黑龙江省齐齐哈尔市高中物理 第二章 恒定电流 2.6导体的电阻

黑龙江省齐齐哈尔市高中物理 第二章 恒定电流 2.6导体的电阻

‎2.6导体的电阻 ‎ 学习 目标 ‎1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。‎ ‎2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。‎ ‎3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。‎ ‎4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。‎ 学习 疑问 学习 建议 ‎【知识点回顾】‎ 欧姆定律内容 ‎【预学能掌握的内容】（查阅教材p56-59页完成下列问题）‎ ‎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. 电阻率ρ是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关，它的单位是：欧姆·米，国际符号Ω·m.而电阻R反映的是导体的属性，与导体的材料、横截面积、长度有关．‎ 电阻率的计算公式为ρ＝R，各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1_m，横截面积为1_m2的导体的电阻．‎ 各种材料电阻率的 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 。‎ 一、探究导体电阻与其影响因素的定量关系 探究方案一（实验法）‎ 如图所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体。 a、b、c材料相同， b与a仅仅长度不同，b的长度是a的2倍；c与a仅仅横截面积不同，c的横截面积是a的2倍，a与d仅仅材料不同，现用电压表分别测量a、b、c、d两端的电压，若a的示数为Ｕ，试分析接在ｂ、ｃ、ｄ两端时电压表示数与Ｕ的关系（不计温度影响)．‎ 说明：‎ 在长度、横截面积、材料三个因素中保持两个因素不变，比较第三个因素对电阻的影响，这种方法叫 法。‎ 探究方案二（逻辑推理法）‎ 1、 分析导体电阻与它的长度的关系 2、 分析导体电阻与它的横截面积的关系 二、比较与 是电阻的 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 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。‎ ‎【典题探究】‎ 知识点一　电阻和电阻率的理解 例1．(多选)关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是(　　)‎ A．由R＝ρ知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比 B．由R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一 D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度 例2．(多选)下列关于电阻率的叙述，正确的是(　　)‎ A．金属导体的电阻率随温度的升高而增大 B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的 C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 D．半导体和绝缘体材料的电阻率随温度的升高而减小 知识点二　电阻定律R＝ρ的应用 例3．一根粗细均匀的导线，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，导线两端所加的电压变为(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．U/2 B．U C．2U D．4U 例4．一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电阻变为原来的多少倍？若将它截成等长的三段再绞合成一根，它的电阻变为原来的多少？(设拉长与绞合时温度不变)‎ ‎【课堂检测】‎ ‎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 ‎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 ‎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 ‎4.两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 ‎5. (多选)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在此处键入公式。‎ 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 ‎【层次一】‎ ‎1．导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是(　 　)‎ A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比 D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比 ‎2．(多选)关于电阻的计算式R＝和决定式R＝ρ，下面说法正确的是(　　)‎ A．导体的电阻与其两端电压成正比，与电流成反比 B．导体的电阻仅与导体长度、横截面积和材料有关 C．导体的电阻随工作温度变化而变化 D．对一段一定的导体来说，在恒温下比值是会变的，导体的电阻随U或I的变化而变化 ‎3. (多选)如图5所示，a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是(　　)‎ A．a和b B．a和c C．b和c D．b和d ‎4．(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．超导体对电流的阻碍作用几乎等于零 B．金属电阻率随温度的升高而增大 C．用来制作标准电阻的锰铜合金和镍铜合金的电阻率不随温度的变化而变化 D．半导体材料的电阻率随温度的升高而增大 ‎5．一根阻值为R的均匀电阻丝，长为l，横截面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下其阻值仍为R(　　)‎ A．当l不变，S增大一倍时 B．当S不变，l增大一倍时 C．当l和S都减为原来的时 D．当l和横截面的半径都放大一倍时 ‎6．白炽灯的灯丝由钨丝制成，当灯丝烧断后脱落一段，又将剩余灯丝刚好能搭接上使用，若灯泡功率原来为60 W，观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的，则现在灯泡的功率约为(　　)‎ A．30 W B．45 W C．60 W D．80 W ‎7．如图6所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2，当端点1、2或3、4接入电路时，R12∶R34是(　　)‎ A．L1∶L2 B．L2∶L1‎ C．1∶1 D．L∶L ‎8．一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121 Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是(　　)‎ A．大于121 Ω B．小于121 Ω C．等于121 Ω D．无法判断 ‎9．两根同种材料制成的电阻丝a和b，a的长度和横截面的直径均为b的两倍，要使两电阻丝接入电路后消耗的电功率相等，加在它们两端的电压之比Ua∶Ub为(　　)‎ A．1∶1 B．2∶‎1 ‎‎ C.∶1 D．1∶ ‎10．现有半球形导体材料，接成如图7所示(a)、(b)两种形式，则两种接法的电阻之比Ra∶Rb为(　　)‎ A．1∶1 B．1∶‎2 ‎‎ C．2∶1 D．1∶4‎ ‎.‎ ‎【层次二】‎ ‎11．甲、乙两根粗细相同的不同导线，电阻率之比为1∶2，长度之比为6∶1，那么两根导线加相同的电压时，其电功率之比P甲∶P乙________；如果通过两根导线的电流强度相同，则其电功率之比P甲∶P乙＝________.‎ ‎12. 相距‎40 km的A、B两地架设两条输电线，电阻共为800 Ω.如果在A、B间的某处发生短路，如图8所示．这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表示数为40 mA.求发生短路点相距A有多远．‎