高中物理 第二章 第一节 探究决定导线电阻的因素配套辅导与检测课件 粤教版选修31.ppt

第一节探究决定导线电阻的因素 电路 1 通过实验探究决定导线电阻大小的因素 体验运用控制变量法研究物理问题的思维方法 2 知道电阻定律和电阻率 能用电阻定律进行有关的计算 1 滑动变阻器是电阻值 的电阻 方法是通过改变 而改变电阻值 2 均匀导体的电阻r跟它的 成正比 跟它的 成反比 这就是电阻定律 用公式表示是 式中 是电阻率 是反映材料 性能的物理量 答案 1 可调接入电路导线的有效长度2 长度横截面积导电 3 导体的电阻率 与导体的 和 有关 通常把 叫做绝缘体 而用电阻率受温度影响较小的材料制作 4 在实验探究中 常常使用控制变量法 当探究的物理量与其它几个物理量有关时 可选择研究的量与其中一个物理量的关系而其他量 答案 3 材料温度电阻率大的材料标准电阻4 保持不变 考点一导体电阻及其特性 1 电阻 描述导体对电流的阻碍作用 是导体本身的性质 与外界因素无关 2 电阻的大小 等于导体两端的电压与通过导体电流的比值 3 电阻的决定因素 是由导线的长度 横截面积 材料三个因素决定的 考点二用实验探究电阻定律 1 实验目的 探究电阻与导体的材料 横截面积 长度之间的关系 2 实验方法 控制变量法 3 实验原理 部分电路欧姆定律 4 实验步骤 1 按图所示连接电路 2 把材料 横截面积相同 但长度不同的导线先后接入电路中 调节滑动变阻器 使导线两端的电压相同 测出导线中的电流 从而确定导线电阻与长度的关系 3 把材料 长度相同 横截面积不同的导线先后接入电路中 用类似的方法确定导线电阻与横截面积的关系 4 把长度 横截面积相同 但不同材料的导线先后接入电路中 确定出导线电阻与材料有关 5 实验结论导体的电阻与导体的长度成正比 与导体的横截面积成反比 还与导体材料有关 6 公式 r l s 材料的电阻率 l 导体的有效长度 s 导体的横截面积 7 同一段导体在拉伸或压缩等形变中 导体的长度和横截面积都会发生相应变化 但是导体的总体积不变 考点三电阻率 1 单位 m 符号 2 物理意义 反映材料导电性能好差的物理量 3 电阻率与导体材料及其温度有关 而与导体的长度和横截面积无关 金属材料的电阻率随温度的升高而增大 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超导体 关于导体的电阻及电阻率的说法中 正确的是 a 导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻 因此 只有导体中有电流通过时 才具有电阻b 由r u i可知 导体的电阻跟导体两端的电压成正比 跟导体中的电流成反比c 将一根导线一分为二 则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一d 某些金属 合金的电阻率随温度降低会突然减小为零 这种现象叫做超导现象 发生超导现象时 材料由正常状态转变为超导状态的温度称为该超导材料的临界温度 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 呈超导现象 答案 d 练习 1 下列关于电阻率说法正确的是 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 电阻一定大d 有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响 可以用来制成电阻温度计 解析 材料的电阻率与导体长度l和横截面积s无关 由导体的材料决定 所以a选项错 b选项正确 根据电阻定律 导体的电阻由材料的电阻率 长度 横截面决定 所以电阻率 大的导体 电阻不一定越大 c选项错 有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响 可以用来制成标准电阻 d选项错 答案 b 2 下列说法正确的是 a 通过导体的电流越大 则导体的电阻越小b 加在导体两端的电压变化时 导体中的电流也发生变化 但电压与电流的比值对这段导体来说保持不变c 通过导体的电流越大 则导体的电阻率越小d 导体的电阻 跟加在它两端的电压成正比 跟通过导体的电流成反比 解析 导体的电阻与材料的电阻率 长度 横截面有关 与电流 电压无关 a d错 而材料的电阻率由本身性质决定 与电流无关 c错 答案 b 考点四对电阻定律的理解 1 电阻定律是一个实验定律 公式为 是通过实验总结出来的 使用时应注意以下几点 1 这个公式只适用于金属导体 但其他任何材料都有对应的电阻率 2 计算出来的电阻是某一特定温度下的电阻 因为电阻率随温度而变 3 注意与电阻的定义式的区别 其主要区别列表如下 2 电阻率与电阻的区别 如图所示均匀的长方形金属板abcd ab边长为l1 ad边长为l2 当接点a b接入电路时电阻阻值为r1 当接点c d接入电路时电阻阻值为r2 则r1 r2等于 a l1 l2b l2 l1c l12 l22d l22 l12 解析 本题可直接用电阻定律先表达出两种接法的电阻阻值 再求出两电阻的比值 设金属板的电阻率为 厚度为d 当接点a b接入电路时 由电阻定律知 当接点c d接入电路时 由电阻定律知 由此可知r1 r2 l22 l12 答案 d 练习 3 关于电阻的计算式r u i r l s 下面说法正确的是 a 导体的电阻与其两端电压成正比 与其电流强度成反比b 导体的电阻与导体的长度 横截面积和材料有关 与导体两端电压无关c 导体的电阻随工作温度变化而变化d 一个电阻一旦做好 其阻值是固定的 bc 1 注意某导体形状改变后 总体积不变 电阻率不变 当长度l和横截面积s变化时 应用v sl来确定s和l在形变后的关系 分别用电阻定律即可求出l和s变化前后的电阻关系 2 用电阻定律比较形变前后的电阻值时常用比值法 一根粗细均匀的金属导线 若把它均匀拉长为原来的2倍后 导体的电阻变为原来的 倍 若将它对折后绞合成一根 它的电阻变为原来的 倍 设拉长与绞合时温度不变 解析 金属原来的电阻为 拉长后长度变为2l 因电阻率不变 总体积v ls不变 所以导线横截面积变为原来的1 2 故拉长为原来的2倍后 电阻同理 答案 4 1 4 练习 4 将一根金属导线 均匀拉长到原来的3倍 然后再截去1 3 剩下的导线电阻是原来的 a 3倍b 6倍c 5倍d 1倍 解析 金属原来的电阻为 拉长后长度变为3l 电阻率不变 横截面积变为原来的1 3 再截去1 3后 长为原来的2倍 电阻 所以剩下的导线电阻是