(xiàn)象的研究介紹，激發(fā)學(xué)生愛國和奮發(fā)學(xué)習(xí)的精神．

教學(xué)建議
本節(jié)需要解決的重點問題是對于電阻定律的理解、掌握和應(yīng)用電阻定律解決有關(guān)問題，由于前面學(xué)生有了部分電路歐姆定律的知識，常常會以為導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓和電流有關(guān)，于是對于電阻理解會存在認(rèn)識上的錯誤．因此在課堂上老師和學(xué)生一起探索（老師動手，學(xué)生觀察），最后用科學(xué)的方法推導(dǎo)定律、得出結(jié)論，這樣就可以加深學(xué)生對知識點的理解滲透．
注意強(qiáng)調(diào)電阻和電阻率都是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，但是二者反映的物理問題不同，電阻反映的是導(dǎo)體對電流的阻礙作用，而電阻率反映的是導(dǎo)體導(dǎo)電性能的好壞．電阻大的導(dǎo)體其制作材料的電阻率并不一定大．
關(guān)于電阻定律的單位，可以讓學(xué)生導(dǎo)出，這樣可以調(diào)動學(xué)生的積極性
銅、鐵、鋁的電阻率講課時要重點說明．
關(guān)于導(dǎo)體教學(xué)，最好以講課、實驗和閱讀相結(jié)合的方式進(jìn)行，可以安排一個演示實驗，就是金屬的電阻率和溫度的關(guān)系，這個實驗做起來很簡單，現(xiàn)象也很明顯，學(xué)生可以很直觀的得出金屬的電阻率隨溫度的升高而增大的關(guān)系．電阻率和溫度有關(guān)，因此在電阻定律其那面要加上“溫度不變”的條件．
關(guān)于電阻溫度計、半導(dǎo)體和超導(dǎo)現(xiàn)象，可以事先組織學(xué)生查閱資料，自學(xué)以后在課堂上利用適當(dāng)?shù)臅r間進(jìn)行交流講演或者是直接在課堂上組織學(xué)生閱讀自學(xué)．之后教師可以通過介紹我國關(guān)于超導(dǎo)的研究和發(fā)展情況，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們努力學(xué)習(xí)，報銷祖國的愛國熱情．

教學(xué)設(shè)計方案

電阻定律

一、教學(xué)目標(biāo)

1、掌握電阻定律及電阻率的物理意義，并了解電阻率與溫度的關(guān)系

2、能用電阻定律解決有關(guān)電路的問題．

3、知道半導(dǎo)體、超導(dǎo)體及其應(yīng)用．

二、重點、難點

電阻定律是本節(jié)的重點內(nèi)容；電阻率對學(xué)生來說比較抽象，是教學(xué)中的難點．

三、教具

電壓表，電流表，直流電源，滑動變阻器，酒精燈，電阻絲（一根），自制電阻絲示教板．

說明：電阻絲示教板上，有電阻絲A，電阻絲B，其中B對折，其長度是A的兩倍，電阻絲C是與A相同且等長的兩根電阻絲并聯(lián)而成．

四、主要教學(xué)過程

（一）提出問題，引入新課

1、為了改變電路中的電流，應(yīng)該如何操作？

根據(jù)歐姆定律可知，只要增加導(dǎo)體兩端的電壓或降低倒導(dǎo)體的電阻即可．

2、給定一個導(dǎo)體，如何測量它的電阻？（學(xué)生自己設(shè)計電路）

從上述問題可以看出，導(dǎo)體的電阻與兩端的電壓以及通過導(dǎo)體的電流無關(guān)，那么導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的哪些因素有關(guān)呢？

（二）新課教學(xué)

1、探索定律——電阻定律

（1）影響電阻的因素可能有哪些呢：（材料、長度、橫截面積、溫度……）

（2）解決辦法——控制變量法

（3）演示實驗(思路)

A、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗電路圖（教師投影打出）

B、出示電阻定律示教板、說明板上的幾種金屬材料

C、引導(dǎo)學(xué)生連接電路，并說明注意事項

D、依次對三種金屬材料的電阻進(jìn)行測量

E、對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析

a）定性觀察——R與材料、長度、橫接面積有關(guān)

b）定理推導(dǎo)

教學(xué)設(shè)計方案

電阻定律

一、教學(xué)目標(biāo)

1、掌握電阻定律及電阻率的物理意義，并了解電阻率與溫度的關(guān)系

2、能用電阻定律解決有關(guān)電路的問題．

3、知道半導(dǎo)體、超導(dǎo)體及其應(yīng)用．

二、重點、難點

電阻定律是本節(jié)的重點內(nèi)容；電阻率對學(xué)生來說比較抽象，是教學(xué)中的難點．

三、教具

電壓表，電流表，直流電源，滑動變阻器，酒精燈，電阻絲（一根），自制電阻絲示教板．

說明：電阻絲示教板上，有電阻絲A，電阻絲B，其中B對折，其長度是A的兩倍，電阻絲C是與A相同且等長的兩根電阻絲并聯(lián)而成．

四、主要教學(xué)過程

（一）提出問題，引入新課

1、為了改變電路中的電流，應(yīng)該如何操作？

根據(jù)歐姆定律可知，只要增加導(dǎo)體兩端的電壓或降低倒導(dǎo)體的電阻即可．

2、給定一個導(dǎo)體，如何測量它的電阻？（學(xué)生自己設(shè)計電路）

從上述問題可以看出，導(dǎo)體的電阻與兩端的電壓以及通過導(dǎo)體的電流無關(guān)，那么導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的哪些因素有關(guān)呢？

（二）新課教學(xué)

1、探索定律——電阻定律

（1）影響電阻的因素可能有哪些呢：（材料、長度、橫截面積、溫度……）

（2）解決辦法——控制變量法

（3）演示實驗(思路)

A、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗電路圖（教師投影打出）

B、出示電阻定律示教板、說明板上的幾種金屬材料

C、引導(dǎo)學(xué)生連接電路，并說明注意事項

D、依次對三種金屬材料的電阻進(jìn)行測量

E、對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析

a）定性觀察——R與材料、長度、橫接面積有關(guān)

b）定理推導(dǎo)

（3）實施過程

按如圖（b）所示電路，依次將A、B、C三段電阻絲分別接入電路中，利用測出三段電阻絲電阻，并加以比較．

應(yīng)指出：B電阻絲長度是A的2倍，測出電阻也約為A的2倍．

說明：

①,C電阻絲與A等長，為了改變橫截面積，C的兩根電阻絲并排連入電路中，相當(dāng)于橫截面積增加1倍，測出電阻比A電阻小，約為A電阻的一半．

②可以寫成，其中對同一材料導(dǎo)體．不變，不同材料導(dǎo)體．不同．反映了材料導(dǎo)電性質(zhì)，稱作電阻率，用表示．

③電阻率，這提供了一種測量的方法．

當(dāng)㎡，m時，在數(shù)值上等于．

強(qiáng)調(diào)：的大小由導(dǎo)體材料決定．

的大小與溫度有關(guān)，一般隨溫度升高而增大．

實驗3：把單獨一根電阻絲接入前圖所示電路中，測出電阻來，用酒精燈加熱．再看電壓表、電流表讀數(shù)，可以計算出電阻，從而判斷電阻增大了．

④總結(jié)：電阻定律

導(dǎo)體電阻跟它長度成正比，跟它的橫截面積成反比．

（三）復(fù)習(xí)鞏固

導(dǎo)體兩端電壓不變，導(dǎo)體電阻率，長，橫截面積，問經(jīng)過秒后，通過導(dǎo)體任一截面的電量．

若、不變，導(dǎo)體材料也不變，要讓通過導(dǎo)體橫截面的電量加倍，可采用什么辦法？

若、及導(dǎo)體體積都不變，導(dǎo)體材料給定，要讓通過導(dǎo)體截面的電量加倍，可采用什么辦法？

探究活動

1、討論：如何測定液體的電阻率？
2、實驗設(shè)計：測定水的電阻率。
3、數(shù)據(jù)處理：選定某種金屬導(dǎo)體，描繪起電阻率與溫度之間的關(guān)系曲線。

高二物理電阻定律

做好教案課件是老師上好課的前提，大家應(yīng)該在準(zhǔn)備教案課件了。教案課件工作計劃寫好了之后，才能更好的在接下來的工作輕裝上陣！哪些范文是適合教案課件？下面是小編精心收集整理，為您帶來的《高二物理電阻定律》，歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！

第5節(jié)焦耳定律
要點電動機(jī)模型
1．電動機(jī)的等效處理
圖2－5－2
電動機(jī)是一種非純電阻性用電器，它把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和熱能．在電路計算中，常把電動機(jī)等效為阻值等于其內(nèi)阻的電阻rD和無電阻的轉(zhuǎn)動線圈D串聯(lián)而成，如圖2－5－2所示，電流通過rD時把電能轉(zhuǎn)化為熱能，而線圈D把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
2．輸入功率：電動機(jī)的總功率．由電動機(jī)電路的電流和電壓決定，計算：P總＝UI.
3.
圖2－5－3
輸出功率：電動機(jī)做有用功的功率．如圖2－5－3所示，P出＝mgv(設(shè)重物勻速上升)．
4．熱功率：電動機(jī)線圈上有電阻，電流通過線圈時要發(fā)熱、熱功率P熱＝I2r.
5．功率關(guān)系P總＝P出＋P熱．
6．電動機(jī)的效率η＝P出P總×100%.
7．解決電動機(jī)問題注意分兩種情況：
(1)當(dāng)電動機(jī)正常工作時，要分別搞清電動機(jī)的總功率、輸出功率和熱功率．
(2)當(dāng)電動機(jī)因故障或其他原因不轉(zhuǎn)動時，相當(dāng)于一個純電阻電路.

1．純電阻電路和非純電阻電路的有何區(qū)別？
純電阻電路非純電阻電路
元件特點電路中只有電阻元件除電阻外還包括能把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的用電器
歐姆定律遵從歐姆定律I＝UR
不遵從歐姆定律：UIR或IUR

能量轉(zhuǎn)化電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能電流做功除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外還要轉(zhuǎn)化為其他形式的能
元件舉例電阻、電爐絲等電動機(jī)、電解槽等
2.電功和電熱間的有何關(guān)系？
項目電功電熱
電功與電熱的比較電功實質(zhì)是靜電力移動電荷做的功，W＝qU＝UIt電熱是由于電流的熱效應(yīng)，電流通過導(dǎo)體發(fā)熱，Q＝I2Rt
電功與電熱
的聯(lián)系與區(qū)別純電阻電路中，
U＝IR，UIt＝I2Rt＝U2t/R
電功等于電熱非純電阻電路中電流通過導(dǎo)體時，不僅發(fā)熱，而且還能做功、電解、形成磁場等等．在非純電阻電路中電功大于電熱，即WQ，UItI2Rt
電功率與電熱
功率的關(guān)系純電阻電路中，
P＝UI＝I2R＝U2R
非純電阻電路中UII2R，U2Rt既不能表示電功，也不能表示電熱

一、電功的計算
【例1】一根電阻絲，通過2C的電荷量所消耗的電能是8J．若在相同的時間內(nèi)通過4C的電荷量，該電阻絲上所加電壓和消耗的電能分別是()
A．4V,16JB．8V,16J
C．4V,32JD．8V,32J
答案D
解析利用W＝qU可求出電壓U1，再由I＝qt＝UR可以求出U2，然后利用W＝qU求W2.
設(shè)電阻絲電阻為R，開始所加電壓U1，則W1＝q1U1
即8＝2U1，故U1＝4V.
設(shè)后來所加電壓為U2，產(chǎn)生的熱量為W2，則
I2＝q2t＝U2R①
又I1＝q1t＝U1R②
由①②得U2＝q2q1U1＝42×4V＝8V
W2＝q2U2＝4×8J＝32J
二、電功和電熱的區(qū)別
【例2】一直流電動機(jī)線圈內(nèi)阻一定，用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動，在線圈兩端加電壓為0.3V，電流為0.3A．松開轉(zhuǎn)軸，在線圈兩端加電壓為2V時，電流為0.8A，電動機(jī)正常工作．求該電動機(jī)正常工作時，輸入的電功率是多少？電動機(jī)的機(jī)械功率是多少？
答案1.6W0.96W
解析電動機(jī)不轉(zhuǎn)動時，其消耗的電功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故可視為純電阻電路，由歐姆定律得電動機(jī)線圈內(nèi)阻：
r＝UI＝0.30.3Ω＝1Ω
電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能，
其輸入的電功率為：P入＝I1U1＝0.8×2W＝1.6W
電動機(jī)的機(jī)械功率
P機(jī)＝P入－I21r＝1.6W－0.82×1W＝0.96W

1.家用電飯鍋有兩種工作狀態(tài)，
圖2－5－4
一是鍋內(nèi)水燒開前的加熱狀態(tài)，一是水燒開后的保溫狀態(tài)，其電路如圖2－5－4所示．R1是一電阻，R2是加熱用的電阻絲，則電飯鍋()
A．S閉合時為保溫狀態(tài)
B．S斷開時為加熱狀態(tài)
C．S閉合時為加熱狀態(tài)
D．S斷開時為保溫狀態(tài)
答案CD
2．在電動機(jī)正常工作時，每秒鐘電流做功和每秒鐘內(nèi)電樞上產(chǎn)生的熱量的關(guān)系，下列說法中正確的是()
A．電功等于電熱
B．電功等于電熱的2倍
C．電功等于電動機(jī)輸出的機(jī)械能
D．電熱僅為電功的一部分
答案D
3．關(guān)于電功和焦耳熱，下列說法錯誤的是()
A．在純電阻電路中，計算電功可用公式W＝I2Rt
B．在非純電阻電路中，計算電功可用公式W＝I2Rt
C．在純電阻電路中，計算焦耳熱可用公式Q＝I2Rt
D．在非純電阻電路中，計算焦耳熱可用公式Q＝IUt
答案B
4．用一個額定電壓為220V的電熱水器煮沸一壺水需要ts，如果不考慮電熱水器的電熱損失和電熱絲電阻受溫度的影響，那么()
A．當(dāng)線路電壓為110V時，煮沸一壺水需要2ts
B．當(dāng)線路電壓為110V時，煮沸一壺水需要4ts
C．當(dāng)線路電壓為55V時，煮沸一壺水需要4ts
D．當(dāng)線路電壓為55V時，煮沸一壺水需要16ts
答案BD
解析由公式Q＝U2Rt，煮沸一壺水所需的熱量為Q＝2202RtJ．當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉淼?2時，所需熱量沒變，因此時間要變?yōu)樵瓉淼?倍，即4ts，選項B正確．當(dāng)電壓變?yōu)樵瓉淼?4時，時間要變?yōu)樵瓉淼?6倍，即16ts，選項D正確.

題型一功率問題的實驗考查
某同學(xué)利用圖1所示的電路研究燈泡L1(6V，1.5W)、L2(6V,10W)的發(fā)光情況(假設(shè)燈泡電阻恒定)，圖2為實物圖．
圖1
圖2

(1)他分別將L1、L2接入圖1中的虛線框位置，移動滑動變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時，發(fā)現(xiàn)燈泡均能正常發(fā)光．在圖2中用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連線補(bǔ)充完整．
(2)接著他將L1和L2串聯(lián)后接入圖1中的虛線框位置，移動滑動變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時，發(fā)現(xiàn)其中一個燈泡亮而另一個燈泡不亮，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是________________________________．
(3)現(xiàn)有如下器材：電源E(6V，內(nèi)阻不計)，燈泡L1(6V，1.5W)、L2(6V,10W)、L3(6V,10W)，單刀雙擲開關(guān)S，在圖3中設(shè)計一個機(jī)動車轉(zhuǎn)向燈的控制電路：當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與1相接時，信號燈L1亮，右轉(zhuǎn)向燈L2亮而左轉(zhuǎn)向燈L3不亮；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與2相接時，信號燈L1亮，左轉(zhuǎn)向燈L3亮而右轉(zhuǎn)向燈L2不亮．

圖3
思維步步高燈泡正常發(fā)光時各個燈泡的電阻是什么？燈泡的電阻對接入a電路燈泡的亮度產(chǎn)生什么影響？這為圖3中提供了什么隱含條件？在進(jìn)行實際線路連接時滑動變阻器應(yīng)該接幾個接線柱？
解析兩個額定電壓為6V接在電壓為6V的分壓器上可以正常發(fā)光，電阻R＝U2P，當(dāng)把兩個額定電壓相同的燈泡接在6V的分壓器間，發(fā)現(xiàn)一個發(fā)光一個不發(fā)光，說明功率分配不相等，由于兩個燈泡的額定電壓雖然相同，但是電阻阻值不相同，所以燈泡L2分壓很少，而燈泡L1上的電壓雖然不是額定電壓，但是分壓很大，也能夠發(fā)光．當(dāng)L1和哪一個燈泡(L2、L3其中一個)處于同一個支路，哪個燈泡都不亮，當(dāng)開關(guān)與1相接時，信號燈L1亮，右轉(zhuǎn)向燈L2亮而左轉(zhuǎn)向燈L3不亮；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與2相接時，信號燈L1亮，左轉(zhuǎn)向燈L3亮而右轉(zhuǎn)向燈L2不亮．從而達(dá)到了轉(zhuǎn)向的目的．
答案(1)如下圖所示
(2)由于比小得多，燈泡分得的電壓很小，雖然有電流流過，但功率很小，不能發(fā)光．
(3)如下圖所示
拓展探究一個用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U的關(guān)系圖象如圖4(a)所示，將它與兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端，三個用電器消耗的電功率均為P，現(xiàn)將它們連接成如圖(b)所示的電路，接在該電源的兩端，設(shè)電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2，它們之間的大小關(guān)系有()
圖4
A．P1＝4PDB．PD＝P/4
C．PD＝P2D．P14P2
答案D
串并聯(lián)電路的功率分配原則：①串聯(lián)電路中各個電阻消耗的功率之比等于電阻之比．②并聯(lián)電路中各個電阻上的消耗功率之比等于電阻比的倒數(shù)．③不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，消耗的總功率等于各個電阻上消耗的功率之和.
電功和電熱的區(qū)別
抽油煙機(jī)是現(xiàn)代廚衛(wèi)不可缺少的用具，下表是“惠康牌”家用抽油煙機(jī)說明書中的主要技術(shù)參數(shù)表．用多用表測量得兩只電動機(jī)的線圈電阻均為R＝90Ω.若保險絲的熔斷電流是保險絲允許通過的電流的1.5倍，啟動時電動機(jī)當(dāng)作純電阻處理，則
(1)這種抽油煙機(jī)保險絲的熔斷電流不得低于多少？
(2)兩電動機(jī)每分鐘消耗的電能為多少？
(3)兩電動機(jī)每分鐘所做的有用功是多少？
(4)這種油煙機(jī)的機(jī)械效率是多少？
參數(shù)表：
額定電壓(兩電機(jī)、照明燈)AC220V50Hz
額定輸入功率2×185W
抽排風(fēng)量(兩電機(jī)同時工作)≥15m3/min
風(fēng)壓(兩電機(jī)同時工作)≥300Pa
照明燈40W
排煙管內(nèi)徑150mm
思維步步高電動機(jī)啟動過程和工作過程有何不同？啟動過程中電功的作用是什么？工作過程中電功分為幾部分？電動機(jī)的有用功部分是做什么工作？效率的計算方法是什么？
解析(1)電動機(jī)啟動時通過的電流大于正常工作時的電流，所以保險絲的熔斷電流應(yīng)以啟動時通過的電流來確定．I＝UR×2＋P燈U＝5.1A．所以保險絲的熔斷電流至少：I′＝1.5I＝7.7A.
(2)兩電動機(jī)每分鐘消耗的電能E＝2Pt＝22200J
(3)電動機(jī)所做的有用功是用于排風(fēng)的，故兩電動機(jī)每分鐘所做的有用功為：
W＝PΔV＝300×15J＝4500J
(4)該抽油煙機(jī)的效率η＝WE×100%＝20.3%
答案(1)7.7A(2)22200J(3)4500J(4)20.3%
拓展探究日常生活用的電吹風(fēng)中有電動機(jī)和電熱絲，電動機(jī)帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，得到的熱風(fēng)可將頭發(fā)吹干．設(shè)電動機(jī)線圈的電阻為R1，它與電熱絲的電阻R2相串聯(lián)，接到直流電源上，電吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U，通過的電流為I，消耗的電功率為P，則以下選項正確的是()
A．IUPB．IU＝P
C．PI2(R1＋R2)D．P＝I2(R1＋R2)
答案BC
解析根據(jù)電功率的定義：P＝UI，可知選項B正確；電功率分為三部分：線圈消耗的熱功率、電熱絲消耗的熱功率、電動機(jī)工作時轉(zhuǎn)化為風(fēng)能的功率．
電功和電熱并不是始終相等，一般情況下電功要大于電熱．解決此類問題注意電流做功都轉(zhuǎn)化為哪些能量，例如內(nèi)能、機(jī)械能、化學(xué)能等.

一、選擇題

1．關(guān)于三個公式：(1)P＝UI；(2)P＝I2R；(3)P＝U2R，下列敘述正確的是()
A．公式(1)適用于任何電路的電熱功率
B．公式(2)適用于任何電路的電熱功率
C．公式(1)、(2)、(3)適用于任何電路電功率
D．以上都不正確
答案D
2．一只普通的家用照明白熾燈，額定功率為40W，正常發(fā)光時，通過它的電流與下列哪一個值較為接近()
A．20AB．2AC．0.2AD．0.02A
答案C
解析家用照明白熾燈的額定功率為40W，額定電壓為220V，根據(jù)P＝UI，可得電流大約為0.2A.
3．兩只燈泡L1、L2分別標(biāo)有“110V,60W”和“110V,110W”，另外有一只滑動變阻器R，將它們連接后接入220V的電路中，要求兩燈泡都正常發(fā)光，并使整個電路消耗的總功率最小，應(yīng)使用下面哪個電路()
答案B
解析根據(jù)P=可知，燈泡、的電阻，燈泡的連接方式，要么串聯(lián)，要么并聯(lián)，根據(jù)電壓跟電阻成正比分配，兩燈泡串聯(lián)接入220V的電路，要使每盞燈泡的電壓均為110V，應(yīng)在電阻大的L1上并聯(lián)電阻．
4．如圖5所示電路，
圖5
電動機(jī)M轉(zhuǎn)動起來后，將滑動變阻器的滑動觸頭向左移動時，電動機(jī)中產(chǎn)生的電熱Q隨電壓表測得的電壓U和電流表測得的電流I而變化的情況是(電動機(jī)線圈的電阻可以認(rèn)為是不變的)()
A．Q跟電流I的平方成正比
B．Q跟電壓U的平方成正比
C．Q跟電壓U與電流I的乘積成正比
D．Q跟電壓U與電流I的比值成正比
答案A
解析由于電動機(jī)是非純電阻電路，電功不等于電熱，電熱Q＝I2Rt，與電流的平方成正比．但不能認(rèn)為Q＝UI.
5．下面列出了不同品牌的電視機(jī)、電風(fēng)扇、空調(diào)機(jī)和電冰箱銘牌的主要項目，試判斷正常工作時，其中功率最大的是()
AB
CD
答案D
解析顯然正常工作時電視機(jī)功率為85W．電冰箱的功率為70W，電風(fēng)扇的功率為65W，空調(diào)機(jī)的最大功率為P＝UI＝1364W，因此，功率最大的是空調(diào)機(jī)．
6．兩個電阻，R1＝8Ω，R2＝2Ω，并聯(lián)在電路中，欲使這兩個電阻消耗的電功率相等，可行的辦法是()
A．用一個阻值為2Ω的電阻與R2串聯(lián)
B．用一個阻值為1Ω的電阻與R2串聯(lián)
C．用一個阻值為6Ω的電阻與R1串聯(lián)
D．用一個阻值為2Ω的電阻與R1串聯(lián)
答案A
7.
圖6
一幢居民樓住著生活水平各不相同的24戶居民，所以整幢居民樓里有各種不同的電器，例如電爐、電視機(jī)、微波爐、電腦等等．停電時，用歐姆表測得A、B間的電阻為R；供電后，各家電器同時使用，測得A、B間電壓為U，進(jìn)線電流為I，如圖6所示，則計算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是()
A．P＝I2RB．P＝U2/R
C．P＝IUD．P＝Wt
答案CD
二、計算論述題
8．一臺國產(chǎn)XQB30－13型自動洗衣機(jī)說明書中所列的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表，試根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)計算：
額定電壓220V
額定頻率50Hz
額定洗衣、脫水功率360W
額定洗衣、脫水容量3kg
整機(jī)質(zhì)量33kg
外形尺寸(長×寬×高)(542×550×920)mm3
(1)這臺洗衣機(jī)在額定電壓下洗衣或脫水時，通過洗衣機(jī)的電流強(qiáng)度是多大？
(2)若洗衣、脫水的累計時間為40min，則洗衣機(jī)耗電多少？
答案(1)1.636A(2)8.64×105J
解析由說明書可知P＝360W，又由P＝UI可知
I＝PU＝360220A＝1.636A.
(2)W＝Pt＝360×40×60J＝8.64×105J.
9．某房間的入戶電源線如圖7所示，現(xiàn)有工作電壓為220V的用電器如下：100W的燈泡6只，220W的電視機(jī)1臺，1000W的電冰箱1臺，1500W的洗衣機(jī)1臺，700W的微波爐1臺和1000W的暖風(fēng)機(jī)1臺，還有三只額定電流均為8A的保險盒，將上述電器全部合理地接入電路，畫出接線圖，電器用后面指定的符號表示，例如功率為100W的燈泡用表示，功率為220W的電視機(jī)用電視機(jī)220W表示，保險盒用表示，圖中a是火線，b是零線．

圖7
答案見解析圖
解析要將各用電器分配到三條線路上，重點是要滿足電路中的電流強(qiáng)度不能超過保險盒的額定電流8A的要求．因此，首先計算每條線路最大負(fù)荷是多少，因為P＝IU＝8×220W＝1760W，即每條線路的用電器的總功率不能超過1760W，然后再將各用電器平均分到三條線路上．另外，還應(yīng)注意的是保險盒一定要接在火線上．按上述要求，可接成如下圖所示的電路．

10．一輛電動自行車的銘牌上給出了如下表的技術(shù)參數(shù)：
規(guī)格后輪驅(qū)動直流電機(jī)
車型26″電動自行車額定輸出功率120W
整車質(zhì)量30kg額定電壓40V
最大載量120kg額定電流3.5A
質(zhì)量為M＝70kg的人騎此電動自行車沿平直公路行駛，所受阻力F阻恒為車和人總重的k＝0.02倍．g取10m/s2.求：
(1)此車電機(jī)的內(nèi)阻和正常工作時的效率．
(2)在電機(jī)正常工作時，人騎車行駛的最大速度．
(g取10m/s2)
答案(1)1.63Ω85.7%(2)6m/s
解析(1)由表可知，電機(jī)的輸出功率為P出＝120W，額定電壓為U0＝40V，額定電流為I0＝3.5A
電機(jī)正常工作時輸入功率為
P入＝U0I0＝40×3.5W＝140W
所以電機(jī)的效率為
η＝P出P入×100%＝120140×100%＝85.7%
設(shè)電機(jī)的內(nèi)阻為r，則由歐姆定律知：P入－P出＝I20r
解得r＝1.63Ω
(2)設(shè)車的質(zhì)量為m，由題意知，行駛時所受阻力為：
F阻＝k(M＋m)g
當(dāng)達(dá)到最大速度vm時，應(yīng)用P出＝F阻vm
解得vm＝6m/s

第6節(jié)電阻定律
要點一滑動變阻器的使用方法
1．原理：利用改變連入電路的電阻絲的長度來改變電阻．
2．構(gòu)造：如圖2－6－3所示是滑動變阻器的原理圖．AB是一根純金屬桿，其電阻可視為零．CD是電阻較大、長度較長的電阻絲，P是滑片，能將AB桿與電阻絲CD連通．若將AB直接接入電路當(dāng)中，其電阻為零；若將CD直接接入電路中，電阻是整個電阻絲的電阻；正確的連接方法是接A與D或B與C或A與C或B與D，即“一上一下”．如接A與D，連入電路的電阻就是DP部分，當(dāng)P滑到A端時電阻最大．
圖2－6－3
3．滑動變阻器的缺點：不能顯示連入電路中的電阻的具體阻值．而實驗室中的另一常用變阻器件——變阻箱卻能顯示電阻的值．
要點二電阻的相關(guān)問題
1．導(dǎo)體電阻的微觀解釋
導(dǎo)體內(nèi)除了有大量能自由移動的自由電荷以外，還有不能自由移動的其它粒子．當(dāng)導(dǎo)體建立起電場以后，自由電荷在靜電力的作用下定向移動，形成電流，如金屬導(dǎo)體，自由電子定向移動．按理說，這些自由移動的電子應(yīng)做加速運(yùn)動，速度越來越快，但是自由電子在移動過程中，不可避免地要與金屬正離子發(fā)生碰撞，這一碰撞使電子的定向移動速率減慢，而使金屬正離子的熱振動加劇，從而使電勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(即所謂的電流的熱效應(yīng))．這種碰撞阻礙了自由電子的定向運(yùn)動．電阻就是表示這種阻礙作用的物理量．
2．對電阻定律的理解
電阻定律是一個實驗定律，是通過實驗總結(jié)出來的，使用時應(yīng)注意以下幾點：
(1)導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，由導(dǎo)體本身的因素決定．
(2)電阻率ρ反映了導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的好壞，決定于材料和溫度．對金屬導(dǎo)體，溫度升高，ρ增大；對半導(dǎo)體和絕緣體，溫度升高，ρ減??；對錳銅合金和鎳銅合金溫度變化，ρ幾乎不變．
(3)公式R＝ρlS只適用于柱形金屬導(dǎo)體．
(4)由R＝ρlS變形可得ρ＝RSl可求得導(dǎo)體材料的電阻率，但是該電阻及電阻率是這種材料在某一特定溫度下的電阻及電阻率，因為電阻率隨溫度變化而變化.
1.如何對比R＝ρlS和R＝UI？
公式

比較內(nèi)容R＝ρlS
R＝UI

區(qū)別電阻定律的表達(dá)式，也是電阻決定式電阻的定義式
說明了電阻由導(dǎo)體的哪些因素決定，可以說R與l成正比，與S成反比提供了測定電阻的手段，并不能說電阻與U和I有關(guān)系
只適用于金屬導(dǎo)體適用于純電阻元件
聯(lián)系R＝ρlS對R＝UI補(bǔ)充說明了導(dǎo)體的電阻不取決于U和I，而是取決于導(dǎo)體本身的材料、長度和橫截面積

2．金屬電阻率與溫度有什么關(guān)系？
實驗表明，純金屬的電阻率隨溫度的變化與純金屬電阻一樣，也比較有規(guī)律．當(dāng)溫度的變化范圍不大時，電阻率與溫度之間近似地存在著如下的線性關(guān)系：
ρ＝ρ0(1＋at)
式中ρ表示溫度為t℃時的電阻率，ρ0表示0℃時的電阻率．不同材料的a是不同的．
在室溫時，金屬導(dǎo)體的電阻率約為10－8～10－6Ωm，絕緣體的電阻率一般為108～1018Ωm，半導(dǎo)體材料的電阻率介于兩者之間，為10－5～106Ωm.絕緣體和半導(dǎo)體的電阻率除了大小與金屬導(dǎo)體差別很大外，它們隨溫度變化的規(guī)律也與金屬導(dǎo)體不相同．一般都隨溫度的升高而急劇減小，而且變化也不是線性的．
一、電阻定律的應(yīng)用
【例1】如圖2－6－4所示，
圖2－6－4
一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)線長1200m，在兩端點A、B間加上恒定電壓時，測得通過導(dǎo)線的電流為0.5A，若剪去BC段，在A、C兩端加同樣電壓時，通過導(dǎo)線的電流變?yōu)?.6A，則剪去的BC段多長？
答案200m
解析設(shè)整個導(dǎo)線AB的電阻為R1，其中AC段的電阻為R2，根據(jù)歐姆定律：U＝I1R1＝I2R2，則R2R1＝I1I2＝0.50.6＝56.再由電阻定律，導(dǎo)線的電阻與其長度成正比，所以AC段導(dǎo)線長：l2＝R2R1l1＝56×1200m＝1000m．由此可知，剪去的導(dǎo)線BC段的長度為：lx＝l1－l2＝200m.
二、電阻和電阻率的理解
【例2】關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說法中，正確的是()
A．導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫做導(dǎo)體的電阻，因此，只有導(dǎo)體有電流通過時，才具有電阻
B．由R＝UI可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比
C．將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一
D．某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度降低會突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象．發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象時，溫度不為絕對零度
答案D
解析導(dǎo)體的電阻率由材料本身性質(zhì)決定，并隨溫度而變化，導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積有關(guān)，與導(dǎo)體兩端電壓及導(dǎo)體中電流大小無關(guān)，A、B、C錯，電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，電阻率常與溫度有關(guān)，存在超導(dǎo)現(xiàn)象，D對.

1.關(guān)于電阻率，下列說法正確的是()
A．電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導(dǎo)電性能越好
B．各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率一般隨溫度升高而增大
C．所謂超導(dǎo)體，當(dāng)其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變?yōu)榱?br> D．某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常用它們制作標(biāo)準(zhǔn)電阻
答案BCD
解析電阻率越大的材料導(dǎo)電性能越差，A錯；金屬的電阻率一般隨溫度升高而增大，B對；溫度降到臨界溫度時，導(dǎo)體的電阻消失，導(dǎo)體成為超導(dǎo)體，C對；標(biāo)準(zhǔn)電阻要求阻值穩(wěn)定，D對．
2．有Ⅰ、Ⅱ兩根不同材料的電阻絲，長度之比為L1∶L2＝1∶5，橫截面積之比為S1∶S2＝2∶3，電阻之比為R1∶R2＝2∶5，外加電壓之比為U1∶U2＝1∶2，則它們的電阻率之比為()
A．2∶3B．4∶3C．3∶4D．8∶3
答案B
3．如圖2－6－5所示，
圖2－6－5
均勻的長方形薄片合金電阻板abcd，ab邊長為L1，ad邊長為L2，當(dāng)端點Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ、Ⅳ分別接入電路時，RⅠⅡ∶RⅢⅣ是()
A．L1∶L2B．L2∶L1
C．L21∶L22D．L22∶L21
答案D
解析令電阻板厚為d，當(dāng)端點Ⅰ、Ⅱ接入電路時，導(dǎo)體的長為L2，橫截面積為L1d，根據(jù)電阻定律RⅠⅡ＝ρlS＝ρL2L1d.同理，RⅢⅣ＝ρL1L2d，所以RⅠⅡ∶RⅢⅣ＝L22∶L21.
4．一根粗細(xì)均勻的金屬裸導(dǎo)線，若把它均勻拉長為原來的3倍，電阻變?yōu)樵瓉淼腳_______倍．若將它截成等長的三段再絞合成一根，它的電阻變?yōu)樵瓉淼腳_______(設(shè)拉長與絞合時溫度不變)．
答案919
解析金屬原來的電阻為R＝ρLS，拉長后長度變?yōu)?L，因體積V＝SL不變，所以導(dǎo)線面積變?yōu)樵瓉淼?/3，即S/3，故拉長為原來的3倍后，電阻R′＝ρ3LS/3＝9ρLS＝9R，同理，R″＝ρL/33S＝ρL9S＝19R.

題型一電阻定律的常規(guī)考查
一根阻值為R的均勻電阻絲，在下列哪些情況中其阻值仍為R(設(shè)溫度不變)()
A．當(dāng)長度不變，橫截面積增大一倍時
B．當(dāng)橫截面積不變，長度增加一倍時
C．當(dāng)長度和橫截面半徑都縮小一倍時
D．當(dāng)長度和橫截面積都擴(kuò)大一倍時
思維步步高電阻定律的表達(dá)式是什么？當(dāng)電阻絲的橫截面積和長度變化時電阻值受到怎樣的影響？如果把電阻定律的公式進(jìn)行變形，變成與體積有關(guān)的因素，應(yīng)該是什么樣的表達(dá)式？
解析當(dāng)橫截面積增大一倍時，電阻減小一倍(長度不變)；當(dāng)長度增加一倍時，電阻增加一倍(面積不變)；當(dāng)同時增加一倍時，電阻不變．
答案D
拓展探究把兩根同種材料的電阻絲分別連在兩個電路中，甲電阻絲長L，直徑為d，乙電阻絲長2L，直徑為2d.要使它們消耗的電功率相等，加在兩電阻絲上的電壓比U甲∶U乙應(yīng)是()
A．1∶1B．2∶1C.2∶2D.2∶1
答案D
①當(dāng)溫度保持不變時，導(dǎo)線的電阻和長度成正比，和橫截面積成反比，可以推導(dǎo)出和體積有關(guān)的公式用來解決導(dǎo)線被拉長或折斷后并在一起的情況．②當(dāng)溫度發(fā)生變化時，電阻率發(fā)生變化．③一些材料在特定的溫度下能夠產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象.
題型二電阻定律的實驗考查
某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時，電阻與截面積的關(guān)系，選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線，進(jìn)行了如下實驗：
(1)該同學(xué)經(jīng)實驗測量及相關(guān)計算得到如下數(shù)據(jù)：
電阻R/Ω121.050.023.910.03.1
導(dǎo)線直徑d/mm0.8010.9991.2011.4941.998
導(dǎo)線截面積S/mm20.5040.7841.1331.7533.135
請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿足反比關(guān)系？(若滿足反比關(guān)系，請說明理由；若不滿足，請寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系)．
(2)若導(dǎo)線的電阻率ρ＝5.1×10－7Ωm，則表中阻值為3.1Ω的導(dǎo)線長度l＝________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．
思維步步高該實驗研究的內(nèi)容和我們研究的電阻和哪些因素有關(guān)，有何不同？通過觀察圖表您有何猜想？怎樣驗證您的猜想？
解析該題是電阻定律的一個變形考查．電阻定律是研究的電阻和導(dǎo)線長度和橫截面積之間的關(guān)系，采用的方法是控制變量法．該題雖然是考查同質(zhì)量的導(dǎo)線的電阻和截面積的關(guān)系，仍然可以采用控制變量法進(jìn)行求解．根據(jù)圖表中所給的數(shù)據(jù)，通過計算發(fā)現(xiàn)電阻和導(dǎo)線的橫截面積不成反比．要想找出電阻和橫截面積之間的關(guān)系，需要進(jìn)一步觀察圖表，電阻減小，橫截面積增加，通過上面一問的求解發(fā)現(xiàn)沒有反比關(guān)系，可以猜想電阻和導(dǎo)線的橫截面積的平方成反比，通過計算即可驗證．
答案(1)不滿足R與S2成反比(或RS2＝常量)(2)19
拓展探究圖1為用伏安法測量電阻的原理圖．
圖1
圖中為電壓表，內(nèi)阻為4000Ω；為電流表，內(nèi)阻為50Ω.E為電源，R為電阻箱，Rx為待測電阻，S為開關(guān)．
(1)當(dāng)開關(guān)閉合后電壓表讀數(shù)U＝1.6V，電流表讀數(shù)I＝2.0mA.若將Rx＝UI作為測量值，所得結(jié)果的百分誤差是________．
(2)若將電流表改為內(nèi)接．開關(guān)閉合后，重新測得電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)，仍將電壓表讀數(shù)與電流表讀數(shù)之比作為測量值，這時結(jié)果的百分誤差是________．(百分誤差＝實際值－測量值實際值×100%)
答案(1)20%(2)5%
解析根據(jù)第一問提供的數(shù)據(jù)，再根據(jù)百分誤差的表達(dá)式，測量值為800Ω，而這個測量值應(yīng)該是電壓表內(nèi)阻和待測電阻的并聯(lián)值．可得待測電阻的實際阻值為1000Ω，代入百分誤差公式可得百分誤差為20%.當(dāng)電流表內(nèi)接時，測量值為待測電阻和電流表的串聯(lián)值，為1050Ω，可得此種情況下的百分誤差為5%.

電阻的測量是最常見的考查形式．最近幾年在電阻測量問題上產(chǎn)生了很多變形．我們首先要了解常規(guī)測量的原理，然后根據(jù)題意找出變形問題的原理，所有的物理實驗必須先確定其實驗原理才能解決問題.

一、選擇題

1.
圖2
如圖2所示，a、b、c、d是滑動變阻器的四個接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中，并要求滑片P向接線柱c移動時，電路中的電流減小，則接入電路的接線柱可能是()
A．a(chǎn)和bB．a(chǎn)和c
C．b和cD．b和d
答案CD
解析向c移動，電流減小則電阻增大，可以接b和c或b和d，本質(zhì)相同．
2．下列說法正確的是()
A．超導(dǎo)體對電流的阻礙作用幾乎等于零
B．金屬電阻率隨溫度的升高而增大
C．用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻的錳銅和鎳銅的電阻率不隨溫度的變化而變化
D．半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大
答案AB
解析超導(dǎo)現(xiàn)象是在溫度接近絕對零度時，電阻率突然減小到接近零的現(xiàn)象，故A正確，C中材料只是電阻率變化不明顯．而半導(dǎo)體電阻率應(yīng)隨溫度升高而減小．
3．如圖3所示的電路中，
圖3
A、B、C分別表示理想電流表或電壓表，它們的示數(shù)以安或伏為單位．當(dāng)電鍵S閉合后，A、B、C三表示數(shù)分別為1、2、3時，燈L1、L2正好均正常發(fā)光．已知燈L1、L2的額定功率之比為3∶1，則可判斷()
A．A、B、C均為電流表
B．A、B、C均為電壓表
C．B為電流表，A、C為電壓表
D．B為電壓表，A、C為電流表
答案D
解析若三個表均為電流表，則電路出現(xiàn)短路，燈不可能正常發(fā)光，故選項A錯；若三個表均為電壓表，則電路出現(xiàn)斷路，燈亦不能正常發(fā)光，故選項B錯；若B為電流表，A和C為電壓表，則兩燈串聯(lián)，A表測L1的電壓，C表測L2的電壓，即為P1P2＝IUAIUC＝UAUC＝13≠31，故選項C錯；若B為電壓表，A和C為電流表，則兩燈并聯(lián)，A表測L2的電流，C表測L1的電流，故有P1P2＝ICUIAU＝ICIA＝31，故選項D正確．
4.
圖4
一同學(xué)將變阻器與一個6V的電源、6～8W的小燈泡L及開關(guān)S串聯(lián)后接在6V的電源E上，當(dāng)S閉合時，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光．按圖4的接法，當(dāng)滑片P向右滑動時，燈泡將()
A．變暗
B．變亮
C．亮度不變
D．可能燒壞燈泡
答案B
5．白熾燈接在220V電源上能正常發(fā)光，將其接在一可調(diào)電壓的電源上，使電壓從0V逐漸增大到220V，則下列說法正確的是()
A．電流將逐漸變大
B．電流將逐漸變小
C．每增加1V電壓而引起的電流變化量是相同的
D．每增加1V電壓而引起的電流變化量是減小的
答案AD
解析隨著電壓U的增大，由I＝UR知，電流將逐漸變大，A選項正確．隨著電流、電壓的增大，燈泡的亮度增大，燈絲溫度升高．金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，所以燈絲的電阻值增大．
根據(jù)歐姆定律I＝UR，在I—U圖線中，由于R在增大，斜率K=減?。銲—U圖線如右圖所示．由圖線可知，每增加1V的電壓引起的電流變化量是減小的．
6.
圖5
圖5是將滑動變阻器用作分壓器的電路，A、B為分壓器的輸出端，電源電壓U恒定，若把變阻器的滑片放在變阻器的中間，下列判斷正確的是()
A．AB間不接負(fù)載時輸出電壓UAB＝U2
B．當(dāng)AB間接上負(fù)載R時，輸出電壓UABU2
C．負(fù)載電阻R越大，UAB越接近U2
D．接上負(fù)載后要使UAB＝U2，則滑片P應(yīng)向下移動
答案ABC
解析設(shè)AB間電阻為R，變阻器總電阻為R0，當(dāng)把變阻器的滑片放在變阻器中間時，如果A、B間未接負(fù)載則UAB＝R0/2R0U＝U2，故選項A正確；如果A、B間接上負(fù)載R，則UAB＝R并R總U，其中R并＝RR02R＋R02，R總＝R02＋R并，故UABU2，故選項B正確；當(dāng)R越大，取極限R→∞，則AB間相當(dāng)于斷路．UAB＝U2，故R越大，UAB越接近U2，選項C正確；接上負(fù)載后，要使UAB＝U2，則AB間的總電阻RPCRRPC＋R應(yīng)等于RPD，故滑片P應(yīng)向上移動．
7.
圖6
如圖6所示，表示用不同電壓加在一段金屬導(dǎo)體兩端，在溫度不變的情況下測得電流的圖象，試根據(jù)圖象分析：若將這段金屬導(dǎo)體在保持長度不變的前提下增大其橫截面積，則這段導(dǎo)體的I－U線這時符合下列哪種情況()

答案D
解析長度不變，增加橫截面積，電阻減小．
二、計算實驗題
8．如圖7所示，
圖7
P是一個表面鑲有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為L，直徑為D，鍍膜的厚度為d.管兩端有導(dǎo)電金屬箍M、N.現(xiàn)把它接入電路中，測得它兩端電壓為U，通過它的電流為I.則金屬膜的電阻為____________，鍍膜材料電阻率的計算式為ρ＝____________.
答案UIUπDdIL
解析第一問求電阻，可直接應(yīng)用歐姆定律求得；解第二問必須應(yīng)用到電阻定律R＝ρlS，怎樣確定l與S是解題的關(guān)鍵．
試想將膜層展開，如右圖所示，則膜層等效為一電阻，其長為L，橫截面積為管的周長2π×厚度d，再將電阻的定義式與決定式聯(lián)立，便可求出ρ.
由歐姆定律可得R=UI
由電阻定律R=ρlS可得R=ρ=
則UI=，得ρ=UπDdIL.
9.
圖8
為了測定液體的電阻率，工業(yè)上用一種稱為“電導(dǎo)儀”的儀器，其中一個關(guān)鍵部件如圖8所示，A、B是兩片面積均為1cm2的正對著的正方形鉑片，相互平行，間距l(xiāng)＝1cm，把它浸沒在待測的液體中，若通過兩根引線加在兩鉑片上的電壓U＝6V，測得電流I＝1μA，求這種液體的電阻率是多少？
答案6×104Ωm
解析由歐姆定律可得R＝UI＝61×10－6Ω＝6×106Ω
再由電阻定律R＝ρlS可得
ρ＝RSl＝6×106×1×10－41×10－2Ωm＝6×104Ωm
10．某電路需要20A的保險絲，但手邊只有用同種材料制成的“15A”和“5A”兩種型號的保險絲，他們的規(guī)格如表所示，問能否將這兩種保險絲取等長的兩段并聯(lián)后用于該電路中，說明其理由．

保險絲12
直徑1mm2mm
額定電流5A15A
答案不能，理由見解析
解析這兩段等長的保險絲橫截面積之比：
S1∶S2＝1∶4
由電阻定律R＝ρlS得電阻之比
R1∶R2＝S2∶S1＝4∶1
并聯(lián)接入電路后兩端的電壓相等，由歐姆定律得通過的電流之比
I1∶I2＝R2∶R1＝1∶4
即第2根保險絲中的實際電流是第1根中的4倍，而額定電流只是第1根的3倍．
即當(dāng)I1＝5A時，I2＝20A(已燒斷)
當(dāng)I2＝15A時，I1＝154A
安全允許的最大電流是15A＋154A＝18.75A20A，所以不能這樣使用．