2021高中物理人教版必修第三册教案 第11章.pdf

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1、电源和电流【教学目标】1了解电源使电路形成电流的机制和恒定电场的建立。2知道电流方向的规定。3掌握电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题以及计算运动电荷所产生的等效电流。4能区分导体中自由电子的定向移动速率和建立电场的速率。5尝试利用水泵和电泵的相似性，通过类比的方法理解电源的作用。【教学重点】1电流概念的建立。2电流的定义式。3电流的微观表达。【教学难点】1电流的微观表达。2运动电荷的等效电流。3定向移动速率、电场传播速率、无规则热运动速率的区分。【教学过程】一、新课导入人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础。

2、但是，无论在自然界还是生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。那么，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？【过渡】这节课就来学习有关电流的知识。二、新课教学为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而灯泡却能持续发光？【过渡】要回答这个问题，就要从电源的知识学起。（一）电源如图所示分别带正、负电荷的 A、B 两个导体球，它们的周围存在电场。如果用一条导线 H 将它们连接起来，分析 A、B 周围的电场、A、B 之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B 两个导体球会达到什么状态

3、？R 中出现了怎样的电流？如图所示【提问】如果在 AB 之间接上一个装置 P，它能把经过 H 流到 A 的电子取走，补充给 B，使 AB 始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢？【师生互动】建立起电源的概念。1电源的定义定义：能把自由电子从正极搬到负极的装置。作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的电流。【提问】形成电流的条件？存在自由电荷金属导体自由电子电解液正、负离子导体两端存在电压【过渡】在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用，而发生定向运动，从而形成电流，恒定电场中的电流有何特点，又如何描述呢？（二）恒定电流1恒定电场导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同

4、形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。2恒定电流恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流。【板书】电流的强弱就用电流这个物理量来描述。定义：物理上把通过导体横截面的电荷量 q 跟通过这些电荷量所用的时间 t的比值称为电流。用 I 表示电流。【总结】电流的定义式是什么？【提问】求电流的三要素找截面取时间计数量【提问】回忆一下初中学过的知识，电流的单位有哪些？它们之间的关系是什么？单位：安培（A）毫安（mA）和微安（A）。1mA=10-3A；常见电流值1A=10-6A手表液晶显示屏约为 0

5、.2A；电视机 21 英寸，工作电流 0.4A；电视机 29 英寸，工作电流 1A；人能感受到的电流为 1mA；国际电工委员会规定的安全电流（即摆脱电流）为 10mA【提问】1A 的物理意义是什么？例 1：在金属导体中，若 10s 内通过横截面的电量为 10C，则导体中的电流为_A。例 2：导体中的电流是 5mA，那么在 3.2s 内有_C 的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于_个电子通过该截面。例 3：某电解池，如果在 1s 中内共有 5.01018个一价正离子和 1.01019个一价负电子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？说明：电解液中正负离子定向移动方向虽然相反，但正、

6、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时 q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。【思考】一段粗细均匀的导体，长为 L。两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为 v，设导体的横截面积为 S，导体每单位体积内的自由电荷数为 n，每个自由电荷量为 e。求：导体中自由电荷总数 N？总电量 Q 是多少？所有电荷通过横截面需要的时间？【推导】电流的微观表达式【师生互动】讨论：如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？电子定向移动的速率约 10-5m/s；电子热运动的平均速率 105m/s；电场的传播速率 3108m/s。【点评】通过对结论的讨论，深化

7、对物理概念和规律的理解。【练习】1.关于电流的方向，下列叙述中正确的是（）A金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同答案：C2.氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为 R 的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为 e，运动速率为 v，求电子绕核运动的等效电流多大？答案：3.在研究长度为 l，横截面积为 S 的均匀导体中的电流时，在导体两端加上电压 U，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由

8、电子受匀强电场的作用而加速，但又和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动。可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率 v 成正比，其大小可以表示成 kv(k 为恒量)。电场力和碰撞的阻力平衡时，导体中的电子移动的平均速率 v 为一定值，这一定值是()ekUlAelUkC答案：BeU klBDelkUU解析：电场力和碰撞阻力平衡时，有 kveEe，所以电子定向移动的平leU均速率 v，B 正确。kl4有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的 2 倍，而单位时间内通过横截面的电荷量乙是甲的 2 倍，以下说法正确的是(A甲、乙两导体的电流相同B乙导体的电流是甲导体的 2 倍C乙导

9、体中自由电荷定向移动的速度是甲导体的 2 倍D甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等答案：B解析：由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的 2 倍，因此通过乙I导体的电流是甲的 2 倍，A 错误，B 正确；由于 InqSv，所以 v，由于不nqS知道甲、乙两导体的性质(n、q 不知道)，所以无法判断 v 的大小，C、D 错误。5（多选）如图所示，将左边的细铜导线与右边的粗铜导线连接起来，已知粗铜导线的横截面积是细铜导线横截面积的两倍，在细铜导线上取一个截面 A，在粗铜导线上取一个截面 B，若在 1 s 内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的(A电流相等)B电流不相等C自

10、由电子定向移动的速率相等D自由电子定向移动的速率不相等答案：ADqne解析：由电流定义知I，故 A 正确，B 错误；由电流的微观表达式IttnSqv 知，I、n、q 均相等，因为 SAvB，故 C 错误，D 正确。6(多选)半径为 R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为 Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度 匀速转动，则由环产生的等效电流下列说法正确的是()A若 不变而使电荷量 Q 变为原来的 2 倍，则电流也将变为原来的 2 倍B若电荷量 Q 不变而使 变为原来的 2 倍，则电流也将变为原来的 2 倍C若使、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D若使、Q 不变，将橡胶

11、环拉伸，使环半径增大，电流将变小答案：AB解析：截取圆环的任一截面 S，如图所示，在橡胶圆环运动一周的时qQ2间 T 内，通过这个截面的电荷量为 Q，则有 I ，又 T，所以 ItTQ，可知，电流的大小只与 Q 和 有关，A、B 正确，C、D 错误。27已知电子的电荷量为 e，质量为 m，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为 r 的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？e2kmr答案：2r2m解析：截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T 内，通过这个横截面的电荷量 qe，qe则有 I tTke242r再由库仑力提供向心力，有m2rmr解得 Teke2由解得 I2r

12、2mkmr。r2T2电源和电流【教学目标】1了解电源使电路形成电流的机制和恒定电场的建立。2知道电流方向的规定。3掌握电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题以及计算运动电荷所产生的等效电流。4能区分导体中自由电子的定向移动速率和建立电场的速率。5尝试利用水泵和电泵的相似性，通过类比的方法理解电源的作用。【教学重点】1电流概念的建立。2电流的定义式。3电流的微观表达。【教学难点】1电流的微观表达。2运动电荷的等效电流。3定向移动速率、电场传播速率、无规则热运动速率的区分。【教学过程】一、新课导入人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为

13、电学理论的重要基础。但是，无论在自然界还是生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。那么，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？【过渡】这节课就来学习有关电流的知识。二、新课教学为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而灯泡却能持续发光？【过渡】要回答这个问题，就要从电源的知识学起。（一）电源如图所示分别带正、负电荷的 A、B 两个导体球，它们的周围存在电场。如果用一条导线 H 将它们连接起来，分析 A、B 周围的电场、A、B 之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B 两个

14、导体球会达到什么状态？R 中出现了怎样的电流？如图所示【提问】如果在 AB 之间接上一个装置 P，它能把经过 H 流到 A 的电子取走，补充给 B，使 AB 始终保持一定数量的正、负电荷，情况会怎样呢？【师生互动】建立起电源的概念。1电源的定义定义：能把自由电子从正极搬到负极的装置。作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的电流。【提问】形成电流的条件？存在自由电荷金属导体自由电子电解液正、负离子导体两端存在电压【过渡】在恒定电场中自由电荷会受到电场力的作用，而发生定向运动，从而形成电流，恒定电场中的电流有何特点，又如何描述呢？（二）恒定电流1恒定电场导线内的电场，是由电源、导线等电路

15、元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。2恒定电流恒定电场中的电流是恒定不变的，称为恒定电流。【板书】电流的强弱就用电流这个物理量来描述。定义：物理上把通过导体横截面的电荷量 q 跟通过这些电荷量所用的时间 t的比值称为电流。用 I 表示电流。【总结】电流的定义式是什么？【提问】求电流的三要素找截面取时间计数量【提问】回忆一下初中学过的知识，电流的单位有哪些？它们之间的关系是什么？单位：安培（A）毫安（mA）和微安（A）。1mA=10-3A；常见电流值手表液晶显示屏约为

16、 0.2A；电视机 21 英寸，工作电流 0.4A；电视机 29 英寸，工作电流 1A；人能感受到的电流为 1mA；国际电工委员会规定的安全电流（即摆脱电流）为 10mA【提问】1A 的物理意义是什么？例 1：在金属导体中，若 10s 内通过横截面的电量为 10C，则导体中的电流1A=10-6A为_A。例 2：导体中的电流是 5mA，那么在 3.2s 内有_C 的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于_个电子通过该截面。例 3：某电解池，如果在 1s 中内共有 5.01018个一价正离子和 1.01019个一价负电子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？说明：电解液中正负离子定向移动

17、方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时 q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。【思考】一段粗细均匀的导体，长为 L。两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为 v，设导体的横截面积为 S，导体每单位体积内的自由电荷数为 n，每个自由电荷量为 e。求：导体中自由电荷总数 N？总电量 Q 是多少？所有电荷通过横截面需要的时间？【推导】电流的微观表达式【师生互动】讨论：如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？电子定向移动的速率约 10-5m/s；电子热运动的平均速率 105m/s；电场的传播速率 3108m/s。【点评】通

18、过对结论的讨论，深化对物理概念和规律的理解。【练习】1.关于电流的方向，下列叙述中正确的是（）A金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同答案：C2.氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为 R 的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为 e，运动速率为 v，求电子绕核运动的等效电流多大？答案：3.在研究长度为 l，横截面积为 S 的均匀导体中的电流时，在导体两端加上电压 U，于是导体中有匀强电场产生

19、，在导体中移动的自由电子受匀强电场的作用而加速，但又和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动。可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率 v 成正比，其大小可以表示成 kv(k 为恒量)。电场力和碰撞的阻力平衡时，导体中的电子移动的平均速率 v 为一定值，这一定值是(ekUlAelUkC答案：BU解析：电场力和碰撞阻力平衡时，有 kveEe，所以电子定向移动的平leU均速率 v，B 正确。kl4有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的 2 倍，而单位时间内通过横截面的电荷量乙是甲的 2 倍，以下说法正确的是(A甲、乙两导体的电流相同B乙导体的电流是甲导体的 2 倍C乙导体中

20、自由电荷定向移动的速度是甲导体的 2 倍D甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等答案：B解析：由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的 2 倍，因此通过乙I导体的电流是甲的 2 倍，A 错误，B 正确；由于 InqSv，所以 v，由于不nqS知道甲、乙两导体的性质(n、q 不知道)，所以无法判断 v 的大小，C、D 错误。)eU klBDelkU5（多选）如图所示，将左边的细铜导线与右边的粗铜导线连接起来，已知粗铜导线的横截面积是细铜导线横截面积的两倍，在细铜导线上取一个截面 A，在粗铜导线上取一个截面 B，若在 1 s 内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的(A电流相

21、等B电流不相等C自由电子定向移动的速率相等D自由电子定向移动的速率不相等答案：ADqne解析：由电流定义知I，故 A 正确，B 错误；由电流的微观表达式IttnSqv 知，I、n、q 均相等，因为 SAvB，故 C 错误，D 正确。6(多选)半径为 R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为 Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度 匀速转动，则由环产生的等效电流下列说法正确的是()A若 不变而使电荷量 Q 变为原来的 2 倍，则电流也将变为原来的 2 倍B若电荷量 Q 不变而使 变为原来的 2 倍，则电流也将变为原来的 2 倍C若使、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D若使

22、、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小答案：AB解析：截取圆环的任一截面 S，如图所示，在橡胶圆环运动一周的时qQ2间 T 内，通过这个截面的电荷量为 Q，则有 I ，又 T，所以 ItTQ，可知，电流的大小只与 Q 和 有关，A、B 正确，C、D 错误。27已知电子的电荷量为 e，质量为 m，氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为 r 的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？答案：2r2me2kmr解析：截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T 内，通过这个横截面的电荷量 qe，qe则有 I tTke242再由库仑力提供向心力，有m2rmr解得 Teke

23、2由解得 I2r2mkmr。r2T2r2 2导体的电阻 学习目标 1.1.了解电阻的定义式及电阻的意义(重点)2.)2.通过对决定导体电阻的因素的探究，体会控制变量法(难点)3.)3.掌握决定导体的因素及计算公式(重点)4.)4.理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系一、欧姆定律1 1电阻U U(1)(1)定义：导体两端的电压与通过导体电流的比值叫作电阻，即 R R.I I(2)(2)意义：反映导体对电流的阻碍作用(3)(3)单位：欧姆()()、千欧(k)(k)、兆欧(M)(M)1 1 kk10103 3；1 1MM 10106 6.2 2欧姆定律(1)(1)内容：导体中的电流跟导

24、体两端的电压 U U 成正比，跟导体的电阻 R R 成反比U U(2)(2)公式：I I.R R(3)(3)适用条件：适用于金属导电和电解质溶液导电对气态导体和半导体元件不适用二、影响导体电阻的因素1 1实验探究项目实验目的内容探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法控制变量法串联的 a a、b b、c c、d d 电流相同，电压与导体的电阻成正比，测量实验原理出它们的电压就可知道它们的电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素2.2.逻辑推理探究(1)(1)导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻 R Rl l.(2)

25、(2)导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体1 1紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻 R R.S S(3)(3)导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同三、电阻定律1 1内容：同种材料的导体，其电阻 R R 与它的长度 l l 成正比，与它的横截面积 S S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关l l2 2公式：R R .S S3 3符号意义：l l 表示导体沿电流方向的长度，S S 表示垂直于电流方向的横截面积，是电阻率，表征材料的导电性能4 4材料特性应用(1)(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作(2)(2)

26、金属的电阻率随温度的升高而增大，可用来制作电阻温度计，精密的电阻温度计用铂制作(3)(3)有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻四、电阻率1 1物理意义：反映了材料导电性能的好坏电阻率越小，导电性能越好2 2单位：国际单位欧姆 米，符号是 mm.3 3决定因素：电阻率 由材料自身的特性和温度决定纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大1 1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)U U(1)(1)由 R R 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成I I反比()(2)(2)电阻率 与导体的长度 L L 和横截面积 S S 有关()(3)(3)电阻率表征了材料的导电

27、能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关()(4)(4)电阻率大的导体，电阻一定很大()2 2如图所示，a a、b b、c c 为同一种材料做成的电阻，b b 与 a a 的长度相等，b b 的横截面积是 a a 的两倍；c c 与 a a 的横截面积相等，c c 的长度是 a a 的两倍当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是()A AV V1 1的示数是 V V3 3的 2 2 倍B BV V1 1的示数是 V V2 2的 2 2 倍C CV V2 2的示数是 V V1 1的 2 2 倍D DV V2 2的示数是 V V3 3的 2 2 倍l lB B 由 R R ，a a、b b、c

28、c 的电阻之比为 R R1 1R R2 2R R3 32 21 14 4，三者串联，S S电流相等，则电压比等于电阻比，选项 B B 正确 3 3神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质 髓质累积而成的，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为 8 810106 6m.m.某生物体中的某段髓质神经纤维可看作高 20 cm20 cm、半径为 4 cm4 cm 的圆柱体，当在其两端加上电压 U U100 V100 V 时，该神经开始发生反应，则引起该神经纤维产生感觉的最小电流为()A A0.310.31 AAC C0.150.15 AAl lB B0.6

29、20.62 AAD D0.430.43 AAU UA A 由 R R ，可知 R R3.183.1810108 8，所以 I I 0.310.31 AA，A A 正确 S SR R对欧姆定律的理解1.1.欧姆定律的适用情况欧姆定律仅适用于纯电阻(将电能全部转化为内能)电路非纯电阻(电能的一部分转化为内能)电路不适用2 2欧姆定律的两性U U(1)(1)同体性：表达式 I I 中的三个物理量 U U、I I、R R 对应于同一段电路或导R R体(2)(2)同时性：三个物理量 U U、I I、R R 对应于同一时刻U UU U3 3公式 I I 和 R R 的比较比较项目意义前后物理I I 与 U

30、 U 成正比，与R R 成反R R 是导体本身的性质，不随U U、I I 的改变而改变R RI IU UR RI I电阻的定义式U U I IR R欧姆定律的表达形式量的关比系适用条适用于金属导体、电解液件等适用于计算一切导体的电阻3 3【例 1 1】若加在某导体两端的电压为原来的 时，导体中的电流减小了0.40.45 5A A如果所加电压变为原来的 2 2 倍，则导体中的电流多大？思路点拨：(1)(1)不特别说明认为导体的电阻不变(2)(2)每次改变电压后对应的 U U、I I 比值不变U U U U.(3)(3)对应同一导体，有 I I I I 解析 解法一：设原来的电压为 U U0 0，

31、电流为 I I0 0，导体的电阻为 R R，3 3U U0 0U U0 0由欧姆定律得 R RI I0 0I I0 00.4 A0.4 A解得 I I0 01.0 A1.0 AU U0 02 2U U0 05 5电压变为原来的 2 2 倍后，R R所以 I I2 2I I0 02.0 A.2.0 A.解法二：根据同一电阻电压的变化量与电流的变化量之比相等，有3 3I I0 0I I(1 15 5)U U0 0U U0 00.4 A0.4 AI I0 0解得 I I0 01 A1 AU U0 02 2U U0 0又 R RI I0 0I I联立得 I I2 2I I0 02.0 A.2.0 A.

32、答案 2.0 A2.0 AU UU U对公式 I I 和 R R 的两点提醒R RI IU UU U(1)(1)欧姆定律的表达式是 I I，而公式R R 应该理解成电阻的比值定义式，R RI I比值定义的魅力就在于被定义的物理量与比值中的那两个物理量无关U U(2)(2)R R 告诉了我们一种测量导体电阻的方法，即伏安法I I U U(3)(3)对于定值电阻，由于 U U-I I 图象为过原点的直线，故 R R.I I1 1(多选)根据欧姆定律，下列说法中正确的是()A A由关系式 U UIRIR 可知，导体两端的电压 U U 由通过它的电流 I I 和它的电阻 R R 共同决定U UB B由

33、关系式 R R 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中I I的电流成反比U UC C由关系式 I I 可知，导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的R R电阻成反比U UD D由关系式 R R 可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体I I的电流的比值是一定值U UCDCD U UIRIR 和 I I 的意义不同，可以说I I 由 U U 和 R R 共同决定，但不能说U UR R由 I I 和 R R 共同决定，因为电流产生的条件是导体两端存在电势差，A A 错误，C CU U正确；可以利用 R R 计算导体的电阻，但 R R 与 U U 和 I I 无关，B B 错误，

34、D D 正I I确 对电阻定律的理解和应用1.1.对电阻定律的理解l l(1)(1)公式 R R 是导体电阻的决定式，如图所示为一块长方体铁块，若通过S Sa ac c电流为 I I1 1，则 R R1 1；若通过电流为 I I2 2，则 R R2 2.bcbcabab(2)(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)(3)电阻定律是通过大量实验得出的规律U Ul l2 2R R 与 R R 的比较S SI I公式l lR R S S电阻的决定式U U I IR R电阻的定义式说明了电阻由导体的哪些因素决定，可以 提供了求电阻的方法，并不区别说 R R 与 l l

35、成正比，与 S S 成反比只适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体联系适用于纯电阻元件能说电阻与 U U 和 I I 有关系U Ul lR R 对 R R 补充说明了导体的电阻不取决于 U U 和 I I，而是取决于导S SI I体本身的材料、长度和横截面积【例 2 2】两根完全相同的金属导线 A A 和 B B，如果把其中的一根 A A 均匀拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？思路点拨：(1)(1)导线拉长 2 2 倍后，导线的 不变，l l 变为原来 2 2 倍，体积不变，1 1S S 变为原来的.2 2l l(2)(2)R R、l l、S

36、S 满足 R R .S Sl l 解析 金属导线原来的电阻为 R R ，拉长后l l2 2l l，因为体积V VlSlS 不S SS Sl ll l变，所以 S S，R R 2 2l l4 4 4 4R R.S Sl ll l/2/2R R ，则 R RR R2 2S S4 4S S对折后 l l，S S2 2S S，所以 R R 16161.1.答案 16161 12 2S S上例中，若将变化后的A A、B B 两个导线串联在同一电路中，则它两端的电压之比为多少？提示：两电阻串联时，电压之比等于电阻之比，故电压之比为 16161.1.l l应用 R R解题的技巧S S(1)(1)明确导体的形

37、状改变后，电阻率不会发生变化(2)(2)导体的形状改变后，体积不变，由 V Vl l1 1S S1 1l l2 2S S2 2确定 l l2 2与 l l1 1、S S2 2与 S S1 1的关系l l(3)(3)由 R R 确定电阻关系S S2 2如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长abab2 2bcbc.当将 A A 与 B B 接入电压为 U U 的电路中时，电流为I I；若将C C 与 D D 接入电压为 U U 的电路中，则电流为()A A4 4I I1 1C.C.I I2 2B B2 2I I1 1D D I I4 4S S1 1A A 设沿 ABAB 方向的横截面积为 S S1

38、1，沿 CDCD 方向的横截面积为 S S2 2，则有S S2 2l labab 1 1R R1 1S S1 1，由l lbcbc1 1 S S2 24 4，ABAB 接入电路时电阻为 R R1 1，CDCD 接入电路时电阻为 R R2 2，则有2 2R R2 2I I1 1R R2 21 1欧姆定律得电流之比 ，解得 I I2 24 4I I1 14 4I I，故 A A 正确 I I2 2R R1 14 4电阻 R R 和电阻率 的比较电阻 R R物理意义电阻率 反映导体对电流的阻碍作用大反映材料导电性能的好坏，大，小，R R 大，阻碍作用大导电性能差由导体的材料、长度和横截面由导体的材料

39、、温度决定，与导决定因素积单位欧姆()()体的形状无关欧姆 米(m)(m)联系 大，R R 不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R R 大，不一定大，导电性能不一定差【例 3 3】关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是()A A导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时才具有电阻U UB B由 R R 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流I I成反比C C将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D D某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零D D 导体的电阻率由材料本身性质决定，并随温度变化而变化，导体的电阻与长度、

40、横截面积有关，与导体两端电压及导体中电流大小无关，A A、B B、C C错；电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，D D对 电阻与电阻率的辨析(1)(1)导体的电阻越大，说明导体对电流的阻碍作用越大，不能说明导体的电阻率一定越大(2)(2)电阻率越大，材料的导电性能越差，但用这种材料制成的电阻不一定大，决定电阻大小的因素和决定电阻率大小的因素是不同的3 3(多选)下列关于电阻率的说法中正确的是()A A电阻率与导体的长度和横截面积有关B B电阻率由导体的材料决定，且与温度有关C C电阻率大的导体，电阻一定大D D有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻B

41、DBD 材料是决定电阻率大小的主要因素，另外电阻率还与温度有关，A A 错，RSRSB B 对；由 知，导体的电阻大小与电阻率、导体的长度和横截面积都有关l l系，电阻率大的导体，电阻不一定大，C C 错；有些合金的电阻率(如锰铜合金)几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻，D D 对 课 堂 小 结知 识 脉 络1.1.电阻的定义及物理意义2 2对电阻及电阻定律的理解与应用3 3区分电阻与电阻率.RSRS1 1(多选)关于电阻率 ，下列说法中正确的是()l lA A 与导体的长度 l l 成反比，与导体的电阻 R R 和横截面积 S S 成正比B B 与导体的材料有关C C合金的电阻率大

42、于纯金属的电阻率D D温度升高时，金属导体的电阻率增大BCDBCD 电阻率 反映材料导电性能的强弱，与材料、温度等有关，选项B B、C C、D D 正确 2.2.某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在 U U-I I 坐标系中的描点如图，分别用R Ra a、R Rb b、R Rc c、R Rd d代表电阻的阻值，则()A AR Ra a R Rd dB BR Rd d R Ra aC CR Rc c R Rb bD DR Rb b R Rc cA A 连接 aOaO、bObO、cOcO、dOdO，U U-I I 图线的斜率表示电阻的大小，故 R Ra a R R

43、d d，A A 正确，B B 错误；又因为 O O、b b、c c 三点在一条直线上，故 R Rb bR Rc c，故 C C、D D 错误 3 3(多选)对于常温下一根阻值为 R R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是()A A常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的 1010 倍，则电阻变为 1010R RB B常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为1 14 4R RU UC C给金属丝加上逐渐从零增大到 U U0 0的电压，则任一状态下的 值不变I ID D把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零的现象称为超导现象l lBDBD 设原电阻 R R ，当 l l1010l l 时，由

44、体积不变原理求得横截面积变成S Sl l1010l lS SS S，所以电阻变为 R R 100100R R，A A 错误；从中点对折起来，1010S S1 1S S1010相当于两个阻值为1 11 12 24 4R R 的电阻并联，其总阻值为R R，B B 正确；金属丝的电阻率 1 1随温度升高而增大，当金属丝两端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使l lU U电阻率 随温度升高而增大，因而 R R 将逐渐增大，C C 错误；金属丝的电S SI I阻率随温度的降低而减小，把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零的现象称为超导现象，D D 正确 4 4A A、B B 是两根长度相同

45、、质量相同而材料不同的金属导线，已知 A A 的密度比 B B 的大，A A 的电阻率比 B B 的小，则A A、B B 两根导线的电阻的大小关系为()A AR RA AR RB BB BR RA AR RB BC CR RA AR RB BD D无法判断D D 质量相等，A A 的密度比 B B 的大，则 A A 的体积比 B B 的小，而长度相等，l l故 A A 的横截面积比 B B 的小由电阻定律 R R ，A A 的电阻率比 B B 的小，但 A A 的S S横截面积也比 B B 的小，故无法确定 A A、B B 两根导线的电阻的大小关系选项 D D正确 5.5.工业上采用一种称为“

46、电导仪”的仪器测量液体的电阻率，其中一个关键部件如图所示，A A、B B 是两片面积均为 1 cm1 cm2 2的正方形铂片，间距为 d d1 cm1 cm，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上U U6 V6 V 的电压时，测出电流I I1 1AA，则这种液体的电阻率为多少？U U6 6 6 610106 6 解析 R R I I10106 6由题意知 l ld d10102 2mm，S S10104 4mm2 2RSRS6 6 10106 6 10104 4 mm6 610104 4m.m.l l由 R R 得 S Sl l10102 2 答案 6 610104 4mm6 6相 距 40

47、 km40 km 的 A A、B B 两地架设两条输电线，电阻共为800800.如果在 A A、B B间的某处发生短路，如图所示这时接在 A A 处的电压表示数为 10 V10 V，电流表示数为 40 mA.40 mA.求发生短路点相距 A A 有多远 解析 A A、B B 间距离 l l40 km40 km，导线总长 2 2l l，总电阻 R R800800.设 A A 与短路处距离 x x，导线总长 2 2x x，总电阻 R Rx x.U U1010 250250 由欧姆定律：R Rx xI I4040 10103 32 2l l2 2x x由电阻公式：R R ，R Rx x S SS S

48、，得：R Rx x250250 x xl l40 km40 km12.5 km.12.5 km.R R800800即短路处距 A A 端 12.5 km.12.5 km.答案 12.5 km12.5 km导体的电阻【教学目标】一、知识与技能1理解电阻的大小跟那些因素有关，知道电阻定律。2了解电阻率的物理意义以及与温度的关系。二、过程与方法用控制变量法，探究导体电阻的决定因素,培养学生利用实验抽象概括出物理规律的能力。三、情感态度与价值观通过实验探究，体会学习的快乐。【教学重点】电阻定律的内容及其运用。【教学难点】电阻率的物理意义。【教学过程】一、新课导入教师：高压输电线为什么做得这么粗？导体中

49、产生电流的条件是什么？既然导体两端有电压，导体中才有电流，那么导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？实验探究导体中的电流跟导体两端电压的关系1连接电路：2数据处理：方法（1）直接观察（2）图像法结论：对同一导体，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。3确定常数教师提问：（1）为什么说常数（2）常数（3）用常数反映了导体本身的性质？反映了导体的什么性质？反映了导体对电流的阻碍作用方便吗？（4）怎样改进才能方便地反映导体对电流的阻碍作用？学生回答：略【过渡】引出电阻这个物理量。二、新课教学（一）电阻1引入目的：反映了导体对电流的阻碍作用的大小。2度量方式：强调：比值法。测量式。与无关。3决定因素

50、：导体本身的性质决定。4矢量标量：标量5单位换算：（SI）1=1V/A1M=103k=1066测量方法：伏安法等。7欧姆定律导体中的电流反比。跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成（二）影响导体电阻的因素教师：电阻就是导体对电流的阻碍作用，那么同学们想导体的电阻和哪些因素有关呢？你为什么觉得和这些因素有关呢？学生：和导体长度，横截面积，材料，温度有关。教师：为什么你猜测和这些因素有关呢？教师：初中阶段我们定性的知道导体的电阻和这些因素有关，并且知道 L越大，R 越大；S 越大 R 越小。长度（其他因素一定，长度变长，电阻变大）横截面积（其他因素一定，面积变大，电阻变大）材料（其他因素一定，材料