2019春高中物理 第2章 恒定电流 6 导体的电阻课件 新人教版选修3-1.ppt

第二章 恒定电流 6导体的电阻 课前预习 1 探究与导体电阻有关的因素 1 电阻丝横截面积的测量把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上 例如铅笔 用刻度尺测出多匝的 然后除以 得到电阻丝的直径 进而计算出电阻丝的横截面积 2 电阻丝长度的测量把电阻丝拉直 用 量出它的长度 3 电阻的测量连接适当的电路 测量电阻丝两端的电压U和通过电阻丝的电流I 由R 计算得到 影响导体电阻的因素 宽度 匝数 刻度尺 2 用实验探究电阻与导体的材料 横截面积 长度之间的关系 1 实验方法 2 实验原理 串联电路中电压跟电阻成 3 实验方法 下图中a b c d是四条不同的金属导体 b与a长度不同 c与a截面积不同 d与a材料不同 利用欧姆定律分别测算出它们的电阻值 探究电阻跟长度 截面积和导体材料的关系 控制变量法 正比 4 实验结论导体的电阻与 成正比 与 成反比 还与导体材料有关 导体的长度 导体的横截面积 3 逻辑推理探究 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 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 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 R l 不同 1 电阻定律同种材料的导体 其R与它的长度l成 与它的横截面积S成 还跟导体的 有关 2 公式R 公式中比例系数 是反映材料导电性能的物理量 称为材料的电阻率 导体的电阻 正比 反比 材料 3 电阻率 1 计算公式 2 单位 3 意义 跟导体的材料有关 是反映材料 的物理量 4 特性 电阻率与 有关 而与导体的长度和横截面积 金属材料的电阻率随温度升高而 利用电阻率随温度变化明显的金属制成 利用电阻率几乎不受温度变化影响的合金制成 但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小 当温度降低到绝对零度附近时 某些材料的电阻率突然减小到零成为 m 导电性能好差 导体材料的温度 无关 增大 电阻温度计 标准电阻 超导体 判一判 1 导体的长度越大 电阻越大 2 金属的电阻率由材料和温度决定 3 导体的电阻由电压和电流决定 4 导体的电阻率由导体的长度和横截面积决定 5 电阻率是反映材料导电性能的物理量 电阻反映了导体对电流的阻碍作用 选一选 如图所示 若滑动变阻器的滑片P向C端移动时 小灯泡变亮 那么应将N接 A B接线柱B C接线柱C D接线柱D 以上都可以解析 首先要明确小灯泡变亮了 这表明电路中的电流增大 滑动变阻器接入电路中的电阻值减小 长度变短 而滑动变阻器连入电路的电阻由下面的接线柱决定 只有N接C才能满足题意 选B B 想一想 家用白炽灯泡的灯丝是由弹簧形状的钨丝制成的 下列三幅漫画生动地描绘了一位学生的经历 下图中坏的灯泡 比原来更亮 的原因是什么 课内探究 对于一个给定的电阻物块 其电阻并不单一 具体由连接方式而定 不同的连接方式 一般将呈现不同的电阻值 如图是一均匀实心半球形导体 球心为A 顶点为B CD为底面直径 若按甲图的方式将其接在两个电极之间 测得它的电阻为R 若按乙图的方式接在两个电极之间 其电阻R 为多大 电极的电阻不计 1 提示 本题中的半球导体可等分成两块四分之一球形材料 将甲图作如下等效变换 如图所示 不难看出 R 4R 对点训练1 2018 吉林省实验中学高二上学期期末 欧姆不仅发现了欧姆定律 还研究了电阻定律 有一个长方体型的金属电阻 材料分布均匀 边长分别为a b c 且a b c 电流沿以下方向流过该金属电阻 其中电阻值最小的是 A 1 导体的电阻率由什么来决定 2 电阻率大 电阻一定大吗 电阻大 电阻率一定大吗 提示 1 由导体材料和温度决定 2 不一定 不一定 探究二电阻和电阻率的区别和联系 2 电阻率与电阻的区别与联系 特别提醒 各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化 1 金属的电阻率随温度的升高而增大 2 半导体 热敏电阻 的电阻率随温度的升高而减小 D 解题指导 要正确理解电阻与电阻率的物理意义 解析 导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻 它只与导体的几何形状和材料性质有关 与导体是否通电以及通电电流的大小均无关 电阻率的大小和导体几何形状无关 只与材料性质和温度有关 一般金属合金和化合物的电阻率随温度升高而增大 随温度降低而变小 当温度降低到某一转变温度 大于0K 时 某些金属 合金 化合物的电阻率会突然减小为零 呈超导电现象 BD 解析 导体电阻由导体材料 长度 横截面积决定 在温度不变时 与导体两端的电压和通过导体的电流无关 故A错误B正确 材料的电阻率与导体的电阻 长度 横截面积无关 故C错误 D正确 故选BD 素养提升 1 原理利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻 2 构造如图所示 A B是绕在绝缘筒上的电阻丝的两个端点 电阻丝间相互绝缘 C D是金属杆的两个端点 电阻丝上能够与滑片P接触的地方 绝缘漆已被刮去 使滑片P能够把金属杆与电阻丝连接起来 滑动变阻器的原理与使用 3 在电路中的使用方法结构简图如图所示 要使滑动变阻器起限流作用时 正确的连接是接A与D 或C 及B与C 或D 即 一上一下 要使滑动变阻器起分压作用 要将AB全部接入电路 另外再选择A与C 或D 及B与C 或D 与负载相连 当滑片P移动时 负载将与AP间或BP间的不同长度的电阻丝并联 从而得到不同的电压 4 滑动变阻器的两种接法的比较 5 选用两种接法的原则 1 当电压表或电流表的量程太小时 若采用限流接法 电路中实际电压 或电流 的最小值仍超过电压表或电流表的量程 必须采用分压式接法 2 负载电阻的阻值R0远大于变阻器的总电阻R 须用分压式电路 3 要求负载上电压或电流变化范围较大 且从零开始连续可调 须用分压式电路 4 负载电阻的阻值R0小于变阻器总电阻R或相差不多 且电压电流变化不要求从零调起时 可采用限流接法 5 两种电路均可使用的情况下 应优先采用限流式接法 因为限流式接法总功耗较小 答案