2019春高中物理 第2章 恒定電流 6 導體的電阻課件 新人教版選修3-1.ppt

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第二章 恒定電流 6導體的電阻 課前預習 1 探究與導體電阻有關的因素 1 電阻絲橫截面積的測量把電阻絲緊密繞在一個圓柱形物體上 例如鉛筆 用刻度尺測出多匝的 然后除以 得到電阻絲的直徑 進而計算出電阻絲的橫截面積 2 電阻絲長度的測量把電阻絲拉直 用 量出它的長度 3 電阻的測量連接適當?shù)碾娐?測量電阻絲兩端的電壓U和通過電阻絲的電流I 由R 計算得到 影響導體電阻的因素 寬度 匝數(shù) 刻度尺 2 用實驗探究電阻與導體的材料 橫截面積 長度之間的關系 1 實驗方法 2 實驗原理 串聯(lián)電路中電壓跟電阻成 3 實驗方法 下圖中a b c d是四條不同的金屬導體 b與a長度不同 c與a截面積不同 d與a材料不同 利用歐姆定律分別測算出它們的電阻值 探究電阻跟長度 截面積和導體材料的關系 控制變量法 正比 4 實驗結論導體的電阻與 成正比 與 成反比 還與導體材料有關 導體的長度 導體的橫截面積 3 邏輯推理探究 1 導體電阻與長度的關系 一條導線可看成有相同長度的多段導線串聯(lián) 由串聯(lián)電路的性質(zhì)可分析出導體的電阻 2 導體電阻與橫截面積的關系 多條長度 材料 橫截面積都相同的導體緊緊束在一起 由并聯(lián)電路的性質(zhì)分析出導體的電阻 3 導體電阻與材料的關系 由實驗探究得到長度 橫截面積相同而材料不同的導體電阻 R l 不同 1 電阻定律同種材料的導體 其R與它的長度l成 與它的橫截面積S成 還跟導體的 有關 2 公式R 公式中比例系數(shù) 是反映材料導電性能的物理量 稱為材料的電阻率 導體的電阻 正比 反比 材料 3 電阻率 1 計算公式 2 單位 3 意義 跟導體的材料有關 是反映材料 的物理量 4 特性 電阻率與 有關 而與導體的長度和橫截面積 金屬材料的電阻率隨溫度升高而 利用電阻率隨溫度變化明顯的金屬制成 利用電阻率幾乎不受溫度變化影響的合金制成 但絕緣體和半導體的電阻率卻隨溫度的升高而減小 當溫度降低到絕對零度附近時 某些材料的電阻率突然減小到零成為 m 導電性能好差 導體材料的溫度 無關 增大 電阻溫度計 標準電阻 超導體 判一判 1 導體的長度越大 電阻越大 2 金屬的電阻率由材料和溫度決定 3 導體的電阻由電壓和電流決定 4 導體的電阻率由導體的長度和橫截面積決定 5 電阻率是反映材料導電性能的物理量 電阻反映了導體對電流的阻礙作用 選一選 如圖所示 若滑動變阻器的滑片P向C端移動時 小燈泡變亮 那么應將N接 A B接線柱B C接線柱C D接線柱D 以上都可以解析 首先要明確小燈泡變亮了 這表明電路中的電流增大 滑動變阻器接入電路中的電阻值減小 長度變短 而滑動變阻器連入電路的電阻由下面的接線柱決定 只有N接C才能滿足題意 選B B 想一想 家用白熾燈泡的燈絲是由彈簧形狀的鎢絲制成的 下列三幅漫畫生動地描繪了一位學生的經(jīng)歷 下圖中壞的燈泡 比原來更亮 的原因是什么 課內(nèi)探究 對于一個給定的電阻物塊 其電阻并不單一 具體由連接方式而定 不同的連接方式 一般將呈現(xiàn)不同的電阻值 如圖是一均勻實心半球形導體 球心為A 頂點為B CD為底面直徑 若按甲圖的方式將其接在兩個電極之間 測得它的電阻為R 若按乙圖的方式接在兩個電極之間 其電阻R 為多大 電極的電阻不計 1 提示 本題中的半球導體可等分成兩塊四分之一球形材料 將甲圖作如下等效變換 如圖所示 不難看出 R 4R 對點訓練1 2018 吉林省實驗中學高二上學期期末 歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律 還研究了電阻定律 有一個長方體型的金屬電阻 材料分布均勻 邊長分別為a b c 且a b c 電流沿以下方向流過該金屬電阻 其中電阻值最小的是 A 1 導體的電阻率由什么來決定 2 電阻率大 電阻一定大嗎 電阻大 電阻率一定大嗎 提示 1 由導體材料和溫度決定 2 不一定 不一定 探究二電阻和電阻率的區(qū)別和聯(lián)系 2 電阻率與電阻的區(qū)別與聯(lián)系 特別提醒 各種材料的電阻率一般都隨溫度的變化而變化 1 金屬的電阻率隨溫度的升高而增大 2 半導體 熱敏電阻 的電阻率隨溫度的升高而減小 D 解題指導 要正確理解電阻與電阻率的物理意義 解析 導體對電流的阻礙作用叫做導體的電阻 它只與導體的幾何形狀和材料性質(zhì)有關 與導體是否通電以及通電電流的大小均無關 電阻率的大小和導體幾何形狀無關 只與材料性質(zhì)和溫度有關 一般金屬合金和化合物的電阻率隨溫度升高而增大 隨溫度降低而變小 當溫度降低到某一轉變溫度 大于0K 時 某些金屬 合金 化合物的電阻率會突然減小為零 呈超導電現(xiàn)象 BD 解析 導體電阻由導體材料 長度 橫截面積決定 在溫度不變時 與導體兩端的電壓和通過導體的電流無關 故A錯誤B正確 材料的電阻率與導體的電阻 長度 橫截面積無關 故C錯誤 D正確 故選BD 素養(yǎng)提升 1 原理利用改變連入電路的電阻絲的長度改變電阻 2 構造如圖所示 A B是繞在絕緣筒上的電阻絲的兩個端點 電阻絲間相互絕緣 C D是金屬桿的兩個端點 電阻絲上能夠與滑片P接觸的地方 絕緣漆已被刮去 使滑片P能夠把金屬桿與電阻絲連接起來 滑動變阻器的原理與使用 3 在電路中的使用方法結構簡圖如圖所示 要使滑動變阻器起限流作用時 正確的連接是接A與D 或C 及B與C 或D 即 一上一下 要使滑動變阻器起分壓作用 要將AB全部接入電路 另外再選擇A與C 或D 及B與C 或D 與負載相連 當滑片P移動時 負載將與AP間或BP間的不同長度的電阻絲并聯(lián) 從而得到不同的電壓 4 滑動變阻器的兩種接法的比較 5 選用兩種接法的原則 1 當電壓表或電流表的量程太小時 若采用限流接法 電路中實際電壓 或電流 的最小值仍超過電壓表或電流表的量程 必須采用分壓式接法 2 負載電阻的阻值R0遠大于變阻器的總電阻R 須用分壓式電路 3 要求負載上電壓或電流變化范圍較大 且從零開始連續(xù)可調(diào) 須用分壓式電路 4 負載電阻的阻值R0小于變阻器總電阻R或相差不多 且電壓電流變化不要求從零調(diào)起時 可采用限流接法 5 兩種電路均可使用的情況下 應優(yōu)先采用限流式接法 因為限流式接法總功耗較小 答案