04探究導(dǎo)體電阻影響因素

1、2012屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案八、恒定電流（4）【課題】探究導(dǎo)體電阻的影響因素、測(cè)金屬電阻率【目標(biāo)】1、通過(guò)控制變量法探究導(dǎo)體電阻的影響因素；2、掌握測(cè)金屬電阻率的方法【導(dǎo)入】一、探究導(dǎo)體電阻的影響因素實(shí)驗(yàn)1|通過(guò)實(shí)驗(yàn)在長(zhǎng)度、橫截面積、材料三個(gè)因索中，保持個(gè)因索不變，比較第三個(gè)因素的影響；然后研究另外兩個(gè)因素的影響.如圖，a、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體.在長(zhǎng)度、橫截面積、材料三個(gè)因素 方面；b、c、d跟a相比，分別只有一個(gè)因索不同；b與a長(zhǎng)度不同；c與a橫截面積 不同；d與a材料不同.r定量探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素圖中四段導(dǎo)體是串聯(lián)的，每段導(dǎo)體兩端的電壓與它們的電肌成正比，因此，用電

2、壓表分別測(cè)量a、b、c、d兩端的電壓，就能知道它們的電阻之比.比較a、b的電阻之比與它們的長(zhǎng)度之比；比較a、c的電阻之比與它們的橫截面 積z比；比較a、d的電阻是否相等.這樣就可以得出長(zhǎng)度、橫截面積、材料這三個(gè) 因素少電阻的關(guān)系。改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，nj以獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以得到更可 靠的結(jié)論。這個(gè)實(shí)驗(yàn)利用得到的是電阻與導(dǎo)線長(zhǎng)度、橫截面積的比例關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中不必測(cè)量電阻大小的數(shù)值.結(jié)論：o實(shí)驗(yàn)21探究導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系選擇至少兩種不同材料的導(dǎo)體（例如銀珞合金絲和康銅絲），測(cè)出它們的長(zhǎng)度、 橫截面積和電阻，利用實(shí)驗(yàn)一的等式結(jié)論分別計(jì)算出等式中的比例系數(shù)。這個(gè)比例系數(shù)叫做o二、測(cè)定金屬的電阻率

3、山于該實(shí)驗(yàn)中選用的被測(cè)電阻絲的電阻較小，所以測(cè)量電路應(yīng)該選用伏安法中的 電流表外接法。本實(shí)驗(yàn)對(duì)電壓的調(diào)節(jié)范圍沒有特殊要求，被測(cè)電阻又佼小，因此供電 電路可以選用限流電路。木實(shí)驗(yàn)通過(guò)的由于金屬的電阻率隨溫度的升高而變大，因此實(shí)驗(yàn)中通電時(shí)間不能 太長(zhǎng)，電流也不宜太人，以免電阻絲發(fā)熱后電阻率發(fā)生較明顯的變化。由于選用限流 電路，為保護(hù)電表和電源，閉合電鍵開始實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該注意滑動(dòng)觸頭的位置，使滑動(dòng)變 阻器接入電路部分的電阻值最大。【導(dǎo)研】例1 “探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示， qbcd是四種不同的金屬絲。現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳珞合金絲，其規(guī)格如下表所示。編號(hào)材料長(zhǎng)度（

4、m橫截面積（mn?）a謀錯(cuò)合金0.80.8b謀鋸合金0.50.5c謀鋸合金0.30.5d銀鋸合金0.31.0e康銅絲0.30.5f康洞絲0.80.8（1）電路圖中四種金屬絲應(yīng)分別選上表中的 （用編號(hào)表示）。（2）某學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析歸納出：電路圖屮四種金屬絲的電阻r與長(zhǎng)度l、橫截面積s的關(guān)系可用比例式r-l/s來(lái)表示。你認(rèn)為是否正確，為什么？（3）在交流與合作時(shí)，有位學(xué)牛提出川圖所示的 電路，只要將圖屮p端分別和1、2、3、4相接， 讀出電流，利用電阻跟電流成反比的關(guān)系，也能 探究出導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系，請(qǐng)你 對(duì)其作出評(píng)價(jià)。1例2某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，用來(lái)研究稀鹽水溶

5、液的電阻率與濃 度的關(guān)系.圖中e為直流電源，k為開關(guān)，ki為單刀雙擲開關(guān)，v為電壓表，a為多量 程電流表，r為滑動(dòng)變阻器，乂為待測(cè)稀鹽水溶液液柱.（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合kz前將r的滑片p置于 （填“c”或“d”）端；當(dāng)用電流表外接法測(cè)量乩的阻值時(shí)，k】應(yīng)迸于位逍 （填“1”或“2”）cdlr000.050.100.150.200.250.30濃度（%）10080320（2）在一定條件下，用電流表內(nèi)、外接法得到心的電阻率隨濃度變化的兩條曲線如圖所示（不計(jì)由于通電導(dǎo)致的化學(xué)變化）實(shí)驗(yàn)中rx的通電面積為20 cm2,氏度為20 cm,用內(nèi)接法測(cè)最心的阻值是3500q ,則其電阻率為qin,由圖中對(duì)應(yīng)曲線

6、 （填“1”或“2”）可得此時(shí)溶液濃度約為% （結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。例3 （09廣東物理）某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)宅提供的器材探究一種金屬幺幺的電阻率。 所用的器材包括：輸出為3v的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器（t 分尺）、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等。（1）他們截取了-段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個(gè) 小金屈夾，金屈夾，金屈夾可在金屈絲上移動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并連接電路實(shí)物圖（2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上 開關(guān)；讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；斷開開關(guān)， 合上開關(guān)，重復(fù)的操作。（3）該小組測(cè)得電流

7、與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出了圖15的關(guān)系圖線, 其斜率為a'1川（保留三位有效數(shù)字）；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了的電阻z和。（4）他們使川螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的fi徑，示數(shù)如圖所示。 金屬絲的直徑是o圖中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬 絲橫截面積的乘積代表的物理量是，其數(shù)值和單位為 （保留三位有效數(shù)字）?！緦?dǎo)練】1、有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，橫截而如圖甲所示此金 屬管線氏約30cm,電阻約10q已知這種金屬的電阻率為p , 因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無(wú)法直接測(cè)量，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一 個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量中空部分的截血積s0,現(xiàn)有如下器材可選：a.毫米刻度尺 b.螺旋

8、測(cè)微器c.電流表 aj（600ma, 1.0q）； d.電流表 a2（3a, 0.1 q）e.電壓表 v（3v, 6kq）； f.滑動(dòng)變阻器 r）（2kq, o. 5a）g. 滑動(dòng)變阻器r2（10q, 2a）h. 蓄電池 e（6v, o. 05 q ）i. 開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干（1）上列器材中，應(yīng)選用的器材有.（2）在上面方框中価出你所設(shè)計(jì)的電路圖，并把圖乙的 實(shí)物連成實(shí)際測(cè)最電路，要求盡可能測(cè)出多組侑關(guān)數(shù)值.（3）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量有,計(jì)算金屬管線內(nèi)部空問(wèn)截面積so的表達(dá)式為：so=2.實(shí)驗(yàn)宗新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管，己知螺線管使用的金屬絲電阻率/7=1.7x 課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)來(lái)測(cè)算螺線管使用的金屬絲長(zhǎng)度。他 們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器（千分尺）、 導(dǎo)線和學(xué)生電源等。（1）他們使用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻，操作過(guò)程分以下三個(gè)步驟：（謂爭(zhēng)竽第 步操作）將紅、黑表筆分別插入多用電表的“ + ”、“一 ”插孔；選擇電阻檔“ xi”； ;把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用表的示數(shù)如圖（a）所示。（2）根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)