人教版选修31 2.6导体的电阻 课件（43张）.ppt

第6节导体的电阻 研究学考 明确要求 基础梳理 1 导体电阻与其影响因素的定性关系移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻 这说明导体电阻跟它的有关 同是220v的灯泡 灯丝越粗用起来越亮 说明导体电阻跟有关 电线常用铜丝制造而不用铁丝 说明导体电阻跟它的有关 长度 横截面积 材料 2 实验 探究导体电阻与其影响因素的定量关系如图1所示 a b c d是四条不同的金属导体 在长度 横截面积 材料三个因素方面 我们采用法研究影响电阻的因素 即b c d跟a相比 分别只有一个因素不同 b与a长度不同 c与a横截面积不同 d与a材料不同 图中四段导体是串联的 每段导体两端的电压与它们的电阻成 因此 用电压表分别测量a b c d两端的 就能知道它们的电阻之比 控制变量 图1 正比 电压 3 实验结论 1 在横截面积 材料相同的条件下 导体的电阻与长度成 2 在长度 材料相同的条件下 导体的电阻与横截面积成 正比 反比 典例精析 例1 在做 研究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强度 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 填序号 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 为了研究电阻与导体的横截面积的关系 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 c f 2 c g 3 a d 4 控制变量法 即学即练 1 1 家中的白炽灯灯丝断了 恰好又没有新的可换 轻轻摇晃灯泡 把断了的灯丝搭接起来 还能继续使用 这种断丝再搭接的灯泡重新连入电路中会发现它比原来更亮了 这说明灯丝的电阻发生了变化 说明是什么原因影响到了灯丝的电阻 除此以外还有什么因素会影响到灯丝的电阻 2 如何测量金属丝的长度 横截面积和电阻 解析晃灯泡使得灯丝搭起 这导致灯丝长度变短 除此之外搭起还导致并联进而使两灯丝的横截面积增大 除了长度 横截面积等因素 还有材料的影响 答案 1 长度 横截面积 还有材料的影响 2 长度可以用刻度尺测量 直径可以用缠绕的方法测导线的直径进而算出横截面积 用伏安法测电阻 正比 反比 有关 金属导体 电解液 电流 电阻率 导电性能 5 电阻率与温度的关系及应用 金属的电阻率随温度的升高而增大 可用于制作电阻温度计 半导体的电阻率随温度的升高而减小 半导体的电阻率随温度的变化较大 可用于制作热敏电阻 有些合金 电阻率几乎不受温度变化的影响 常用制作标准电阻 当温度降到绝对零度时 某些导体变成超导体 图2 1 式中长度l是沿电流方向导体的长度 横截面积s是垂直于电流方向的横截面的面积 如图2所示 一块长方体铜块 若通以电流i1 则长度为a 横截面积为bc 若通以电流i2 则长度为c 横截面积为ab 2 此式为电阻的决定式 表明导体的电阻由 l s决定 而与加在导体两端的电压u和通过导体的电流i无关 3 电阻串联等效于导体长度变长了 所以串联电路的总电阻比其中任何一个电阻都大 而电阻并联等效于增大了导体的横截面积 故并联时的总电阻比其中任何一个电阻都小 4 滑动变阻器和电阻箱都是通过改变接入电路的导体长度来改变电阻的 典例精析 例2 如图3所示 厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab 2bc 当将a与b接入电路或将c与d接入电路中时电阻之比rab rcd为 图3a 1 4b 1 2c 2 1d 4 1 答案d 1 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 导体的横截面积 长度都变 但总体积不变 2 电阻率大的导体 电阻不一定大 同样 电阻大的导体 电阻率不一定大 即学即练 2 两根完全相同的金属裸导线 如果把其中一根均匀的拉长到原来的2倍 把另一根对折后绞合起来 则它们的电阻之比为 a 2 1b 4 1c 8 1d 16 1 答案d 外接法 限流式 毫米刻度尺 2 实验器材 电压表 电流表 定值电阻 开关及导线 被测金属导线 电池 3 实验步骤 1 测直径 通过密绕法用毫米刻度尺测金属导线的直径 测量三次取平均 毫米刻度尺 滑动变阻器 2 量长度 图4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l 反复测量3次 并记录 3 连电路 按如图4所示的电路图连接实验电路 4 求电阻 把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置 电路经检查确认无误后 闭合开关s 改变滑动变阻器滑动触头的位置 读出几组相应的电流表 电压表的示数i和u的值 记入表格内 断开开关s 5 拆除实验电路 整理好实验器材 5 实验注意 1 因一般金属丝电阻较小 为了减少实验的系统误差 必须选择电流表外接法 2 本实验若用限流式接法 在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态 3 测量l时应测接入电路的金属丝的有效长度 即两接线柱之间拉直后的金属丝的长度 4 电流不宜过大 电流表用0 0 6a量程 通电时间不宜太长 以免电阻率因温度升高而变化 5 滑动变阻器分压 限流电路的选择 下列两种情况必须选择分压式 a 待测电阻两端的电压要求从调节 b 滑动变阻器的总阻值比待测电阻得多 当滑动变阻器阻值与待测电阻或比待测电阻稍大 且不要求电压从0调节 可用限流式接法 0 小 差不多 大 小 典例精析 例3 在测定金属的电阻率的实验中 金属丝长为l 直径为d 阻值约为4 额定电流约0 5a 可供选择的实验器材如下 电压表 v 量程0 3v 内阻约3k 电流表 a1 量程0 0 6a 内阻约0 2 a2 量程0 3a 内阻约0 05 电源 e1 电源电压为3v e2 电源电压为12v 滑动变阻器 r 最大阻值约20 开关s 导线 1 若滑动变阻器采用限流式接法 为使测量得到的电阻r尽量精确 电流表应选 电源应选 均填器材代号 在虚线框中完成电路原理图 2 用上面测得的电阻r和已知的金属丝长度l 直径d 可根据电阻率的表达 算出所测金属的电阻率 即学即练 3 2017 4月浙江选考 18 小明用电学方法测量电线的长度 首先小明测得电线铜芯的直径为1 00mm 估计其长度不超过50m 已知铜的电阻率为1 75 10 8 m 现有如下实验器材 量程为3v 内阻约为3k 的电压表 量程为0 6a 内阻约为0 1 的电流表 阻值为0 2 的滑动变阻器 内阻可忽略 输出电压为3v的电源 阻值为r0 4 30 的定值电阻 开关和导线若干 小明采用伏安法测量电线电阻 正确连接电路后 调节滑动变阻器 电流表的示数从0开始增加 当示数为0 5a时 电压表示数如图1所示读数为 v 根据小明测量的信息 图5中p点应该 选填 接a 接b 接c 或 不接 q点应该 选填 接a 接b 接c 或 不接 小明测得的电线长度为 m 图5 答案2 50接b接a31 4 1 一只白炽灯泡 正常发光时灯丝的电阻为121 当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是 a 大于121 b 小于121 c 等于121 d 无法判断解析由于金属的电阻率随温度的升高而增大 故白炽灯泡正常发光时灯丝的电阻大 停止发光一段时间后 灯丝温度降低 电阻减小 故选项b正确 答案b 2 关于材料的电阻率 下列说法正确的是 a 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量 电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大b 金属的电阻率随温度的升高而增大c 银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率大d 金属丝拉长为原来的两倍 电阻率变为原来的2倍 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 d错误 金属材料的电阻率随温度升高而增大 b对 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 所以a c错误 答案b 3 关于电阻率的说法中正确的是 a 电阻率 与导体的长度l和横截面积s有关b 电阻率反映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 电阻一定很大