2 导体的电阻 [定位·学习目标] 1.通过理解电阻、电阻率的概念,培养物理观念。2.通过探究,知道导体的电阻与其影响因素的定量关系,体验科学方法,培养科学思维。3.理解电阻率的意义,知道电阻率与温度的关系在实际中的应用,培养科学态度与责任。 知识点一 电阻 探究新知 1.定义:导体对电流的阻碍作用,物理学中叫作导体的电阻。 2.定义式:R=。 3.特点 (1)电阻是一个只跟导体本身性质有关而与通过的电流无关的物理量。 (2)在导体的UI图像中,斜率反映了导体电阻的大小。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)由R=可知,导体两端的电压越大,导体的电阻越大。( × ) (2)IU图像的斜率等于电阻的大小。( × ) (3)导体的电阻由导体本身的性质决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。( √ ) 知识点二 影响导体电阻的因素 导体的电阻率 探究新知 1.导体的电阻: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=ρ。 3.电阻率 (1)意义:表征了导体材料的导电性能。 (2)决定因素:电阻率与导体材料和温度有关。纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。 4.材料特性应用 (1)连接电路的导线一般用电阻率小的铜来制作。由于用电器的电阻通常远大于导线的电阻,一般情况下,可以认为导线电阻为 0。 (2)金属的电阻率随温度的升高而增大,可用来制作电阻温度计。 (3)有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻。 5.超导现象:当温度降低时,导体的电阻率将会减小,一些金属在温度特别低时电阻可以降到 0,这种现象叫作超导现象。 新知检测 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)电阻率ρ与导体的长度和横截面积有关。( × ) (2)电阻率是反映材料导电性能的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大。( × ) (3)任何导电材料的电阻率都随温度的升高而增大。( × ) 要点一 电阻 电阻定律 要点归纳 1.对电阻定律的理解 (1)公式R=ρ是导体电阻的决定式,其中l为沿电流方向的导体长度,S为垂直电流方向的导体横截面积,如图所示为一导体板,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、等离子体。 (3)电阻定律是通过大量实验得出的规律。 2.R=和R=ρ的区别与联系 项目 R= R=ρ 意义 是电阻的定义式,电阻本身与电压U、电流I无关 是电阻的决定式,电阻的大小由导体的电阻率、横截面积、长度共同决定 作用 提供了一种测量R的方法:只要测出U、I就可求出R 提供了一种测量导体的电阻率ρ的方法:只要测出R、l、S就可求出ρ 联系 导体的电阻与U和I无关,而是取决于导体本身的电阻率、长度和横截面积 3.电阻和电阻率的比较 项目 电阻R 电阻率ρ 描述对象 导体 材料 物理意义 反映导体对电流阻碍的作用,R大,阻碍作用大 反映材料的导电性能,ρ大,导电性能差 决定因素 由材料、长度和横截面积决定 由材料、温度决定 单位 欧姆(Ω) 欧姆米(Ω·m) 联系 R=ρ,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,材料导电性能不一定差 典例研习 [例1] (电阻、电阻率的理解)关于导体的电阻和电阻率,下列说法正确的是( ) [A]将一根导线一分为二,半根导线的电阻和电阻率都是原来的一半 [B]降低温度时,某些金属、合金和化合物的电阻突然减小为零,这种现象叫作超导现象 [C]一个白炽灯正常发光时灯丝的电阻为 121 Ω,当这个白炽灯停止发光一段时间后,灯丝的电阻大于121 Ω [D]常温下,若将一根金属丝均匀拉长为原来的 10倍,其电阻变为原来的10倍 【答案】 B 【解析】 电阻率与材料有关,与长度无关,A错误;降低温度,由于电阻率突然减小为零,则电阻突然减小为零,这种现象叫作超导 ... ...
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