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1、第2节 电_阻_定_律 1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温 度等有关。探究影响电阻的因素用控制变量法。2电阻定律的表达式R是电阻的决定式，公式R是电阻的定义式。3电阻率是反映材料导电性能的物理量，其大小与材料和温度均有关。一、实验：探究决定导体电阻的因素1相关因素的测量方法(1)电阻丝横截面积的测量把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积。(2)电阻丝长度的测量把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度。(3)电阻的测量连接适当的电路，测量电阻丝
2、两端的电压U和通过电阻丝的电流I，由R计算得到电阻。2实验探究(1)实验目的：探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系。(2)实验方法：控制变量法。(3)实验电路：如图221所示。图221(4)实验过程在材料、横截面积相同的条件下，在A、B间分别接入不同长度的导线，测量并比较A、B间的电阻值。在长度、材料相同的条件下，在A、B间分别并联接入不同根数的导线，测量并比较A、B间的电阻值。在长度、横截面积相同的条件下，在A、B间分别接入不同材料的导线，测量并比较A、B间的电阻值。(5)结论：在材料、横截面积相同的条件下，导体的电阻与长度成正比；在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比；导
3、体的电阻还与材料有关。二、电阻定律1内容同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。2公式R，其中是电阻率，表征材料的导电性能。3适用条件温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。三、电阻率导体、绝缘体和半导体1电阻率(1)意义：反映材料导电性能强弱的物理量。(2)单位：m，符号。(3)决定因素：电阻率与材料和温度有关。2导体、绝缘体和半导体导体绝缘体半导体导电性能好差介于导体和绝缘体之间电阻率(m)约108106约1081018105106实例各种金属、电解质溶液等陶瓷、塑料、橡胶锗、硅、砷化镓、锑化铟等应用导线等固定导线的绝缘
4、子、导线保护层、用电器外壳热敏电阻、光敏电阻、自动控制设备1自主思考判一判(1)同种材料做成的电阻丝，只要长度越大，电阻就越大。()(2)金属导线拉伸后其阻值发生变化，是由导线长度和横截面积变化引起的。()(3)小灯泡的伏安特性曲线发生弯曲，是灯丝的电阻率变化造成的。()(4)把一段导线分成等长的两段，每段的电阻率变为原来的。()(5)电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大。()2合作探究议一议(1)本节探究实验中用电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上，用刻度尺测量多匝的宽度，再除以匝数，得到电阻丝的直径，这样操作比直接用刻度尺测量电阻丝的直径有什么优点？提示：用刻度尺直接测量电阻丝的直径误差太大，利
5、用累积法测量电阻丝的直径，可以大大减小测量的误差。(2)电阻率小表示导体的电阻一定小吗？提示：电阻率是反映材料导电性能的物理量，它与导体的长度和横截面积无关，只与导体的材料和温度有关，电阻率小表示该材料导电性能好，但用其制作的导体的电阻并不一定小，因为导体的电阻不仅取决于电阻率，还取决于导体的长度和横截面积。(3)电阻率与导体的长度、粗细及形状有关吗？提示：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的长度、粗细和形状无关。电阻定律的理解及应用1对电阻定律的理解 (1)公式R是导体电阻的决定式，图222中所示为一块长方体铁块，若通过电流I1，则R1；若通过电流I2，则R2。图
6、 222导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质决定的。(2)适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。(3)电阻定律是通过大量实验得出的规律。2R与R的比较RR区别意义电阻定律的表达式，也是电阻的决定式电阻的定义式，R与U、I无关作用提供了测定电阻率的一种方法R提供了测定电阻的一种方法伏安法适用范围适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体纯电阻元件联系R对R补充说明了导体的电阻不取决于U和I，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积典例两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉伸到原来的2倍，电阻为RA，导线B对折起来，电阻为RB，然后分别
7、加上相同的电压，求：导线A和B的电阻值之比。思路点拨导体的电阻由、l、S共同决定，在同一段导体的拉伸或压缩形变中，导体的横截面积、长度都变，但总体积不变，电阻率不变。解析导线的形状改变后，其总体积不变，电阻率也不变。设导线A和B原来的长度为l，横截面积为S，电阻为R，则lA2l，SA，lB，SB2S。由电阻定律表达式得：R，则RARB161。答案161应用电阻定律解题时找准l、S是关键。若导体的长度拉伸为原来的n倍，因导体的体积不变，横截面积减为原来的，由电阻定律知电阻变为原来的n2倍；若导体长度压缩为原来的(相当对折为等长的n根)，横截面积变为原来的n倍，则电阻变为原来的倍。1学习完电阻的概
8、念和电阻定律后，你认为下列说法正确的是()A由R可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比B由R可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比C由可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比D导体的电阻率只由材料的种类决定，跟温度无关解析：选B导体的电阻由导体本身的性质决定，与电压和电流无关，故A错误；导体的电阻由导体本身的性质决定，由R可知，导体的电阻与长度l、电阻率均成正比，与横截面积S成反比，故B正确；电阻率由材料和温度决定，与导体的长度以及横截面积无关，故C、D错误。2.如图223所示，把一个长方体铜柱的ab端、cd端、ef端分别接入电路，
9、铜的电阻率为，计算接入电路中的电阻各是多大。图223解析：根据电阻定律R可以算出接入电路中的电阻。由图可以看出，当接入点不同时，导体的长度和横截面积是不一样的。当接入a、b端时，电阻Rab当接入c、d端时，电阻Rcd当接入e、f端时，电阻Ref。答案：见解析电阻率的理解1电阻率大小与温度的关系(1)金属的电阻率随温度升高而增大。(2)绝缘体和半导体的电阻率随温度升高而减小，并且变化不是线性的。(3)有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻。(4)当温度降到273 附近时，有些材料的电阻率突然减小到零成为超导体。2电阻率与电阻的比较电阻率电阻R描述的对象材料导体意义
10、反映材料导电性能的好坏反映导体对电流的阻碍作用的大小决定因素由材料和温度决定由材料、温度、导体的长度和横截面积共同决定单位欧米(m)欧()联系大，R不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R大，不一定大，导电性能不一定差1下列关于电阻率的叙述，错误的是()A当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零B常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的C材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D通常情况下，材料的电阻率会随温度变化而变化解析：选C当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零，故A正确；铝、铜的电阻率较小，故常用的导线是用铝、铜材料做成的，故B正确；材料的电阻率取决于导体的材料，和温度
11、有关，与导体的电阻、横截面积和长度无关，故C错误，D正确。2关于材料的电阻率，下列说法正确的是()A把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的B材料的电阻率随温度的升高而增大C纯金属的电阻率通常较合金的电阻率小D电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大解析：选C电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，A错误；金属材料的电阻率随温度升高而增大，而半导体材料则相反，所以B错误；合金的电阻率通常比纯金属的电阻率大，C正确；电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟
12、电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关，所以D错误。3(多选)下列说法中正确的是()A由R可知，电阻与电压、电流都有关系B由R可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系C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减小D所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零解析：选BD导体电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关，与电压、电流没有关系，故A错误，B正确；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增大，故C错误；超导体是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，电阻值等于零，此时电阻率突然变为零，故D正确。电阻定律与欧姆定律的综
13、合应用典例如图224所示，P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的厚度为d，管两端有导电金属箍M、N。现把它接入电路中，测得它两端电压为U，通过它的电流为I，则金属膜的电阻为多少？镀膜材料电阻率为多少？图224思路点拨解答本题时应把握以下三点：(1)应用欧姆定律R求电阻。(2)应用电阻定律R变形求电阻率。(3)采用将膜层展开的思路确定L与S。解析由欧姆定律可得R，沿着L的方向将膜层展开，如图所示，则膜层等效为一电阻，其长为L，横截面积为管的周长厚度d。由电阻定律R可得R，则，解得。答案电阻定律和欧姆定律综合应用的一般步骤(1)分析题意画出等效电路图，确定已知条件。如电
14、阻、导线长度等。(2)根据欧姆定律、电阻定律等规律列出方程。(3)对列出的方程进行分析，找出合适的解法。(4)求解方程，并分析计算结果的合理性。 1两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路中时，其电流之比IAIB14，则横截面积之比SASB为()A12 B21C14D41解析：选A由R可知，在U一定时，I与R成反比，即RARBIBIA41。又根据电阻定律R可知，当、V一定时，R，即有，所以。2.测量液体的电阻率，工业上采用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图225所示，A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片，间距为d1 cm，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压U6 V时，测出电流I1 A，则这种液体的电阻率为多少？图225解析：R 6106 由题意知：
