高中物理課件 導(dǎo)體的電阻

名師課堂·一點(diǎn)通第二章恒定電流新知預(yù)習(xí)·巧設(shè)計要點(diǎn)一要點(diǎn)二第6節(jié)導(dǎo)體的電阻創(chuàng)新演練·大沖關(guān)隨堂檢測歸納小結(jié)課下作業(yè)綜合提升要點(diǎn)三1.會應(yīng)用不同的方法探究影響導(dǎo)體

電阻的因素。2.理解電阻定律并應(yīng)用它來解決相

關(guān)問題。3.了解電阻率與溫度的關(guān)系。4.理解伏安法測電阻的原理。[讀教材·填要點(diǎn)]1．影響導(dǎo)體電阻的因素

(1)與導(dǎo)體電阻有關(guān)因素的測量方法：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(jìn)而計算出電阻絲的橫截面積。寬度圈數(shù)(2)實驗探究：實驗?zāi)康奶骄侩娮枧c

、

、

等因素之間的關(guān)系實驗方法控制變量法實驗原理串聯(lián)電路中電壓和電阻成正比導(dǎo)體長度橫截面積材料實驗電路實驗器材a、b、c、d表示四條不同的金屬導(dǎo)體，b與a的長度不同，橫截面積、材料相同；c與a橫截面積不同，長度、材料相同；d與a材料不同，長度、橫截面積相同實驗過程按照實驗電路圖連接電路，a、b、c、d表示四條不同的金屬導(dǎo)體，在長度、橫截面積、材料三個方面b、c、d與a相比，分別只有一個因素不同；由串聯(lián)電路中U∝R，分別測出Ua、Ub、Uc、Ud，采用控制變量法即可求出Ra、Rb、Rc、Rd的比值，從而研究電阻與不同因素之間的關(guān)系實驗表明：電阻之比等于

之比，等于

之比的倒數(shù)，長度、橫截面積相同，材料不同的導(dǎo)體

不同。長度橫截面積電阻正比有關(guān)反比(3)符號意義：l表示導(dǎo)體沿

方向的長度，S表示

方向的橫截面積，ρ是

，表征材料的

。電流垂直于電流電阻率導(dǎo)電性能3．電阻率

(1)物理意義：p反映了材料

的好壞。電阻率越

，導(dǎo)電性能越好。

(2)單位：國際單位——?dú)W姆·米，符號是Ω·m。

(3)決定因素：電阻率ρ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。導(dǎo)電性能小[關(guān)鍵一點(diǎn)]某些金屬、合金和化合物，當(dāng)溫度降低到某一溫度時，它們的電阻率突然變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象。4．導(dǎo)體材料的應(yīng)用

(1)連接電路用的導(dǎo)線一般用純金屬制成，電爐絲通常用合金絲制成，因為純金屬的電阻率

，合金的電阻率

。

(2)金屬的電阻率隨溫度的升高而

，電阻

就是利用這一規(guī)律制成的。

(3)有些合金的電阻率

的影響，常用來制作

電阻。較小較大增大溫度計幾乎不受溫度標(biāo)準(zhǔn)[試身手·夯基礎(chǔ)]1．要求電爐絲的橫截面積，要先測出它的直徑，常用的方法是：取一段新的________的電爐絲，用__________測出它的寬度，除以________，便是電爐絲的直徑。測電爐絲的長度，要把它拉直，用_______量出它的長度。答案：緊密繞制刻度尺圈數(shù)刻度尺2．在做“決定電阻大小的因素”實驗時，每次需挑選下表中兩根合適的導(dǎo)線，測出通過它們的電流大小，然后進(jìn)行比較，最后得出結(jié)論。導(dǎo)線號碼ABCDEFG長度/m1.00.51.51.01.21.50.5橫截面積/mm23.20.81.20.81.21.21.2材料錳銅鎢鎳鉻錳銅鎢錳銅鎳鉻(1)為了研究電阻與導(dǎo)體材料有關(guān)，應(yīng)選用的兩根導(dǎo)線是(填號碼)______；(2)為了研究電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān)，應(yīng)選用的兩根導(dǎo)線是______；(3)為了研究電阻與橫截面積的關(guān)系，應(yīng)選用的兩根導(dǎo)線是______；(4)本實驗所采用的方法是________。解析：(1)研究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系，應(yīng)該選長度和橫截面積都相同的兩根導(dǎo)線，即選C、F；(2)研究電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系，應(yīng)該選材料和橫截面積都相同的兩根導(dǎo)線，即選C、G；(3)研究電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系，應(yīng)該選長度和材料都相同的兩根導(dǎo)線，即選A、D。答案：(1)CF

(2)CG

(3)AD

(4)控制變量法3．有Ⅰ、Ⅱ相同材料的電阻絲，長度之比為l1∶l2＝1∶5，橫截面積之比為S1∶S2＝2∶3，電阻之比為R1∶R2＝________答案：3∶104．一段均勻?qū)Ь€對折兩次后并聯(lián)在一起，測得其電阻為0.5Ω，導(dǎo)線原來的電阻是多大？答案：8Ω[名師點(diǎn)睛]導(dǎo)體的電阻由ρ、l、S共同決定，在同一段導(dǎo)體的拉伸或壓縮形變中，l和S都變，但導(dǎo)體體積不變。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？[答案]

16∶11．電阻率與電阻的區(qū)別物理量比較內(nèi)容電阻率ρ電阻R物理意義電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量電阻是反映導(dǎo)體對電流的阻礙性能的物理量物理量比較內(nèi)容電阻率ρ電阻R決定因素由導(dǎo)體的材料和溫度決定，它與導(dǎo)體的長度和導(dǎo)體的橫截面積無關(guān)，電阻率是“材料”的電阻率由導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積共同來決定。電阻是“導(dǎo)體”的電阻單位歐·米(Ω·m)歐(Ω)2．認(rèn)識滑動變阻器

(1)構(gòu)造：如圖2－6－1所示是滑動變阻器的實物圖，AB是一金屬桿，其電阻為零，CD是電阻率較大的、長度較長的電阻絲，纏繞在陶瓷管上，匝與匝之間是絕緣的，有兩條比較光亮的線，是被刮掉絕緣層的部分，P是滑片，上端與金屬桿連接，下端與電阻絲連接。圖2－6－1(2)原理：利用滑片P改變接入電路中的電阻絲的長度，起到改變電阻的作用。

(3)接線方式：作限流用時，將AC或AD接入電路即可，注：接A接B是等效的。作分壓用時，CD全部接入電路，利用PC或PD上分得的電壓對負(fù)載供電。C．材料的電阻率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，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[思路點(diǎn)撥]導(dǎo)體的電阻由ρ、l、S共同決定，而ρ是由導(dǎo)體的材料和溫度決定的。[解析]

導(dǎo)體的電阻率由材料本身決定，并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，其原因就是電阻率隨溫度的升高而增大產(chǎn)生的，則D選項正確。

[答案]

D2．電流表的兩種接法內(nèi)接法外接法電路內(nèi)接法外接法誤差來源電流表分壓作用電壓表的分流作用兩種電路選擇條件R越大UR越接近UV，R測越接近R真，該電路適合測大電阻R?RAR越小，IR越接近IA，R測越接近R真，該電路適合測小電阻R?RV3．電流表內(nèi)外接的選擇方法

(1)直接比較法：適用于Rx、RA、RV的大小大致可以估計，當(dāng)Rx?RA時，采用內(nèi)接法，當(dāng)Rx?RV時，采用外接法，即大電阻用內(nèi)接法，小電阻用外接法，可記憶為“大內(nèi)小外”。(3)試觸法：適用于Rx、RV、RA的阻值關(guān)系都不能確定的情況，如圖2－6－2所示，把電壓表的接線端分別接b、c兩點(diǎn)，觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表的示數(shù)變化明顯，說明電壓表的分流對電路影響大，應(yīng)選用內(nèi)接法，若電壓表的示數(shù)有明顯變化，說明電流表的分壓作用對電路影響大，所以應(yīng)選外接法。圖2－6－24．幾種游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則游標(biāo)尺精確度(mm)測量結(jié)果(游標(biāo)尺上第n條刻度線與主尺上的某刻度線對正時)(mm)刻度格數(shù)刻度總長度(mm)每小格與1毫米差(mm)1090.10.1主尺上讀的毫米數(shù)＋0.1n游標(biāo)尺精確度(mm)測量結(jié)果(游標(biāo)尺上第n條刻度線與主尺上的某刻度線對正時)(mm)刻度格數(shù)刻度總長度(mm)每小格與1毫米差(mm)20190.050.05主尺上讀的毫米數(shù)＋0.05n50490.020.02主尺上讀的毫米數(shù)＋0.02n5．螺旋測微器(又稱千分尺)的讀數(shù)螺旋測微器是測量長度的儀器之一。在實驗中常用它測量小球的直徑、金屬絲的直徑和薄板的厚度等。讀數(shù)：測量值＝固定刻度整毫米數(shù)＋半毫米數(shù)＋可動刻度讀數(shù)(含估讀)×0.01mm。特別提醒：半毫米線露出時，半毫米數(shù)＝0.5mm，否則為零；讀數(shù)的最后一位一定在毫米的千分位上。圖2－6－3[名師點(diǎn)睛]

使用螺旋測微器時應(yīng)注意：

(1)測量時，當(dāng)F將要接觸被測物時，要停止使用D，改用D′，以避免F和被測物體間產(chǎn)生過大的壓力。這樣，既可以保護(hù)儀器，又能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確。(2)螺旋測微器應(yīng)估讀一位，亦即以mm作為單位，應(yīng)讀到小數(shù)點(diǎn)后面的第三位。

(3)讀數(shù)時，除了觀察固定刻度尺的整毫米數(shù)外，特別要注意半毫米刻度線。3．用伏安法測量電阻R的阻值，并求出電阻率ρ。給定電壓表(內(nèi)阻約為50kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為40Ω)、滑動變阻器、電源、開關(guān)、待測電阻R(約為250Ω)及導(dǎo)線若干。(1)畫出測量R的電路圖。

(2)圖2－6－4中的6個點(diǎn)表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，試寫出根據(jù)此圖求R阻值的步驟：_______________；求出的阻值R＝________(保留3位有效數(shù)字)。圖2－6－4(3)待測電阻是一由某材料制成的均勻圓柱體，用游標(biāo)尺為50分度的游標(biāo)卡尺測量其長度與直徑，結(jié)果分別如圖2－6－5甲、乙所示，由圖可知其長度為________，直徑為________。

(4)由以上數(shù)據(jù)可以求出電阻率ρ＝________(保留3位有效數(shù)字)。圖2－6－5[思路點(diǎn)撥]

要畫出測量R的電路圖，關(guān)鍵是測量電路的選擇和供電電路的選擇，掌握選擇儀器和電路的原則，此題就不難作答。[解析]

由于待測電阻(約250Ω)與電流表內(nèi)阻(約40Ω)相近，而遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻(50kΩ)，因此采用電流表外接法時系統(tǒng)誤差較小?？刂拼郎y電阻兩端電壓的電路，用滑動變阻器連接成限流式或分壓式均可，如圖所示。[答案]

(1)見解析圖(2)作出U—I圖線(舍去左起第2個點(diǎn)，使其余各點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè))，求出圖線的斜率229Ω(221～237Ω均正確)(3)8.00×10－3m

1.98×10－3m(4)8.81×10－2

Ω·m本題中由于沒有給出滑動變阻器阻值及電源電動勢，所以電路中滑動變阻器限流和分壓兩種接法都可以。若滑動變阻器阻值為0～20Ω，電源電動勢為6V，由于待測電阻比滑動變阻器的最大值大得多，則必須選用分壓接法。1．(對應(yīng)要點(diǎn)一)一根阻值為R的均勻電阻絲，長為L，橫截面積為S，設(shè)溫度不變，在下列哪些情況下，其電阻值仍為R (

)A．當(dāng)L不變、S增大一倍時B．當(dāng)S不變、L增大一倍時C．當(dāng)L和S都縮為原來的1/2時D．當(dāng)L和橫截面的半徑都增大一倍時答案：C2．(對應(yīng)要點(diǎn)二)關(guān)于電阻率的說法正確的是(

)A．電阻率與導(dǎo)體的長度有關(guān)B．電阻率與導(dǎo)體的材料有關(guān)C．電阻率與導(dǎo)體的形狀有關(guān)D．電阻率與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)解析：由電阻