高中物理第二章恒定电流6导体的电阻.ppt

,6,导体的电阻,第二章,恒定电流,学习目标,1.,掌握探究影响导体电阻的因素的方法，知道导体电阻与哪,些因素有关,.,2.,掌握电阻定律，并能进行有关计算,.,3.,理解电阻率的概念及决定因素,.,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,知识探究,1,一、影响导体电阻的因素,导学探究,1.,导体电阻与其影响因素的定性关系,移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的,_,有关；同是,220 V,的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电,阻跟它的,有关；电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导,体电阻跟它的,有关,.,长度,横截面积,材料,2.,探究导体电阻与其影响因素的定量关系,(1),探究方案一,实验探究法,如图,1,所示，,a,、,b,、,c,、,d,是四条不同的金属导体,.,在长度、横截面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素不同,.,图,1,四段导体中，每个导体两端的电压与它们的电阻有什么关系？,a,和,b,材料和横截面积相同，长度,l,b,2,l,a,，若,U,b,2,U,a,，说明什么？,a,和,c,材料和长度相同，横截面积,S,c,2,S,a,，若,U,c,U,a,，说明什么？,a,和,d,长度和横截面积相同，材料不同，若电压表读数不同，说明什么？,图,1,正比导体电阻和长度成正比导体电阻和横截面积成反比导体电阻和材料有关,答案,(2),探究方案二,逻辑推理法,分析导体的电阻与它的长度的关系,一条长度为,l,，电阻为,R,的导体，可以看成是由,n,段长度同为,l,1,、电阻同为,R,1,的导体串联而成,.,因,l,，,R,，所以,研究导体的电阻与它的横截面积的关系,有,n,条导体，它们的长度相同，横截面积都为,S,1,，电阻同为,R,1,.,把他们紧紧地束在一起，组成一横截面积为,S,、电阻为,R,的导体,.,则,R,_,，,S,，所以,nS,1,nR,1,nl,1,即学即用,判断下列说法的正误,.,(1),导体的电阻与通过导体的电流大小有关,.(,),(2),材料相同的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大,.(,),(3),由,R,可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比,.(,),(4),探究电阻的影响因素时需要用控制变量法：即控制其他物理量不变，只研究电阻与某一物理量的关系,.(,),二、电阻定律与电阻率,导学探究,(1),通过实验探究，影响导体电阻的因素有哪些？,答案,导体的材料、导体的横截面积、导体的长度,.,(2),导体的电阻率的大小与什么因素有关？哪些材料的电阻率较小？,答案,电阻率与导体的材料、温度有关；纯金属的电阻率较小,.,1.,电阻定律,(1),内容：同种材料的导体，其电阻,R,与它的,成正比，与它的,_,成反比；导体电阻还与构成它的,有关,.,(2),公式：,R,_,，式中,是比例系数，,叫做这种材料的电阻率,.,(3),电阻定律反映了导体的电阻由导体自身决定，只与导体的材料、,长度和横截面积及温度有关，与其他因素无关,.,知识梳理,长度,l,材料,横截,面积,S,2.,电阻率,(1),概念：电阻率是反映导体,性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小,.,(2),单位是欧姆,米，符号为,.,(3),电阻率与温度的关系,金属的电阻率随温度升高而,(,可用于制造电阻温度计,).,半导体和绝缘体的电阻率随温度的升高而,(,半导体的电阻率随温度变化较大，可用于制作热敏电阻,).,增大,m,减小,无关,导电,有些合金,(,如锰铜、镍铜,),的电阻率几乎不受温度变化的影响,(,可用来制作,电阻,).,当温度降低到,附近时，某些材料的电阻率突然减小到零成为超导体,.,绝对零度,标准,即学即用,判断下列说法的正误,.,(1),电阻率,与导体的长度和横截面积有关,.(,),(2),把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的,.(,),(3),电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大,.(,),(4),一根阻值为,R,的均匀电阻丝，均匀拉长至原来的,2,倍，电阻变为,4,R,.(,),2,题型探究,一、电阻定律,的应用,两个公式,区别与联系,R,R,区别,适用于纯电阻元件,适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体,联系,R,是对,R,的进一步说明，即导体的电阻与,U,和,I,无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积,例,1,如图,2,甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，,P,、,Q,为电极，设,a,1 m,，,b,0.2 m,，,c,0.1 m,，当里面注满某电解液，且,P,、,Q,间加上电压后，其,U,I,图线如图乙所示，当,U,10 V,时，求电解液的电阻率,是多少？,图,3,答案,解析,40,m,针对训练,1,如图,3,所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长,ab,2,bc,.,当将,A,与,B,接入电路或将,C,与,D,接入电路中时电阻之比,R,AB,R,CD,为,A.1,4 B.1,2,C.2,1 D.4,1,答案,解析,图,3,二、电阻和电阻率的比较,物理量,比较项,电阻,R,电阻率,物理意义,反映导体对电流的阻碍作用大小，,R,大，阻碍作用大,反映材料导电性能的好坏，,大，导电性能差,决定因素,由材料、温度、长度和横截面积决定,由材料、温度决定，与导体形状无关,单位,欧姆,(),欧姆,米,(m),联系,大，,R,不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；,R,大，,不一定大，导电性能不一定差,例,2,(,多选,),下列说法中正确的是,A.,据,R,可知，当通过导体的电流不变时，加在电阻两端的电压变为原,来的,2,倍时，导体的电阻也变为原来的,2,倍,B.,导体的电阻是其本身的属性，通过导体的电流及加在两端的电压改变,时导体的电阻不变,C.,据,可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积,RS,成正比，,与导体的长度,l,成反比,D.,导体的电阻率与导体的长度,l,、横截面积,S,、导体的电阻,R,皆无关,答案,解析,R,是电阻的定义式，导体电阻由导体自身性质决定，与,U,、,I,无关,.,当导体两端电压,U,加倍时，导体内的电流,I,也加倍，但比值,R,仍不变，故,A,错，,B,对,.,由电阻定律,R,可知，导体电阻决定于,、,l,、,S,，与,、,l,成正比，与,S,成反比，但,决定于材料本身，与,l,、,S,、,R,无关，,C,错误，,D,正确,.,针对训练,2,关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是,A.,把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为,原来的一半,B.,由,可知，,与,R,、,S,成正比，与,l,成反比,C.,材料的电阻率都随温度的升高而增大,D.,对某一确定的导体,(,体积、形状不变,),，当温度升高时，发现它的电阻增,大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大,答案,达标检测,3,1.(,多选,),关于电阻率的说法中正确的是,A.,电阻率,与导体的长度,l,和横截面积,S,有关,B.,电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关,C.,电阻率大的导体，电阻一定很大,D.,有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻,1,2,3,4,答案,解析,电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度,l,和横截面积,S,无关，故,A,错，,B,对；,由,R,知大，,R,不一定大，故,C,错；,有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，故,D,正确,.,2.,一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口,.,管中盐水柱长为,40 cm,时测得电阻为,R,.,若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,.,现将管中盐水柱均匀拉长至,50 cm(,盐水体积不变，仍充满橡胶管,).,则盐水柱电阻变为,1,2,3,4,答案,解析,1,2,3,4,3.,两根材料相同的导线，质量之比为,2,1,，长度之比为,1,2,，加上相同的电压后，通过的电流之比为,A.8,1 B.4,1,C.1,1 D.1,4,答案,解析,1,2,3,4,4.,如图,4,所示，,a,、,b,、,c,为同一种材料做成的电阻，,b,与,a,的长度相等但横截面积是,a,的两倍；,c,与,a,的横截面积相等但长度是,a,的两倍,.,当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是,A.V,1,的示数是,V,2,的,2,倍,B.V,1,的示数是,V,3,的,2,倍,C.V,2,的示数是,V,1,的,2,倍,D.V,2,的示数是,V,3,的,2,倍,答案,解析,图,4,1,2,3,4,由题意可知：,L,c,2,L,a,2,L,b,，,S,b,2,S,a,2,S,c,；设,b,的电阻,R,b,R,，由电阻定律,R,得：,R,a,2,R,b,2,R,，,R,c,2,R,a,4,R,，,R,c,R,a,R,b,4,2,1.,由电路图可知，,a,、,b,、,c,三个电阻串联，通过它们的电流相等，由,U,IR,得：,U,c,U,a,U,b,4,2,1,，故,V,1,的示数是,V,2,的,2,倍，,A,正确，,C,错误；,V,3,的示数是,V,1,的,2,倍，故,B,错误；,V,3,的示数是,V,2,的,4,倍，故,D,错误,.,1,2,3,4,本课结束,