高中物理 第二章 恒定电流 第7讲 导体的电阻课件 新人教版选修31.ppt

第7讲导体的电阻,第二章恒定电流,1.知道电阻与哪些因素有关，能够探究电阻与各因素的关系.2.掌握电阻定律，并能进行有关计算.3.理解电阻率的概念、意义及决定因素.,目标定位,二、导体的电阻,栏目索引,一、影响导体电阻的因素,对点检测自查自纠,一、影响导体电阻的因素,知识梳理,1.探究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；同样是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,答案,2.探究导体电阻与其影响因素的定量关系探究方案一控制变量法如图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1,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,正比,电压,答案,探究方案二逻辑推理法(1)分析导体电阻与它的长度的关系一条长度为l、电阻为r的导体，可以看成是由n段长度同为l1、电阻同为r1的导体串联而成.因lnl1，r，所以.(2)研究导体电阻与它的横截面积的关系有n条导体，它们的长度相同，材料相同，横截面积同为s1，电阻同为r1.把它们紧紧地束在一起，组成一根横截面积为s、电阻为r的导体.则r，s，所以.,nr1,ns1,答案,典例精析,例1“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图2所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝.现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示.,图2,(1)电路图2中四条金属丝应分别选上表中的_(用编号表示)；,解析用控制变量法研究，选电阻丝时要注意尽量选择有相同参数(材料、长度、横截面积)的；从上述材料看以看出，b、c、e横截面积相同，b、c、d材料相同，c、d、e长度相同；,bcde,解析答案,(2)在相互交流时，有位同学提出用如图3所示的电路，只要将图中p端分别和触点1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，你认为上述方法是否正确，如正确请说出理由；若不正确，请说出原因.,图3,解析接不同的电阻时，电流不同，故电阻分得的电压不同，电流与电阻成反比的前提是导体两端的电压一定.,答案不正确，因为p端分别和触点1、2、3、4相接时，电阻两端的电压不一定相同，只有电压不变时，利用电流跟电阻成反比的关系，才能探究出导体的电阻与其影响因素的定量关系.,返回,解析答案,知识梳理,二、导体的电阻,1.电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻r与它的成正比，与它的_成反比；导体电阻还与构成它的有关.(2)表达式：r.表示导体材料的电阻率，l是沿电流方向导体的长度，s是垂直于电流方向的横截面积.2.电阻率电阻率是表征材料性质的一个重要的物理量.在长度、横截面积一定的条件下，越大，导体的电阻越大.纯净金属的电阻率较小，且随温度的升高而；合金的电阻率较大，一般温度的变化而变化.,长度l,横截,面积s,材料,增大,不随,答案,【深度思考】,答案,典例精析,例2如图4所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab2bc，当将a与b接入电路或将c与d接入电路中时电阻之比rabrcd为()a.14b.12c.21d.41,图4,d,解析答案,总结提升,总结提升,(1)电阻定律反映了导体的电阻由导体自身决定，只与导体的材料、长度和横截面积有关，与其他因素无关.(2)电阻定律适用于温度一定，粗细均匀的导体或浓度均匀的电解质溶液.,例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d.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计,解析电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度l和横截面积s无关，故a错，b对；,由r知大，r不一定大，故c错；,有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，故d错.,b,解析答案,总结提升,总结提升,(1)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，常用来制作标准电阻.当温度降到绝对零度时，某些导体变成超导体.,例4滑动变阻器的原理如图5所示，则下列说法中正确的是()a.若将a、c两端连在电路中，则当滑片op向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大b.若将a、d两端连在电路中，则当滑片op向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小c.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱d.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱,图5,返回,解析答案,总结提升,解析若将a、c两端连在电路中，ap部分连入电路，则当滑片op向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，a正确.若将a、d两端连在电路中，也是将ap部分连入电路，则当滑片op向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，b错误.a、b两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a、b两个接线柱中任意选一个，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，c错误.在滑动变阻器的分压式接法中，a、b两个接线柱必须接入电路，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，d正确.答案ad,总结提升,总结提升,滑动变阻器的原理及使用(1)原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻.(2)在电路中的使用方法,图6,总结提升,结构简图如图6甲所示，要使滑动变阻器起限流作用(如图乙)，正确的连接是接a与d或c，b与c或d，即“一上一下”；要使滑动变阻器起分压作用(如图丙)，要将a、b全部接入电路，另外再选择c或d与负载相连，即“一上两下”，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.,返回,对点检测自查自纠,1,2,3,1.(影响导体电阻的因素)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，某实验小组提出了如下猜想：猜想一：导体电阻跟导体长度有关；猜想二：导体电阻跟导体粗细有关；猜想三；导体电阻跟导体材料有关.同学们想利用如图7的电路和表中的导体特征验证上述猜想.,图7,1,2,3,1,2,3,(1)请将猜想一的实验设计思路补充完整.选取_和_相同、_不同的导体，分别将其接入如图电路中，通过比较电路中_的大小，判断导体电阻的大小.,解析为了研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用的三种导体是b、d、e，分别将其接入如题图电路中.通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小；,材料,横截面积,长度,电流,解析答案,1,2,3,(2)验证猜想三时，若需对比三个实验数据，则应从上表中选取导体_(填写导体代号来进行实验).,解析为了研究导体电阻与导体材料的关系，则需使导体的长度和横截面积相同，材料不同，应选用的三种导体是c、f、g，分别将其接入如题图电路中.通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小.,c、f、g,解析答案,1,2,3,2.(对电阻率的理解)关于下列电阻和电阻率的说法正确的是()a.把一根均匀导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半b.由可知，与r、s成正比，与l成反比c.所有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，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大,解析答案,1,2,3,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，半导体的电阻率随温度升高而减小，选项a、b、c错误；若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑导体的体积和形状变化，其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，选项d正确.答案d,1,2,3,3.(电阻定律的理解和应用)(多选)某根标准电阻丝的电阻为r，接入电压恒定的电路中，要使接入电路的电阻变为r，可采取的措施是()a.剪其一半的电