山东省新泰市汶城中学高二物理《电阻定律》学案人教版选修3-1自主体验一、影响导体电阻的因素1．实验：探究导体电阻与其影响因素的定量关系(1)实验器材：四段不同的金属导体，控制在________、________、________三个因素方面不同，任意两段只有________不同，b、a长度不同，c、a横截面积不同，d、a材料不同．其他器材还有________、电源、开关和导线若干．(2)实验原理：四段导线串联，接通电源，用电压表分别测量其两端的电压，根据串联电路的________跟________正比，探究各段电阻与哪些因素有关．(3)实验步骤：连接如图所示的电路；开关闭合前滑动变阻器滑片移到最________端，闭合开关；用电压表分别测量______________的电压，读出数据；改变滑片的位置可获得多组实验数据．(4)数据处理：a、b两段比较电压与________的关系，a、c两段比较电压与________的关系，a、d两段比较电压与________的关系，得出实验结论．2．逻辑推理：探究导体电阻与哪些因素有关(1)分析导体电阻与它的长度的关系：在材料、横截面积相同的条件下，导体的电阻跟________成正比．(2)分析导体电阻与它的横截面积的关系：在材料、长度相同的条件下，导体的电阻跟________成反比．(3)探究导体的电阻跟材料的关系．二、导体的电阻1．导体的电阻：同种材料的导体，其电阻R跟它的长度l成______比，跟它的横截面积S成______比；导体的电阻还与构成它的材料有关．公式：__________，ρ为材料的________，反映材料导电能力的强弱，单位为Ω·m.2．电阻率跟温度的关系：各种材料的电阻率一般都随______________的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而______________，有些合金如锰铜、镍铜合金，电阻率几乎不受温度变化的影响.知识探究要点一：滑动变阻器的使用方法1．原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度来改变电阻．2．构造：如图2－6－3所示是滑动变阻器的原理图．AB是一根纯金属杆，其电阻可视为零．CD是电阻较大、长度较长的电阻丝，P是滑片，能将AB杆与电阻丝CD连通．若将AB直接接入电路当中，其电阻为零；若将CD直接接入电路中，电阻是整个电阻丝的电阻；正确的连接方法是接A与D或B与C或A与C或B与D，即“一上一下”．如接A与D，连入电路的电阻就是DP部分，当P滑到A端时电阻最大．3．滑动变阻器的缺点：不能显示连入电路中的电阻的具体阻值．而实验室中的另一常用变阻器件——变阻箱却能显示电阻的值．要点二：电阻的相关问题1．导体电阻的微观解释：导体内除了有大量能自由移动的自由电荷以外，还有不能自由移动的其它粒子．当导体建立起电场以后，自由电荷在静电力的作用下定向移动，形成电流，如金属导体，自由电子定向移动．按理说，这些自由移动的电子应做加速运动，速度越来越快，但是自由电子在移动过程中，不可避免地要与金属正离子发生碰撞，这一碰撞使电子的定向移动速率减慢，而使金属正离子的热振动加剧，从而使电势能转化为内能(即所谓的电流的热效应)．这种碰撞阻碍了自由电子的定向运动．电阻就是表示这种阻碍作用的物理量．.1.2．对电阻定律的理解：电阻定律是一个实验定律，是通过实验总结出来的，使用时应注意以下几点：(1)导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，由导体本身的因素决定．(2)电阻率ρ反映了导体材料导电性能的好坏，决定于材料和温度．对金属导体，温度升高，ρ增大；对半导体和绝缘体，温度升高，ρ减小；对锰铜合金和镍铜合金温度变化，ρ几乎不变．(3)公式R＝ρ只适用于柱形金属导体．1总结反思(4)由R＝ρ变形可得ρ＝R可求得导体材料的电阻率，但是该电阻及电阻率是这种材料在某一特定温度下的电阻及电阻率，因为电阻率随温度变化而变化.要点三：金属电阻率与温度有什么关系？实验表明，纯金属的电阻率随温度的变化与纯金属电阻一样，也比较有规律．当温度的变化范围不大时，电阻率与温度之间近似地存在着如下的线性关系：ρ＝ρ0(1＋at)式中ρ表示温度为t℃时的电阻率，ρ0表示0℃时的电阻率．不同材料的a是不同的．在室温时，金属导体的电阻率约为10－8～10－6Ω·m，绝缘体的电阻率一般为108～1018Ω·m，半导体材料的电阻率介于两者之间，为10－5～106Ω·m.绝...
