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1、高中物理第二章电路2.1探究决定导线电阻的因素素材粤教版选修3-1第一节探究决定导线电阻的因素问题探究白炽灯的灯丝是由金属钨制成的，当用万用表测量白炽灯的灯丝电阻时，测得的电阻值与其正常工作时用欧姆定律计算的电阻值相同吗？为什么？解析:由于白炽灯工作时要发热,温度会升高,而材料的电阻率因此会发生较大的变化,故其工作电阻应大于不发光时的电阻.答案:不同,理由略自学导引1.滑动变阻器是电阻值_的电阻,方法是_而改变电阻值.答案:可以改变通过改变接入电路中的导体的长度2.均匀电阻的阻值计算公式是_,式中是_,l是_,S是_.答案: 材料的电阻率导体的长度导体的横截面积3.导体的电阻率与导体的_和_有
2、关,通常把_叫绝缘体,而用电阻率受温度影响较小的材料制作_.答案:材料温度电阻率较大的材料标准电阻4.在实验探究中,常常使用控制变量法,方法是当探究的物理量与其他几个物理量有关时,可选择研究探究的量与其中一个物理量的关系而保持_.答案:其他物理量不变疑难剖析理解电阻的物理意义【例1】 下列说法中正确的是()A.通过导体的电流越大,导体的电阻一定越小B.导体的电阻与加在导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比C.电阻是表示导体对电流阻碍作用的物理量,温度越高,金属导体的电阻越大D.无论加在导体两端的电压如何变化,它的电压与电流的比值都不变解析:电阻反映导体对电流阻碍作用的强弱,它只与导体本身
3、有关,与外界因素无关,导体的电阻与其通过的电流无关,故选项A错.导体的电阻与加在导体两端的电压无关,故选项B错.正确的选项为CD.答案:CD温馨提示:导体的电阻值与导体的材料和温度有关,与其他因素无关,虽然导体在工作时通过的电流发生变化时,也会引起温度的变化,但实际中一般不考虑这种变化.导体电阻的计算【例2】 如图211所示为均匀的长方形金属板abcd.ab边长为L1,ad边长为L2,当接点A、B接入电路时电阻阻值为R1,当接点C、D接入电路时电阻阻值为R2,则R1R2等于()图2-1-1A.L1L2B.L2L1C.L12L22D.L22L12解析:本题可直接用电阻定律先表达出两种接法的电阻阻
4、值,再求出两电阻的比值.设金属板的电阻率为,厚度为d,当接点A、B接入电路时,由电阻定律知当接点C、D接入电路时,由电阻定律知由此可知R1R2=L22L12正确选项为D.答案:D温馨提示:本题求解的是电阻的比值,在求解的过程中引入了未知量、d,主要是帮助理顺思路,而最后的计算中再根据规律消除未知量,这是一种解决问题的有效方法.电阻率的理解【例3】 下列说法中正确的是()A.电阻率越大的导体,电阻一定也越大B.电阻率是材料的固有属性,任何情况下不可能为零C.温度升高时,有些材料电阻率增大,有些材料电阻率不变,有些材料电阻率减小D.以上说法均不对解析:导体的电阻不同于电阻率,电阻率大电阻不一定大,
5、故选项A错.导体在处于超导的状态时电阻率为零,故选项B错.温度升高时,金属材料的电阻率增大,半导体的电阻率减小,处于超导状态的物质,其电阻率不变,故选项C正确,从而确定D选项错.答案:C温馨提示:电阻反映的是导体阻碍电流的强弱,电阻率反映的是材料的导电性能,两者的物理意义不同,电阻率高并不说明电阻一定大,相反,电阻大也不说明电阻率大.拓展迁移如图2-1-2所示,一块匀质半圆形的导体板按图甲的方式连接时电阻阻值为R,如果按图乙的方式连接,求此连接方式下的电阻阻值.图2-1-2解析：此题中的导体板的形状是半圆形,不可能根据电阻定律直接求解导体的电阻,但可以将导体板分成对称的两部分(每部分为四分之一圆周),假设每部分的电阻为R1,由图可知,图甲应为两个R1的并联,图乙应为两个R1的串联,则R乙=2R1=4R.答案:4R启示:此题灵活运用了等效的方法,将不能由公式求解的物理量转化为可以求解的量,利用这种方法往往会收到事半功倍、柳暗花明的效果.1
