2024-2025学年沪科选修3-1 3.3 探究电阻定律 学案.docx

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1、3.3探究电阻定律学习目标1 .学会探究导体电阻与材 料、长度及横截面积的定量 关系，理解科学的探究方 法.2 .知道电阻定律及其表达 式，理解导体电阻率的概 念.(重点)3 .驾驭电阻的串、并联的 规律，了解电阻混联的探讨 方法.(重点、难点)L电阻定律的内容电阻定律电阻定律的公式串联和并联串联:R二用+用12+I-RI=1 - R自主预习探新知学问梳理一、电阻定律1 .试验探究：导体的电阻由多个因素确定，试验探究影响电阻的因素，要采纳限制变量法.(1)同种材料、同样的长度，测量不同粗细的导线的电阻，探讨电阻与横截面积的关系；(2)同种材料、同样的粗细，测量不同长度的导线的电阻，探讨电阻与长

2、度的关系；(3)同样的长度、同样的粗细，测量不同材料导线的电阻，探讨电阻与材料的关系.2 .电阻定律(1)内容对同种材料的导体而言，导体的电阻与它的长度成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻与构成导体的材料直升.(2)公式R=M(3)符号意义1.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.二、探究电阻的串联、并联和混联1 .串联电路、并联电路的特点串联电路并联电路电流各处电流相等,即/=/1=/2=In总电流等于各支路电流击，即=l+2+电压总电压等于各部分电压之和,即U=U+U2+3+U”各支路两端电压相篁，即U=Ui=Ih=Un总电阻总电阻等于各部分电阻之和,即R

3、=R+R2-Rn总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和,p=4+4rH114KAlA2Kn2.混联电路可以用等效电路的方法来处理图3-3-1基础自测2 .思索推断(正确的打“，错误的打“X”.)(1)确定导体电阻的因素有两个，即长度和横截面积.(X)(2)导体的电阻率大，导体的电阻肯定大.(X)导体的电阻率与导体的长度和横截面积都有关系.(X)(4)串联电路的总电阻大于电路中的每一个电阻.(J)(5)并联电路的总电阻等于各支路电阻的倒数之和.(X)(6)两并联电阻的电流与电阻成反比，两串联电阻的电压与电阻成正比.(J)【提示】(I)X确定电阻的因素是长度、横截面积、材料.(2)X电阻率大，电阻不肯定

4、大.（3）电阻率只与导体的材料有关，与长度、横截面积无关.（5）并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和.2 .依据电阻定律，电阻率P=号,对于在温度肯定的某种金属导线来说，它的电阻率（）A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料本身性质确定D电阻率与导体的电阻、导体的长度和横截面积无关，只与导体本身的性质有关.3 .两根完全相同的金属丝甲和乙，长度均为3横截面积均为S,将乙拉长为原来的两倍后，将两根金属丝串联在同一电路中，甲、乙金属丝两端的电压之比为（）【导学号：69682149）A.1：2B.2：1C.1：4D.4：1C乙拉长为原来的2倍时，

5、截面积减小为原来的一半，由R=*可知,电阻变为原来的4倍；两电阻串联时，电压之比等于电阻之比，故电压之比为1：4,故选C.4.三个电阻的阻值之比为RI:及：4=1：2：5,并联后接入电路，则通过三个支路电流的比值为（）A.1：2：5B.5：2：1C.10：5：2D.2：5：10C三个电阻并联，电压相等，设为U,由欧姆定律得/=*所以/1：/2：/3R,RiR3R1R2,R3-1.2.510,$,2,C对，A、B、D谐.合作探究攻重难i|电阻定律的理解和应用1 .公式中各物理量的意义R=P/是导体电阻的确定式，其中P为材料的电阻率，它与材料和温度有关,公式中的L是沿电流方向的导体的长度,横截面积

6、S是垂直于电流方向的横截面积.2 .应用电阻定律解题时应留意的几个问题(1)同一段导线的拉伸或压缩的形变中，导线的横截面积随长度而发生变更,但导线的总体积不变，即V=SL=SfLft这是隐含条件，也是解题的关键.(2)应用电阻定律解题时，要留意适用条件：公式适用于粗细匀称的金属导体.(3)应用电阻定律解题时，若温度变更，应留意电阻率P随温度而发生的变更，并由此引起的电阻变更.例11如图3-3-2所示为匀称的长方形薄片合金电阻板必cd,Gb边长为L,边长为心当端点I、H或HI、IV接入电路时，导体的电阻分别为R、R2,则Ri：&为()图3-3-2A.Ll：LiB.Li：LiC.Lt:lD.l：L

7、t思路点拨：当端点I、II接入电路时，导体接入电路的长度为,横截面积SI=L2h.当端点III、W接入电路时，导体接入电路的长度为横截面积52=Ll1IT9C设电阻板厚度为/?,由电阻定律有Rl=PERz=p方,所以Rl：R2=Ll:l,故C正确.公式R=PS的应用技巧(1)公式R=P号中的L是沿电流方向的导体长度，S是垂直电流方向的横截面积.(2)肯定几何形态的导体电阻的大小与接入电路的详细方式有关，在应用公式R=p求电阻时要留意导体长度和横截面积的确定.（3）肯定形态的几何导体当长度和横截面积发生变更时，导体的电阻率不变，体积不变，由V=SL可知L和S成反比，这是解决此类电阻变更问题的关键

8、.针对训练1.一段长为L、电阻为R的匀称电阻丝，把它拉成3L长的匀称细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（）RRA.yB.3RC.gD.RJr2D依据R=PM=Ly可知，原电阻丝被拉长3倍后的总阻值为9R,再切成三段后每段的阻值为3H,把它们并联后的阻值为R,故选项D正确.2.如图33-3所示，RI和&是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，Rl边长为2L,R2边长为L若凡的阻值为8。，则R2的阻值为（）【导学号：69682150图3-3-3A.4B.8C.16D.64B设导体材料厚度为力，依据电阻定.律R=Pw寻R=Pi=f=8Q,RiJnZLn=P忐=S=8C,B正

9、确.2串、并联电路及混联电路1.串、并联电路中总电阻R总的比较比较串联电路的总电阻R总并联电路的总电阻R总不同点个相同电阻R串联，总电阻R总=nR几个相同电阻R并联，总电阻R_RRa一nR总大于任一电阻阻值R总小于任一电阻阻值一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻相同点多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小2.混联电路的简化技巧(1)在电路中连接电阻的导线其电阻一般看作零，因此其长度可以随意伸长或缩短，形态可随意变更，若题目中明确给出导线具有电阻(如很长的输电导线),则应在等效电路图中画出等效电阻.(2)电

10、路中的电压表和电流表有电阻对电路会有影响，应把电表的电阻当作电路的一部分，画在等效电路中，若题目不要求考虑电表对电路的影响，即把电压表和电流表看作是志向电表(RVf8,Ra=O),即画等效电路时，电压表两端视作断路，电流表两端可视作短路，可干脆用导线代替.(3)电路中含有电容器的电路，在直流电路中，当电路达稳定状态时，可看作电容断路，则可将电容器及所含支路一同去掉.例同由4个电阻连接成的混联电路如图3-3-4所示.R=8Q,=4,=6,&=3Q.图3-3-4(1)求。、d之间的总电阻.(2)假如把42V的电压加在a、d两端，通过每个电阻的电流是多少？思路点拨：电路连接方式为他与R4并联，再与幻

11、、R2串联.6X3【解析】(1)由图可知Rcd=三二=2,6十J故Rad=8+4+2=14.U42(2)由欧姆定律知/=亡=77A=3A,此即通过凡、R2的电流.设通过必、lad14R4的电流分别为/3、则由并联电路电压相等，有3R3=4R4,即6/3=3/4,而/3+/4=3A,解得/3=1A,/4=2A.【答案】(1)14(2)3A3AIA2A串、并联电路的分析技巧(1)计算时首先要分清电路的串、并联关系.(2)假如是混联电路，可以把部分电路进行等效，把整体电路简化为串联电路或并联电路.（3）串联电路具有分压作用，并联电路具有分流作用.（4）分析串联电路要从电流到处相等入手，分析并联电路要

12、从各支路电压都相等入手.针对训练3.如图3-3-5所示电路，电压U保持不变，当开关S断开时，志向电流表A的示数为0.6A,当开关S闭合时，志向电流表的示数为0.9A,则两电阻阻值之比Ri：&为（）【导学号：69682151）图335A.1：2B.2：1C.2：3D.3：2A当开关S断开时，U=O.6AXR;当S闭合时：U=O.9AX找:.联立1-2解得：Rl：Rz=I:2,选项A正确.4.如图33-6所示电路中，电阻用、凡、R的阻值相等，电池的电阻不计.那么开关S接通后流过&的电流是S接通前的（）图3-3-6a2 b3 c3D-4流IB设电池供应的电压为U,每个电阻的限值为R.S接通前，通过此

13、的电R+R22R:.S接通后通过R2的电流=XR2R3=2Xr+O.5R=凡+百至U2获,7=3,B项正确.当堂达标固双基1.关于电阻和电阻率的下列说法中正确的是（）【导学号：69682152A.把一根匀称导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半C.RSfC1B.由=E可知，pxR、PoCZC.材料的电阻率随温度的上升而增大D.对某一确定的导体，当温度上升时，若不计导体的体积和形态变更，发觉它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的上升而增大D导体的电阻率由材料本身确定，并随温度的变更而变更，但并不都是随温度的上升而增大，则A、B、C错；若导体温度上升时，电阻增大，又不考虑

14、体积和形态的变更，其缘由就是电阻率随温度的上升而增大，则D选项正确.2.有三根电阻丝，它们的长度、横截面积、电阻率分别如下表所示:电阻电阻丝长度横截面积电阻率RLS2R2L2SPR32LS22则阻值最大的电阻丝是（）A.RB.RiC.R3D.三根电阻丝的阻值一样大C依据电阻定律R=A知，R的电阻最大.3.如图337所示电路，电源电压U不变，开关S断开和闭合时电流表示数之比是1:3,则可知电阻Rl和R2之比为（）图3-3-7A.1：3B,1：2C.2：1D.3：1C开关闭合时电路中只有电阻R2,依据欧姆定律可得：I专,开关断开时电路中两电阻串联，依据欧姆定律可得，r=f,则纬丝=；,解得Rl:RiZVI-22I=2：1,选项C正确.4.如图3-3-8所示，电阻Ri,R3的阻值相等，电池的内阻不计，开关S闭合前流过及的电流为/,求S闭合后流过及的电流大小.【导学号：69682153图3-3-8【解析】设电池两端的电压恒为Uf电阻阻值为Rf开关S闭合前电阻Ri、R2两电阻串联，R2的电流为/,由欧姆定律得:U=KRT+R2)=2IR,S闭合后及、R3并联再和Rl串联，由欧姆定律得:342-3一U=呼,联立解得：=If/?2中的电流大小是干路中的一半:2【答案】4/