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2019-2020年高中物理 2.6《電阻定律》學(xué)案（2） 新人教版選修3-1 學(xué)習(xí)目標(biāo) 一、知識和能力 1、能敘述電阻定律，寫出表達(dá)式。 2、能敘述電阻率的意義，能說出金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的變化規(guī)律，了解電阻率和溫度有關(guān)。 二、過程和方法 1、通過設(shè)計和操作實驗，學(xué)會應(yīng)用控制變量法來進(jìn)行研究的方法。 2、通過分析處理數(shù)據(jù)，培養(yǎng)邏輯思維能力和分析問題解決問題的能力。 3、通過研究各材料的電阻率表格，培養(yǎng)收集信息、綜合分析獲取知識的能力。 三、情感和價值觀 1、培養(yǎng)熱愛科學(xué)，激發(fā)努力探索未知的激情。 2、培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。 教學(xué)重點 電阻定律的得出 教學(xué)難點 電阻率的概念 自主學(xué)習(xí) 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 。 同步導(dǎo)學(xué) 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=10 cm，bc=5 cm，當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為1 A；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為( ) A、4 A B、2 A C、 A D、 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/R B、2ρLI/U C、U/ρLI D、2UL/Iρ 解析：輸電線的總長為2L， 據(jù)電阻定律得R=ρ， 由題意知IR≤U，故S≥. 正確答案為 B 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最小；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. 當(dāng)堂達(dá)標(biāo) 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2L B.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? ） A． B．16R C．256R D． 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______ 拓展提高 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)? ( ) 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.1:4 B.1:8 C.1:16 D.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／3 B．3R C．R／9 D．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．1:1 B．1:16 C．64:1 D．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.4R B.2R C.R D.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)? 探究： 聯(lián)系本節(jié)所學(xué)內(nèi)容思考并討論課本“說一說”中體現(xiàn)了哪些物理原理？ 答案： 自主學(xué)習(xí) 1.性質(zhì) 因素 長度 橫截面積 材料 2.正比 反比 構(gòu)成它的材料 材料性質(zhì) 3.一般 變化 增大 標(biāo)準(zhǔn)電阻 當(dāng)堂達(dá)標(biāo) 1、D 2、A 3、C 4、AD 5、C 6、16:1；1:16 拓展提高 1、BCD 2、C 3、C 4、D 5、D 6、AD 7、AC 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 12、距A端12.5km