2020-2021学年高中物理人教版必修第三册教案：第11章电源和电流.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

2、 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。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

3、 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

4、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？R 中 出 现 了 怎 样 的 电 流？如 图 所 示【提 问】如 果 在 A B 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 A B 始 终 保 持 一 定 数 量 的 正、负 电 荷，情 况

5、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 一 一 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

6、，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 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

7、 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？/=q【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(gA)()lmA=10-3A；lgA=10-6A常 见 电 流 值手 表 液 晶 显 示 屏 约 为 0.21iA；电

8、 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 Ao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

9、，如 果 在 1s中 内 共 有 5.0X1018个 一 价 正 离 子 和 10X1019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、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

10、 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 q Ne nSvte=neSv【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 l（y5m/s；电 子 热 运 动

11、 的 平 均 速 率 105m/s；电 场 的 传 播 速 率 3xl08m/so【点 评】通 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

12、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？/_ q _ ev答 案：=了=宓 3.在 研 究 长 度 为/,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，

13、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 U成 正 比，其 大 小 可 以 表 示 成 n（z 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（）C-平 D-elkU答 案：B解 析：电 场 力 和 碰 撞 阻 力 平 衡 时，有

14、 kv=eE=Jj,所 以 电 子 定 向 移 动 的 平 均 速 率 u=野，B 正 确。4.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 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

15、间 内 通 过 乙 导 体 横 截 面 的 电 荷 量 是 甲 的 2 倍，因 此 通 过 乙 导 体 的 电 流 是 甲 的 2 倍，A 错 误，B 正 确；由 于/=q S v,所 以 v=卡，由 于 不 知 道 甲、乙 两 导 体 的 性 质（、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

16、一 个 截 面 8,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 W-C.（O）0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：AD解 析：由 电 流 定 义 知，=/=半，故 A 正 确，B 错 误；由 电 流 的 微 观 表 达 式/=知，/、q 均 相 等，因 为 SA VB,故 C 错 误，D 正 确。6.（多 选）半 径 为 火 的 橡 胶 圆 环 均 匀 带 正 电，总 电 荷 量 为。，现 使 圆

17、 环 绕 垂 直 环 所 在 平 面 且 通 过 圆 心 的 轴 以 角 速 度 o 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。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、。不 变，将 橡 胶 环 拉 伸，使 环 半 径 增 大，电 流 将 变 大 D.若 使“、。不 变，将 橡 胶 环 拉 伸，使 环 半 径 增 大，电 流 将 变 小 答 案：AB解

18、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 间 T 内，通 过 这 个 截 面 的 电 荷 量 为。，则 有/=多 又 7=誓，所 那 容 奥 以/=空，可 知，电 流 的 大 小 只 与 Q和。有 关，A、B 正 确，C、D错 误。7.已 知 电 子 的 电 荷 量 为 e,质 量 为?，氢 原 子 的 电 子 在 原 子 核 的 静 电 力 吸 引 下 做 半 径 为 一 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：嘉 屈 解 析：截 取 电 子 运 动 轨 道 的 任

19、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 g=e,则 有/=:=/kJ 47r2再 由 库 仑 力 提 供 向 心 力，有 产=而 产，解 得 丁=等 忤 由 解 得=2nrinn r2 导 体 的 电 阻 学 习 目 标 L了 解 电 阻 的 定 义 式 及 电 阻 的 意 义.（重 点）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.掌 握 决 定 导 体 的 因 素 及 计 算 公 式.（重 点）4.理 解 电 阻 率 的 概 念 及 物 理 意 义，了 解 电 阻 率

20、与 温 度 的 关 系.自 主 预 习。IS新 M lN I N H L J Y U X l T A Z X I Z N H II 知 识 梳 理 一、欧 姆 定 律 1.电 阻（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/?=/（2）意 义：反 映 导 体 对 电 流 的 阻 碍 作 用.（3）单 位：欧 姆（。）、千 欧（k。）、兆 欧（M。）1 kl=103n；12.欧 姆 定 律（1）内 容：导 体 中 的 电 流 跟 导 体 两 端 的 电 压 U成 正 比，跟 导 体 的 电 阻 R成 反 比.公 式：=*（3）适 用 条 件

21、：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.实 验 探 究 项 目 内 容 实 验 目 的 探 究 导 体 电 阻 与 长 度、横 截 面 积、材 料 的 关 系2.逻 辑 推 理 探 究 实 验 电 路 实 验 方 法 控 制 变 量 法 实 验 原 理 串 联 的 4、b、C、d 电 流 相 同，电 压 与 导 体 的 电 阻 成 正 比，测 量 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

22、因 素(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 P.(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 紧 紧 束 在 一 起，由 并 联 电 路 的 性 质 分 析 出 导 体 的 电 阻 R8V.(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.内

23、容：同 种 材 料 的 导 体，其 电 阻/?与 它 的 长 度/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=p(.3.符 号 意 义：/表 示 导 体 沿 电 流 方 向 的 长 度，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.材 料 特 性 应 用(1)连 接 电 路 的 导 线 一 般 用 电 阻 率 小 的 金 属 制 作.(2)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

24、 密 的 电 阻 温 度 计 用 饴 制 作.(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.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.单 位：国 际 单 位 欧 姆 米，符 号 是。-m.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.I 基 础 自 测,口 1.思 考 判 断(正 确 的 打，错 误 的 打“X”)(1)由 尺=与

25、 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 反 比.(X)(2)电 阻 率 p 与 导 体 的 长 度 L 和 横 截 面 积 S 有 关.(X)(3)电 阻 率 表 征 了 材 料 的 导 电 能 力 的 强 弱，由 导 体 的 材 料 决 定，且 与 温 度 有 关.(V)(4)电 阻 率 大 的 导 体，电 阻 一 定 很 大.(X)2.如 图 所 示，a、b、c 为 同 一 种 材 料 做 成 的 电 阻，)与 a 的 长 度 相 等，8 的 横 截 面 积 是 a 的 两 倍；c 与。的 横 截 面 积 相 等，c 的 长

26、 度 是。的 两 倍.当 开 关 闭 合 后，三 个 理 想 电 压 表 的 示 数 关 系 是()A.V i的 示 数 是 丫 3的 2倍 B.V i的 示 数 是 丫 2的 2倍 C.V2的 示 数 是 V1的 2倍 D.V2的 示 数 是 丫 3的 2倍 B 由 R=p(,a、b、c 的 电 阻 之 比 为 Rr：R2：R3=2：1：4,三 者 串 联，电 流 相 等，则 电 压 比 等 于 电 阻 比，选 项 B 正 确.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

27、 累 积 而 成 的，具 有 很 大 的 电 阻，经 实 验 测 得 髓 质 的 电 阻 率 为=8Xl()6Q.m.某 生 物 体 中 的 某 段 髓 质 神 经 纤 维 可 看 作 高 20 cm、半 径 为 4 cm的 圆 柱 体，当 在 其 两 端 加 上 电 压 U=100 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.0.31 pA B.0.62 jiAC.0.15 pA D.0.43 jiAA 由 R=，,可 知 R=3.18X1()8。，所 以/=0.3 1 pA,A 正 确.合 作 探 究。及 重 雎

28、1.欧 姆 定 律 的 适 用 情 况 g j z 对 欧 姆 _定 _律 _的 _理 _解 _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.欧 姆 定 律 的 两 性(1)同 体 性：表 达 式/=系 中 的 三 个 物 理 量 U、/、R 对 应 于 同 一 段 电 路 或 导 体.(2)同 时 性：三 个 物 理 量 U、/、R 对 应 于 同 一 时 刻.3.公 式/=卷 和/?=的 比 较 3【例 1】若 加 在 某 导 体 两 端 的 电 压 为 原 来

29、 的 1时，导 体 中 的 电 流 减 小 了 0.4比 较 项 目 R R号 意 义 欧 姆 定 律 的 表 达 形 式 电 阻 的 定 义 式 前 后 物 理 量 的 关 系/与 U 成 正 比，与 R 成 反 比 R 是 导 体 本 身 的 性 质，不 随 U、1的 改 变 而 改 变 适 用 条 件 适 用 于 金 属 导 体、电 解 液 等 适 用 于 计 算 一 切 导 体 的 电 阻 A.如 果 所 加 电 压 变 为 原 来 的 2 倍，则 导 体 中 的 电 流 多 大？思 路 点 拨：(1)不 特 别 说 明 认 为 导 体 的 电 阻 不 变.(2)每 次 改 变 电 压

30、 后 对 应 的 U、/比 值 不 变.(3)对 应 同 一 导 体，有 彳=留.解 析 解 法 一：设 原 来 的 电 压 为 Uo,电 流 为/o,导 体 的 电 阻 为 R,由 欧 姆 定 律 得 R=r=.io/()-0.4 A解 得/o=l.OA电 压 变 为 原 来 的 2 倍 后，R=当 lo 1所 以/=2/o=2.OA.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 _ u0.4 A-/o解 得，o=l A又“是 平/o/联 立 得=2/o=2.OA.答 案 2.0 A规 律 方 法 对 公 式/=*和 与 的 两

31、点 提 醒（1）欧 姆 定 律 的 表 达 式 是 T，而 公 式 R=3应 该 理 解 成 电 阻 的 比 值 定 义 式,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.（2）/?=亨 告 诉 了 我 们 一 种 测 量 导 体 电 阻 的 方 法，即 伏 安 法.（3）对 于 定 值 电 阻，由 于 U-1图 象 为 过 原 点 的 直 线，故 尺=岩.L（多 选）根 据 欧 姆 定 律，下 列 说 法 中 正 确 的 是（）A.由 关 系 式 口=？可 知，导 体 两 端 的 电 压 U 由 通 过 它 的 电 流

32、/和 它 的 电 阻 R 共 同 决 定 B.由 关 系 式/?=彳 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 反 比 C.由 关 系 式/=半 可 知，导 体 中 电 流 跟 导 体 两 端 的 电 压 成 正 比，跟 导 体 的 电 阻 成 反 比D.由 关 系 式 尺=彳 可 知，对 一 个 确 定 的 导 体 来 说，所 加 的 电 压 跟 通 过 导 体 的 电 流 的 比 值 是 一 定 值 CD U=/R和/=目 的 意 义 不 同，可 以 说/由 U和 R 共 同 决 定，但 不 能 说 U 由 1和 R共 同 决

33、定，因 为 电 流 产 生 的 条 件 是 导 体 两 端 存 在 电 势 差，A 错 误，C正 确；可 以 利 用 R=彳 计 算 导 体 的 电 阻，但 R 与 U和/无 关，B 错 误，D 正 确.1.对 电 阻 定 律 的 理 解 对 电 阻 定 律 的 理 解 和 应 用 公 式 R=p(是 导 体 电 阻 的 决 定 式，如 图 所 示 为 一 块 长 方 体 铁 块，若 通 过 0电 流 为 则 言；若 通 过 电 流 为 1 2,贝 靠.(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

34、 通 过 大 量 实 验 得 出 的 规 律.2.与 R=彳 的 比 较 例 2 两 根 完 全 相 同 的 金 属 导 线 A 和 5,如 果 把 其 中 的 一 根 A 均 匀 拉 公 式 R=p七 R号 区 别 电 阻 的 决 定 式 电 阻 的 定 义 式 说 明 了 电 阻 由 导 体 的 哪 些 因 素 决 定，可 以 说 R与/成 正 比，与 S成 反 比 提 供 了 求 电 阻 的 方 法，并 不 能 说 电 阻 与 u 和 1有 关 系 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 适 用 于 纯 电 阻 元 件 联

35、系 R=4对 R=与 补 充 说 明 了 导 体 的 电 阻 不 取 决 于。和/,而 是 取 决 于 导 体 本 身 的 材 料、长 度 和 横 截 面 积 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)导 线 拉 长 2 倍 后，导 线 的 p 不 变，/变 为 原 来 2 倍，体 积 不 变，s 变 为 原 来 的;.(2)R、p、I、S 满 足 R=p4 解 析 金 属 导 线 原 来 的 电 阻 为 R=p 拉 长 后 r=21,因 为 体 积 V=IS不 变，所 以 S=T，R=p*

36、=4p4=4R.1 l，r 2 R对 折 后 I=5,S=2S,所 以 R=P Q F=P W=N,则 R:R=16:1.答 案 16：1 一 题 多 变 上 例 中，若 将 变 化 后 的 A、5 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 1 6：1.规 律 方 法 应 用/?=/4解 题 的 技 巧(1)明 确 导 体 的 形 状 改 变 后，电 阻 率 不 会 发 生 变 化.(2)导 体 的 形 状 改 变 后，体 积 不 变，由 V=/

37、1S1=/2S2确 定，2与 小 S2与 S1的 关 系.(3)由 确 定 电 阻 关 系.2.如 图 所 示，厚 薄 均 匀 的 矩 形 金 属 薄 片 边 长 入=2儿.当 将 A 与 B接 入 电 压 为 U的 电 路 中 时，电 流 为/;若 将 C与。接 入 电 压 为 U 的 电 路 中,则 电 流 为()A.4/B.21C.|z D.3A 设 沿 A B 方 向 的 横 截 面 积 为 S i,沿 C D 方 向 的 横 截 面 积 为 S2,则 有 率=*3 2lab4 5 接 入 电 路 时 电 阻 为 Ri,CD接 入 电 路 时 电 阻 为 电,则 有。华；，由 p 欧

38、姆 定 律 得 电 流 之 比 冬=；,解 得/2=4八=4 1,故 A 正 确./2 Ai q 点 3电 阻 R和 电 阻 率 的 比 较【例 3】关 于 导 体 的 电 阻 及 电 阻 率 的 说 法 中，正 确 的 是（）电 阻 R 电 阻 率 P物 理 意 义 反 映 导 体 对 电 流 的 阻 碍 作 用 大 小，R 大,阻 碍 作 用 大 反 映 材 料 导 电 性 能 的 好 坏，大，导 电 性 能 差 决 定 因 素 由 导 体 的 材 料、长 度 和 横 截 面 积 由 导 体 的 材 料、温 度 决 定，与 导 体 的 形 状 无 关 单 位 欧 姆（。）欧 姆 米（6 m

39、）联 系 P 大,R 不 一 定 大，导 体 对 电 流 定 大，导 电 性 能 不 一 定 差 阻 碍 作 用 不 一 定 大；R 大，p 不 一 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 B.由 R=与 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 反 比 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.某 些 金 属、合 金 和 化 合 物 的 电 阻 率

40、 随 温 度 降 低 会 突 然 减 小 为 零 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、横 截 面 积 有 关，与 导 体 两 端 电 压 及 导 体 中 电 流 大 小 无 关，A、B、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 对.规 律 方 法 电 阻 与 电 阻 率 的 辨 析（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.

41、（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.训 练 3.（多 选）下 列 关 于 电 阻 率 的 说 法 中 正 确 的 是（）A.电 阻 率 与 导 体 的 长 度 和 横 截 面 积 有 关 B.电 阻 率 由 导 体 的 材 料 决 定，且 与 温 度 有 关 C.电 阻 率 大 的 导 体，电 阻 一 定 大 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

42、 电 阻 BD 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 错,B 对；由=竿 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 系，电 阻 率 大 的 导 体，电 阻 不 一 定 大，C 错；有 些 合 金 的 电 阻 率（如 锤 铜 合 金）几 乎 不 受 温 度 变 化 的 影 响，可 用 来 制 成 标 准 电 阻，D 对.课 堂 小 结 知 识 脉 络 1.电 阻 的 定 义 及 物 理 意 义.2.对 电 阻 及 电 阻 定 律 的 理 解 与 应 用.3.区 分 电

43、阻 与 电 阻 率.影 响 因 素 L 电 阻 率+应 用 后 L 单 位 笈、物 理 意 义 3卜-电 阻 一 氏=素+常 用 单 位 国 L 电 阻 一 定 义 式 画 L电 阻 内 容 定 律 L公 式 当 堂 达 标。固 双 基 D AZG TA N G D AB IAC C U S H U AZG JI1.（多 选）关 于 电 阻 率 p=宁，下 列 说 法 中 正 确 的 是（）A.与 导 体 的 长 度/成 反 比，与 导 体 的 电 阻 R 和 横 截 面 积 S 成 正 比 B.p 与 导 体 的 材 料 有 关 C.合 金 的 电 阻 率 大 于 纯 金 属 的 电 阻 率

44、D.温 度 升 高 时，金 属 导 体 的 电 阻 率 增 大 BCD 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、C、D 正 确.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-1坐 标 系 中 的 描 点 如 图，分 别 用 Ra、&、Rc、Rd代 表 电 阻 的 阻 值，则（）0 JA.RaRd B.RdRaC.RcRb D.RbRcA 连 接 aO、bO、c。、dO,U-/图 线 的 斜 率 表 示 电 阻 的 大 小，故 RaRd,A

45、 正 确，B 错 误；又 因 为 0、b、c 三 点 在 一 条 直 线 上，故 R b=&,故 C、D 错 误.3.（多 选）对 于 常 温 下 一 根 阻 值 为 R 的 均 匀 金 属 丝，下 列 说 法 中 正 确 的 是（）A.常 温 下，若 将 金 属 丝 均 匀 拉 长 为 原 来 的 10倍，则 电 阻 变 为 10RB.常 温 下，若 将 金 属 丝 从 中 点 对 折 起 来，电 阻 变 为 点?C.给 金 属 丝 加 上 逐 渐 从 零 增 大 到 Uo的 电 压，则 任 一 状 态 下 的 彳 值 不 变 D.把 金 属 丝 温 度 降 低 到 绝 对 零 度 附 近，

46、电 阻 率 会 突 然 变 为 零 的 现 象 称 为 超 导 现 象 BD 设 原 电 阻 当=1 0/时，由 体 积 不 变 原 理 求 得 横 截 面 积 变 成 S=4，所 以 电 阻 变 为 R=p票 十 詈=100R,A 错 误；从 中 点 对 折 起 来,los相 当 于 两 个 阻 值 为:R 的 电 阻 并 联，其 总 阻 值 为 B 正 确；金 属 丝 的 电 阻 率 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 电 阻 率,随 温 度 升 高 而 增 大，因 而 R=p 1=3将 逐 渐 增

47、 大，C错 误；金 属 丝 的 电 J 1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 正 确.4.4、5 是 两 根 长 度 相 同、质 量 相 同 而 材 料 不 同 的 金 属 导 线，已 知 A 的 密 度 比 B 的 大,A 的 电 阻 率 比 B 的 小，则 4、B 两 根 导 线 的 电 阻 的 大 小 关 系 为（）A.RAR B B.RAR BC.RA=RB D.无 法 判 断 D 质 量 相 等，A 的 密 度 比 6 的 大，则 4 的 体

48、积 比 5 的 小，而 长 度 相 等，故 A 的 横 截 面 积 比 8 的 小.由 电 阻 定 律/?=4，4 的 电 阻 率 比 8 的 小，但 A 的 横 截 面 积 也 比 5 的 小，故 无 法 确 定 4、5 两 根 导 线 的 电 阻 的 大 小 关 系.选 项 D正 确.5.工 业 上 采 用 一 种 称 为“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，4、3 是 两 片 面 积 均 为 1 cm2的 正 方 形 祐 片，间 距 为 d=l cm,把 它 们 浸 在 待 测 液 体 中，若 通 过 两 根 引 线 加

49、 上 U=6 V 的 电 压 时，测 出 电 流/=1 A,则 这 种 液 体 的 电 阻 率 为 多 少？ZB A 解 析/?=彳=备 0=6X106。由 题 意 知/=d=l(p 2 m,S=10-4 m2上 J RS 6X106X10-4 4由 R=p 导 p=/-t-2 f2,iri=6X104 2in.J I 1 U 答 案 6X104f2m6.相 距 40 km的 4、8 两 地 架 设 两 条 输 电 线，电 阻 共 为 800 如 果 在 4、5 间 的 某 处 发 生 短 路，如 图 所 示.这 时 接 在 4 处 的 电 压 表 示 数 为 10 V,电 流 表 示 数 为

50、 40 mA.求 发 生 短 路 点 相 距 A 有 多 远.A B-解 析 A、B 间 距 离 1=40 k m,导 线 总 长 2/,总 电 阻 R=800Q.设 A 与 短 路 处 距 离 x,导 线 总 长 2K 总 电 阻 R v.由 欧 姆 定 律：=7=40X 1 0。=250。2/2r由 电 阻 公 式：R=p q Rx=p-r9得：J oRx,250L R，-800X40 km=12.5 km.即 短 路 处 距 A 端 12.5 km.答 案 12.5 km3 实 验：导 体 电 阻 率 的 测 量 学 习 目 标 1.掌 握 电 流 表、电 压 表 和 滑 动 变 阻 器