高中物理 第二章 第6节 导体的电阻课件 新人教版选修31.ppt

名师课堂 一点通 第二章恒定电流 新知预习 巧设计 要点一 要点二 第6节导体的电阻 创新演练 大冲关 随堂检测归纳小结 课下作业综合提升 要点三 1 会应用不同的方法探究影响导体电阻的因素 2 理解电阻定律并应用它来解决相关问题 3 了解电阻率与温度的关系 4 理解伏安法测电阻的原理 读教材 填要点 1 影响导体电阻的因素 1 与导体电阻有关因素的测量方法 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 宽度 圈数 2 实验探究 导体长度 横截面积 材料 实验表明 电阻之比等于之比 等于之比的倒数 长度 横截面积相同 材料不同的导体不同 长度 横截面积 电阻 正比 有关 反比 3 符号意义 l表示导体沿方向的长度 s表示方向的横截面积 是 表征材料的 电流 垂直于电流 电阻率 导电性能 3 电阻率 1 物理意义 p反映了材料的好坏 电阻率越 导电性能越好 2 单位 国际单位 欧姆 米 符号是 m 3 决定因素 电阻率 由材料自身的特性和温度决定 纯金属的电阻率较小 合金的电阻率较大 导电性能 小 关键一点 某些金属 合金和化合物 当温度降低到某一温度时 它们的电阻率突然变为零 这种现象叫做超导现象 4 导体材料的应用 1 连接电路用的导线一般用纯金属制成 电炉丝通常用合金丝制成 因为纯金属的电阻率 合金的电阻率 2 金属的电阻率随温度的升高而 电阻就是利用这一规律制成的 3 有些合金的电阻率的影响 常用来制作电阻 较小 较大 增大 温度计 几乎不受温度 标准 试身手 夯基础 1 要求电炉丝的横截面积 要先测出它的直径 常用的方法是 取一段新的 的电炉丝 用 测出它的宽度 除以 便是电炉丝的直径 测电炉丝的长度 要把它拉直 用 量出它的长度 答案 紧密绕制刻度尺圈数刻度尺 2 在做 决定电阻大小的因素 实验时 每次需挑选下表中两根合适的导线 测出通过它们的电流大小 然后进行比较 最后得出结论 1 为了研究电阻与导体材料有关 应选用的两根导线是 填号码 2 为了研究电阻与导体的长度有关 应选用的两根导线是 3 为了研究电阻与横截面积的关系 应选用的两根导线是 4 本实验所采用的方法是 解析 1 研究电阻与导体材料的关系 应该选长度和横截面积都相同的两根导线 即选c f 2 研究电阻与导体长度的关系 应该选材料和横截面积都相同的两根导线 即选c g 3 研究电阻与导体横截面积的关系 应该选长度和材料都相同的两根导线 即选a d 答案 1 cf 2 cg 3 ad 4 控制变量法 3 有 相同材料的电阻丝 长度之比为l1 l2 1 5 横截面积之比为s1 s2 2 3 电阻之比为r1 r2 答案 3 10 4 一段均匀导线对折两次后并联在一起 测得其电阻为0 5 导线原来的电阻是多大 答案 8 名师点睛 导体的电阻由 l s共同决定 在同一段导体的拉伸或压缩形变中 l和s都变 但导体体积不变 1 两根完全相同的金属导线a和b 如果把其中的一根a均匀拉长到原来的两倍 把另一根导线对折后绞合起来 则它们的电阻之比为多少 答案 16 1 1 电阻率与电阻的区别 2 认识滑动变阻器 1 构造 如图2 6 1所示是滑动变阻器的实物图 ab是一金属杆 其电阻为零 cd是电阻率较大的 长度较长的电阻丝 缠绕在陶瓷管上 匝与匝之间是绝缘的 有两条比较光亮的线 是被刮掉绝缘层的部分 p是滑片 上端与金属杆连接 下端与电阻丝连接 图2 6 1 2 原理 利用滑片p改变接入电路中的电阻丝的长度 起到改变电阻的作用 3 接线方式 作限流用时 将ac或ad接入电路即可 注 接a接b是等效的 作分压用时 cd全部接入电路 利用pc或pd上分得的电压对负载供电 c 材料的电阻率随温度的升高而增大d 对某一确定的导体当温度升高时 发现它的电阻增大 说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大 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 解析 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 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 2 电流表的两种接法 3 电流表内外接的选择方法 1 直接比较法 适用于rx ra rv的大小大致可以估计 当rx ra时 采用内接法 当rx rv时 采用外接法 即大电阻用内接法 小电阻用外接法 可记忆为 大内小外 3 试触法 适用于rx rv ra的阻值关系都不能确定的情况 如图2 6 2所示 把电压表的接线端分别接b c两点 观察两电表的示数变化 若电流表的示数变化明显 说明电压表的分流对电路影响大 应选用内接法 若电压表的示数有明显变化 说明电流表的分压作用对电路影响大 所以应选外接法 图2 6 2 4 几种游标卡尺的读数规则 5 螺旋测微器 又称千分尺 的读数螺旋测微器是测量长度的仪器之一 在实验中常用它测量小球的直径 金属丝的直径和薄板的厚度等 读数 测量值 固定刻度整毫米数 半毫米数 可动刻度读数 含估读 0 01mm 特别提醒 半毫米线露出时 半毫米数 0 5mm 否则为零 读数的最后一位一定在毫米的千分位上 图2 6 3 名师点睛 使用螺旋测微器时应注意 1 测量时 当f将要接触被测物时 要停止使用d 改用d 以避免f和被测物体间产生过大的压力 这样 既可以保护仪器 又能保证测量结果的准确 2 螺旋测微器应估读一位 亦即以mm作为单位 应读到小数点后面的第三位 3 读数时 除了观察固定刻度尺的整毫米数外 特别要注意半毫米刻度线 3 用伏安法测量电阻r的阻值 并求出电阻率 给定电压表 内阻约为50k 电流表 内阻约为40 滑动变阻器 电源 开关 待测电阻r 约为250 及导线若干 1 画出测量r的电路图 2 图2 6 4中的6个点表示实验中测得的6组电流i 电压u的值 试写出根据此图求r阻值的步骤 求出的阻值r 保留3位有效数字 图2 6 4 3 待测电阻是一由某材料制成的均匀圆柱体 用游标尺为50分度的游标卡尺测量其长度与直径 结果分别如图2 6 5甲 乙所示 由图可知其长度为 直径为 4 由以上数据可以求出电阻率 保留3位有效数字 图2 6 5 思路点拨 要画出测量r的电路图 关键是测量电路的选择和供电电路的选择 掌握选择仪器和电路的原则 此题就不难作答 解析 由于待测电阻 约250 与电流表内阻 约40 相近 而远小于电压表内阻 50k 因此采用电流表外接法时系统误差较小 控制待测电阻两端电压的电路 用滑动变阻器连接成限流式或分压式均可 如图所示 答案 1 见解析图 2 作出u i图线 舍去左起第2个点 使其余各点均匀分布在直线两侧 求出图线的斜率229 221 237 均正确 3 8 00 10 3m1 98 10 3m 4 8 81 10 2 m 本题中由于没有给出滑动变阻器阻值及电源电动势 所以电路中滑动变阻器限流和分压两种接法都可以 若滑动变阻器阻值为0 20 电源电动势为6v 由于待测电阻比滑动变阻器的最大值大得多 则必须选用分压接法 1 对应要点一 一根阻值为r的均匀电阻丝 长为l 横截面积为s 设温度不变 在下列哪些情况下 其电阻值仍为r a 当l不变 s增大一倍时b 当s不变 l增大一倍时c 当l和s都缩为原来的1 2时d 当l和横截面的半径都增大一倍时 答案 c 2 对应要点二 关于电阻率的说法正确的是 a 电阻率与导体的长度有关b 电阻率与导体的材料有关c 电阻率与导体的形状有关d 电阻率与导体的横截面积有关 解析 由电阻率的物理意义可知 电阻率是反映材料导电性能的物理量 由材料的性质决定 与制成导体的形状无关 故b正确 答案 b 3 对应要点三 在 测定金属丝电阻率 的实验中 需要测出其长度l 直径d和电阻r 1 用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图2 6 6甲 则金属丝的直径为 mm 图2 6 6 2 若用图2 6 6乙测金属丝的电阻 则测量结果将比真实值 选填 偏大 或 偏小 3 用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图2 6 7所示 则电压表的读数为 v 电流表的读数为 a 图2 6 7 解析 1 螺旋测微器的读数为 0 0 5 0 01 19 7