高中物理 第二章 恒定电流 6 导体的电阻课件 新人教版选修31.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 影响导体电阻的因素 宽度 匝数 刻度尺 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 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 控制变量法 正比 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 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 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 课内探究 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 d 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 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