高中物理 第二章第六节 《导体的电阻》精品课件 新人教版选修3-1
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欢迎进入物理课堂 2 6导体的电阻 河北师大附中李喜昌 Unit2恒定电流 请一个同学来观察两个灯泡 判断一下哪个发光强一些 导体的电阻与哪些因素有关 问题 根据欧姆定律得出 10 U I 5 电压 V 电流 A 电流 A B 导体 A 导体的电阻R与加在导体两端的电压U成正比 跟导体中的电流I成反比 这种说法对吗 与长度有关 一 决定导体电阻大小的因素有那些 与材料有关 与横截面积 控制变量法 导体的电阻与导体的长度 横截面积和材料三个因素都有关系 我们需要采取什么实验方法去研究 1 同种材料 S一定 探究电阻R与L的关系2 同种材料 L一定 探究电阻R与S的关系3 不同材料 S L一定 探究R与材料的关系 一 实验方法的讨论 二 设计实验方案 1 讨论 设计测量电阻R的实验方案 1 你打算用什么方法测电阻 3 请画出测量电阻的电路图 2 测量电路采用安培表内接法还是外接法 伏安法 若 时 采用电流表内接法 若 时 采用电流表外接法 安培表的电阻只有几欧姆 而伏特表的电阻有几千欧姆 我们实验用的电阻丝的电阻只有几欧姆 因此应采用 外接法 4 实验仪器 2 设计同种材料 S一定时探究电阻R与L的定量关系的实验方案 1 你打算怎样选取不同长度的导线 2 为了快速找出R与L的定量关系 你在测量不同长度导线的电阻时 准备保持哪个电学量不变 为什么 怎样操作 保持电流不变 电压大小反映了电阻的大小 探究U与L的关系 并且用电阻丝 炭铜丝或镍铬丝 伏特表一端固定在A a 点 另一端依次接在B b C c D d E e F f 通过调节滑动变阻器 使电流保持不变 3 怎样处理实验数据 同种材料 S一定 改变L 6次 测R 伏安法 也可以保持电流不变 测电压 列表记录实验数据 做出R L 或U L 图像 如果图像是过原点的直线 说明R L 图像法 通过计算R L 或U L 之比 如果是常量 说明R l 计算法 A B C D E F 1 你打算怎样选取不同S的导线 2 为了快速找出R与S的定量关系 你在测量不同横截面积导线的电阻时 准备保持哪个电学量不变 为什么 怎样操作 3 设计同种材料 L一定时 探究电阻R与S的定量关系的实验方案 保持电流不变 电压大小反映了电阻的大小 探究U与S的关系 并且用电阻丝 炭铜丝或镍铬丝 使伏特表的两端分别接在几段长度相等横截面积分别为为S 2S 3S 4S 5S的镍铬丝的两端 通过调节滑动变阻器 使电流保持不变 3 怎样处理实验数据 同种材料 L一定 改变S 6次 测R 伏安法 列表记录实验数据 做出R S 1图像 如果图像是过原点的直线 说明R 1 S 图像法 通过计算R S乘积为一常量 说明R 1 S 计算法 o 实验结论 同种材料 S一定 电阻R与L成正比R L 同种材料 L一定 电阻与S成反比 这样的关系具有普遍意义么 同种材料的导体 其电阻R与它的长度L成正比 与它的横截面积S成反比 理论探究 L1 R1 1 导体的电阻R与长度L的关系 提示从串并联知识去考虑 讨论 R R0 n nS0 2 导体的电阻R与横截面积S的关系 同种材料的导体 其电阻R与它的长度L成正比 与它的横截面积S成反比 数学表达式 请利用已测数据求出你实验中的k值 并分析k有何意义 得出结论 比例系数k有何意义 思考 实验探究 k由导体材料决定 电阻定律 1 内容 同种材料的导体 其电阻R与它的长度L成正比 与它的横截面积S成反比 导体电阻与构成它的材料有关 2 表达式 理论推导 电阻不同 电阻与材料有关 2 电阻率与温度的关系 金属 T 半导体 T 热敏电阻光敏电阻 电阻温度计 半导体的导电性能具有可控性 1 纯金属的电阻率小 合金的电阻率大 电阻率 阅读课本P58 59 2 理论和实验依据 3 三种表述 1 研究内容 导体中的电阻跟哪些因素有关系 4 适用条件 温度一定 粗细均匀的金属导体 或浓度均匀的电解液 1 实验依据 利用控制变量法研究R与L S的关系 1 文字表述 同种材料的导体 其电阻R跟它的长度L成正比 跟它的横截面积S成反比 导体电阻与构成它的材料有关 2 公式表述 3 图像表述 2 理论推导 利用串 并联电路的特点推导R与L S的关系 是比例常数 它与导体的材料和温度有关 反映了材料的导电性能 称为材料的电阻率 2 度量方式 4 矢量标量 标量 3 决定因素 导体本身的性质决定 1 引入目的 反映了导体对电流的阻碍作用 国际单位制中欧姆 5 单位换算 6 测量方法 伏安法等 加上长度和直径的测量 电阻R和电阻率 两个物理量的对比 反映了导体导电能力好坏的性质 由导体材料和温度两个因素决定 欧姆 米 R2 R1 电流方向 材料相同 厚度相同 上表面是正方形 两个导体 R1 R2 思考与讨论 P58 本堂总结 知识内容 科学探研方法 电阻定律 电阻率 反映材料导电性能 与材料和温度有关 理论探研 实验验证 科学研究的一般程序 实验方法 控制变量法 多次测量减小误差 数学方法 用数学公式来表示物理规律 A组能力训练题1 1 根据电阻定律 电阻率对于温度一定 的某种金属来说 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 由所用金属材料的本身特性决定 D A组能力训练题2 2 滑动变阻器的原理如图所示 则下列说法中正确的是 A 若将a c两端连在电路中 则当滑片OP向右滑动时 变阻器的阻值增大B 若将a d两端连在电路中 则当滑片OP向右滑动时 变阻器的阻值减小C 若将b c两端连在电路中 则当滑片OP向右滑动时 变阻器的阻值增大D 若将a b两端连在电路中 则当滑片OP向右滑动时 变阻器的阻值不变 AD A组能力训练题3 3 电路中有一段金属丝长为L 电阻为R 要使电阻变为4R 下列可行的方法是 A 将金属丝拉长至2LB 将金属丝拉长至4LC 将金属丝对折后拧成一股D 将金属丝两端的电压提高到原来的4倍 A A组能力训练题4 4 一段粗细均匀的镍铬合金丝 横截面的直径为d 电阻为R 如果把它拉成直径为d 4的均匀细丝 电阻值将变为 A R 16B 16RC 256RD R 64 C A组能力训练题5 5 有一只灯泡的灯丝断了 通过转动灯泡灯丝接通 再接入电源后 所发生的现象及其原因是 A 灯丝电阻变小 通过它的电流变大 根据P I2R 电灯变亮B 灯丝电阻变大 通过它的电流变小 根据P I2R 电灯变暗C 灯丝电阻变小 它两端的电压不变 根据P U2 R 电灯变亮D 灯丝电阻变大 它两端的电压不变 根据P U2 R 电灯变暗 C A组能力训练题6 6 两根完全相同的金属裸导线A和B 如果把导线A均匀拉长到原来的2倍 导线B对折后拧成一股 然后分别加上相同的电压 则它们的电阻之比RA RB为 相同时间内通过导体横截面的电荷量之比qA qB为 16 1 1 16 A组能力训练题7 7 用公式R U2 P求出 220V 40W 电灯泡灯丝电阻为1210 用多用电表的欧姆档测得其电阻只有90 下列说法正确的是 A 两个电阻值相差悬殊是不正常的 定是测量时读数错误B 两个电阻值不同是正常的 因为欧姆表测量电阻时误差大C 两个阻值相差悬殊是不正常的 可能出厂时把灯泡的功率写错了D 两个阻值相差悬殊是正常的 1210 是正常工作状态下电阻值 温度较高 90 是常温下的阻值 D B组能力训练题1 1 关于材料的电阻率 下列说法中正确的是 A 把一根长导线截成等长的三段 每段的电阻率是原来的1 3B 金属的电阻率随温度的升高而增大C 纯金属的电阻率较合金的电阻率小D 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量 BCD B组能力训练题2 2 一段长为L 电阻为R的均匀电阻丝 把它拉制成3L长的均匀细丝后 切成等长的三段 然后把它们并联在一起 其电阻值为 A R 3B 3RC R 9D R D B组能力训练题3 3 有四个阻值为R的电阻全部使用 经过不同组合可以获得不同阻值的等效电阻 下列阻值中可以获得的阻值为 A 4RB 2RC RD 0 6R AC B组能力训练题4 4 白炽灯接在220V电源上能正常发光 将其接在一可调电压的电源上 使电压逐渐增大到220V 则下列说法正确的是 A 电流将逐渐变大B 电流将逐渐变小C 每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的D每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的 AD B组能力训练题5 5 甲乙两条铜导线质量之比M甲 M乙 4 1 长度之比为L甲 L乙 1 4 则其电阻之比R甲 R乙为 A 1 1B 1 16C 64 1D 1 64 长度之比为L甲 L乙 1 4 解 则横截面积之比为 由电阻定律 其电阻之比为 R甲 R乙 1 64 D S甲 S乙 16 1 B组能力训练题6 6 两导线长度之比为1 2 横截面积之比为3 4 电阻率之比为5 6 则它们的电阻之比为 5 9 解 B组能力训练题7 7 已知铜的电阻率小 合金的电阻率大 铂的电阻率随温度有明显变化 锰铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响 则在下列空格处填上合适材料 连接电路的导线用 电炉的电阻丝用 电阻温度计用 标准电阻用 标准电阻需选 随温度变化基本稳定不变的 故选锰铜合金 电阻温度计需选 随温度变化明显的 故选铂 电炉的电阻丝需选 大的 故选合金 电路导线需选 小的 故选铜 铜 合金 铂 锰铜合金 解 B组能力训练题8 8 一根长为0 5m的金属丝 横截面积为3 0mm2 在它两端加上0 15V的电压时 通过金属丝的电流为2 0A 该金属丝的电阻率为 4 5 10 7 m 解 B组能力训练题9 9 输出电压恒定的电源与一根玻璃管中的水银柱组成电路 水银柱中通过的电流为0 1A 今将这些水银倒进另一根玻璃管中 管的内径是原来的2倍 重新与该电源组成电路 则流过水银柱的电流为 水银柱的横截面积变为原来的4倍 则高度变为原来的1 4 由电阻定律 电阻变为原来的1 16 电压恒定 所以流过水银柱的电流增大为原来的16倍 即1 6A 1 6A 解 B组能力训练题10 10 有一只家用电熨斗 其电路结构如图 a 所示 图中1 2 3 4是内部4个接线柱 改变内部接线方式可使电熨斗获得低 中 高三个不同的温度档 图 b 是它的四种不同的接线方式 其中能获得低档温度的连接方式是图 b 中的 能获得高档温度的连接方式是图 b 中的 D B 课堂互动讲练 思路点拨 导体的电阻由 l S共同决定 而 是由导体的材料和温度决定的 精讲精析 导体的电阻率由材料本身决定 并随温度的变化而变化 但并不都是随温度的升高而增大 则A B C错 若导体温度升高时 电阻增大 又不考虑体积和形状的变化 其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的 则D选项正确 答案 D 变式训练1关于电阻率的正确说法是 A 电阻率 与导体的长度l和横截面积S有关B 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C 电阻率大的导体 电阻一定很大D 有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响 可用来制成电阻温度计 在相距40km的A B两地架两条输电线 电阻共为800 如果在A B间的某处发生短路 这时接在A处的电压表示数为10V 电流表的示数为40mA 求 发生短路处距A处有多远 图2 6 1 答案 12 5km 规律总结 本题为应用部分电路欧姆定律和电阻定律解决实际问题的题目 解题中要注意画出等效电路图 要明确欧姆定律算出的电阻为A端到短路处的两根输电线的电阻 也就是25km输电线的电阻 不要搞错 图2 6 2 测定金属的电阻率的实验中 金属导线长约0 8m 直径小于1mm 电阻在5 左右 实验步骤如下 1 用米尺测量金属导线的长度 测三次 求出平均值L 在金属导线的不同位置用 测量直径 求出平均值d 2 用伏安法测量金属导线的电阻R 试把图2 6 3中所给的器材连接成测量R的合适的电路 图中电流表的量程为0 0 6A 内阻接近1 电压表的量程为0 3V 内阻为几千欧 电源的电动势为6V 变阻器的阻值为0 20 在闭合开关前 变阻器的滑动触点应处于正确位置 图2 6 3 3 用上面测得的金属导线长度L 直径d和电阻R 可根据电阻率的表达式 算出所测金属的电阻率 自主解答 1 金属导线的直径用螺旋测微器测量 2 连电路图时 由于被测金属导线的电阻值较小 因此应采用电流表外接法 并且滑动变阻器采取限流式 闭合开关前 滑动变阻器的滑片处在最大阻值处 规律总结 本题考查测定金属丝电阻率实验的基本内容 要明确该实验的基本操作步骤 特别注意线路的连接方式为 限流外接 并要切实明白这样连接的原因 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全- 配套讲稿:
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