2020春新教材高中物理第3章恒定电流第2节电阻教案鲁科版必修第三册.doc

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1、第2节　电　阻核心素养物理观念科学思维科学态度与责任能了解电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。通过了解电阻与材料、长度和横截面积的定量关系，能用控制变量法分析问题。在探究决定电阻大小的因素的过程中通过探究活动，体验探究的乐趣，使学生乐于观察、实验，培养学生团队合作与交流的能力。知识点一　导体电阻与相关因素的定量关系1.电阻：导线对电流的阻碍作用。2.电阻的测量——伏安法(1)原理：用电压表测出导线两端的电压U，用电流表测出导线中通过的电流I，代入公式R＝，求出导线的电阻。(2)电路图如图所示。3.探究影响导线电阻

2、的因素如图所示，我们采用控制变量法研究影响电阻的因素。(1)在材料相同、粗细相同的情况下，导体的电阻与导体的长度成正比。(2)在材料相同、长度相同的情况下，导体的电阻与导体的横截面积成反比。(3)在长度相同，粗细相同的情况下，材料不同的导体其电阻一般不相同，说明导体的电阻与材料有关。4.电阻定律(1)内容：导体的电阻R与其长度l成正比，与其横截面积S成反比，还与导体的材料有关。15(2)公式：R＝ρ。式中ρ是比例系数。5.电阻率(1)R＝ρ式中比例系数ρ是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率，即ρ＝。(2)电

3、阻率与材料有关，还与温度有关。金属材料的电阻率一般会随温度的升高而增大。当温度变化范围不大时，金属的电阻率与温度之间近似地存在线性关系。但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小，变化是非线性(填“线性”或“非线性”)的。金属的电阻率随温度的升高而增大，所以小灯泡的电阻随温度升高而增大。6.导体的伏安特性曲线(1)伏安特性曲线在实际应用中，常用横坐标表示电压U，用纵坐标表示电流I，这样画出的导体的I－U图像，叫做导体的伏安特性曲线，如图所示。(2)线性元件导体的伏安特性曲线为过原点的直线，即电流与电压为成正比的线

4、性关系，具有这样特点的电学元件称为线性元件，如金属导体、电解质溶液等。(3)非线性元件伏安特性曲线不是直线的，即电流与电压不成正比的电学元件，称为非线性元件，如气态导体、二极管等。[思考判断](1)对于同种材料的导体，横截面积一定，电阻与导体的长度成正比。(√)(2)电压一定，电阻与通过导体的电流成正比。(×)(3)电流一定，电阻与导体两端的电压成反比。(×)(4)电阻率与导体的材料有关。(√)(5)电阻率与导体的形状有关。(×)知识点二　电阻的应用1.固定电阻：电阻阻值不变的电阻器。2.可调电阻：电阻值的大小可以

5、人为调节的电阻，也叫可变电阻。影响导体电阻大小的因素15(1)(2)(3)R＝ρ是电阻的决定式，导体电阻的大小由l、S、ρ决定，某导体发生拉伸或压缩形变后。导体的横截面积、长度发生变化，电阻会变化，但电阻率是不变的，因为电阻率与材料、温度有关，与导体的大小、形状等无关。对于线性元件，伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数。对于非线性元件，可以用欧姆定律公式求某一电压下的电阻。核心要点　对电阻定律的理解[要点归纳]1.公式R＝ρ是导体电阻的决定式，图中所示为一块长方体铁块，若通过电流I1，则R1＝ρ；若通过电流I2，则R2

6、＝ρ。导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质决定的。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。[试题案例][例1]15两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为(　　)A.1∶4B.1∶8C.1∶16D.16∶1解析　本题应根据电阻定律R＝ρ、欧姆定律I＝和电流定义式I＝求解。对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积必然变为原来的，由电阻定律可得其电阻变为原

7、来的4倍，第二根导线对折后，长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，故其电阻变为原来的。给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得：I1＝，I2＝＝，由I＝可知，在相同时间内，电荷量之比q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16。答案　C方法凝炼　导体变形后电阻的分析方法某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点：(1)导体的电阻率不变。(2)导体的体积不变，由V＝lS可知l与S成反比。(3)在ρ、l、S都确定之后，应用电阻定律R＝ρ求解。[针对训练1]如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc，当将A与

8、B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比RAB∶RCD为(　　)A.1∶4　　　B.1∶2C.2∶1　　　D.4∶1解析　设沿AB方向横截面积为S1，沿CD方向横截面积为S2，则有＝＝。根据电阻定律有＝＝·＝×＝，选项D正确。答案　D[例2](多选)滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是(　　)15A.若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时