第二章 第6节 导体的电阻

1、名师课堂名师课堂一点通一点通第第二二章章恒恒定定电电流流新知预习新知预习巧设计巧设计要点一要点一要点二要点二第第6 6节节导导体体的的电电阻阻创新演练创新演练大冲关大冲关随堂检测归纳小结随堂检测归纳小结课下作业综合提升课下作业综合提升要点三要点三1.会应用不同的方法探究影响导体会应用不同的方法探究影响导体 电阻的因素。电阻的因素。2.理解电阻定律并应用它来解决相理解电阻定律并应用它来解决相 关问题。关问题。3.了解电阻率与温度的关系。了解电阻率与温度的关系。4.理解伏安法测电阻的原理。理解伏安法测电阻的原理。 读教材读教材填要点填要点 1影响导体电阻的因素影响导体电阻的因素 (1)与导体电阻有

2、关因素的测量方法：与导体电阻有关因素的测量方法： 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，用刻度尺测出多匝的刻度尺测出多匝的 ，然后除以，然后除以 ，得到电阻丝的，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积。直径，进而计算出电阻丝的横截面积。宽度宽度圈数圈数(2)实验探究：实验探究：实验目的实验目的探究电阻与探究电阻与 、 、 等等因素之间的关系因素之间的关系实验方法实验方法 控制变量法控制变量法实验原理实验原理 串联电路中电压和电阻成正比串联电路中电压和电阻成正比导体长度导体长度横截面积横截面积材料

3、材料实验电路实验电路实验器材实验器材a、b、c、d表示四条不同的金属导体，表示四条不同的金属导体，b与与a的长度不同，横截面积、材料相同；的长度不同，横截面积、材料相同；c与与a横横截面积不同，长度、材料相同；截面积不同，长度、材料相同；d与与a材料不材料不同，长度、横截面积相同同，长度、横截面积相同实验过程实验过程按照实验电路图连接电路，按照实验电路图连接电路，a、b、c、d表示表示四条不同的金属导体，在长度、横截面积、四条不同的金属导体，在长度、横截面积、材料三个方面材料三个方面b、c、d与与a相比，分别只有一相比，分别只有一个因素不同；由串联电路中个因素不同；由串联电路中UR，分别测出，

4、分别测出Ua、Ub、Uc、Ud，采用控制变量法即可求出，采用控制变量法即可求出Ra、Rb、Rc、Rd的比值，从而研究电阻与不的比值，从而研究电阻与不同因素之间的关系同因素之间的关系 实验表明：电阻之比等于实验表明：电阻之比等于 之比，等于之比，等于 之比的倒数，长度、横截面积相同，材料不之比的倒数，长度、横截面积相同，材料不同的导体同的导体 不同。不同。长度长度横截面积横截面积电阻电阻正比正比有关有关反比反比 (3)符号意义：符号意义：l表示导体沿表示导体沿 方向的长度，方向的长度，S表表示示 方向的横截面积，方向的横截面积，是是 ，表征材，表征材料的料的 。电流电流垂直于电流垂直于电流电阻率

5、电阻率导电性能导电性能 3电阻率电阻率 (1)物理意义：物理意义：p反映了材料反映了材料 的好坏。电的好坏。电阻率越阻率越 ，导电性能越好。，导电性能越好。 (2)单位：国际单位单位：国际单位欧姆欧姆米，符号是米，符号是m。 (3)决定因素：电阻率决定因素：电阻率由材料自身的特性和温度决由材料自身的特性和温度决定。纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。定。纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。导电性能导电性能小小 关键一点关键一点某些金属、合金和化合物，当温度降某些金属、合金和化合物，当温度降低到某一温度时，它们的电阻率突然变为零，这种现象低到某一温度时，它们的电阻率突然变为零，这种现象叫做超

6、导现象。叫做超导现象。 4导体材料的应用导体材料的应用 (1)连接电路用的导线一般用纯金属制成，电炉丝通连接电路用的导线一般用纯金属制成，电炉丝通常用合金丝制成，因为纯金属的电阻率常用合金丝制成，因为纯金属的电阻率 ，合金的电，合金的电阻率阻率 。 (2)金属的电阻率随温度的升高而金属的电阻率随温度的升高而 ，电阻，电阻 就是利用这一规律制成的。就是利用这一规律制成的。 (3)有些合金的电阻率有些合金的电阻率 的影响，常用的影响，常用来制作来制作 电阻。电阻。较小较小较大较大增大增大温度计温度计几乎不受温度几乎不受温度标准标准 试身手试身手夯基础夯基础 1要求电炉丝的横截面积，要先测出它的直径

7、，常用的方要求电炉丝的横截面积，要先测出它的直径，常用的方法是：取一段新的法是：取一段新的_的电炉丝，用的电炉丝，用_测出测出它的宽度，除以它的宽度，除以_，便是电炉丝的直径。，便是电炉丝的直径。测电炉丝的长度，要把它拉直，用测电炉丝的长度，要把它拉直，用_量出它的长度。量出它的长度。答案：答案：紧密绕制刻度尺圈数刻度尺紧密绕制刻度尺圈数刻度尺2在做在做“决定电阻大小的因素决定电阻大小的因素”实验时，每次需挑选下表实验时，每次需挑选下表中两根合适的导线，测出通过它们的电流大小，然后中两根合适的导线，测出通过它们的电流大小，然后进行比较，最后得出结论。进行比较，最后得出结论。导线号码导线号码AB

8、CDEFG长度长度/m1.00.51.51.01.21.50.5横截面积横截面积/mm23.20.81.20.81.21.21.2材料材料锰铜锰铜钨钨镍铬镍铬 锰铜锰铜钨钨锰铜锰铜 镍铬镍铬(1)为了研究电阻与导体材料有关，应选用的两根导线是为了研究电阻与导体材料有关，应选用的两根导线是(填填号码号码)_；(2)为了研究电阻与导体的长度有关，应选用的两根导线是为了研究电阻与导体的长度有关，应选用的两根导线是_；(3)为了研究电阻与横截面积的关系，应选用的两根导线是为了研究电阻与横截面积的关系，应选用的两根导线是_；(4)本实验所采用的方法是本实验所采用的方法是_。解析：解析：(1)研究电阻与导

9、体材料的关系，应该选长度和横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，即选截面积都相同的两根导线，即选C、F；(2)研究电阻与导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，体长度的关系，应该选材料和横截面积都相同的两根导线，即选即选C、G；(3)研究电阻与导体横截面积的关系，应该选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，即选长度和材料都相同的两根导线，即选A、D。答案：答案：(1)CF(2)CG(3)AD(4)控制变量法控制变量法3有有、相同材料的电阻丝，长度之比为相同材料的电阻丝，长度之比为l1 l21 5，横截面积之比为横截

10、面积之比为S1 S22 3，电阻之比为，电阻之比为R1 R2_答案：答案：3 104一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5 ，导线原来的电阻是多大？，导线原来的电阻是多大？答案：答案：8 名师点睛名师点睛导体的电阻由导体的电阻由、l、S共同决定，在同一共同决定，在同一段导体的拉伸或压缩形变中，段导体的拉伸或压缩形变中，l和和S都变，但导体体积不变。都变，但导体体积不变。 1两根完全相同的金属导线两根完全相同的金属导线A和和B，如果把其中的一，如果把其中的一根根A均匀拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起均匀拉长到原来的两倍，把另一

11、根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？来，则它们的电阻之比为多少？答案答案16 11电阻率与电阻的区别电阻率与电阻的区别物理量物理量比较内容比较内容电阻率电阻率电阻电阻R物理意义物理意义电阻率是反映材料电阻率是反映材料导电性能的物理量导电性能的物理量电阻是反映导体对电阻是反映导体对电流的阻碍性能的电流的阻碍性能的物理量物理量物理量物理量比较内容比较内容电阻率电阻率电阻电阻R决定因素决定因素由导体的材料和温度由导体的材料和温度决定，它与导体的长决定，它与导体的长度和导体的横截面积度和导体的横截面积无关，电阻率是无关，电阻率是“材材料料”的电阻率的电阻率由导体的材料、由导体的材料、长度、横

12、截面积长度、横截面积共同来决定。电共同来决定。电阻是阻是“导体导体”的的电阻电阻单位单位欧欧米米(m)欧欧() 2认识滑动变阻器认识滑动变阻器 (1)构造：如图构造：如图261所示是滑动变阻器的实物图，所示是滑动变阻器的实物图，AB是一金属杆，其电阻为零，是一金属杆，其电阻为零，CD是电阻率较大的、长度是电阻率较大的、长度较长的电阻丝，缠绕在陶瓷管上，匝与匝之间是绝缘的，较长的电阻丝，缠绕在陶瓷管上，匝与匝之间是绝缘的，有两条比较光亮的线，是被刮掉绝缘层的部分，有两条比较光亮的线，是被刮掉绝缘层的部分，P是滑片，是滑片，上端与金属杆连接，下端与电阻丝连接。上端与金属杆连接，下端与电阻丝连接。图

13、图261 (2)原理：利用滑片原理：利用滑片P改变接入电路中的电阻丝的长度，改变接入电路中的电阻丝的长度，起到改变电阻的作用。起到改变电阻的作用。 (3)接线方式：作限流用时，将接线方式：作限流用时，将AC或或AD接入电路即可，接入电路即可，注：接注：接A接接B是等效的。是等效的。 作分压用时，作分压用时，CD全部接入电路，利用全部接入电路，利用PC或或PD上分得上分得的电压对负载供电。的电压对负载供电。 C材料的电阻率随温度的升高而增大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，发现它的电阻对某一确定的导体当温度升高时，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高

14、而增大增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大 思路点拨思路点拨导体的电阻由导体的电阻由、l、S共同决定，而共同决定，而是是由导体的材料和温度决定的。由导体的材料和温度决定的。 解析解析导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的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，则变化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，则A、B、C错。若导体温度升高时，电阻增大，其原因就是电阻率错。若导体温度升高时，电阻增大，其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，则随温度的升高而增大产生的，则D选项正确。选项正确。 答案答案D2电流表的两种接法电流表的两种接法内接法内接法外

15、接法外接法电路电路内接法内接法外接法外接法误差来源误差来源电流表分压作用电流表分压作用电压表的分流作用电压表的分流作用两种电路两种电路选择条件选择条件R越大越大UR越接近越接近UV，R测测越接近越接近R真真，该电路适，该电路适合测大电阻合测大电阻RRAR越小，越小，IR越接近越接近IA，R测测越接近越接近R真真，该电，该电路适合测小电阻路适合测小电阻RRV 3电流表内外接的选择方法电流表内外接的选择方法 (1)直接比较法：适用于直接比较法：适用于Rx、RA、RV的大小大致可以的大小大致可以估计，当估计，当RxRA时，采用内接法，当时，采用内接法，当RxRV时，采用外时，采用外接法，即大电阻用内

16、接法，小电阻用外接法，可记忆为接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外大内小外”。 (3)试触法：适用于试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况，如的阻值关系都不能确定的情况，如图图262所示，把电压表的接线所示，把电压表的接线端分别接端分别接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流对电路影响大，应选用内接数变化明显，说明电压表的分流对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法。

17、电路影响大，所以应选外接法。图图2624几种游标卡尺的读数规则几种游标卡尺的读数规则游标尺游标尺精确度精确度(mm)测量结果测量结果(游标尺游标尺上第上第n条刻度线与条刻度线与主尺上的某刻度主尺上的某刻度线对正时线对正时)(mm)刻度刻度格数格数刻度总刻度总长度长度(mm)每小格每小格与与1毫毫米差米差(mm)1090.10.1主尺上读的毫米主尺上读的毫米数数0.1n游标尺游标尺精确度精确度(mm)测量结果测量结果(游标尺游标尺上第上第n条刻度线与条刻度线与主尺上的某刻度主尺上的某刻度线对正时线对正时)(mm)刻度刻度格数格数刻度总刻度总长度长度(mm)每小格每小格与与1毫毫米差米差(mm)2

18、0190.050.05主尺上读的毫米主尺上读的毫米数数0.05n50490.020.02主尺上读的毫米主尺上读的毫米数数0.02n 5螺旋测微器螺旋测微器(又称千分尺又称千分尺)的读数的读数 螺旋测微器是测量长度的仪器之一。在实验中常用它螺旋测微器是测量长度的仪器之一。在实验中常用它测量小球的直径、金属丝的直径和薄板的厚度等。测量小球的直径、金属丝的直径和薄板的厚度等。 读数：测量值固定刻度整毫米数半毫米数可动读数：测量值固定刻度整毫米数半毫米数可动刻度读数刻度读数(含估读含估读)0.01 mm。 特别提醒：半毫米线露出时，半毫米数特别提醒：半毫米线露出时，半毫米数0.5 mm，否则为零；读数

19、的最后一位一定在毫米的千分位上。否则为零；读数的最后一位一定在毫米的千分位上。图图263 名师点睛名师点睛使用螺旋测微器时应注意：使用螺旋测微器时应注意： (1)测量时，当测量时，当F将要接触被测物时，要停止使用将要接触被测物时，要停止使用D，改用改用D，以避免，以避免F和被测物体间产生过大的压力。这样，和被测物体间产生过大的压力。这样，既可以保护仪器，又能保证测量结果的准确。既可以保护仪器，又能保证测量结果的准确。 (2)螺旋测微器应估读一位，亦即以螺旋测微器应估读一位，亦即以mm作为单位，应作为单位，应读到小数点后面的第三位。读到小数点后面的第三位。 (3)读数时，除了观察固定刻度尺的整毫

20、米数外，特读数时，除了观察固定刻度尺的整毫米数外，特别要注意半毫米刻度线。别要注意半毫米刻度线。 3用伏安法测量电阻用伏安法测量电阻R的阻值，并求出电阻率的阻值，并求出电阻率。给定。给定电压表电压表(内阻约为内阻约为50 k)、电流表、电流表(内阻约为内阻约为40 )、滑动变阻、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻器、电源、开关、待测电阻R(约为约为250 )及导线若干。及导线若干。 (1)画出测量画出测量R的电路图。的电路图。 (2)图图264中的中的6个点表示个点表示实验中测得的实验中测得的6组电流组电流I、电压、电压U的值，试写出根据此图求的值，试写出根据此图求R阻值阻值的步骤：的步骤：_；

21、求；求出的阻值出的阻值R_(保留保留3位有效数字位有效数字)。图图264 (3)待测电阻是一由某材料制成的均匀圆柱体，用游待测电阻是一由某材料制成的均匀圆柱体，用游标尺为标尺为50分度的游标卡尺测量其长度与直径，结果分别如分度的游标卡尺测量其长度与直径，结果分别如图图265甲、乙所示，由图可知其长度为甲、乙所示，由图可知其长度为_，直，直径为径为_。 (4)由以上数据可以求出电阻率由以上数据可以求出电阻率_(保留保留3位位有效数字有效数字)。图图265 思路点拨思路点拨要画出测量要画出测量R的电路图，关键是测量电的电路图，关键是测量电路的选择和供电电路的选择，掌握选择仪器和电路的原则，路的选择

22、和供电电路的选择，掌握选择仪器和电路的原则，此题就不难作答。此题就不难作答。 解析解析由于待测电阻由于待测电阻(约约250 )与电流表内阻与电流表内阻(约约40 )相近，而远小于电压表内阻相近，而远小于电压表内阻(50 k)，因此采用电流表，因此采用电流表外接法时系统误差较小。控制待测电阻两端电压的电路，外接法时系统误差较小。控制待测电阻两端电压的电路，用滑动变阻器连接成限流式或分压式均可，如图所示。用滑动变阻器连接成限流式或分压式均可，如图所示。 答案答案(1)见解析图见解析图 (2)作出作出UI图线图线(舍去左起第舍去左起第2个点，使其余各点均匀分布个点，使其余各点均匀分布在直线两侧在直线

23、两侧)，求出图线的斜率，求出图线的斜率229 (221237 均正确均正确) (3)8.00103 m1.98103 m (4)8.81102 m 本题中由于没有给出滑动变阻器阻值及电源电动势，本题中由于没有给出滑动变阻器阻值及电源电动势，所以电路中滑动变阻器限流和分压两种接法都可以。若滑所以电路中滑动变阻器限流和分压两种接法都可以。若滑动变阻器阻值为动变阻器阻值为020 ，电源电动势为，电源电动势为6 V，由于待测电，由于待测电阻比滑动变阻器的最大值大得多，则必须选用分压接法。阻比滑动变阻器的最大值大得多，则必须选用分压接法。1(对应要点一对应要点一)一根阻值为一根阻值为R的均匀电阻丝，长为

24、的均匀电阻丝，长为L，横，横截面积为截面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下，其电阻，设温度不变，在下列哪些情况下，其电阻值仍为值仍为R ()A当当L不变、不变、S增大一倍时增大一倍时B当当S不变、不变、L增大一倍时增大一倍时C当当L和和S都缩为原来的都缩为原来的1/2时时D当当L和横截面的半径都增大一倍时和横截面的半径都增大一倍时答案：答案：C2(对应要点二对应要点二)关于电阻率的说法正确的是关于电阻率的说法正确的是 ()A电阻率与导体的长度有关电阻率与导体的长度有关B电阻率与导体的材料有关电阻率与导体的材料有关C电阻率与导体的形状有关电阻率与导体的形状有关D电阻率与导体的横截面积有关电阻率与导体的横截