第2节 电阻(赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 通过实验,探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。 学考层级 1.形成电阻和电阻率的概念,并能解释相关现象。2.通过电阻定律的内容,了解电阻的种类及应用。 选考层级 1.通过实验,探究影响导线电阻的因素,根据结论解释相关生活现象。2.能够运用电阻定律R=ρ,解决生活中的实际问题。 一、导体电阻与相关因素的定量关系 1.电阻的测量———伏安法 (1)原理:用电压表测出导体两端的电压U,用电流表测出导体中通过的电流I,由公式R=_____求出导体的电阻。 (2)电路图(如下图所示)。 2.探究方法:_____。 3.探究过程 (1)保持导体材料和横截面积S不变,探究导体电阻R与长度l的关系,结论:两者成_____。 (2)保持导体材料和长度l不变,探究导体电阻R与横截面积S的关系,结论:两者成_____。 (3)保持导体长度l和横截面积S不变,探究导体电阻R与导体材料的关系,结论:不同的材料电阻_____。 4.电阻定律 (1)内容:导体的电阻R与其_____成正比,与其_____成反比,还与导体的_____有关。 (2)公式:R=_____。 5.电阻率 (1)意义:电阻率是反映材料_____性能的物理量。 (2)决定因素:电阻率与导体材料和_____有关。 (3)变化规律:金属材料的电阻率一般会随着温度的升高而_____,但绝缘体和半导体的电阻率大多会随着温度的升高而_____。 6.导体的伏安特性曲线 (1)伏安特性曲线:用纵轴表示_____,用横轴表示_____,画出的导体的I U图像,如图所示。 (2)斜率的物理意义:I U图像各点与坐标原点连线的斜率为导体电阻的_____,斜率越大,导体电阻_____。 虽然电阻R=,但导体电阻与电压、电流无关,而是由导体本身决定的。 [情境思考] 1.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零吗? 2.如图所示,将一条长度为l、截面直径为d的铂丝绕成一线圈,与电源、灯泡、电流表、电压表、开关组成一电路。闭合开关,观察灯泡的亮度,记下此时电流表和电压表的示数;然后用酒精灯对铂丝进行加热,再观察灯泡的亮度,记录此时电流表和电压表的示数。 (1)酒精灯未加热时,能否求出铂丝的电阻? (2)酒精灯加热前后灯泡亮度是否变化?请解释看到现象的原因。 二、电阻的应用 1.收音机的音量调节、一些台灯的亮度调节等,都要用到_____。 2.高压电线通过增大绝缘子的_____来减少漏电。 3.人体也是_____,其电阻会受环境影响而发生变化。干燥的皮肤在低电压下电阻_____;当电压较高、皮肤潮湿时,人体电阻会_____。 [情境思考] 收音机上的音量调节旋钮可以调节音量的大小,这是什么引起的? 强化点(一) 电阻定律的理解 任务驱动 如图所示,组成两灯泡的金属丝的粗细不同,两灯发光的亮度不同。 发生上述现象说明了什么问题? [要点释解明] 1.对电阻定律的理解 (1)公式R=ρ是导体电阻的决定式。如图所示为一块长方体铁块,若通过电流为I1,则R1=ρ;若通过电流为I2,则R2=ρ。 (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)电阻定律是通过大量实验得出的规律。 2.R=与R=ρ的区别与联系 R=ρ R= 区别 定义 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=R 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 R=ρ对R=补充说明了导体的电阻不是取决于U和I,而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积 [典例] 两根完全相同的金属导线A和B,如果把其中的一根导线A均匀拉长到原来的2倍,把另一根导线B对折后绞合起来,则它们的电阻之比为多少? [解题指导] (1)导线拉长2倍后,导线的电阻率 ... ...
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