2016年春高中物理人教选修3-1课件 第2章 6导体的电阻

1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修3-1 第二章恒定电流第二章恒定电流成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 恒定电流恒定电流第二章第二章第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 6导体的电阻导体的电阻第二章第二章第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳

2、理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课课 时时 作作 业业8易错案例剖析易错案例剖析6课堂知识构建课堂知识构建7第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 学习目标定位学习目标定位第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 知道电阻与哪些因素有关，能够探究电阻知道电阻与哪些因素有关，能够探究电阻与各因素的关系与各因素的关系 掌握导体的电阻公式，并能进行有关计算掌握导体的电阻公式，并能进行有关计算理解电阻率的概念理解电阻率的概念第二章第二章6

3、成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 课堂情景切入课堂情景切入第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 电阻器是利用材料对电流产生阻碍作用的特性制造的电路电阻器是利用材料对电流产生阻碍作用的特性制造的电路元件，是电器设备中应用最多的元件之一。元件，是电器设备中应用最多的元件之一。如下图所示的滑动变阻器，它有四个接线柱如下图所示的滑动变阻器，它有四个接线柱A、B、C、D，为什么当滑动触头，为什么当滑动触头P滑动时可以改变接入电路的电阻呢？滑动时可以改变接入电路的电阻呢

4、？导体的电阻与哪些因素有关呢？导体的电阻与哪些因素有关呢？第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 知识自主梳理知识自主梳理第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 影响导体电阻的因素影响导体电阻的因素1.探究与导体电阻有关的因素探究与导体电阻有关的因素(1)电阻丝横截面积的测量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把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔例如铅笔)，用刻度，用刻度尺测出多匝的尺测出多匝的_，然后除以，然后除以_，得到电阻丝

5、的直，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积。径，进而计算出电阻丝的横截面积。宽度宽度匝数匝数第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 刻度尺刻度尺 第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 2用实验探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间用实验探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系的关系(1)实验方法：实验方法：_。(2)实验原理：串联电路中电压跟电阻成实验原理：串联电路中电压跟电阻成_。(3)实验方法：实验方法：下图中下图中a、b、c、d

6、是四条不同的金属导体，是四条不同的金属导体，b与与a长度不长度不同；同；c与与a截面积不同，截面积不同，d与与a材料不同，利用欧姆定律分别测算材料不同，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。系。控制变量法控制变量法正比正比第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (4)实验结论实验结论导体的电阻与导体的电阻与_成正比，与成正比，与_成反比，还与导体材料有关。成反比，还与导体材料有关。导体的长度导体的长度导体的横截面积导体的横截面积第二章

7、第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 Rl不同不同第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 导体的电阻导体的电阻1.电阻定律电阻定律同种材料的导体，其同种材料的导体，其R与它的长度与它的长度l成成_，与它的横，与它的横截面积截面积S成成_，还跟导体的，还跟导体的_有关。有关。2公式公式R_。公式中比例系数。公式中比例系数是反映材料导电性能的是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。物理量，称为材料的电阻率。正比正比反比反比材料材料第二章第二章6成才之路成

8、才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 3电阻率电阻率(1)计算公式：计算公式：_。(2)单位：单位：_(3)意义：跟导体的材料有关，是反映材料意义：跟导体的材料有关，是反映材料_的物理量。的物理量。m导电性能好差导电性能好差第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (4)特性：电阻率与特性：电阻率与_有关，而与导体的长有关，而与导体的长度和横截面积度和横截面积_。金属材料的电阻率随温度升高而。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，利用电阻率随温度

9、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。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小到零成为_。导体材料的温度导体材料的温度无关无关增大增大电阻温度计电阻温度计标准电阻标准电阻超导体超导体第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 重点难点突破重点难点突破第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课

10、程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 如图所示，一长方体导体若通过电流如图所示，一长方体导体若通过电流I1，则长度为，则长度为a，截，截面积为面积为bc；若通过电流；若通过电流I2，则长度为，则长度为c，横截面积为，横截面积为ab。第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 3.电阻

11、率与电阻的区别与联系电阻率与电阻的区别与联系第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 特别提醒特别提醒各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化。化。(1)金属的电阻率随温度的升高而增大。金属的电阻率随温度的升高而增大。(2)半导体半导体(热敏电阻热敏电阻)的电阻率随温度的升高而减小。的电阻率随温度的升高而减小。第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 生活中经常出现这样的情况，在电压不稳定的时候灯丝生活中经常出现这样的

12、情况，在电压不稳定的时候灯丝容易烧断，而手边又没有新的灯泡，我们可以通过慢慢晃动容易烧断，而手边又没有新的灯泡，我们可以通过慢慢晃动灯泡将断了的灯丝接上，以解燃眉之急。当灯泡再次进入电灯泡将断了的灯丝接上，以解燃眉之急。当灯泡再次进入电路时，会发现比原来亮了，这是为什么？路时，会发现比原来亮了，这是为什么？第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 二、应用实例二、应用实例滑动变阻器滑动变阻器1原理原理利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻。利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻。2构造构造如图所示，如图所示，A、B是绕在绝缘

13、筒上的电阻丝的两个端点，是绕在绝缘筒上的电阻丝的两个端点，电阻丝间相互绝缘，电阻丝间相互绝缘，C、D是金属杆的两个端点，电阻丝上能是金属杆的两个端点，电阻丝上能够与滑片够与滑片P接触的地方，绝缘漆已被刮去，使滑片接触的地方，绝缘漆已被刮去，使滑片P能够把金属能够把金属杆与电阻丝连接起来。杆与电阻丝连接起来。第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 3在电路中的使用方法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，正确的连接是接的连接是接A与与D(或或C)及及

14、B与与C(或或D)，即，即“一上一下一上一下”；要使；要使滑动变阻器起分压作用，要将滑动变阻器起分压作用，要将AB全部接入电路，另外再选择全部接入电路，另外再选择A与与C(或或D)及及B与与C(或或D)与负载相连，当滑片与负载相连，当滑片P移动时，负载将移动时，负载将与与AP间或间或BP间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电压。压。第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 4滑动变阻器的两种接法的比较滑动变阻器的两种接法的比较第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程

15、学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 特别提醒特别提醒选用两种接法的原则。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，电路中实际电压路中实际电压(或电流或电流)的最小值仍超过电压表或电流表的量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。程，必须采用分压式接法。(2)负载电阻的阻值负载电阻的阻值R0远大于变阻器的总电阻远大于变阻器的总电阻R，须用分压，须用分压式电路；式电路；第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (3

16、)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式电路；可调，须用分压式电路；(4)负载电阻的阻值负载电阻的阻值R0小于变阻器总电阻小于变阻器总电阻R或相差不多，且或相差不多，且电压电流变化不要求从零调起时，可采用限流接法；电压电流变化不要求从零调起时，可采用限流接法；(5)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总功耗较小。因为限流式接法总功耗较小。第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1

17、如下图所示为滑动变阻器示意图，下列说法中正确的是如下图所示为滑动变阻器示意图，下列说法中正确的是()Aa和和b串联接入电路中，串联接入电路中，P向右移动时电流增大向右移动时电流增大Bb和和d串联接入电路中，串联接入电路中，P向右移动时电流增大向右移动时电流增大Cb和和c串联接入电路中，串联接入电路中，P向右移动时电流增大向右移动时电流增大Da和和c串联接入电路中，串联接入电路中，P向右移动时电流增大向右移动时电流增大答案：答案：BC第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 解析：解析：当当a和和c或或d接入电路且接入电路且P

18、向右移动时，串联接入电路向右移动时，串联接入电路的有效电阻丝增长，电阻增大，电流减小，因此的有效电阻丝增长，电阻增大，电流减小，因此D错。当错。当b和和c或或d接入电路且接入电路且P向右移动时，接入电路的有效电阻丝变短，电向右移动时，接入电路的有效电阻丝变短，电阻变小，电流变大，阻变小，电流变大，B、C都对。当都对。当a和和b串联接入电路时，无串联接入电路时，无论论P向何方移动，接入电路的电阻丝长度不变，电阻不变，电向何方移动，接入电路的电阻丝长度不变，电阻不变，电流就不变，流就不变，A错。因此，本题正确选项为错。因此，本题正确选项为B、C。第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程

19、 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 考点题型设计考点题型设计第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (雅安中学雅安中学20132014学年高二上学期期中学年高二上学期期中)关关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是()对电阻和电阻率的理解对电阻和电阻率的理解第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 C将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是

20、原来的二分之一是原来的二分之一D某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象，发生超导现象时，温度不减小为零，这种现象叫做超导现象，发生超导现象时，温度不是热力学温度零度是热力学温度零度第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 解析：解析：导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，它只与导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

21、阻率的大小和导体几何形状无关，只与材料的大小均无关。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而增大，随温度降低而变小，当温度降低到某一转变温度(大大于于0K)时，某些金属、合金、化合物的电阻率会突然减小为时，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。零，呈超导电现象。答案：答案：D点评：点评：要正确理解电阻与电阻率的物理意义。要正确理解电阻与电阻率的物理意义。第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导

22、学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (重庆市主城区重庆市主城区20142015学年高二上学期六校期末联考学年高二上学期六校期末联考)某金属导线的电阻率为某金属导线的电阻率为，电阻为，电阻为R，现将它均匀拉长到直径，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为()A4和和4RB和和4RC16和和16R D和和16R答案：答案：D第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版

23、人教版 物理物理 选修选修3-1 如图是一均匀实心半球形导体，球心为如图是一均匀实心半球形导体，球心为A，顶，顶点为点为B，CD为底面直径。若按甲图的方式将其接在两个电极之为底面直径。若按甲图的方式将其接在两个电极之间，测得它的电阻为间，测得它的电阻为R，若按乙图的方式接在两个电极之间，若按乙图的方式接在两个电极之间，其电阻其电阻R为多大？为多大？(电极的电阻不计电极的电阻不计)电阻定律的应用电阻定律的应用第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 解析：解析：解法解法1：本题中的半球导体可等分成两块四分之一：本题中的半球导体

24、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：球形材料。将甲图作如下等效变换，如图所示，不难看出：R4R。解法解法2：设想将半球形导体补齐成一个球，则可以作如图：设想将半球形导体补齐成一个球，则可以作如图所示的等效变换。得：所示的等效变换。得：R4R。答案：答案：4R第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 点评：点评：上述两种方法，一种是化整为零的上述两种方法，一种是化整为零的“分割法分割法”，另，另一种是化零为整的一种是化零为整的“补齐法补齐法”。通过等效变换，灵活变通地应。通过等效变换，灵活变

25、通地应用电路串联、并联的性质，就能圆满地求得结果。用电路串联、并联的性质，就能圆满地求得结果。通过本例题得出这样一个结论：对于一个给定的电阻物通过本例题得出这样一个结论：对于一个给定的电阻物块，其电阻并不单一，具体由连接方式而定。不同的连接方块，其电阻并不单一，具体由连接方式而定。不同的连接方式，一般将呈现不同的电阻值。式，一般将呈现不同的电阻值。第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (河南新郑市河南新郑市20142015学年高二上学期期中学年高二上学期期中)如图所示，如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长厚薄均匀的矩形金

26、属片，边长ab10cm，bc5cm当当A与与B间间接入的电压为接入的电压为U时，电流为时，电流为1A若若C与与D间接入的电压为间接入的电压为U时，其电流为时，其电流为()A4A B2AC0.5A D0.25A答案：答案：A第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (青岛市青岛市20142015学年高二上学期六校联考学年高二上学期六校联考)实验室购买了一捆标称长度为实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想

27、通过的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为，查得铜的电阻率为1.7108m，再利用图甲所示，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。可供使，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：用的器材有：滑动变阻器的使用滑动变阻器的使用第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 电流表：量程电流表：量程0.6A，内阻约，内阻约0.2；电压表：量程电压表：量程3V，内阻约，内阻约9k；滑动变

28、阻器滑动变阻器R1：最大阻值：最大阻值5；滑动变阻器滑动变阻器R2：最大阻值：最大阻值20；定值电阻：定值电阻：R03电源：电动势电源：电动势6V，内阻可不计；开关、导线若干。，内阻可不计；开关、导线若干。第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 回答下列问题：回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选实验中滑动变阻器应选_(填填“R1”或或“R2”)，闭，闭合开关合开关S前应将滑片移至前应将滑片移至_端端(填填“a”或或“b”)。(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图

29、甲电路完成剩余部分的连接。完成剩余部分的连接。第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 (3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表时，电压表示数如图乙所示，读数为示数如图乙所示，读数为_V。(4)导线实际长度为导线实际长度为_m(保留保留2位有效数字位有效数字)。解析：解析：(1)滑线变阻器采用的是限流式接法，电流表的量程滑线变阻器采用的是限流式接法，电流表的量程为为0.50A，所以变阻器最小阻值为，所以变阻器最小阻值为9，故选，故选R2。闭合开关前应。闭合开关前应将滑片移至将滑片移至a端防止烧坏用电器。端防止烧坏用电器。(2)根据电路图正确画出实物图。根据电路图正确画出实物图。第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-1 答案：答案：(1)R2；a(2)如下图所示如下图所示(3)2.30(2.29、2.31均正确均正确)。(4)94(9395均正确均正确)。第二章第二章6成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指