高中物理 第2章 第2节对电阻的进一步研究课件 粤教版选修31 .ppt

第二节对电阻的进一步研究,1一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电阻变为原来的_倍若将它截成等长的三段再绞合成一根，它的电阻变为原来的_(设拉长与绞合时温度不变),精彩回眸,1.9,2关于电阻率，下列说法不正确的是()a电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好b各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率一般随温度升高而增大c所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零d某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻【答案】a,一、导体的伏安特性1伏安特性曲线：在坐标系中，用i表示纵轴，用u表示横轴而画出的iu图线导体的_是用来研究导体电流和电压的关系的重要工具,知识梳理,伏安特性曲线,线性元件,二、串联电路1电阻的串联：把电阻依次首尾相接，就组成串联电路，如图222所示,图222,三、并联电路1电阻的并联：把几个电阻并列地连接起来，就组成了并联电路，如图223所示,图223,1符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线如图224甲所示2二极管的伏安特性曲线如图乙所示,伏安特性曲线,【例1】(双选)白炽灯接在220v电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压从0逐渐增大到220v，则下列说法正确的是()a电流将逐渐变大b电流将逐渐变小c每增加1v电压而引起的电流变化量是相同的d每增加1v电压而引起的电流变化量是减小的,答案：ad,题后反思普通白炽灯的灯丝的伏安特性曲线并不是直线，因电压的增高，电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻增大，曲线斜率减小解答此类问题必须紧紧抓住“斜率”这一焦点,(双选)某导体中的电流随其两端的电压变化如图225实线所示，则下列说法中正确的是()a加5v电压时，导体的电阻是5b加12v电压时，导体的电阻是8c由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小d由图可知，随着电压减小，导体的电阻率不断增大,图225,电阻的测量,图226,2电路选择伏安法测电阻时两种接法的选择方法为减小伏安法测电阻的系统误差，应对电流表外接法和内接法作出选择，其方法是：(1)阻值比较法：先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较，若rxrv，宜采用电流表外接法；若rxra，宜采用电流表内接法,(3)实验试触法：按图227接好电路，让电压表一根接线p先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化(电流表的分压作用明显)，而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大)，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法,图227,(4)两种方法的对比(图228),图228,3.电学实验中电路器材的选择(1)基本原则安全不损坏实验仪器精确尽可能减小实验误差方便在保证实验正常进行的前提下，选用的电路和器材便于操作，读得的数据便于处理,图229,分压式接法如图2210所示，电路中变阻器起分压作用，滑片自a端向b端滑动时，负载上电压的变化范围约为0e.显然比限流时调节范围大合上开关前滑片应在a端，以使负载rx两端的电压和通过的电流最小,图2210,通常以限流式接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压式连接方式：a题目所提供的实验仪器最大允许电流、电压不够b变阻器电阻远小于被测电阻或远小于电路中串联的其他电阻的阻值在变阻器电阻远小于被测电阻时，若采用限流式接法，即使变阻器从一端滑至另一端，电路中电流变化仍极小，因此此时应用分压式接法c要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化，应采用分压式接法,【例2】用下列器材组成描绘电阻r0伏安特性曲线的电路(1)请将实物图2211连线成为实验电路微安表a(量程200a，内阻约200)；电压表v(量程3v，内阻约10k)；电阻r0(阻值约20k)；滑动变阻器r(最大阻值50，额定电流1a)；电池组e(电动势3v，内阻不计)；开关s及导线若干,图2211,(2)小灯泡的伏安特性曲线如图2212所示(只画出了ab段)，由图可知，当灯泡电压由3v变为6v时，其灯丝电阻改变了_.,图2212,解析：(1)仪器接法的选择问题，微安表内阻比待测电阻小得多，比电压表内阻还要大，需要用微安表的内接法滑动变阻器的阻值比待测电阻小得多，需要用分压式接法才能更好地调节待测电阻上的电压电路图如下所示,题后反思测定电器元件的伏安特性曲线的常见方法：需要测量待测电器元件的电压和电流要考虑电流表是内接还是外接，一般情况下是外接，因为所测的小灯泡的电阻一般较小要考虑滑动变阻器的接法在进行数据处理时，图线一般不是直线，要用平滑的曲线把各个点连接起来,如图2213甲所示为某同学探究额定电压为2.5v的小灯泡的iu图线实验电路图,图2213,(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接成完整实验电路(2)开关s闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于_(填“a端”“b端”或“ab正中间”)(3)已知小灯泡灯丝在27时电阻值约为1.5，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比(热力学温度t与摄氏温度t的关系为t273t)根据图丙中画出的小电泡iu特性曲线，估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为_.(保留两位有效数字),解析：(1)(2)对于分压电路，开关s闭合前，应该将滑动变阻器的滑片置于最左端(a端)，使待测电路上电压为零,(3)由灯丝电阻与热力学温度成正比可得rkt.当灯丝温度为300k时，电阻为1.5，可得k0.005/k.由小灯泡的iu特性曲线可得当电压为2.5v时灯丝中电流约为0.265a，根据欧姆定律可得出灯丝电阻ru/i9.4.由rkt解得此时灯丝热力学温度tr/k1880k，即灯丝温度为tt27316071.6103.答案：(1)见上图(2)a端(3)1.6103,一、关于电阻的几个常用推论1串联(1)n个相同的电阻r串联后的总电阻r总nr.(2)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路电阻(3)串联电路的每个电阻都分担了一部分电压，串联电路的这种作用叫做分压作用，起分压作用的电阻叫做分压电阻,串、并联电路规律的应用,(4)多个电阻并联时，其中任一个电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小(5)在电路中并联一个电阻r，电流就多了一条通路，可以分去干路中的一部分电流，并联电阻的这种作用叫做分流作用，起分流作用的电阻叫做分流电阻(6)若并联电路中各支路电阻之和为定值，当支路电阻相等时，并联总电阻为最大值,二、电路的简化1原则：(1)无电流的支路除去；(2)电势相等的各点合并；(3)理想导线可任意长；(4)理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路；(5)电压稳定时电容器可认为断路2方法：(1)电流分支法：先将各结点用字母标上，判定各支路元件的电流方向(若无电流可假设在总电路两端加上电压后判定)，按电流流向，自左到右将各元件结点、分支逐一画出，加工整理即可,(2)等势点排列法：标出节点字母，判断出各节点电势的高低(电路无电压时可先假设加上电压)，将各节点按电势高低自左向右排列，再将各节点间的支路画出，然后加工整理即可,【例3】如图2214所示，r1r2r3r410，电压u10v，求各表的示数(各表均为理想电表),图2214,解析：先把电压表看成断路，则电阻r4中无电流通过，这条支路可以去掉把电流表看成一条导线，则r1、r2被短路，然后再把电流表和电压表放回电路中去，简化后的电路图如图所示，由电路知识和欧姆定律知电流表示数为1a，电压表示数为10v.答案：10v1a,图2215,【答案】b电路的连接特点是：b灯与d灯串联和c灯并联再和a灯串联，a灯在干路上通过它的电流最大，a灯最亮，c灯中的电流大于b与d灯中的电流，c灯较亮，b灯与d灯最暗且亮度相同，综合以上分析得b正确a、c、d错误,【例4】图2216甲为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的iu关系曲线图(1)为了通过测量得到图