3.3_探究电阻定律_学案(沪科高中选修3-1).docVIP

3.3 探究电阻定律 （1）导体电阻与它的长度的定量关系。 　　 （2）导体电阻与它的横截面积的定量关系。 2. 理论探究 （1）导体电阻与它的长度的关系。 （2）导体电阻与它的横截面积的关系。 （3）根据以上分析，以等式的形式写出用导体长度ｌ，横截面积Ｓ表示导体电阻Ｒ的关系式。 3. 实验探究 （1）实验准备 A、要想确定比例系数k,需要知道哪一些物理量 ？ B、怎样测电阻？ C、怎样较准确地测量电阻Ｒ？ D、测量长度ｌ应注意什么？ （2）推荐表格 （3）实验 分两个大组，A组用一种材料，B组用另一种材料。每个大组又分8个小组，左右相邻的小组用不同的材料。 （4）数据分析： 分析A组与B组的k值。 （5）实验结论： 常见材料的电阻率： 材料 0℃(Ω·ｍ) 20℃(Ω·ｍ) 100℃(Ω·ｍ) 银 1.48×10-8 1.6×10-8 2.07×10-8 铜 1.43×10-8 1.7×10-8 2.07×10-8 钨 4.85×10-8 5.3×10-8 7.10×10-8 铁 0.89×10-7 1.0×10-7 1.44×10-7 锰铜4.4×10-7 4.4×10-7 4.4×10-7 镍铜5.0×10-7 5.0×10-7 5.0×10-7 问题：分析表格，你能总结出一些什么规律？ 例题： 例1：一个标有“220V，100W”的白炽热灯泡，两端的电压由零逐渐增大到220V的过程中，如图12—6—1所示的电压U与电流I关系图中，合理的是 （ ） 解析：电压越高，灯丝温度也越高，灯泡的灯丝是金属导体，灯丝材料的电阻率也随温度的升高而增大，因此灯丝的电阻随电压的升高而增大。由于电阻增大，电流随电压增大而增加得慢。 本题得正确选项是：B。 例2：两根完全相同的金属导线A和B，现将A拉伸到原来的两倍长度，将B对折后并起来，则它们的电阻之比RA/RB= 。 解析：拉长或对折，金属导线的总体积不变。设原来金属导线的电阻R，A拉长两倍后横截面积为一半，所以它的电阻为4R，B对折后长度为一半，横截面积为两倍，其电阻为R/4，所以本题正确答案是 16：1 。 例3：两根同种材料制成的电阻丝a和b，a的长度和横截面的直径均为b的两倍，要使两电阻丝接入电路后消耗的电功率相等，则加在它们两端的电压之比是多少？ 解析：由题意知：a电阻丝的长度和横截面的直径均为b的两倍，由公式：（d为电阻丝的横截面的直径）得。 又，且Pa=Pb，则,得 即a、b两端的电压之比为∶2 例4：若不考虑灯丝电阻随温度变化的因素，把一只标有“220V 100W”的灯泡接入电压为110V的电路中，灯泡的实际功率是多少？正常发光时的电阻是多少？如果考虑到温度对电阻的影响，情况又如何？ 解析：不考虑温度对电阻的影响时，可以认为电灯的电阻不变，为额定功率下的电阻值，即正常发光时的电阻。在此前提下利用公式进行求解。 正常发光时的电阻，也就是额定功率下的电阻。由，得。 因为电阻不变，在实际电压下有即。也就是说，电压如果变为额定电压的一半，实际电功率就变为额定功率的1/4，此时实际功率=25W。 如果考虑到温度对电阻的影响，在实际电压为额定电压一半的情况下，通过电灯的电流较小，灯丝的焦耳热功率明显减小，灯丝的温度比正常发光时的温度低得多，所以 第 1 页 共 3 页 图12—6—1