高中鲁科版 (2019)第3章 恒定电流第2节 电阻课文内容ppt课件

这是一份高中鲁科版 (2019)第3章 恒定电流第2节 电阻课文内容ppt课件，共28页。PPT课件主要包含了课前自主学习，横截面积S，控制变量，电阻率，导电性能，欧·米，Ω·m，课堂合作探究等内容，欢迎下载使用。

一、探究影响导体电阻的因素　任务驱动　我们知道，导体的电阻与导体的长度、横截面积以及材料有关。那么，导体的电阻与这些因素有怎样的定量关系呢？提示：导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，还与导体的材料有关。
1.电阻的测量方法——伏安法：原理：用电压表测出导体两端电压U，用电流表测出通过导体的电流I，代入公式_______，求出导体电阻。 2.探究影响导体电阻的因素：(1)合理猜想：影响导体电阻R的因素有导体的长度l、__________和材料。(2)探究方法：_________法。(3)探究过程①保持材料和S不变，探究R与l的关系，结论：电阻大小跟导体的长度成_____。②保持材料和l不变，探究R与S的关系，结论：电阻大小跟导体的横截面积成_____。③保持l和S不变，探究R与材料的关系，结论：不同材料的电阻也会不同。
二、电阻定律　任务驱动　两个完全相同的电阻串联起来，总电阻会变为原来的2倍；如果并联起来总电阻会变为原来的 ，你知道这是为什么吗？提示：导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比。
1.内容：导体的电阻R跟导体的长度l成_____(选填“正比”或“反比”)，跟导体的横截面积S成_____(选填“正比”或“反比”)，还跟导体的材料有关。2.公式：R= ，式中ρ为材料的_______。3.电阻率：(1)意义：反映材料_________的物理量。(2)公式：ρ= _______ 。(3)单位：_______，符号______。(4)决定因素：电阻率与_____和_____有关。(5)变化规律：金属材料的电阻率一般随温度的升高而_____；但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而_____，并且变化也不是线性的。
三、身边的电阻　任务驱动　电阻在生活中有着广泛的应用，那么大家想一想，生活中常见的电阻有哪些分类？提示：生活中的电阻主要分为定值电阻与可变电阻。
1.有些合金材料(如锰铜合金)的温度系数很小，表明电阻几乎不受_____的影响，这种材料可用来制作_____电阻。2.某些金属材料(如铜)的温度系数相对大一些，可用来制作电阻温度计。3.半导体材料用来制作热敏电阻、光敏电阻，用于自动控制。4.电阻的种类：_____电阻、_____电阻(滑动变阻器、电位器等)、敏感电阻等。
主题一　电阻定律 【实验情境】情境1：实验前准备一组横截面积和材料都相同的金属导线。按图1所示连接电路，并将一根导线接在图中的A、B两端点，读出电压表和电流表示数，算出这根导线的电阻R= 。
情境2：将两根相同的导线串联，接入电路A、B点，再读出电压表和电流表的示数，算出两根导线串联时的电阻。再串联第三根、第四根……算出相应的电阻并完成下表。
情境3：将两根相同的导线并联，接入电路A、B点，再读出电压表和电流表的示数，算出两根导线并联时的电阻。再并联第三根、第四根……算出相应的电阻并完成下表。
【问题探究】　(1)情境2中，导线串联在一起相当于改变了导线的什么要素，通过实验数据我们可以得出什么结论？提示：导线串联在一块相当于改变了导线的长度。通过对实验数据定量的分析，可得出结论：保持材料和横截面积不变，电阻大小跟导体的长度成正比。(2)情境3中，导线并联在一起相当于改变了导线的什么要素，通过实验数据我们可以得出什么结论？提示：导线并联在一块相当于改变了导线的横截面积。通过对实验数据定量的分析，可得出结论：保持材料和长度不变，电阻大小跟导体的横截面积成反比。
【结论生成】　电阻定律的三点理解(物理观念)(1)R=ρ 是电阻的决定式，其中ρ指材料的电阻率，它与材料和温度有关。(2)导体电阻由ρ、l、S共同决定。在同一段导体拉伸和压缩的过程中，导体的S、l都变，但总体积和ρ不变。(3)导体的电阻还与其接入电路的具体方式有关。
【典例示范】　一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，则导线两端所加的电压变为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.8UB.UC.2UD.4U【解析】选D。由欧姆定律可知，R= 。导线拉长到原来的2倍，因为总体积不变，所以横截面积减小为原来的 ，则电阻R′= =4R。则由欧姆定律可知，电压U′=I·4R=4U。故A、B、C错误，D正确。
【探究训练】1.如图所示，长方体金属块边长之比a∶b∶c=3∶1∶2，将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为(设金属块的电阻率不变)(　　)A.IB.2IC. ID. I
【解析】选D。设b长为l，则a长为3l，c长为2l。根据电阻定律可知：R=ρ 则接AB时，电阻 RAB= 当接CD时，电阻 RCD= 由欧姆定律可知：I= 联立解得：I′= I，故D正确，A、B、C错误。
2.两根完全相同的金属裸导线，如果将其中一根均匀拉长到原来的2倍，而将另一根对折绞合起来，然后把它们并联接入电路中，电路导通，温度变化忽略不计，下列说法错误的是(　　)A.二者电阻大小之比为4∶1B.二者电阻率大小之比为1∶1C.二者电压相同D.二者电流大小之比为1∶16
【解析】选A。设原来的电阻为R，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的 ，根据电阻定律，电阻R1=4R。另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律，电阻R2= R。则两电阻之比为16∶1，故A错误。电阻率与材料和温度有关，所以同种情况同种材料，电阻率大小之比为1∶1，故B正确。两电阻并联，电压相同，故C正确。根据I= 可知，二者电流大小之比为1∶16，故D正确。本题选择错误的。
主题二　电阻与电阻率的比较【实验情境】　几种导体材料的电阻率
【问题探究】　(1)认真观察表中的数据，判断金属导体的电阻率与温度有怎样的关系？提示：纯金属的电阻率随温度的升高而增大；合金的电阻率几乎不受温度的影响。(2)图甲是某一半导体的阻值随温度变化的关系图，试判断半导体的电阻率与温度有怎样的关系？提示：半导体的电阻率随温度的升高而减小。
【结论生成】1.电阻率影响因素：(物理观念)(1)电阻率不仅与材料有关，还与温度有关。(2)金属材料的电阻率随温度的升高而增大；半导体的电阻率随温度的升高而减小。
2.电阻率与电阻的区别与联系：(科学探究)
【典例示范】关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是(　　)A.对某一确定的导体，当温度升高时，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大B.由ρ= 可知，电阻率ρ与R、S成正比，ρ与l成反比C.所有材料的电阻率都随温度的升高而增大D.由R= 可知，电阻与电压、电流都有关系
【解析】选A。对某一确定的导体，当温度升高时，发现它的电阻增大，则由R=ρ 可知该导体材料的电阻率随温度的升高而增大，故A正确；电阻率由材料和温度决定，与横截面积和长度无关，故B错误；金属的电阻率随温度的升高而增大，但半导体的电阻率随温度的升高而减小，故C错误；电阻是导体本身的性质，与电压及电流无关，故D错误。故选A。
【探究训练】一只“220 V、100 W”的灯泡工作时电阻为484 Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.小于484 ΩB.大于484 ΩC.等于484 ΩD.无法确定【解析】选A。灯泡的灯丝是金属材料制成，金属的电阻率随温度的升高而增大。灯泡不工作时，温度降低，电阻减小，所以电阻将小于484 Ω。所以A正确，B、C、D错误。
【补偿训练】　　关于电阻和电阻率，下列说法正确的是(　　)A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比B.同种材料的导体，其电阻与它的横截面积成正比，与它的长度成反比C.所有材料的电阻率都随温度的升高而增大D.电阻率是反映材料导电性能的物理量
【解析】选D。R= 是用比值来定义电阻的，导体的电阻跟导体两端的电压及通过导体的电流没有关系，故A错误；根据电阻定义式R=ρ ，同种材料的导体，其电阻与它的横截面积成反比，与它的长度成正比，故B错误；金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小，故C错误；电阻率是反映材料导电性能的物理量，故D正确。