物理选修3-1学案--2.1探究决定导线电阻的因素

--1--2-1探究决定导线电阻的因素学习目标：①回顾滑动变阻器的结构及原理。（P40第4题）②理解电阻的大小跟哪些因素有关，知道电阻定律。（学习使用变量控制法）③了解材料的电阻率的概念、物理意义、单位及其与温度的关系。（区分电阻、电阻率的物理意义）学习重点：1、实验中规范使用仪器；2、学会运用变量控制法进行实验探究，培养实验数据分析能力；3、电阻率的概念及其物理意义；学习难点：运用变量控制法进行实验探究，培养实验数据分析能力第一部分：课前自学1、测量某一元件的电压时，电压表和待测元件，测电流时，电流表和待测元件。3、电阻的物理意义是3、一根导线在拉长状态下：和成反比，和、不变。（选项：质量、体积、密度，横截面积、长度）4、电阻定律的内容：公式：由初中欧姆定律推导的电阻公式：，简述两个公式的区别：我们上一单元刚学的一组相似定义方法的公式是：和5、电阻率的物理意义是：，单位：6、用来制用电阻温度计的材料利用的是电阻随：变化的性质制成的。7、用来制用标准电阻的材料必须它们的：受温度的变化影响：。（填很大、很小）第二部分：合作探究【探究一】滑动变阻器结构,原理回顾:目的：回顾滑动变阻器的结构及原理，掌握基本操作步骤即滑片初始位置。（完成：P40第4题）理论提升：滑动变阻器的原理、符号及应用，并能区分各接头端小组讨论P39讨论交流1结--2--论：。【探究二】探制变量法电阻定律的实验：一、实验原理：1、在右边方框画出实验原理图小组讨论电压表和电流表为什么这样接入：（自主学习课教师适当提醒，主要从误差分析方面入手，即外接，内接的分析，为后边万用表的使用引入）2：实施实验，并记录数据：A、保持导线的材料和面积不变，长度不同结论：B、保持导线的材料和长度不变，面积不同（思考如何改变面积，回顾初中串、并联电阻）结论：C、保持导线的长度和面积不变，而材料不同，结论：。材料长度电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值Ω镍铬（根据实验实际材料）2L1.2.镍铬L1.2.材料面积电压UV电流IA电阻RΩ电阻平均值Ω镍铬2s1.2.镍铬s1.2.材料电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值Ω镍铬铁丝--3--阅读P38表2-1-4，并思考材料不同决定的是：，不同。影响因素还有：。完成P39讨论与交流2的结论及原因：。及练习P391，P402总的结论：。阅读P39资料活页，了解超导材料。当温度降低到一定时，突然消失，即：减小到0。另：参阅课本P37、38表格，和高中物理选修3-1实验册第三部分：小组展示1、各小组组长展示课前一天书面上交本小组学习困难点给科代表，科代表转交老师2、由抽签方式决定哪一小组讲述本节知识点并展示小组导学成果（时间15-20分钟），讲述人由小组定3、全班参与讨论，并解决困难点。（10分钟）4、老师总结，并公布了解巩固提升情况。第四部分：巩固提升一、单项选择题1．关于电阻率的说法正确的是()A．电阻率与导体的长度有关B．电阻率与导体的材料有关C．电阻率与导体的形状有关D．电阻率与导体的横截面积有关2．关于公式R＝U/I和公式R＝ρ·l/S，下列说法正确的是()A．两式对一切情况都适用B．R＝U/I仅适用于金属导体，R＝ρ·l/S适用于任何导体C．导体的电阻R与U成正比，与I成反比D．导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比，与导体的横截面积成反比3．(2011年广东实验中学模拟)一根阻值为R的均匀电阻丝，长为l、横截面积为S，设温度不变，在下列情况下其电阻阻值仍为R的是()A．当l不变，S增大一倍时B．当S不变，长度l增大一倍时C．当长度l和面积S都减为原来的一半时D．当l和横截面半径都增大一倍时4．两根材料和质量相同的电阻丝，它们的长度之比为2∶3，则它们的电阻之比为()A．2∶3B．3∶2C．4∶9D．9∶45．一只“220V100W”的灯泡工作时电阻为484Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻应()A．小于484ΩB．大于484ΩC．等于484ΩD．略小于484Ω6．一同学将变阻器与一个6V,6～8W的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发亮．按如右图所示的接法，当滑动片P向右滑动时，灯泡将()A．变暗B．变亮C．亮度不变D．可能烧坏灯泡二、双项选择题--4--7．某同学用伏安法测电阻时，分别采用了内接法和外接法，测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测阻值与真实值Rx间的关系为()A．R1＞RxB．Rx＜R2C．Rx＞R1D．R2＜Rx8．下列说法中正确的是()A．通过导体中的电流越大，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不变9．温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，在右图所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则()A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化10．(2011年广州高二检测)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，下列判断正确的是()A．从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动三、非选择题11．某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与横截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：该同学经实验测量及相关计算得到的数据电阻R/Ω121.050.023.910.03.1导线直径d/mm0.8010.9991.2011.4941.998导线横截面积S/mm20.5040.7841.1331.7533.135(1)请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与横截面积S是否满足反比关系？(若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系．)(2)若导线的电阻率ρ＝5.1×10－7Ω·m，则表中阻值为3.1Ω的导线长度l＝________m(结果保留两位有效数字)．--5--12．如图2－1－12所示，一圈粗细均匀的导线长1200m，在两端点A、B间加上恒定电压时，测得通过导线的电流为0.5A，如果剪去BC段，在A、C两端加同样电压时，通过导线的电流变为0.6A，则剪去的BC段多长？图2－1－12导学（学习）反思：--6--高二物理2-1探究决定导线电阻的因素参考答案第一部分：课前自学1、并联、串联2、描述导体对电流的阻碍作用3、长度横截面积质量密度体积质量4、均匀导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积成反比。R＝ρlSR=U/I前者是电阻的决定式、后者是电阻的定义式。电容的决定式C=εs/4ЛkdC=Q/U5、反映材料导电性能的物理量6、温度7、电阻很小第二部分：合作探究探究一：小组讨论P39讨论交流1结论：改变滑动变阻器电阻丝的长度来改变电阻的大小探究二：1、略2、A、导线的电阻跟导线的长度有关，并且R∝l。B、导线的电阻跟导线截面积S有关，并且R∝1/S。C、导线的电阻还跟导线的材料有关。第四部分：巩固提升1、解析：选B.电阻率是材料本身的一种电学特性，只与材料有关，与导体的形状、长度、横截面积无关，故A、C、D错，B正确．2、解析：选D.R＝UI适用于金属导体和电解液，且为纯电阻电路，A错．B中R＝U/I仅适用于金属导体错误．导体的电阻由导体本身决定，与U、I无关，故C错．由电阻定律知D正确．3、解析：选C.由电阻定律R＝ρlS知，选项A中，R′＝12R；选项B中，R′＝2R；选项C中，R′＝R；选项D中，R′＝12R.A、B、D错，C对．4、解析：选C.两根电阻丝的材料相同，说明其电阻率和密度相同，由电阻定律R＝ρlS和公式m＝ρ1V、V＝lS知R＝ρρ1ml2，可见，在两根材料的电阻率、密度和质量相同的情况下，电阻与长度的平方成正比，R1∶R2＝4∶9，选项C正确．5、解析：选A.灯泡内钨丝的电阻率随温度升高而增大，故灯泡正常工作时电阻要明显大于不--7--工作时的电阻，所以不工作时电阻小于484Ω，A正确．6、解析：选B.由图可知，变阻器接入电路的PB段的电阻丝，当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确．由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．7、解析：选AD.内接法测量值大于真实值，即R1＞Rx，外接法测量值小于真实值，即R2＜Rx.故选AD.8、解析：选CD.电阻反映导体对电流阻碍作用的强弱，它只与导体本身及温度有关，与其他外界因素无关，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，与通过导体的电流无关，故选项B错；正确的选项为CD.9、解析、CD.因金属的电阻随温度的升高而增大，而半导体的电阻随温度的升高而减小，所以正确选项为C、D.10、解析：选AD.在0～t1内，I恒定，压敏电阻阻值不变，由小球的受力不变可知，小车可能做匀速或匀加速直线运动，在t1～t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，A对B错．在t2～t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，C错，D对．12、解析：由于电压恒定，根据欧姆定律可以计算出导线AB和AC段的电阻比，再根据电阻定律算出长度比，即得剪去的导线长度．设整个导线AB的电阻为R1，其中AC段的电阻为R2，根据欧姆定律：U＝I1R1＝I2R2，∴R2R1＝I1I2＝0.50.6＝56.再由电阻定律，导线的电阻与其长度成正比，所以AC段导线长：l2＝R2R1l1＝56×1200m＝1000m．由此可知，剪去的BC段导线的长度为：lx＝l1－l2＝200m.答案：200m