课时2.2电阻定律课时2.2电阻定律1.知道决定电阻的因素,认识电阻定律。2.了解电阻率的概念。3.了解导体、绝缘体和半导体及其应用。4.知道什么是超导现象。1.电阻定律(1)电阻定律的内容: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______,还与构成导体的______有关。(2)公式:R=______,公式中ρ是________,是反映材料导电性能的物理量。2.电阻率电阻率是由导体的材料决定的,它是一个反映材料导电性能的物理量。电阻率越小,其导电性能越____(填“好”或“差”)。各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而_____(填“增大”或“减小”)。国际单位制中电阻率的单位是________________________。3.导体、绝缘体和半导体相对而言,导体的电阻率很____,绝缘体的电阻率一般都很____,半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。典型的半导体材料有锗、____、砷化镓、锑化铟等,人们利用半导体材料的电阻率随温度、光照等变化的特性制成了_____电阻、_____电阻。正比反比材料电阻率好增大欧姆•米(Ω•m)小大硅热敏光敏1.电阻率的物理意义?2.根据教材中表2-2-1列举电阻率,制造输电电缆和线绕电阻时,怎样选择材料的电阻率?3.电阻率的大小与什么有关?4.解释为什么串联的总电阻变大,并联总电阻减小?解答:反映导体材料导电性能(或阻电性能)的物理量。解答:制造电缆选用电阻率小的铝或铜来制作,制造线绕电阻时应选用电阻率大的合金来制作。解答:电阻率的大小与材料和温度有关。解答:串联相当于电阻的长度增加,所以总电阻变大;并联相当于电阻的横截面增大,所以电阻变小。主题1:探究影响导体电阻的因素(重点探究)情景:某实验小组在探究导体的电阻与长度的关系时,提出了如下设想:根据导体电阻R=U/I,先用几根同种材料、相同粗细且粗细均匀的电阻丝平行分立固定,如果我们仅改变电阻丝的接入长度,可用电阻不计的导线连接b、c,则a、d两点接入电路的长度等于接入a、b两点的两倍。同时调节滑动变阻器,以保持每次电流表示数相同,读出电压表示数,则电阻丝长度与电压的关系就是长度与电阻的关系。问题:(1)你认为该实验小组的设想是否有道理?为什么?(2)类比上述设想,你能设计出探究导体电阻与横截面积关系的方案吗?解答:(1)该设想是有道理的。由欧姆定律可知:当通过导体的电流相等时,导体两端的电压与电阻成正比,即R∝U,根据接入长度和测得的电压关系即可确定导体的电阻与长度的关系。(2)类似地,保持接入电阻丝的长度一定,将两根(更多)电阻丝并在一起接入,则横截面积为单根时的两(多)倍,同时调节滑动变阻器,以保持每次电流表示数相同,读出电压表示数,根据电压与面积的关系,即可得出导体的电阻与面积的关系。知识链接:控制变量法就是把变量一个一个单独隔离出来研究。主题2:电阻定律情景:某同学在学习电阻定律的知识后,在实验室中完成了如图所示的实验:连接电路后闭合开关,灯泡发光,然后用酒精灯给电阻丝加热,达到炽热状态后,发现灯泡变暗,然后移去酒精灯,电阻丝冷却后,灯泡又变亮。问题:(1)电阻定律中强调了“同种材料的导体”,其电阻R与它的长度成正比,与它的横截面积S成反比。为什么强调“导体的电阻还与构成它的材料有关”这个条件?(2)在上述实验中,如果忽略电阻丝的热胀冷缩现象(即长度和横截面积不变),根据灯泡的亮度变化,你得到什么结论?(3)滑动变阻器是电学实验中常用的器材,请根据电阻定律,分析滑动变阻器是如何实现“变阻”的。解答:(1)导体的电阻是导体本身的性质,由ρ、l、S决定,与导体两端的电压U及电流I无关。“电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比”是针对同一种材料而言的。如果是不同材料的导体,则上述结论不成立。(2)加热电阻丝,小灯泡变暗,电阻丝冷却后小灯泡又变亮,说明随温度的升高,电阻丝阻值增大;随温度的降低,电阻丝阻值减小。实验中导体的长度和横截面积不变,由电阻定律可知:金属的电阻率随温度的升高而增大。(3)滑动变阻器就是依靠改变接入电路中电阻丝的长度达到改变电阻的目的的。知识链接:电阻定律是从电阻本身构成方面来揭示电阻的。解答:R=U/I是电阻的定义式,其实电阻并不由电压、电流决定。它只提供了一种测量R的方法,只要测量出U、I就可求...
