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第6节导体的电阻第1课时导体电阻的影响因素自主学习课堂探究课堂达标自主学习学习目标1.了解电阻定律,能用电阻定律来进行有关计算。2.理解电阻率的物理意义,了解电阻率与温度的关系。教材提炼导体的电阻正比1.内容: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S成;导体电阻还与构成它的材料。反比有关2.公式:R=。ρlS3.符号意义:l表示导体沿的长度,S表示垂直于电流方向的横截面积,ρ是电阻率,表征材料的。电流方向导电性能4.材料特性应用(1)连接电路的导线一般用的铝或铜来制作。电阻率小(2)金属的电阻率随温度的升高而,可用来制作,精密的电阻温度计是用做的。(3)有些合金的电阻率几乎不受温度的影响,常用来制作电阻。增大电阻温度计铂标准自我反馈1.关于导体的电阻及电阻率,下列说法正确的是()A.电阻率ρ很大的导体,电阻可以很小B.电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱,由导体的长度决定,与温度无关C.电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关D.R=ρ是电阻的定义式AlS解析:由R=ρlS,R由l,S,ρ三方面决定,S足够大,l较小,R可以很小,选项A正确;ρ随温度变化,选项B错误;ρ由导体材料和温度决定,与l,S无关,选项C错误;R=ρlS是电阻的决定式,R=UI是定义式,选项D错误。2.根据电阻公式,电阻率ρ=,对于温度一定的某种金属导线来说,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.由所用金属材料本身性质决定D解析:材料的电阻率与其电阻、横截面积、长度、导体的形状无关,与材料本身和温度有关,故选项D正确。RSl3.(2018·衢州、湖州、丽水高三联考)在日常生活中,大家几乎都注意过这两种现象:现象一:傍晚是每天的用电高峰时段,灯泡较暗,而夜深人静时,若打开灯,灯光特别亮;现象二:在家使用电炉等大功率电器,通常会发现灯泡会变暗,而关掉电炉灯泡又会马上亮起来。下列说法正确的是()A.现象一是因为夜深人静时,周围比较黑,突显出灯光特别明亮B.现象二是因为电炉等大功率电器的电阻都比较大引起的C.两个现象都可以用电阻定律R=来解释D.两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释DlS解析:生活中用电器都是并联关系,用电高峰时,电阻减小,则总电流增加,电源(或者供电导线)电阻消耗电压变多,用电器的实际电压减小,因此会变暗,反之会变亮。使用大功率用电器(P=2UR,功率越大,电阻越小)也可以用闭合电路欧姆定律解释这些现象,所以选项D正确,A,B,C说法错误。课堂探究要点突破【例1】(2018·浙江杭州选考模拟)P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体,P1的上下表面积大于P2的上下表面积,将P1和P2按图所示接到电源上,闭合开关后,下列说法正确的是()A.若P1和P2的体积相同,则通过P1的电流大于通过P2的电流B.若P1和P2的体积相同,则P1的电功率等于P2的电功率C.若P1和P2的厚度相同,则流过P1的电流等于流过P2的电流D.若P1和P2的厚度相同,则流过P1的电流大于流过P2的电流要点一对导体的电阻公式的理解C解析:由于两电阻并联在电路中,因此两电阻中电压相等,设电阻的表面边长为a,厚度为d,根据R=ρlS=ρaad=d,则可知电阻与厚度d有关,与体积无关,由V=Sd可知,如果两导体的体积相同,则P1的厚度小于P2厚度;因此P1的电阻大于P2的电阻;则由P=2UR可知,P1的电功率小于P2的电功率,故B错误;电流为I=UR,两电阻中电压相等,P1的电阻大于P2的电阻,所以通过P1的电流小于通过P2的电流,故A错误;由B的分析可知,若厚度相同,则两电阻阻值相同,由I=UR可知流过P1的电流等于流过P2的电流,故C正确,D错误。误区警示对导体的电阻公式的理解(1)一定几何形状的导体电阻的大小与接入电路的具体方式有关。(2)一定几何形状的导体,当长度和横截面积发生变化时,导体的电阻率不变,体积不变,由V=Sl可知l与S成反比。(3)电阻率大的导体电阻不一定大,反之电阻大的电阻率也不一定大。针对训练1:有两个同种材料制成的导体,两导体为横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体柱截面边长为a,小柱体柱截面边长为b,则()A.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bB.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1∶1C.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bD.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为a2∶b2B解析:从图示方向且根据电阻定律可知,R1=aah=h,R2=bbh=h,故两电阻相等,比值为1∶1,故A错误,B正确。若电流竖直向下,则根据电阻定律有R1=2ha,R2=2hb,故R1∶R2=b2∶a2,故C,D错误。要点二【例2】铜电阻温度计价格便宜,常用于测量-50～150℃温度段,在这个范围内电阻与温度呈线性关系;Rt=R0(1+at),其中R0为铜电阻温度计在0℃时的电阻,Rt为温度为t时的电阻,t为温度,a0,则此铜电阻的U-I图线为()影响导体电阻率的因素C解析:随温度升高,铜电阻温度计电阻变大,故UI的值随电流变大,即U-I图线的斜率增大,故C正确,A,B,D错误。误区警示对电阻及电阻率的理解(1)对电阻的意义理解不到位,容易由R=得到R与U成正比、与I成反比的错误结论。(2)对电阻率的物理意义误理解为反映对电流阻碍作用的大小。切记阻碍作用大小与导电性能好坏不同。UI针对训练2:金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;金属的电阻率随温度的升高而增大,而且有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响。根据以上的信息,判断下列说法中正确的是()A.连接电路用的导线一般用合金来制作B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C.电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作B解析:根据不同材料的电阻率随温度的变化情况,在不同的电路中有不同的需要,连接电路用的导线一般用电阻率较小的铜、铝导线,因为要求其电阻小,对电路的影响可以忽略,选项A错误;电炉、电阻器的电阻丝要求电阻稳定,尽量减小温度对它的影响,故一般用合金来制作,选项B正确;电阻温度计是利用金属的电阻随温度的升高而增大的特点制成的,选项C错误;标准电阻一般用电阻率几乎不随温度变化而变化的合金材料制作,选项D错误。课堂达标1.滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法中正确的是()A.若将a,c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值变小B.若将a,d两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值减小C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时,必须连入三个接线柱D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时,必须连入三个接线柱D解析:若将a,c两端连在电路中,aP部分连入电路,则当滑片OP向右滑动时,该部分的导线长度变长,变阻器接入电路中的阻值将增大,A错误;若将a,d两端连在电路中,也是将aP部分连入电路,则当滑片OP向右滑动时,该部分的导线长度变长,变阻器接入电路中的阻值将增大,B错误;A,B两个选项中均为限流式接法,可见在限流式接法中,a,b两个接线柱中任意选一个,c,d两个接线柱中任意选一个,接入电路即可,C错误;在滑动变阻器的分压式接法中,a,b两个接线柱必须接入电路,c,d两个接线柱中任意选一个接入电路即可,D正确。2.(2018·浙江宁波期末)两根粗细相同、材质不同的金属棒A,B接在一起后接入电路,已知两棒长度之比lA∶lB=2∶1,电阻率ρA∶ρB=1∶2,如图所示,则下列说法正确的是()A.A棒两端电压小于B棒两端电压B.通过两棒的电流强度不相等C.两棒电阻相等D.电流流过两棒产生的热功率不相等C解析:根据R=ρlS可知金属棒A,B的电阻之比为1∶1,将它们串联在电路中,通过两棒的电流强度相等,根据U=IR可知A棒两端电压等于B棒两端电压,根据P=I2R可知电流流过两棒产生的热功率相等,故C正确,A,B,D错误。3.两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,然后给它们分别加相同电压后,则在同一时间内通过它们的电荷量之比为()A.1∶4B.1∶8C.1∶16D.16∶1C解析: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12,根据电阻定律R=ρlS,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R=ρlS,可得电阻R2=14R,则两电阻之比为16∶1。电压相等,根据欧姆定律,电流之比为1∶16,根据q=It知相同时间内通过的电荷量之比为1∶16。故选项C正确,A,B,D错误。4.如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P,Q为电极,设a=1m,b=0.2m,c=0.1m,当里面注满某电解液,且P,Q加上电压后,其U-I图线如图乙所示。当U=10V时,求电解液的电阻率ρ是多少?解析:由题图乙可求得电解液的电阻为R=UI=310510Ω=2000Ω由题图甲可知电解液长为l=a=1m横截面积为S=bc=0.02m2结合电阻定律R=ρlS得ρ=RSl=20000.021Ω·m=40Ω·m。答案:40Ω·m