2.6導(dǎo)體的電阻【教學(xué)目標(biāo)】1、理解電阻定律和電阻率，能利用電阻定律進(jìn)行有關(guān)的分析和計(jì)算。2、了解電阻率與溫度的關(guān)系。重點(diǎn)：電阻定律進(jìn)行有關(guān)的分析和計(jì)算難點(diǎn)：理解電阻定律和電阻率【自主預(yù)習(xí)】1、定性研究影響導(dǎo)體電阻的因素移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片可以改變它的電阻，這說明導(dǎo)體電阻跟它的有關(guān)，同是220的燈泡，燈絲越粗用起來(lái)越亮，說明導(dǎo)體電阻跟有關(guān)，電線常用銅絲制造而不用鐵絲，說明導(dǎo)體電阻跟它的有關(guān)。2、定量研究影響導(dǎo)體電阻的因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)論在橫截面積、材料相同的條件下，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成，在長(zhǎng)度、材料相同的條件下，導(dǎo)體的電阻與橫截面積成。3、電阻定律內(nèi)容同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與成正比，與它的成反比；導(dǎo)體的電阻與構(gòu)成的材料。4.電阻定律關(guān)系式R=。式中ρ是，與導(dǎo)體的有關(guān)，是表征的一個(gè)重要的物理量。在長(zhǎng)度、橫截面積一定的條件下，ρ越大，導(dǎo)體的電阻。ρ叫做這種材料的。5、電阻率的大小有關(guān)因素純凈金屬的電阻率，合金的電阻率。連接電路的導(dǎo)線一般用電阻率較小的或來(lái)制作，必要時(shí)可在導(dǎo)線上。各種材料的電阻率一般都隨溫度的變化而變化，金屬的電阻率隨溫度的升高而，利用此性質(zhì)可以制作，精密的電阻溫度計(jì)是用做成的。有些合金如和，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來(lái)制作?！镜湫屠}】一、電阻定律的應(yīng)用【例1】如圖2－6－4所示，一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)線長(zhǎng)1200m，在兩端點(diǎn)A、B間加上恒定電壓時(shí)，測(cè)得通過導(dǎo)線的電流為0.5A，若剪去BC段，在A、C兩端加同樣電壓時(shí)，通過導(dǎo)線的電流變?yōu)?.6A，則剪去的BC段多長(zhǎng)？二、電阻和電阻率的理解【例2】關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說法中，正確的是()A．導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫做導(dǎo)體的電阻，因此，只有導(dǎo)體有電流通過時(shí)，才具有電阻B．由R＝eq\f(U,I)可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比C．將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來(lái)的二分之一D．某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度降低會(huì)突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象．發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象時(shí)，溫度不為絕對(duì)零度三、電阻定律的實(shí)驗(yàn)考查【例3】．如圖7所示，P是一個(gè)表面鑲有很薄電熱膜的長(zhǎng)陶瓷管，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，鍍膜的厚度為d.管兩端有導(dǎo)電金屬箍M、N.現(xiàn)把它接入電路中，測(cè)得它兩端電壓為U，通過它的電流為I.則金屬膜的電阻為____________，鍍膜材料電阻率的計(jì)算式為ρ＝____________.【課后練習(xí)】1.關(guān)于電阻率，下列說法正確的是()A．電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導(dǎo)電性能越好B．各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率一般隨溫度升高而增大C．所謂超導(dǎo)體，當(dāng)其溫度降低到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí)，它的電阻率突然變?yōu)榱鉊．某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常用它們制作標(biāo)準(zhǔn)電阻2．有Ⅰ、Ⅱ兩根不同材料的電阻絲，長(zhǎng)度之比為L(zhǎng)1∶L2＝1∶5，橫截面積之比為S1∶S2＝2∶3，電阻之比為R1∶R2＝2∶5，外加電壓之比為U1∶U2＝1∶2，則它們的電阻率之比為()A．2∶3B．4∶3C．3∶43．如圖2－6－5所示，均勻的長(zhǎng)方形薄片合金電阻板abcd，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2，當(dāng)端點(diǎn)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ、Ⅳ分別接入電路時(shí)，RⅠⅡ∶RⅢⅣ是()A．L1∶L2B．L2∶L1C．Leq\o\al(2,1)∶Leq\o\al(2,2)D．Leq\o\al(2,2)∶Leq\o\al(2,1)4.如圖2所示，a、b、c、d是滑動(dòng)變阻器的四個(gè)接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中，并要求滑片P向接線柱c移動(dòng)時(shí)，電路中的電流減小，則接入電路的接線柱可能是()A．a(chǎn)和bB．a(chǎn)和cC．b和cD．b和d5．下列說法正確的是()A．超導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用幾乎等于零B．金屬電阻率隨溫度的升高而增大C．用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻的錳銅和鎳銅的電阻率不隨溫度的變化而變化D．半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大6.一同學(xué)將變阻器與一個(gè)6V的電源、6～8W的小燈泡L及開關(guān)S串聯(lián)后接在6V的電源E上，當(dāng)S閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光．按圖4的接法，當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡將()A．變暗B．變亮C．亮度不變D．可能燒壞燈泡7．白熾燈接在220V電源上能正常發(fā)光，將其接在一可調(diào)電壓的電源上，使電壓從0V逐漸增大到220V，則下列說法正確的是()A．電流將逐漸變大B．電流將逐漸變小C．每增加1V電壓而引起的電流變化量是相同的D．每增加1V電壓而引起的電流變化量是減小的8.圖5是將滑動(dòng)變阻器用作分壓器的電路，A、B為分壓器的輸出端，電源電壓U恒定，若把變阻器的滑片放在變阻器的中間，下列判斷正確的是()A．AB間不接負(fù)載時(shí)輸出電壓UAB＝eq\f(U,2)B．當(dāng)AB間接上負(fù)載R時(shí)，輸出電壓UAB<eq\f(U,2)C．負(fù)載電阻R越大，UAB越接近eq\f(U,2)D．接上負(fù)載后要使UAB＝eq\f(U,2)，則滑片P應(yīng)向下移動(dòng)9.如圖6所示，表示用不同電壓加在一段金屬導(dǎo)體兩端，在溫度不變的情況下測(cè)得電流的圖象，試根據(jù)圖象分析：若將這段金屬導(dǎo)體在保持長(zhǎng)度不變的前提下增大其橫截面積，則這段導(dǎo)體的I－U線這時(shí)符合下列哪種情況()10、一段均勻?qū)Ь€對(duì)折兩次后并聯(lián)在一起，測(cè)得其電阻為0.5Ω，導(dǎo)線原來(lái)的電阻多大？若把這根導(dǎo)線的一半均勻拉長(zhǎng)為三倍，另一半不變，其電阻是原來(lái)的多少倍？保險(xiǎn)絲12直徑1mm2mm額定電流5A15A11.10．某電路需要20A的保險(xiǎn)絲，但手邊只有用同種材料制成的“15A”和“5A”兩種型號(hào)的保險(xiǎn)絲，他們的規(guī)格如表所示，問能否將這兩種保險(xiǎn)絲取等長(zhǎng)的兩段并聯(lián)后用于該電路中，說明其理由．

答案：例1.答案200m解析設(shè)整個(gè)導(dǎo)線AB的電阻為R1，其中AC段的電阻為R2，根據(jù)歐姆定律：U＝I1R1＝I2R2，則eq\f(R2,R1)＝eq\f(I1,I2)＝eq\f(0.5,0.6)＝eq\f(5,6).再由電阻定律，導(dǎo)線的電阻與其長(zhǎng)度成正比，所以AC段導(dǎo)線長(zhǎng)：l2＝eq\f(R2,R1)l1＝eq\f(5,6)×1200m＝1000m．由此可知，剪去的導(dǎo)線BC段的長(zhǎng)度為：lx＝l1－l2＝200m.例2.答案D解析導(dǎo)體的電阻率由材料本身性質(zhì)決定，并隨溫度而變化，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)，與導(dǎo)體兩端電壓及導(dǎo)體中電流大小無(wú)關(guān)，A、B、C錯(cuò)，電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，電阻率常與溫度有關(guān)，存在超導(dǎo)現(xiàn)象，D對(duì).例3.答案eq\f(U,I)eq\f(UπDd,IL)解析第一問求電阻，可直接應(yīng)用歐姆定律求得；解第二問必須應(yīng)用到電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，怎樣確定l與S是解題的關(guān)鍵．試想將膜層展開，如右圖所示，則膜層等效為一電阻，其長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為管的周長(zhǎng)2π×厚度d，再將電阻的定義式與決定式聯(lián)立，便可求出ρ.由歐姆定律可得R=eq\f(U,I)由電阻定律R=ρeq\f(l,S)可得R=ρ=則eq\f(U,I)=，得ρ=eq\f(UπDd,IL).課后練習(xí)：1.答案BCD解析電阻率越大的材料導(dǎo)電性能越差，A錯(cuò)；金屬的電阻率一般隨溫度升高而增大，B對(duì)；溫度降到臨界溫度時(shí)，導(dǎo)體的電阻消失，導(dǎo)體成為超導(dǎo)體，C對(duì)；標(biāo)準(zhǔn)電阻要求阻值穩(wěn)定，D對(duì)．2.答案B3.答案D解析令電阻板厚為d，當(dāng)端點(diǎn)Ⅰ、Ⅱ接入電路時(shí)，導(dǎo)體的長(zhǎng)為L(zhǎng)2，橫截面積為L(zhǎng)1d，根據(jù)電阻定律RⅠⅡ＝ρeq\f(l,S)＝ρeq\f(L2,L1d).同理，RⅢⅣ＝ρeq\f(L1,L2d)，所以RⅠⅡ∶RⅢⅣ＝Leq\o\al(2,2)∶Leq\o\al(2,1).4．答案CD解析向c移動(dòng)，電流減小則電阻增大，可以接b和c或b和d，本質(zhì)相同5.答案AB解析超導(dǎo)現(xiàn)象是在溫度接近絕對(duì)零度時(shí)，電阻率突然減小到接近零的現(xiàn)象，故A正確，C中材料只是電阻率變化不明顯．而半導(dǎo)體電阻率應(yīng)隨溫度升高而減小．6.答案B7.答案AD解析隨著電壓U的增大，由I＝eq\f(U,R)知，電流將逐漸變大，A選項(xiàng)正確．隨著電流、電壓的增大，燈泡的亮度增大，燈絲溫度升高．金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，所以燈絲的電阻值增大．根據(jù)歐姆定律I＝eq\f(U,R)，在I—U圖線中，由于R在增大，斜率K=減?。銲—U圖線如右圖所示．由圖線可知，每增加1V的電壓引起的電流變化量是減小的．8.答案ABC解析設(shè)AB間電阻為R，變阻器總電阻為R0，當(dāng)把變阻器的滑片放在變阻器中間時(shí)，如果A、B間未接負(fù)載則UAB＝eq\f(R0/2,R0)·U＝eq\f(U,2)，故選項(xiàng)A正確；如果A、B間接上負(fù)載R，則UAB＝eq\f(R并,R總)·U，其中R并＝eq\f(R·\f(R0,2),R＋\f(R0,2))，R總＝eq\f(R0,2)＋R并，故UAB<eq\f(U,2)，故選項(xiàng)B正確；當(dāng)R越大，取極限R→∞，則AB間相當(dāng)于斷路．UAB＝eq\f(U,2)，故R越大，UAB越接近eq\f(U,2)，選項(xiàng)C正確；接上負(fù)載后，要使UAB＝eq\f(U,2)，則AB間的總電阻eq\f(RPC·R,RPC＋R)應(yīng)等于RPD，故滑片P應(yīng)向上移動(dòng)．9.答案D解析長(zhǎng)度不變，增加橫截面積，電阻減小．10.答案2Ω

10Ω11.答案不能，理由見解析解析這兩段等長(zhǎng)的保險(xiǎn)絲橫截面積之比：S1∶S