高中物理 3.2 电阻课件 鲁科版选修31.ppt

第2节电阻 第3章恒定电流 学习目标1 知道电阻定律 并能进行有关计算 2 理解电阻率的概念 3 了解身边的电阻 知道滑动变阻器的原理及在电路中的应用 第3章恒定电流 一 探究影响电阻的因素1 电阻定义 导线对电流的 作用 叫做电阻 阻碍 电压 电流 伏安法 3 探究影响电阻的因素 为了确定到底是哪些因素影响电阻以及它们是如何影响电阻的 必须用 法进行研究 具体做法 控制变量 1 同种材料 同样的长度 测量不同粗细的导线的电阻 研究电阻与 的关系 2 同种材料 同样的粗细 测量不同长度的导线的电阻 研究电阻与 的关系 3 同样的长度 同样的粗细 测量不同材料导线的电阻 研究电阻与 的关系 横截面积 长度 材料 正比 反比 欧姆 5 电阻率 1 意义 反映材料 的物理量 2 公式 3 单位 符号 4 决定因素 电阻率与 和 有关 5 变化规律 金属材料的电阻率一般随温度的升高而 但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而 并且变化也不是线性的 导电性能 欧姆 米 m 材料 温度 增大 减小 二 身边的电阻1 电位器 一种阻值 的电阻 常用于收音机的 调节或台灯的 调节 2 标准电阻 阻值几乎不受 的影响 常用合金材料制作 3 电阻温度计 阻值随 变化较大 常用金属 如铜 制作 可变 音量 亮度 温度 温度 正确理解电阻定律 2 l表示沿电流方向导体的长度 3 s表示垂直于电流方向导体的横截面积 如图所示 一长方体导体若通过电流i1 则长度为a 横截面积为bc 若通过电流i2 则长度为c 横截面积为ab 决定式 r与 l s有关 定义式 r与u i无关 提供了一种测电阻的方法 伏安法 不能认为r与u成正比 与i成反比 金属导体 电解质溶液 任何导体 神经系统中 把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类 现代生物学认为 髓鞘是由多层 几十到几百层不等 类脂物质 髓质累积而成的 髓质具有很大的电阻 已知蛙有髓鞘神经 髓鞘的厚度只有2 m左右 而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1 6 105 1 若不计髓质片层间的接触电阻 计算髓质的电阻率 2 若有一圆柱体是由髓质制成的 该圆柱体的体积为32 cm3 当在其两底面上加上1000v的电压时 通过该圆柱体的电流为10 a 求该圆柱体的圆面半径和高 思路点拨 根据电阻的决定式计算出电阻率 然后再根据电阻的定义式和决定式相结合计算出圆面半径和高 答案 1 8 0 106 m 2 0 04m0 02m 1 有两根材料相同的导线 质量之比为2 1 长度之比为1 2 加上相同电压后 通过的电流之比为 a 8 1b 4 1c 1 1d 1 4 a 1 对电阻率的理解 1 物理意义电阻率 是一个反映导体导电性能的物理量 是导体材料本身的属性 与导体的形状 大小无关 2 电阻率大小与温度的关系 金属的电阻率随温度升高而增大 绝缘体和半导体的电阻率随温度升高而减小 并且变化不是线性的 有些合金如锰铜 镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响 可用来制作标准电阻 当温度降到 273 附近时 有些材料的电阻率突然减小到零成为超导体 电阻率和电阻的比较 2 电阻率与电阻的区别 材料 导体 反映材料导电性能的好坏 反映导体对电流的阻碍作用的大小 由材料和温度决定 由材料 温度 导体的长度和横截面积共同决定 欧 米 m 欧 c 解析 电阻率是材料本身的一种电学特性 与导体的长度 横截面积无关 a错误 金属材料的电阻率随温度升高而增大 而半导体材料则相反 b错误 合金的电阻率比纯金属的电阻率大 电阻率大表明材料的导电性能差 不能表明对电流的阻碍作用一定大 因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量 而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度 横截面积有关 d错误 故选c 名师点评 1 导体的电阻越大 说明导体对电流的阻碍作用越大 不能说明导体的电阻率一定越大 2 电阻率越大 材料的导电性能越差 但用这种材料制成的电阻不一定大 决定电阻大小的因素和决定电阻率大小的因素是不同的 d 解析 导体的电阻率由材料本身的性质决定 并随温度而变化 导体的电阻与长度 横截面积有关 与导体两端电压及导体中电流大小无关 a b c错 电阻率反映材料的导电性能 电阻率常与温度有关 存在超导现象 d对 1 实验目的 1 掌握螺旋测微器的原理及读数方法 2 练习使用电流表 电压表及伏安法测电阻 3 测定金属的电阻率 测定金属的电阻率 2 螺旋测微器的原理及应用 结构 如图所示 固定小砧a和固定刻度b固定在尺架上 可动刻度e 旋钮d 微调旋钮d 测微螺杆f是连在一起的 通过精密螺纹套在b上 读数原理 精密螺纹的螺距为0 5mm 即d每旋转一周 f前进或后退0 5mm 可动刻度e上的刻度为50等份 每一小格表示0 01mm 因此用它测量长度可以准确到0 01mm 测量时被测长度的整毫米数或半毫米数 若表示半毫米的刻度线已露出 从固定刻度上读出 小于0 5mm的部分从可动刻度e读出 读数方法 固定刻度b上的整毫米数 0 5mm 判断半毫米刻度线是否露出 0 01mm 对齐格数 估读 3 实验器材毫米刻度尺 螺旋测微器 直流电流表和直流电压表 滑动变阻器 阻值范围0 50 电池组 电键 被测金属丝 导线若干 4 实验步骤 1 用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置上各测一次直径 并记录 2 将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直 用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l 即有效长度 反复测量三次 并记录 3 依照图中所示的电路图用导线把器材连好 并把滑动变阻器的阻值调至最大 4 电路经检查无误后 闭合开关s 改变滑动变阻器滑片的位置 读出几组相应的电流表 电压表的示数i和u的值并记录在表格内 断开开关s 5 拆去实验线路 整理好实验器材 7 注意事项 1 用螺旋测微器测金属导线的直径应在三个不同的位置各测一次 求其平均值 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度 应反复测量三次 求其平均值 2 本实验中被测金属导线的电阻值较小 因此采用电流表外接法 3 用伏安法测电阻时 通过金属导线的电流不宜过大 通电时间不宜过长 以免金属导线的温度明显升高 造成其电阻率在实验中逐渐增大 某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率 他们截取了一段电线 用米尺测出其长度为l 用螺旋测微器测得其直径为d 用多用电表测得其电阻值约为2 为提高测量的精度 该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件 设计了一个电路 重新测量这段导线 用rx表示 的电阻 a 电源e 电动势为3 0v 内阻不计 b 电压表v1 量程为0 3 0v 内阻约为2k c 电压表v2 量程为0 15 0v 内阻约为6k d 电流表a1 量程为0 0 6a 内阻约为1 e 电流表a2 量程为0 3 0a 内阻约为0 1 f 滑动变阻器r1 最大阻值10 额定电流2 0a g 滑动变阻器r2 最大阻值1k 额定电流0 5a h 定值电阻r0 阻值为3 i 开关s一个 导线若干 1 为提高实验的精确度 请你为该实验小组设计电路图 并画在方框中 2 实验时电压表选 电流表选 滑动变阻器选 只填代号 3 某次测量时 电压表示数为u 电流表示数为i 则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为 b d f 解析 1 比较电压表内阻 电流表内阻和待测电阻的大小关系 可得测量电路必须用电流表外接法 滑动变阻器采用分压式接法和限流式接法均可 限流式接法如图所示 1 电流表内 外接法的比较 巧解金属丝形变后的电阻问题金属丝的长度或横截面积发生变化后 其电阻也会发生变化 讨论电阻值的变化时要特别注意以下