高中物理教科版选修3-1第二章 直流电路2 电阻定律导学案

这是一份高中物理教科版选修3-1第二章 直流电路2 电阻定律导学案，共7页。学案主要包含了知识和能力，过程和方法，情感和价值观等内容，欢迎下载使用。

一、知识和能力
1、能叙述电阻定律，写出表达式。
2、能叙述电阻率的意义，能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律，了解电阻率和温度有关。
二、过程和方法
1、通过设计和操作实验，学会应用控制变量法来进行研究的方法。
2、通过分析处理数据，培养逻辑思维能力和分析问题解决问题的能力。
3、通过研究各材料的电阻率表格，培养收集信息、综合分析获取知识的能力。
三、情感和价值观
1、培养热爱科学，激发努力探索未知的激情。
2、培养团结协作精神。
教学重点 电阻定律的得出
教学难点 电阻率的概念
自主学习
1.导体的电阻是导体本身的一种 ，它是由导体 决定的，导体的电阻跟它的 有关；跟它的 有关；跟它的 有关。
2.电阻定律：同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成 ，与它的横截面积成 ；导体的电阻与 有关。表达式R= ，式中ρ是比例系数，它与导体的材料有关，是表征 的一个重要的物理量。
3.各种材料的电阻率 都随温度的变化而 ，金属的电阻率随温度的升高而 ，而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作 。
同步导学
1. 控制变量法：
物理学中，如果想研究一个量与其他几个量的关系时，可以采用保持其他量不变，只让某一个量发生变化去研究量的变化规律。
2.比较与
例1 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm，bc=5 cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1 A；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为( )
A、4 A B、2 A
C、 A D、 A
解析：设将A与B连入电路时，电阻为R1，C与D连入电路时电阻为R2，金属片厚度为h，
由电阻定律 得
所以R1∶R2=4∶1,故后者电流I2=4I1.
答案选A
例2 某用电器离供电电源距离为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ，该输电线的横截面积最小值是( )
A、ρL/R B、2ρLI/U
C、U/ρLI D、2UL/Iρ
解析：输电线的总长为2L，
据电阻定律得R=ρ，
由题意知IR≤U，故S≥.
正确答案为 B
例3如图所示，两只相同的白炽灯L1和L2串联接在电压恒定的电路中.若L1的灯丝断了，经搭丝后与L2. 串联，重新接在原电路中，则此时L1的亮度与灯丝未断时比较( )
A.不变B.变亮 C.变暗D.条件不足，无法判断
解析：设两灯电阻为R1和R2，外加电压为U，则灯L1消耗的电功率为
.
灯L1断后重新搭接，R1变小，故上式中变量仅是R1.
注意到为常量，故当即时，最小，此时P1最小；当R1变小，则变大，结果P1变小，灯L1变暗.
所以，正确的答案是C.
当堂达标
1.根据电阻定律，电阻率对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率()
A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比
C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料的本身特性决定
2.电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是( )
A.将金属丝拉长至2LB.将金属丝拉长至4L
C.将金属丝对折后拧成一股D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍
3.一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径为d，电阻为R，如果把它拉成直径为的均匀细丝，电阻值将变为（ ）
A． B．16R C．256R D．
4.滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是()
A.若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大
B.若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小
C.若将b、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大
D.若将a、b两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值不变
5.有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡灯丝接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是()
A.灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P=I2R，电灯变亮
B.灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P=I2R，电灯变暗
C.灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据，电灯变亮
D.灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据，电灯变暗
6. 两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，导线B对折后拧成一股，然后分别加上相同的电压，则它们的电阻之比RA:RB为______，相同时间内通过导体横截面的电荷量之比qA:qB为______
拓展提高
1.关于材料的电阻率，下列说法中正确的是()
A.把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的
B.金属的电阻率随温度的升高而增大
C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小
D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量
2.将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去，再拉长至L，则导线电阻变为
( )
A.B.C.D.nR
3.两根完全相同的金属裸导线，如果把其中一根均匀拉长到原来的两倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同的电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为()
A.1:4B.1:8C.1:16D.16:l
4.一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为 （ ）
A．R／3 B．3R C．R／9 D．R
5.甲乙两条铜导线质量之比M甲:M乙=4:1,长度之比为L甲:L乙=1:4，则其电阻之比R甲：R乙为（ ）
A．1:1B．1:16C．64:1D．1:64
6.白炽灯接在220V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压逐渐增大到220V，则下列说法正确的是()
A.电流将逐渐变大
B.电流将逐渐变小
C.每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的
D每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的
7.有四个阻值为R的电阻全部使用，经过不同组合可以获得不同阻值的等效电阻，下列阻值中可以获得的阻值为()
A.4RB.2RC.R
8.已知铜的电阻率小，合金的电阻率大，铂的电阻率随温度有明显变化，锰铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，则在下列空格处填上合适材料:连接电路的导线用______，电炉的电阻丝用______，电阻温度计用______，标准电阻用______
9. 两导线长度之比为1∶2，横截面积之比为3∶4，电阻率之比为5∶6，则它们的电阻之比为______。
10.输出电压恒定的电源与一根玻璃管中的水银柱组成电路，水银柱中通过的电流为0.1A，今将这些水银倒进另一根玻璃管中，管的内径是原来的2倍.重新与该电源组成电路，则流过水银柱的电流为______.
11. 一根长为0.5m的金属丝，横截面积为3.0mm2，在它两端加上0.15V的电压时，通过金属丝的电流为2.0A，求金属丝的电阻率。
12. A、B两地相距40km，从A到B两条输电线的总电阻为800Ω，若A、B之间某处E两条输电线发生短路，为查明短路地点，在A处接上电源，测得电压表示数为10V，小量程电流表读数为40mA，如图所示，则短路处距A多远?
探究：
联系本节所学内容思考并讨论课本“说一说”中体现了哪些物理原理？
答案：
自主学习
1.性质 因素 长度 横截面积 材料
2.正比 反比 构成它的材料 材料性质
3.一般 变化 增大 标准电阻
当堂达标
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、电路导线需选ρ小的，故选铜；电炉的电阻丝需选ρ大的，故选合金；电阻温度计需选ρ随温度变化明显的，故选铂；标准电阻需选ρ随温度变化基本稳定不变的，故选锰铜合金
9、5∶9
10、1.6A
11
12、距A端12.5km
是电阻的定义式，其电阻并不随电压、电流的变化而变化，只是可由该式计算电阻。
时电阻的决定式，其电阻的大小由导体的材料、横截面积和长度共同决定。
提供了一种测量R的方法：只要测出U、I就可求出R。
提供了一种测导体ρ的方法：只要测出R、L和S就可以求出ρ。