第一節(jié)探究決定導(dǎo)線電阻的因素演示文稿

第一節(jié)探究決定導(dǎo)線電阻的因素演示文稿當(dāng)前1頁，總共46頁。優(yōu)選第一節(jié)探究決定導(dǎo)線電阻的因素當(dāng)前2頁，總共46頁。

(3)在保持導(dǎo)體橫截面積、長度相同的條件下，導(dǎo)體的電阻大小還與導(dǎo)體的材料有關(guān)，材料不同，其電阻值________．

3．電阻定律：均勻?qū)w的電阻R的大小跟它的________成正比，跟它的__________成反比，這就是電阻定律，用公式表示就是：__________.式中ρ是電阻率，它是一個反映材料________性能的物理量．不同長度橫截面積導(dǎo)電當(dāng)前3頁，總共46頁。4．(雙選)以下說法正確的是(

)BD

A．導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻，因此只有導(dǎo)體上加有電壓時導(dǎo)體才有電阻

U I

C．將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的一半

D．將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻是原來的一半，但電阻率不變B．導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小可以通過R＝來確定當(dāng)前4頁，總共46頁。

5．兩材料相同的金屬導(dǎo)線，甲、乙長度之比是l甲∶l乙＝3∶1，面積之比是S甲∶S乙＝1∶3，則甲、乙的電阻之比R甲∶R乙為(

)DA．3∶1B．1∶1C．1∶9D．9∶1當(dāng)前5頁，總共46頁。B．由R＝可得，導(dǎo)體的電阻與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正知識點(diǎn)1導(dǎo)體電阻及其特性關(guān)于導(dǎo)體的電阻，下面兩種分析是否正確？

A．導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻，所以通過導(dǎo)體的電流越大，說明阻礙作用越?。煌ㄟ^導(dǎo)體的電流為零時，導(dǎo)體阻礙作用最大，此時電阻也最大．UI比，與通過導(dǎo)體的電流成反比．當(dāng)前6頁，總共46頁。

答案：兩種分析都錯了．導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻，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、通電電流的大小、電壓的大小均無關(guān)．當(dāng)前7頁，總共46頁。一種性質(zhì)，與外界因素?zé)o關(guān)；其大小的表達(dá)式為R＝.1．電阻R：描述導(dǎo)體對電流的阻礙作用，它是導(dǎo)體本身的UI

2．電阻的決定因素：導(dǎo)體電阻的大小由導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料共同決定，其定量關(guān)系只能通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探討．當(dāng)前8頁，總共46頁。【例1】白熾燈的燈絲是由鎢制成的，下列說法中正確的是(

)

A．由于白熾燈正常工作時的燈絲和未接入電路時的燈絲是同一個導(dǎo)體，故兩種情況下電阻必定相同

B．白熾燈正常工作時通過燈絲的電流大于未接入電路時的電流，故正常工作時燈絲電阻小

C．白熾燈未接入電路時燈絲無電流通過，所以燈絲對電流的阻礙作用不存在

D．以上分析均不對當(dāng)前9頁，總共46頁。

解析：燈絲對電流的阻礙作用只決定于燈絲自身的長度、橫截面積和材料，與燈絲是否通電、通電電流的大小均無關(guān)，B、C錯；燈絲為金屬，電阻率隨溫度的升高而增大，正常工作時溫度高于不工作時的溫度，所以工作時的電阻大于不工作時的電阻，A錯．答案：D當(dāng)前10頁，總共46頁?！居|類旁通】1．以下說法正確的是(

)B

A．導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻，因此只有導(dǎo)體有電阻，其他物體無電阻

B．加在導(dǎo)體兩端的電壓變化時，導(dǎo)體中的電流也發(fā)生變化，但電壓與電流的比值對這段導(dǎo)體來說保持不變(不考慮溫度變化) C．通過導(dǎo)體的電流越大，說明導(dǎo)體對電流的阻礙作用越小，電阻越小

D．一個電阻一旦做好，任何情況下其阻值都不會改變當(dāng)前11頁，總共46頁。知識點(diǎn)2電阻定律

一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線，電阻為R，電阻率為ρ，若把它均勻拉長為原來的2倍后，導(dǎo)線的電阻變?yōu)樵瓉淼腳_______倍，電阻率________；若把它對折絞合成一根，導(dǎo)線的電阻變?yōu)樵瓉淼腳_____，電阻率________．(設(shè)拉長與絞合時溫度不變)不變4不變當(dāng)前12頁，總共46頁。1．電阻定律公式R＝ρ

lS

(1)上式為電阻的決定式，表明導(dǎo)體的電阻由ρ、l、S決定．

(2)上式只適用于溫度一定、粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液．

(3)符號意義：l表示導(dǎo)體的長度，S表示橫截面積，ρ是電阻率．當(dāng)前13頁，總共46頁。2．電阻率ρ(1)電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，國際單位制的單位是歐·米，符號是Ω·m.

(2)不同材料的電阻率不同．連接電路用的導(dǎo)線一般用電阻率小的純金屬制成，電爐絲通常用電阻率大的合金絲制成．

(3)電阻率與溫度的關(guān)系：各種材料的電阻率一般都隨溫度的變化而改變．金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，電阻溫度計就是利用這一規(guī)律制成的．有些合金的電阻率隨溫度變化極小(如康銅合金材料)，這樣的材料常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻．當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率會突然減小到零成為超導(dǎo)體．當(dāng)前14頁，總共46頁。

【例2】金屬鉑的電阻值對溫度的高低非常“敏感”，所以可以利用鉑的電阻隨溫度變化的性質(zhì)制成鉑電阻溫度計，下圖的I－U圖象中能表示金屬鉑電阻情況的圖象是(

)

解析：金屬鉑的電阻率隨溫度的升高而變大，所以電阻增大，C選項(xiàng)正確．

答案：C當(dāng)前15頁，總共46頁。【觸類旁通】2．(雙選)關(guān)于材料的電阻率，下列說法中正確的是(

)

A．導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比，還與導(dǎo)體的材料有關(guān)

B．金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大

C．純金屬的電阻率比合金的電阻率小

D．產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象時，材料的電阻為零，但材料的性質(zhì)沒有變，材料的電阻率不為零當(dāng)前16頁，總共46頁。

解析：電阻率是材料本身的一種電學(xué)特性，與導(dǎo)體的長度、橫截面積無關(guān)，所以A錯；金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大，B對；純金屬的電阻率小，合金的電阻率大，C對；超導(dǎo)現(xiàn)象是指某些物質(zhì)的溫度降到絕對零度附近時，其電阻突然減小到無法測量的程度，可以認(rèn)為它們的電阻率突然變?yōu)榱?，所以D錯．答案：BC當(dāng)前17頁，總共46頁。電阻定律是通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的一條規(guī)律，公式R＝ρ使電阻定律的應(yīng)用lS用時應(yīng)注意：(1)這個公式只適用于均勻金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液(不同材料對應(yīng)的電阻率不同)．(2)計算出來的電阻是某一特定溫度的電阻，因?yàn)殡娮杪蕰S溫度的改變而改變．(3)當(dāng)導(dǎo)體接入電路中時，公式中的長度應(yīng)指其有效長度，不能將其全部長度代入公式計算．(4)計算導(dǎo)體的電阻時一定要統(tǒng)一各個物理量的單位，通常用國際單位制計算．當(dāng)前18頁，總共46頁。

【例3】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？當(dāng)前19頁，總共46頁。體積不變，故橫截面積必減為原來的，再由電阻定律就知道后來的電阻是原來的n2倍；而導(dǎo)線對折長度變?yōu)樵瓉淼臅r，橫截面積變?yōu)樵瓉淼膎倍，故電阻變?yōu)樵瓉淼?

方法總結(jié)：搞清導(dǎo)線變形后長度和橫截面積的變化是解題的關(guān)鍵．當(dāng)導(dǎo)體長度被均勻地拉長為原來的n倍時，因?qū)w的1n1n

1n2當(dāng)前20頁，總共46頁?！居|類旁通】

3．當(dāng)電路中的電流超過熔絲的熔斷電流時，熔絲就要熔斷．由于種種原因，熔絲的橫截面積略有差別．那么熔絲熔斷的可能性較大的是(

)AA．橫截面積小的地方B．橫截面積大的地方C．熔絲各處同時熔斷D．可能是橫截面積大的地方，也可能是橫截面積小的地方當(dāng)前21頁，總共46頁。1．電阻與電阻率

(1)電阻R是描述導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量，由導(dǎo)體本身的長度、橫截面積與電阻率決定，與外界因素?zé)o關(guān)；溫度一定、粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體其電阻的大小遵循電阻定律lSR＝ρ.

(2)電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量．它與導(dǎo)體的長度、面積、電阻大小無關(guān)，由導(dǎo)電材料和所處溫度決定．當(dāng)前22頁，總共46頁。

(3)導(dǎo)體的電阻大，導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體材料的電阻率小，電阻不一定?。浑娮韬碗娮杪适莾蓚€不同的物理量，兩者不能混淆．

(4)有關(guān)電阻率的概念問題，在處理時要注意不同材料的電阻率隨溫度變化的規(guī)律是不一樣的，有隨溫度的升高電阻率減小的，也有隨溫度升高而電阻率增大的．當(dāng)前23頁，總共46頁?！纠?/p>

4】關(guān)于電阻和電阻率的下列說法中，正確的是(

)

A．把一根均勻?qū)Ь€等分成等長的兩段，則每部分的電阻、電阻率均變?yōu)樵瓉淼囊话隑．由ρ＝RS l得出，ρ∝S，ρ∝1

l

C．各種材料的電阻率都隨溫度的升高而增大

D．對某一確定的導(dǎo)體，當(dāng)溫度升高時，若不計導(dǎo)體的體積和形狀變化，發(fā)現(xiàn)它的電阻增大，說明該導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大當(dāng)前24頁，總共46頁。

解析：導(dǎo)體的電阻率由材料本身決定，并往往隨溫度的變化而變化，但并不都是隨溫度的升高而增大，則A、B、C錯．若導(dǎo)體溫度升高時，電阻增大，又不考慮體積和形狀的變化，其原因就是電阻率隨溫度的升高而增大產(chǎn)生的，則D選項(xiàng)正確．答案：D當(dāng)前25頁，總共46頁。【觸類旁通】

4．某金屬導(dǎo)線的電阻率為ρ，電阻為R，現(xiàn)將它均勻拉長到直徑為原來的一半，那么該導(dǎo)線的電阻率和電阻分別變?yōu)?

)DA．4ρ和4RC．16ρ和16R

B．ρ和4RD．ρ和16R

解析：導(dǎo)體的電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，溫度一定時電阻率是不變的．導(dǎo)線拉長后，直徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t橫截面

1 4阻定律計算可知電阻變?yōu)樵瓉淼?6倍．積變?yōu)樵瓉淼?，因總體積不變，長度變?yōu)樵瓉淼?倍，由電當(dāng)前26頁，總共46頁。區(qū)別是電阻定律的表達(dá)式是電阻的定義式說明了電阻的決定因素提供了測定電阻的方法，并不說明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導(dǎo)體相同點(diǎn)都不能反映電阻的實(shí)質(zhì)(要用微觀理論解釋)2．公式R＝ρ與R＝的區(qū)別

LUSI當(dāng)前27頁，總共46頁。【例5】下列說法中正確的是(

)當(dāng)前28頁，總共46頁。Sl并不說明電阻與

U

和

I

有關(guān)，電阻的大小由R＝ρ決定，A錯，解析：R＝是電阻的定義式，提供了測定電阻的方法，UIB對．電阻率大小決定于導(dǎo)體材料和溫度，C錯．金屬電阻率隨溫度的升高而增大，D錯．答案：B當(dāng)前29頁，總共46頁。

1D.A 4【觸類旁通】

5．如圖2－1－1所示，均勻的矩形金屬薄片邊長ab＝10cm，bc＝5cm，當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為1A；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為(

)

圖2－1－1A．4AB．2AC．1A當(dāng)前30頁，總共46頁。

答案：A當(dāng)前31頁，總共46頁。測定金屬的電阻率【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1)掌握螺旋測微器的原理及讀數(shù)方法．(2)學(xué)會用伏安法間接測定金屬導(dǎo)體的電阻率．當(dāng)前32頁，總共46頁。【實(shí)驗(yàn)原理】(1)螺旋測微器．

①構(gòu)造：如圖2－1－2所示是常用的螺旋測微器．它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋鈕D、微調(diào)旋鈕D′和可動刻度E、測微螺桿F連在一起，通過精密螺紋套在B上．圖2－1－2當(dāng)前33頁，總共46頁。

②原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.5mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退________mm，即螺旋測微器的精確度為________mm.讀數(shù)時誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺． ③讀數(shù)：測量時被測物體長度的整毫米數(shù)由__________讀出，小數(shù)部分由__________讀出．測量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm，注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)0.010.01固定刻度可動刻度當(dāng)前34頁，總共46頁。

(2)根據(jù)電阻定律公式__________，可推導(dǎo)出電阻率的表達(dá)式ρ＝____________.只要測量出金屬導(dǎo)線的長度和它的直徑d，計算出導(dǎo)線的橫截面積S，并用伏安法測出金屬導(dǎo)線的電阻R，即可計算出金屬導(dǎo)線的電阻率．【實(shí)驗(yàn)器材】

被測金屬絲、____________、____________、直流電源(4V)、電流表(0～0.6A)、電壓表(0～3V)、滑動變阻器(50Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線若干．螺旋測微器刻度尺當(dāng)前35頁，總共46頁?！緦?shí)驗(yàn)步驟】

(1)用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的____________各測一次直徑，求出其平均值d，計算出導(dǎo)線的橫截面積S. (2)按如圖2－1－3所示的原理電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路．圖2－1－3三個不同位置當(dāng)前36頁，總共46頁。Sπd

2U l4lI計算式ρ＝Rx

＝

(3)用毫米刻度尺測量__________中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度，反復(fù)測量3次，求出其平均值l. (4)把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值________的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合開頭S.改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的I、U值，填入記錄表格內(nèi)．?dāng)嚅_開關(guān)S，求出導(dǎo)線電阻Rx

的________．

(5)拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材．

(6)計算電阻率ρ：將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率中，計算出金屬導(dǎo)線的電阻率．接入電路最大平均值當(dāng)前37頁，總共46頁?！咀⒁馐马?xiàng)】

(1)被測金屬導(dǎo)線的有效長度是指待測導(dǎo)線接入電路的兩個端點(diǎn)之間的實(shí)際長度，即電壓表兩接入點(diǎn)間的待測導(dǎo)線的長度，測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直．為了方便，測量直徑應(yīng)在金屬絲連入電路之前測量．(2)本實(shí)驗(yàn)中被測金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法．

(3)此實(shí)驗(yàn)通過待測導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I的值不宜過大(電流表用0～0.6A量程)，通電時間不宜過長，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變化．當(dāng)前38頁，總共46頁。(4)閉合開關(guān)S之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置．

(5)實(shí)驗(yàn)連線時，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動變阻器連成主干線路(閉合電路)，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端．當(dāng)前39頁，總共46頁?！菊`差分析】(1)測量誤差：測量金屬絲的直徑、長度以及電流、電壓時出現(xiàn)讀數(shù)誤差．

(2)由于采用電流表外接法，電壓表的分流，造成電阻測量值偏小導(dǎo)致ρ測<ρ真．(若誤用內(nèi)接法，則電流表分壓影響更大) (3)通電電流太大，或時間太長，致使電阻絲發(fā)熱，電阻率隨之變化．當(dāng)前40頁，總共46頁。

【例6】某興趣小組在做“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，通過粗測電阻絲的電阻約為5Ω，為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，從實(shí)驗(yàn)室找到以下供選擇的器材：A．電池組(3V，內(nèi)阻約1Ω)B．電流表A1(0～3A，內(nèi)阻0.0125Ω)C．電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω)D．電壓表V1(0～3V，內(nèi)阻4kΩ)E．電壓表V2(0～15V，內(nèi)阻15kΩ)F．滑動變阻器R1(0～20Ω，允許最大電流1A)G．滑動變阻器R2(0～2000Ω，允許最大電流0.3A)H．開關(guān)、導(dǎo)線若干當(dāng)前41頁，總共46頁。(1)實(shí)驗(yàn)時應(yīng)從上述器材中選用____________．