資源簡介

(共58張PPT)
第二章　電路及其應用
3. 電阻定律　電阻率
核心素養：1.知道電阻的定義，進一步體會比值定義法。2.掌握電阻定律的內容和表 達式。3.知道電阻率的概念，清楚常見材料電阻率與溫度的關系。4.通過比較，理解 電阻率的物理意義，知道電阻率與溫度的關系。5.通過實驗探究影響導體電阻的因 素，掌握實驗方法和結論。6.知道I－U特性曲線及其特點，知道線性元件與非線性元 件的區別。
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研習任務一　電阻定律　電阻率
合作　討論
電纜是生產生活中常用到的電路連接材料，企業如果沒有嚴格的檢驗標準，生產 出不合格電纜，容易對用戶造成巨大財產損失。如圖為某企業生產的劣質電纜，它的 銅絲直徑只有國家合格電纜的一半。
　　探究：若長度相同，則不合格電纜的電阻為合格電纜的多少倍？
教材　認知
一、電阻定律
1. 探究導體的電阻與它的長度及橫截面積之間的定量關系
（1）實驗方法： 。
（2）步驟
①測量若干橫截面積相同而長度不同的同種材料導線的電阻。
②測量若干長度相同而橫截面積不同的同種材料導線的電阻。
控制變量法　
2. 電阻定律
同種材料的導體，導體的電阻R跟它的長度l成 ，與它的橫截面積S成 。
正比　
反比
相關
因素 導體的
材料 純金屬的電阻率
合金的電阻率較大
導體的
溫度 有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化影響，常用來制作標 準電阻
金屬的電阻率隨溫度的升高而 ，可制作電阻溫度計
超導現象：溫度特別低時導體電阻降到0
較小　
增大　
核心　歸納
（1）ρ表示導體材料的電阻率，與材料和溫度有關。反映了導體的導電性能，ρ越 大，說明導電性能越差；ρ越小，說明導電性能越好。
（2）l表示沿電流方向導體的長度。
（3）S表示垂直于電流方向導體的橫截面積。
　公式
區別與聯系　
區別 適用于純電阻元件 適用于粗細均勻的金屬導體或濃 度均勻的電解液、等離子體
聯系
研習　經典
C
電阻與電阻率的辨析
　　（1）導體的電阻越大，說明導體對電流的阻礙作用越大，不能說明導體的電阻 率一定越大。
　　（2）電阻率越大，材料的導電性能越差，但用這種材料制成的電阻不一定大， 決定電阻大小的因素和決定電阻率大小的因素是不同的。
名師點評
A. 1∶1 B. 2∶1 C. 1∶2 D. 4∶1
A
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研習任務二　導體的伏安特性曲線
合作　討論
研究導體中的電流與導體兩端的電壓之間的關系，可以用公式法，可以用列表 法，還可以用圖像法。
根據下面兩個圖像分析討論：
（1）圖甲是某元件的伏安特性曲線圖，
思考圖像斜率的物理意義是什么？該元件是
線性元件還是非線性元件？
提示：（1）甲圖線的斜率表示導體電阻的倒數，該元件為線性元件。
（2）如果某元件的伏安特性曲線如圖乙所示，分析該元件的電阻在圖像中如何 反映。該元件是線性元件還是非線性元件？
提示：（2）乙圖線上一點與原點連線的斜率的倒數表示電阻，該元件為非線性 元件。
甲　　　　　　　 乙
核心　歸納
1. 由I－U圖像可以獲取的信息
（1）坐標軸的意義：I－U圖像中，橫坐標表示電壓U、縱坐標表示電流I。
（2）圖線斜率的意義：I－U圖像中，圖線上的一點與原點連線的斜率表示電阻 的倒數。
2. 線性元件與非線性元件的比較
項目 I－U圖線
（伏安特性曲線） U－I圖線
坐標軸 U為橫軸，I為縱軸 I為橫軸，U為縱軸
斜率 圖線上的點與坐標原點連線的斜率 表示導體電阻的倒數 圖線上的點與坐標原點連線 的斜率表示導體的電阻
線性元件
圖線的形狀
可得R1＞R2
可得R3＞R4
項目 I－U圖線
（伏安特性曲線） U－I圖線
非線性元件
圖線的形狀
表示電阻隨U的增大而增大
表示電阻隨I的增大而減小
研習　經典
ABD
A. 隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大
D. 對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM的面積
應用圖像求電阻時的注意問題
名師點評
A. R1為線性元件，R2為非線性元件
B. R1的電阻R1＝1 Ω
C. R2的電阻隨電壓的增大而減小
D. 當U＝1 V時，R2的電阻等于R1的電阻
AD
解析：由題圖可知，R1的伏安特性曲線為過原點的直線，故R1為線性元件，R2的伏安 特性曲線為曲線，故R2是非線性元件，故 A正確；R1的電阻為2 Ω，故B錯誤；由題圖 可知，當U＝1 V時，R2的電阻等于R1的電阻，都為2 Ω，故D正確；I－U圖像上的點 與坐標原點連線的斜率表示電阻的倒數，由題圖可知，R2的電阻隨電壓的增大而增 大，故C錯誤。
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研習任務三　串、并聯電路的特點
合作　討論
某用戶家中有很多用電器：電燈、電視、洗衣機、電磁爐及電冰箱等。
　　思考：該用戶家中的各種用電器采用什么連接方式？若電燈的燈絲斷了，其他用 電器還能正常使用嗎？
提示：在家庭電路中，各用電器都是并聯的；若某一用電器燒壞，并不影響其他 用電器的正常工作。
教材　認知
1. 串聯電路的特點和性質：
電流 各處電流 ，即：I＝
電壓 總電壓等于各部分電壓 ，即：U＝
總電阻 總電阻等于各電阻之和，即：R＝
電壓分
配關系
功率分
配關系
2. 分壓作用：電阻阻值 ，分得的電壓 。
相等　
I1＝I2＝…＝In　
之和　
U1＋U2＋…＋Un　
R1＋R2＋…＋Rn　
I　
I2　
越大　
越大　
核心　歸納
1. 串聯電路、并聯電路總電阻的比較
串聯電路的總電阻R總 并聯電路的總電阻R總
不同點 n個相同電阻R串聯，總電 阻R總＝nR
R總大于任一電阻阻值 R總小于任一電阻阻值
一個大電阻和一個小電阻串聯時，總電阻接近大電阻 一個大電阻和一個小電阻并聯時，總電阻接近小電阻
相同點 多個電阻無論串聯還是并聯，其中任一電阻增大或減小，總電阻也隨之 增大或減小
2. 串、并聯電路中，電壓和電流的分配關系
（1）串聯電路中各電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比
推導：在串聯電路中，由于U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3，…，Un＝InRn，I＝I1＝I2 ＝…＝In，所以有
（2）并聯電路中通過各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比
推導：在并聯電路中，U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3，…，Un＝InRn，U1＝U2＝…＝ Un，所以有I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I總R總＝U。
研習　經典
[典例3]　如圖所示電路中，已知R1＝5 Ω，R2＝12 Ω，理想電壓表示數為2 V，理想電 流表示數為0.2 A，求：
（1）電阻R3的阻值；
[答案] （1）12 Ω
（2）A、C兩端的電壓值。
[答案]（2）4.4 V
[解析]（2）UAC＝U1＋U2＝2＋2.4 V＝4.4 V。
解決簡單混聯電路的方法
（1）準確地判斷出電路的連接方式，畫出等效電路圖。
（2）準確地利用串、并聯電路的基本規律、特點。
（3）靈活地選用恰當的物理公式進行計算。
名師點評
A. A、B間電阻最小值為2.4 Ω
B. A、B間電阻最大值為2.4 Ω
C. A、B間電阻最小值為2.5 Ω
D. A、B間電阻最大值為2.5 Ω
D
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研習任務四　限流電路和分壓電路
研習　經典
A. 乙圖電路中的滑動變阻器采用“一上一下”的連接方式
B. 在閉合開關前，甲、乙兩圖中滑片P都應置于b端
C. Rx阻值遠遠大于滑動變阻器阻值時，選擇甲圖電路連接
D. 甲、乙兩圖中待測電阻Rx兩端的電壓都可以調到零
B
[解析]　乙圖電路中的滑動變阻器電阻全部連入電路，采用并聯分壓接法，沒有采用 “一上一下”的連接方式，故A錯誤；在閉合開關前，為了保護電路，要保證Rx兩端 的電壓最小，即甲圖中滑動變阻器連入電路的阻值應該最大，乙圖中Rx與滑動變阻器 Pb部分并聯，所以甲、乙兩圖中滑片P都應置于b端，故B正確；當Rx阻值遠遠大于滑 動變阻器阻值時，如果選擇甲圖電路連接，則通過待測電阻的電流變化很小，所以應 選擇分壓式電路，即選擇乙圖電路，故C錯誤；甲圖電路為限流式電路，滑片滑到b 端時，加在Rx兩端的電壓最低但達不到零，故D錯誤。故選B。
B
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課后提素養
基礎　題組
1. 思維辨析
（2）導體的電阻由導體本身的性質決定，跟導體兩端的電壓及通過導體的電流 無關。
（3）對于確定的純電阻元件，其兩端的電壓和通過它的電流的比值等于它的電阻。
（4）金屬導體的電阻隨溫度變化的主要原因是熱脹冷縮導致導體的長度和橫截面積 發生了變化。
×
√
√
×
（5）將金屬導線對折絞合后其電阻發生變化，是因為其電阻率發生了變化。
（6）將一根導線等分為二段，則半根導線的電阻和電阻率都是原來的二分之一。
×
×
A. 兩式對一切情況都適用
C. 導體的電阻R與U成正比，與I成反比
D. 同種導體的電阻在溫度一定時與導體長度成正比，與導體的橫截面積成反比
D
B. 由U＝IR知對一定的導體，通過它的電流越大，它兩端的電壓也越大
D. 對阻值一定的導體，它兩端的電壓與通過它的電流的比值保持不變
解析：根據歐姆定律可知，A正確；由U＝IR，對一定的導體，電流與電壓成正比， 所以通過它的電流越大，它兩端的電壓也越大，B正確；導體的電阻與電壓的大小無 關，是由導體本身決定的，C錯誤；對一定的導體，它兩端的電壓與通過它的電流的 比值保持不變，即為電阻的大小，D正確，故選C。
C
中檔　題組
A. 10－1 B. 10－3 C. 10－5 D. 10－6
B
B
A. 通過該導體的電流與其兩端的電壓成正比
B. 此導體的電阻R不變
D. 在該導體的兩端加6 V的電壓時，每秒通過導體橫截面的電荷量是3 C
C
A. R1與R2的電阻之比等于2∶1
B. 把R1和R2串聯接入電路中，流過兩電阻電流之比是2∶1
C. 把R1和R2串聯接入電路中，電阻R1兩端電壓與電阻R2兩端電 壓之比是2∶1
D. 把R1和R2并聯接入電路中，流過電阻R1的電流與流過電阻R2 的電流之比是2∶1
D
A. a和b串聯接入電路中時，P向右移動電流增大
B. b和d串聯接入電路中時，P向右移動電流減小
C. b和c串聯接入電路中時，P向右移動電流減小
D. a和c串聯接入電路中時，P向右移動電流減小
D
解析：當a和b接入電路時，接入電路的電阻為ab的全部電阻，其長度不變，當P向右 滑動時，電阻不變，電流不變，故A錯誤；當b和d接入電路時，接入電路的電阻為Pb 部分的電阻，P向右滑動時，其長度減小，接入電路的電阻減小，電流變大，故B錯 誤；當b和c接入電路時，接入電路的電阻為Pb部分的電阻，P向右滑動時，其長度減 小，接入電路的電阻減小，電流變大，故C錯誤；當a和c接入電路時，接入電路的電 阻為aP部分的電阻，P向右滑動時，其長度增大，接入電路的電阻增大，電流變小， 故D正確。故選D。
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課時作業
[基礎訓練]
B
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
A. 細導體的電阻等于粗導體的電阻
B. 細導體兩端的電壓U1大于粗導體兩端的電壓U2
C. 相同時間內通過兩導體的電荷量不相等
D. 細導體內自由電子定向移動的平均速率小于粗導體
B
1
2
3
4
5
6
7
B. 材料的電導率與材料的形狀有關
C. 材料的電導率越小，其導電性能越強
D. 電導率大小與溫度無關
A
1
2
3
4
5
6
7
[能力提升]
A. R2中電流是R1中電流的4倍
B. R2中電流是R1中電流的2倍
C. R2中電流等于R1中電流
C
1
2
3
4
5
6
7
A. 當流過兩個電阻的電流均為I1時，A的阻值大于B的阻值
C. 電阻A的阻值隨電流的增大而增大
D. 電阻A的阻值隨電流的增大而減小
BC
1
2
3
4
5
6
7
A. 它的電阻為R＝4 Ω
B. 它的電阻為R＝0.25 Ω
D. 將金屬導線拉長，使半徑變為原來一半，則長度為4L，電阻變為64 Ω
AD
1
2
3
4
5
6
7
7. 在做決定電阻大小的因素實驗時，每次需挑選下表中兩根合適的導線，測出通過 它們的電流大小，然后進行比較，最后得出結論。
（1）為了研究電阻與導體材料的關系，應選用的兩根導線是 （填號碼，下 同）；
解析：（1）為了研究電阻與導體材料的關系，根據控制變量法，應選用長度和橫截 面積相同而材料不同的兩根導線，由表格知選用的兩根導線是CF；
（2）為了研究電阻與導體的長度的關系，應選用的兩根導線是 ；
解析：（2）為了研究電阻與導體長度的關系，根據控制變量法，應選用材料和橫截 面積相同而長度不同的兩根導線，由表格知應選用的兩根導線是CG；
CF　
CG　
1
2
3
4
5
6
7
（3）為了研究電阻與橫截面積的關系，應選用的兩根導線是 ；
解析：（3）為了研究電阻與橫截面積的關系，根據控制變量法，應選用材料和長度 相同而橫截面積不同的兩根導線，由表格知應選用的兩根導線是AD；
AD　
1
2
3
4
5
6
7
（4）本實驗所采用的方法是 。
導線號碼 A B C D E F G
長度/m 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
橫截
面積/mm2 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
材料 錳銅 鎢 鎳鉻 錳銅 鎢 錳銅 鎳鉻
解析：（4）本實驗所采用的方法是控制變量法。
控制變量法
1
2
3
4
5
6
7

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