2019春高中物理 第2章 恒定電流 6 導(dǎo)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(dǎo)體的電阻 課前預(yù)習(xí) 1 探究與導(dǎo)體電阻有關(guān)的因素 1 電阻絲橫截面積的測量把電阻絲緊密繞在一個(gè)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(jìn)而計(jì)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(dāng)?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(jì)算得到 影響導(dǎo)體電阻的因素 寬度 匝數(shù) 刻度尺 2 用實(shí)驗(yàn)探究電阻與導(dǎo)體的材料 橫截面積 長度之間的關(guān)系 1 實(shí)驗(yàn)方法 2 實(shí)驗(yàn)原理 串聯(lián)電路中電壓跟電阻成 3 實(shí)驗(yàn)方法 下圖中a b c d是四條不同的金屬導(dǎo)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(dǎo)體材料的關(guān)系 控制變量法 正比 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論導(dǎo)體的電阻與 成正比 與 成反比 還與導(dǎo)體材料有關(guān) 導(dǎo)體的長度 導(dǎo)體的橫截面積 3 邏輯推理探究 1 導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系 一條導(dǎo)線可看成有相同長度的多段導(dǎo)線串聯(lián) 由串聯(lián)電路的性質(zhì)可分析出導(dǎo)體的電阻 2 導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系 多條長度 材料 橫截面積都相同的導(dǎo)體緊緊束在一起 由并聯(lián)電路的性質(zhì)分析出導(dǎo)體的電阻 3 導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系 由實(shí)驗(yàn)探究得到長度 橫截面積相同而材料不同的導(dǎo)體電阻 R l 不同 1 電阻定律同種材料的導(dǎo)體 其R與它的長度l成 與它的橫截面積S成 還跟導(dǎo)體的 有關(guān) 2 公式R 公式中比例系數(shù) 是反映材料導(dǎo)電性能的物理量 稱為材料的電阻率 導(dǎo)體的電阻 正比 反比 材料 3 電阻率 1 計(jì)算公式 2 單位 3 意義 跟導(dǎo)體的材料有關(guān) 是反映材料 的物理量 4 特性 電阻率與 有關(guān) 而與導(dǎo)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(dǎo)體的電阻率卻隨溫度的升高而減小 當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí) 某些材料的電阻率突然減小到零成為 m 導(dǎo)電性能好差 導(dǎo)體材料的溫度 無關(guān) 增大 電阻溫度計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)電阻 超導(dǎo)體 判一判 1 導(dǎo)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(dǎo)體的電阻由電壓和電流決定 4 導(dǎo)體的電阻率由導(dǎo)體的長度和橫截面積決定 5 電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量 電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用 選一選 如圖所示 若滑動(dòng)變阻器的滑片P向C端移動(dòng)時(shí) 小燈泡變亮 那么應(yīng)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(dòng)變阻器接入電路中的電阻值減小 長度變短 而滑動(dòng)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(dòng)地描繪了一位學(xué)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(duì)于一個(gè)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?qū)嵭陌肭蛐螌?dǎo)體 球心為A 頂點(diǎn)為B CD為底面直徑 若按甲圖的方式將其接在兩個(gè)電極之間 測得它的電阻為R 若按乙圖的方式接在兩個(gè)電極之間 其電阻R 為多大 電極的電阻不計(jì) 1 提示 本題中的半球?qū)w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(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1 2018 吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二上學(xué)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(gè)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體 熱敏電阻 的電阻率隨溫度的升高而減小 D 解題指導(dǎo) 要正確理解電阻與電阻率的物理意義 解析 導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫做導(dǎo)體的電阻 它只與導(dǎo)體的幾何形狀和材料性質(zhì)有關(guān) 與導(dǎo)體是否通電以及通電電流的大小均無關(guān) 電阻率的大小和導(dǎo)體幾何形狀無關(guān) 只與材料性質(zhì)和溫度有關(guān) 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(dāng)溫度降低到某一轉(zhuǎn)變溫度 大于0K 時(shí) 某些金屬 合金 化合物的電阻率會(huì)突然減小為零 呈超導(dǎo)電現(xiàn)象 BD 解析 導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體材料 長度 橫截面積決定 在溫度不變時(shí) 與導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān) 故A錯(cuò)誤B正確 材料的電阻率與導(dǎo)體的電阻 長度 橫截面積無關(guān) 故C錯(cuò)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(gòu)造如圖所示 A B是繞在絕緣筒上的電阻絲的兩個(gè)端點(diǎn) 電阻絲間相互絕緣 C D是金屬桿的兩個(gè)端點(diǎn) 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(dòng)變阻器的原理與使用 3 在電路中的使用方法結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示 要使滑動(dòng)變阻器起限流作用時(shí) 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(dòng)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(fù)載相連 當(dāng)滑片P移動(dòng)時(shí) 負(fù)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(dòng)變阻器的兩種接法的比較 5 選用兩種接法的原則 1 當(dāng)電壓表或電流表的量程太小時(shí) 若采用限流接法 電路中實(shí)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(fù)載電阻的阻值R0遠(yuǎn)大于變阻器的總電阻R 須用分壓式電路 3 要求負(fù)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(fù)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(shí) 可采用限流接法 5 兩種電路均可使用的情況下 應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法 因?yàn)橄蘖魇浇臃偣妮^小 答案