高一物理電阻定律1.ppt

2019/6/14,第六節(jié) 電阻定律,2019/6/14,課標(biāo)解讀 1.了解螺旋測微器的結(jié)構(gòu),能夠使用螺旋測微器測量導(dǎo)線的直徑,并體會控制變量法和邏輯思維方法來討論導(dǎo)體電阻跟哪些因素有關(guān). 2.掌握電阻定律,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算. 3.理解電阻率的概念,知道電阻率是反映導(dǎo)電材料導(dǎo)電性能好壞和物理量. 4.了解電阻率與溫度的關(guān)系.,2019/6/14,課前自主學(xué)習(xí) 一影響電阻的因素 1.電阻絲橫截面積的測量 用螺旋測微器測量電阻絲的直徑d,則電阻絲的橫截面積 2.電阻絲長度的測試 把電阻絲拉直,用刻度尺量出它的長度,2019/6/14,3.電阻的測量 連接適當(dāng)?shù)碾娐?測量電阻絲兩端電壓U和通過電阻絲的電流I,由 計(jì)算得到.,2019/6/14,4.邏輯推理探究 (1)導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系:一條導(dǎo)線可以看成多段相同長度的導(dǎo)線串聯(lián),由串聯(lián)電路的性質(zhì)可分析出導(dǎo)體的電阻跟長度成正比. (2)導(dǎo)體的電阻跟橫截面積的關(guān)系:多條長度相同,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)體的電阻跟橫截面積成反比. (3)導(dǎo)體的電阻與材料的關(guān)系:由實(shí)驗(yàn)得到長度橫截面積相同而材料不同的導(dǎo)體電阻不同.,2019/6/14,二電阻定律 1.內(nèi)容:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長度l成正比,與它的橫截面積S成反比,導(dǎo)體的電阻與構(gòu)成導(dǎo)體的材料有關(guān). 2.表達(dá)式: 其中是電阻率表征材料的導(dǎo)電性能. 3.電阻率的單位是歐姆米(m),電阻率一般由材料和溫度決定. 4.金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,利用這一特點(diǎn)制作電阻溫度計(jì);有些合金的電阻率幾乎不隨溫度變化,常用制作標(biāo)準(zhǔn)電阻.,2019/6/14,,三星學(xué)科,教師助手,學(xué)生幫手,家長朋友！,2019/6/14,知識梳理圖,2019/6/14,課堂互動探究 一電阻定律 1.內(nèi)容:在溫度不變時,導(dǎo)體的電阻跟它的長度成正比,跟它的橫截面積成反比. 2.表達(dá)式:,2019/6/14,說明:該式為導(dǎo)體電阻大小的決定式,表明導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身因素(電阻率,長度l,橫截面積S)決定,與其他因素?zé)o關(guān).由此可更加明確電阻的定義式 中R與UI無關(guān)這一點(diǎn).使我們對比值定義物理量有了更好更深刻的理解.,2019/6/14,二電阻率 1.物理意義:反映了材料導(dǎo)電性能的好壞.電阻率越小,導(dǎo)電性能越好.,2019/6/14,3.單位:國際單位歐姆米,中文符號是歐米,國際符號是m. 4.決定因素:電阻率由材料自身的特性和溫度決定,純金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大,橡膠的電阻率最大.各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化.金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,利用它可制作電阻溫度計(jì);有些合金(如錳銅和鎳銅)的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,利用它可制作標(biāo)準(zhǔn)電阻.,2019/6/14,2019/6/14,2019/6/14,四實(shí)驗(yàn):測定金屬絲的電阻率,2019/6/14,2.電路圖如下圖所示.,2019/6/14,3.螺旋測微器的測量原理及使用 (1)測量原理 螺旋測微器(俗稱千分尺)如下圖所示. 螺旋測微器的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上;可動刻度E旋鈕D微調(diào)旋鈕D是與測微螺桿F連在一起的,通過精密螺紋套在B上.,2019/6/14,2019/6/14,轉(zhuǎn)動旋鈕使測微螺桿F與測砧A接觸時,可動刻度E的左邊緣應(yīng)該與固定刻度B的0刻線重合.測量時,如果導(dǎo)線剛好夾在A與F之間,那么可動刻度E的左邊緣在固定刻度B上指示的數(shù)據(jù)就是導(dǎo)線的直徑.不過,由于固定刻度的最小分度只有1 mm(多數(shù)螺旋測微器在B的刻度線上方還有一組刻線,間距也是1 mm,它們相當(dāng)于0.5 mm的刻線),在B上直接讀數(shù)時只有毫米位的讀數(shù)是準(zhǔn)確的,要想得到更精確的讀數(shù),就要靠可動刻度E了.,2019/6/14,EDD每轉(zhuǎn)動一周就帶動F前進(jìn)或后退0.5 mm,也就是說,精密螺紋的螺距是0.5 mm.因此,通過它們轉(zhuǎn)動的多少就能得知F前進(jìn)或后退的多少,而這個數(shù)值就刻在可動刻度E上. 可動刻度E等分50等份,每旋轉(zhuǎn)1周E前進(jìn)或后退的距離為0.5 mm,所以旋輪E每旋轉(zhuǎn)1個分度前進(jìn)或后退的距離為0.01 mm,在此基礎(chǔ)上估讀一位,即讀數(shù)可讀到0.001 mm,精確到0.01 mm,所以螺旋測微器又稱千分尺.,2019/6/14,(2)螺旋測微器的讀數(shù) 螺旋測微器的讀數(shù)包括兩部分. 一大于0.5 mm的刻度值由主尺讀出,用m表示; 二小于0.5 mm的刻度值由旋輪(即可動刻度)讀出,用n表示,可動刻度要估讀一位,則螺旋測微器所測量的值為m+0.01 n,單位為毫米,如右圖所示螺旋測微器的讀數(shù)應(yīng)為(1.5+28.50.01)mm=1.785 mm.,2019/6/14,典例分析 一電阻定律的應(yīng)用 例1:兩根完全相同的金屬導(dǎo)線A和B,如果把其中的一根A均勻拉長到原來的兩倍,把另一根導(dǎo)線對折后絞合起來,則它們的電阻之比為多少?,2019/6/14,答案:16:1,2019/6/14,2019/6/14,鞏固練習(xí) 1.一粗細(xì)均勻的電阻絲,電阻為48,當(dāng)把它截成n段,再將n段電阻絲合成一股,測得電阻為3,則n=_.,答案:4,2019/6/14,二電阻率概念的理解 例2:下列說法中正確的是( ) A.據(jù) 可知,當(dāng)通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度不變,加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時,導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉淼?倍 B.據(jù) 可知,通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度改變,加在電阻兩端的電壓也改變,但導(dǎo)體的電阻不變 C.據(jù) 可知,導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比,與導(dǎo)體的長度l成反比 D.導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長度l橫截面積S導(dǎo)體的電阻R皆無關(guān),2019/6/14,答案:BD,2019/6/14,名師點(diǎn)撥:導(dǎo)體的電阻率只跟材料和溫度有關(guān),與導(dǎo)體電阻長度橫截面積無關(guān).,2019/6/14,鞏固練習(xí) 2.金屬鉑的電阻隨溫度變化比較明顯,在下圖中,正確表示金屬鉑導(dǎo)體伏安特性曲線的是( ),2019/6/14,解析:在I-U圖象中,圖線的某點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線的斜率表示電阻的倒數(shù),由于鉑電阻率隨溫度的升高而增大,所以斜率應(yīng)該減小,因此,C選項(xiàng)反映金屬鉑的電阻的變化情況. 答案:C,2019/6/14,三螺旋測微器的讀數(shù) 例3:用螺旋測微器測圓柱體的直徑時,示數(shù)如圖所示,此示數(shù)為_mm.,2019/6/14,解析:由主尺讀出大于0.5 mm的刻度值為8.0 mm,主尺的8 mm刻線已經(jīng)完全漏出,故由主尺讀出8.0 mm,由可動刻度讀出11.2,則此示數(shù)為8 mm+11.20.01 mm=8.112 mm 答案:8.112,2019/6/14,名師點(diǎn)撥:螺旋測微器讀數(shù)時,整毫米刻線和半毫米刻線是否完全漏出,有此情況下要由可動刻度去分析,應(yīng)使讀數(shù)合理為宜:如本題8 mm刻線是否完全漏出,在判斷時要根據(jù)可動刻度來分析,可動刻度讀出11.2,則說明8 mm刻線已完全漏出,主尺應(yīng)讀8.0 mm.,2019/6/14,四滑動變阻器的原理和使用 例4:如圖所示為滑動變阻器的原理示意圖,下列說法中正確的是( ) A.a和b串聯(lián)接入電路中,P向右移動時電流增大 B.b和d串聯(lián)接入電路中,P向右移動時電流增大 C.b和c串聯(lián)接入電路中,P向右移動時電流增大 D.a和c串聯(lián)接入電路中,P向右移動時電流增大,2019/6/14,解析:滑動變阻器共有四個接線柱和一個滑片,金屬桿上的兩個接線柱(圖中的c和d)與滑片P可視為同一個等電勢點(diǎn),因此滑動變阻器問題的關(guān)鍵在于先認(rèn)清串聯(lián)接入電路的電阻絲是哪一段(看與電阻絲相連的兩個接線柱a和b是誰接入電路),然后從滑片P的移動方向判定接入電路的電阻絲是變長了還是變短了,再根據(jù)電阻定律判定電阻是變大了還是變小了.,2019/6/14,當(dāng)a和c或d接入電路且P向右移動時,串聯(lián)接入電路的有效電阻絲增長,電阻增大,電流減小,因此D錯誤.當(dāng)b和c或d接入電路且P向右移動時,接入電路的有效電阻絲變短,電阻變小,電流變大,BC都正確.當(dāng)a和b串聯(lián)接入電路時,無論P(yáng)向何方移動,接入電路的電阻絲長度不變,電阻不變,電流就不變,A錯誤. 答案:BC,2019/6/14,名師點(diǎn)撥:滑動變阻器是電路中常用的電學(xué)儀器,它的原理是通過改變接入電路的有效長度來改變電路中的電阻;使用滑動變阻器應(yīng)采用正確的連接方式;分析滑動變阻器在電路中所起的作用,先弄清連接方式,再找出有效部分根據(jù)滑片的移動分析電阻的變化.,2019/6/14,鞏固練習(xí) 3.如圖為滑動變阻器的示意圖,為使變阻器的滑動觸點(diǎn)P向右滑動時,使接入電路的電阻增大,下列連接正確的是( ),2019/6/14,A.a和b接入電路 B.a和c接入電路 C.b和d接入電路 D.c和d接入電路 答案:B,2019/6/14,課后鞏固提升 鞏固基礎(chǔ) 1.一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線,當(dāng)其兩端電壓為U時,通過的電流是I,若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的2倍時,電流仍為I,導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)? ) A.U/2 B.U C.2U D.4U,2019/6/14,答案:D,2019/6/14,2.兩個用同種材料制成的均勻?qū)wAB,其質(zhì)量相同,當(dāng)它們接入電壓相同的電路時,其電流之比IA:IB=1:4,則橫截面積之比SA:SB為( ) A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1,2019/6/14,答案:A,2019/6/14,3.一根阻值為R的均勻電阻絲,在下列哪些情況中其阻值仍為R(設(shè)溫度不變)( ) A.當(dāng)長度不變,橫截面積增大一倍時 B.當(dāng)橫截面積不變,長度增加一倍時 C.長度和橫截面半徑都縮小一倍時 D.長度和橫截面積都擴(kuò)大一倍時,2019/6/14,答案:D,2019/6/14,4.關(guān)于導(dǎo)體絕緣體和超導(dǎo)體,下列說法錯誤的是( ) A.超導(dǎo)體對電流的阻礙作用幾乎為零 B.電解液通電時,正負(fù)離子仍有阻礙作用 C.絕緣體內(nèi)也有自由電子,但很少 D.絕緣體接入電路后,一定沒有電流通過,2019/6/14,解析:導(dǎo)體中存在大量的自由電子,絕緣體中也存在自由電子,但數(shù)目極少.絕緣體接入電路后,也有電流通過,但很小,可以近似看作零. 答案:D,2019/6/14,5.一只白熾燈泡,正常發(fā)光時的電阻為121 ,當(dāng)這只燈泡停止發(fā)光一段時間后的電阻應(yīng)是( ) A.大于121 B.小于121 C.等于121 D.無法判斷 解析:金屬的電阻率隨著溫度的升高而增大,隨著溫度的降低而減小,故B選項(xiàng)正確. 答案:B,2019/6/14,6.(2007海南)一白熾燈泡的額定功率與額定電壓分別為36 W與36 V,若把燈泡接到輸出電壓為18 V的電源兩端,則燈泡消耗的功率( ) A.等于36 W B.小于36 W,大于9 W C.等于9 W D.小于9 W,2019/6/14,答案:B,2019/6/14,提升能力 7.如圖所示,兩個截面不同長度相等的均勻銅棒接入電路,兩端電壓為U,則( ) A.通過兩棒的電流相等 B.兩棒的自由電子定向移動的平均速率相同 C.兩棒內(nèi)的電場強(qiáng)度不同,細(xì)棒內(nèi)場強(qiáng)大 D.細(xì)棒的電壓U1大于粗棒的電壓U2,2019/6/14,解析:設(shè)兩段銅棒,細(xì)端電阻為R1,粗端為R2,則R1R2.由于兩電阻串聯(lián),故電流相等I1=I2,U1U2,故AD正確.由 知細(xì)棒內(nèi)的場強(qiáng)E1大于粗棒內(nèi)的場強(qiáng)E2,所以C正確.又由I=neSv可知,兩段銅棒Ine相同,而S1v2,所以B錯誤.,答案:ACD,2019/6/14,8.在橫截面積為S的粗細(xì)均勻的銅導(dǎo)體中流過恒定電流I,銅的電阻率為,電子的電荷量為e,則電子在銅導(dǎo)體中運(yùn)動時受到的電場作用力為( ) A.0 B.Ie/S C.IS/e D.Ie/S,2019/6/14,答案:B,2019/6/14,9.一同學(xué)將變阻器與一只6 V,8 W的小燈泡L及開關(guān)S串聯(lián)后接在6 V的電源E上,當(dāng)S閉合時,發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)亮.按右圖的接法,當(dāng)滑片P向右滑動時,燈泡將( ) A.變暗 B.變亮 C.亮度不變 D.可能燒壞燈泡,2019/6/14,解析:由題意可知滑動變阻器接入電路的電阻為PB段電阻,當(dāng)滑片P向右滑動時,PB段電阻減小,電路中的電流增大,燈泡變亮,故B正確. 答案:B,2019/6/14,10.如圖所示為將不同電壓加在一段金屬導(dǎo)體兩端,在溫度不變的情況下所測得的I-U圖線.試根據(jù)圖線回答:若將這段金屬導(dǎo)體在保持長度不變的前提下增大其橫截面積,則這段導(dǎo)體的電阻( ) A.等于4.0 B.大于2.0 C.小于2.0 D.等于2.0 ,2019/6/14,解析:由圖像知R=2 ,若保持長度不變,增大橫截面積,則電阻要變小,故C正確. 答案:C,2019/6/14,11.在一根長度為l,電阻為R的均勻直導(dǎo)線中,截下長度為 的一段(nm),再將截下的那段導(dǎo)線拉長至l.若截下的那段導(dǎo)線拉長后的電阻為R,則R:R=_.,2019/6/14,2019/6/14,,完全免費(fèi),無需注冊,天天更新！,2019/6/14,12.如下圖所示,一圈粗細(xì)均勻的導(dǎo)線長1 200 m,在兩端點(diǎn)AB間加上恒定電壓時,測得通過導(dǎo)線的電流為0.5 A.如剪去BC段,在AC兩端加同樣電壓時,通