第二章_第一节_探究决定导线电阻的因素

1、第二章电路,第一节探究决定导线电阻的因素,1滑动变阻器是电阻值_的电阻，方法是通过改变 _来实现电阻大小的改变 2在“探究决定导线电阻的因素”的实验中，采用的方法,是_,(1)在保持导体横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻,大小与长度成_,(2)在保持导体长度、材料相同的条件下，导体的电阻大小,与横截面积成_,可以改变,接入电路中的电阻线的长度,控制变量法,正比,反比,(3)在保持导体横截面积、长度相同的条件下，导体的电阻 大小还与导体的材料有关，材料不同，其电阻值_ 3电阻定律：均匀导体的电阻 R 的大小跟它的_ 成正比，跟它的_成反比，这就是电阻定律，用公式 表示就是：_. 式中 是电阻

2、率，它是一个反映材料 _性能的物理量,不同,长度,横截面积,导电,4(双选)以下说法正确的是(),BD,A导体对电流的阻碍作用叫电阻，因此只有导体上加有 电压时导体才有电阻 U I C将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都 是原来的一半 D将一根导线一分为二，则半根导线的电阻是原来的一 半，但电阻率不变,B导体对电流阻碍作用的大小可以通过R 来确定,5两材料相同的金属导线，甲、乙长度之比是 l 甲l 乙 3 1，面积之比是 S 甲S 乙13，则甲、乙的电阻之比,R 甲R 乙为(),D,A31,B11,C19,D91,B由R 可得，导体的电阻与加在导体两端的电压成正,知识点 1 导体电阻

3、及其特性,关于导体的电阻，下面两种分析是否正确？,A导体对电流的阻碍作用叫电阻，所以通过导体的电流 越大，说明阻碍作用越小；通过导体的电流为零时，导体阻碍 作用最大，此时电阻也最大,U,I,比，与通过导体的电流成反比,答案：两种分析都错了导体对电流的阻碍作用叫电阻， 它只与导体的几何形状和材料性质有关，与导体是否通电、通 电电流的大小、电压的大小均无关,一种性质，与外界因素无关；其大小的表达式为R .,1电阻 R：描述导体对电流的阻碍作用，它是导体本身的,U,I,2电阻的决定因素：导体电阻的大小由导体的长度、横截 面积和材料共同决定，其定量关系只能通过实验进行探讨,【例 1】白炽灯的灯丝是由钨

4、制成的，下列说法中正确的,是(),A由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝 是同一个导体，故两种情况下电阻必定相同 B白炽灯正常工作时通过灯丝的电流大于未接入电路时 的电流，故正常工作时灯丝电阻小 C白炽灯未接入电路时灯丝无电流通过，所以灯丝对电 流的阻碍作用不存在 D以上分析均不对,解析：灯丝对电流的阻碍作用只决定于灯丝自身的长度、 横截面积和材料，与灯丝是否通电、通电电流的大小均无关， B、C 错；灯丝为金属，电阻率随温度的升高而增大，正常工 作时温度高于不工作时的温度，所以工作时的电阻大于不工作 时的电阻，A 错,答案：D,【触类旁通】,1以下说法正确的是(),B,A导体对电流的

5、阻碍作用叫电阻，因此只有导体有电阻， 其他物体无电阻 B加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变 化，但电压与电流的比值对这段导体来说保持不变(不考虑温度 变化) C通过导体的电流越大，说明导体对电流的阻碍作用越 小，电阻越小 D一个电阻一旦做好，任何情况下其阻值都不会改变,知识点 2 电阻定律,一段粗细均匀的金属导线，电阻为 R，电阻率为，若把它 均匀拉长为原来的 2 倍后，导线的电阻变为原来的_倍， 电阻率_；若把它对折绞合成一根，导线的电阻变为原 来的_，电阻率_(设拉长与绞合时温度不变),不变,4,不变,1电阻定律公式 R,l S,(1)上式为电阻的决定式，表明导体的电阻由、l、

6、S 决定 (2)上式只适用于温度一定、粗细均匀的金属导体或浓度均 匀的电解质溶液 (3)符号意义：l 表示导体的长度，S 表示横截面积，是电 阻率,2电阻率,(1)电阻率是反映材料导电性能的物理量，国际单位制的单,位是欧米，符号是m.,(2)不同材料的电阻率不同连接电路用的导线一般用电阻 率小的纯金属制成，电炉丝通常用电阻率大的合金丝制成 (3)电阻率与温度的关系：各种材料的电阻率一般都随温度 的变化而改变金属的电阻率随温度的升高而增大，电阻温度 计就是利用这一规律制成的有些合金的电阻率随温度变化极 小(如康铜合金材料)，这样的材料常用来制作标准电阻当温 度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻

7、率会突然减小到零 成为超导体,【例 2】金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，所 以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计，下,图的 IU 图象中能表示金属铂电阻情况的图象是(),解析：金属铂的电阻率随温度的升高而变大，所以电阻增 大，C 选项正确 答案：C,【触类旁通】,2(双选)关于材料的电阻率，下列说法中正确的是(),A导体的电阻率与导体的长度成正比，与导体的横截面 积成反比，还与导体的材料有关 B金属导体的电阻率随温度的升高而增大 C纯金属的电阻率比合金的电阻率小 D产生超导现象时，材料的电阻为零，但材料的性质没 有变，材料的电阻率不为零,解析：电阻率是材料本身的一种电学特

8、性，与导体的长度、 横截面积无关，所以 A 错；金属导体的电阻率随温度的升高而 增大，B 对；纯金属的电阻率小，合金的电阻率大，C 对；超 导现象是指某些物质的温度降到绝对零度附近时，其电阻突然 减小到无法测量的程度，可以认为它们的电阻率突然变为零， 所以 D 错,答案：BC,电阻定律是通过实验总结出来的一条规律，公式R 使,电阻定律的应用,l,S,用时应注意：,(1)这个公式只适用于均匀金属导体或浓度均匀的电解质,溶液(不同材料对应的电阻率不同),(2)计算出来的电阻是某一特定温度的电阻，因为电阻率会,随温度的改变而改变,(3)当导体接入电路中时，公式中的长度应指其有效长度，,不能将其全部长

9、度代入公式计算,(4)计算导体的电阻时一定要统一各个物理量的单位，通常,用国际单位制计算,【例 3】两根完全相同的金属导线 A 和 B，如果把其中的 一根 A 均匀拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来， 则它们的电阻之比为多少？,体积不变，故横截面积必减为原来的 ，再由电阻定律就知道后,来的电阻是原来的n2倍；而导线对折长度变为原来的时 ，横,截面积变为原来的n倍，故电阻变为原来的 .,方法总结：搞清导线变形后长度和横截面积的变化是解题 的关键当导体长度被均匀地拉长为原来的 n 倍时，因导体的,1 n,1 n,1 n2,【触类旁通】 3当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断

10、由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别那么熔丝熔断的可,能性较大的是(),A,A横截面积小的地方 B横截面积大的地方 C熔丝各处同时熔断 D可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方,1电阻与电阻率,(1)电阻 R 是描述导体对电流阻碍作用大小的物理量，由导 体本身的长度、横截面积与电阻率决定，与外界因素无关；温 度一定、粗细均匀的金属导体其电阻的大小遵循电阻定律,l,S,R .,(2)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量它与导体的 长度、面积、电阻大小无关，由导电材料和所处温度决定,(3)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体材 料的电阻率小，电阻不一定小；电阻和电阻率是两个不同

11、的物 理量，两者不能混淆,(4)有关电阻率的概念问题，在处理时要注意不同材料的电 阻率随温度变化的规律是不一样的，有随温度的升高电阻率减 小的，也有随温度升高而电阻率增大的,【例 4】关于电阻和电阻率的下列说法中，正确的是(),A把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、 电阻率均变为原来的一半,B由,RS l,得出，S，,1 l,C各种材料的电阻率都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，发现它的电阻增大，说明该导体材料的电阻率 随温度的升高而增大,解析：导体的电阻率由材料本身决定，并往往随温度的变 化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，则

12、 A、B、C 错 若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑体积和形状的变化， 其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，则 D 选项正确,答案：D,【触类旁通】 4某金属导线的电阻率为，电阻为 R，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(),D,A4和 4R C16和 16R,B和 4R D和 16R,解析：导体的电阻率反映材料的导电性能，温度一定时电 阻率是不变的导线拉长后，直径变为原来的一半，则横截面 1 4 阻定律计算可知电阻变为原来的 16 倍,积变为原来的 ，因总体积不变，长度变为原来的4倍，由电,2公式R 与R 的区别,L U S I,【例 5】下列说法

13、中正确的是(),S,l,并不说明电阻与 U 和 I 有关，电阻的大小由R 决定，A错，,解析：R 是电阻的定义式，提供了测定电阻的方法，,U,I,B 对电阻率大小决定于导体材料和温度，C 错金属电阻率 随温度的升高而增大，D 错,答案：B,1 D. A 4,【触类旁通】 5如图 211 所示，均匀的矩形金属薄片边长 ab10 cm，bc5 cm，当将 A 与 B 接入电压为 U 的电路中时，电流为,1 A；若将 C 与 D 接入电压为 U 的电路中，则电流为() 图 211,A4 A,B2 A,C1 A,答案：A,测定金属的电阻率,【实验目的】,(1)掌握螺旋测微器的原理及读数方法,(2)学会

14、用伏安法间接测定金属导体的电阻率,【实验原理】,(1)螺旋测微器,构造：如图 212 所示是常用的螺旋测微器它的测 砧 A 和固定刻度 B 固定在尺架 C 上，旋钮 D、微调旋钮 D和 可动刻度 E、测微螺杆 F 连在一起，通过精密螺纹套在 B 上,图 212,原理：测微螺杆 F 与固定刻度 B 之间的精密螺纹的螺距 为 0.5 mm，即旋钮 D 每旋转一周，F 前进或后退 0.5 mm，而 可动刻度 E 上的刻度为 50 等份，每转动一小格，F 前进或后退 _mm，即螺旋测微器的精确度为_mm.读数时误 差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺 读数：测量时被测物体长度的整毫米数由

15、_读,出，小数部分由_读出,测量值(mm)固定刻度数(mm，注意半毫米刻度线是否露,出)可动刻度数(估读一位)0.01(mm),0.01,0.01,固定刻度,可动刻度,(2)根据电阻定律公式_，可推导出电阻率的表达 式_.只要测量出金属导线的长度和它的直径 d， 计算出导线的横截面积 S，并用伏安法测出金属导线的电阻 R， 即可计算出金属导线的电阻率 【实验器材】,被测金属丝、_、_、直流电源(4 V)、 电流表(00.6 A)、电压表(03 V)、滑动变阻器(50 )、开关、 导线若干,螺旋测微器,刻度尺,【实验步骤】,(1) 用螺旋测微器在被测金属导线上的_ 各测 一次直径，求出其平均值

16、d，计算出导线的横截面积 S. (2)按如图 213 所示的原理电路图连接好实验电路,图 213,三个不同位置,S d 2U l 4lI,计算式Rx ,(3) 用毫米刻度尺测量_ 中的被测金属导线的有 效长度，反复测量 3 次，求出其平均值 l. (4) 把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值 _的位置，电路经检查确认无误后，闭合开头 S.改变滑 动变阻器滑片的位置，读出几组相应的 I、U 值，填入记录表格 内断开开关 S，求出导线电阻 Rx 的_ (5)拆去实验线路，整理好实验器材 (6)计算电阻率：将记录的数据 Rx、l、d 的值代入电阻率,中，计算出金属导线的电阻率,接入电路,最大

17、,平均值,【注意事项】,(1)被测金属导线的有效长度是指待测导线接入电路的两 个端点之间的实际长度，即电压表两接入点间的待测导线的长 度，测量时应将导线拉直为了方便，测量直径应在金属丝连 入电路之前测量,(2)本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接,法,(3)此实验通过待测导线的电流强度 I 的值不宜过大(电流表 用 00.6 A 量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明 显升高，造成其电阻率在实验过程中变化,(4)闭合开关 S 之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效,电阻值最大的位置,(5)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开 关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连

18、成主干线路(闭合电 路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端,【误差分析】,(1)测量误差：测量金属丝的直径、长度以及电流、电压时,出现读数误差,(2)由于采用电流表外接法，电压表的分流，造成电阻测量 值偏小导致测真(若误用内接法，则电流表分压影响更大) (3)通电电流太大，或时间太长，致使电阻丝发热，电阻率,随之变化,【例 6】某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验 中，通过粗测电阻丝的电阻约为 5 ，为了使测量结果尽量准 确，从实验室找到以下供选择的器材：,A电池组(3 V，内阻约 1 ),B电流表 A1(03 A，内阻 0.012 5 ) C电流表 A2(00.6 A，内阻约 0.125 ) D电压表 V1(03 V，内阻 4 k) E电压表 V2(015 V，内阻 15 k),F滑动变阻器 R1(020 ，允许最大电流 1 A) G滑动变阻器 R2(02 000 ，允许最大电流 0.3 A) H开关、导线若干,(1)实验时应从上述器材中选用_,(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻 Rx 在组成测量电 路时，应采用电流表_接法，请画出设计的电路图,图 214,(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径 d 的读数如图 214，,则读数为_mm.,(4)若用 L 表示金属丝的长度，d 表示直径，测得电阻为 R，,请写出计算金属丝电阻率