高中物理教科版选修3-12 电阻定律学案

同步导学第2章、第06节 电阻定律

【知能准备】

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(   )

（例1）

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 在图中，AB和A′B′是长度均为L=2 km，每km电阻值为ρ=1 Ω的两根输电线.若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻.接入恒压为90 V的电源：当电源接在A、A′间时，测得B、B′间电压为UB=72 V；当电源接在B、B′间时，测得A、A′间电压为UA=45 V.由此可知A与C相距多远？

（例3）

解析：在测量过程中的等效电路如图中的(甲)、(乙)所示.当电源接在A、A′间时，可以认为电流仅在回路A′C′CA中流，此时UB=72 V等于漏电阻R上的电压.设AC和BC间每根输电线的电阻为RAC和RBC.则有：

            ①

同理，当电源接在B、B′间时，则有：

             ②

由①②两式可得：

RAC=RBC

根据电阻定律R=ρ∝L，可得A、C间相距为：

LAC= km=0.4 km

例4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(               )

（例4）

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.

【同步检测】

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2L   B.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(  )

（第4题）

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______

7.相距11km的A．B两地架两根供电导线，由于受到暴风的影响，在两地之间某处一棵树倒在两根电线上造成故障，为查明事故地点，先在A端加12V电压，在B处测得电压10V，再在B地加12V电压，在A地测得电压4V，求故障处距A多远？

8.在相距L的A B两地架有两条输电线，电阻共为R，现在AB间的某处发生短路，你用什么方法可在A地就确定短路处距A地有多远？需要什么仪器？

【综合评价】

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.1:4  B.1:8  C.1:16  D.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．1:1 B．1:16 C．64:1 D．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.4R  B.2R  C.R  D.0.6R

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?

（第12题）

参考答案：

第六节 电阻定律

【知能准备】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

【同步检测】1D 2A 3C 4AD 5C 6、16:1；1:16  7、1km  8略

【综合评价】1BCD  2C 3C 4、D 5D  6AD 7AC

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