第一節(jié)探究決定導線電阻的因素演示文稿

第一節(jié)探究決定導線電阻的因素演示文稿目前一頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點優(yōu)選第一節(jié)探究決定導線電阻的因素目前二頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

(3)在保持導體橫截面積、長度相同的條件下，導體的電阻大小還與導體的材料有關(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電目前三頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點4．(雙選)以下說法正確的是(

)BD

A．導體對電流的阻礙作用叫電阻，因此只有導體上加有電壓時導體才有電阻

U I

C．將一根導線一分為二，則半根導線的電阻和電阻率都是原來的一半

D．將一根導線一分為二，則半根導線的電阻是原來的一半，但電阻率不變B．導體對電流阻礙作用的大小可以通過R＝來確定目前四頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

5．兩材料相同的金屬導線，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目前五頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點B．由R＝可得，導體的電阻與加在導體兩端的電壓成正知識點1導體電阻及其特性關(guān)于導體的電阻，下面兩種分析是否正確？

A．導體對電流的阻礙作用叫電阻，所以通過導體的電流越大，說明阻礙作用越??；通過導體的電流為零時，導體阻礙作用最大，此時電阻也最大．UI比，與通過導體的電流成反比．目前六頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

答案：兩種分析都錯了．導體對電流的阻礙作用叫電阻，它只與導體的幾何形狀和材料性質(zhì)有關(guān)，與導體是否通電、通電電流的大小、電壓的大小均無關(guān)．目前七頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點一種性質(zhì)，與外界因素無關(guān)；其大小的表達式為R＝.1．電阻R：描述導體對電流的阻礙作用，它是導體本身的UI

2．電阻的決定因素：導體電阻的大小由導體的長度、橫截面積和材料共同決定，其定量關(guān)系只能通過實驗進行探討．目前八頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點【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．以上分析均不對目前九頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

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目前十頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點【觸類旁通】1．以下說法正確的是(

)B

A．導體對電流的阻礙作用叫電阻，因此只有導體有電阻，其他物體無電阻

B．加在導體兩端的電壓變化時，導體中的電流也發(fā)生變化，但電壓與電流的比值對這段導體來說保持不變(不考慮溫度變化) C．通過導體的電流越大，說明導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目前十一頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點知識點2電阻定律

一段粗細均勻的金屬導線，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，導線的電阻變?yōu)樵瓉淼腳_____，電阻率________．(設拉長與絞合時溫度不變)不變4不變目前十二頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點1．電阻定律公式R＝ρ

lS

(1)上式為電阻的決定式，表明導體的電阻由ρ、l、S決定．

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

(3)符號意義：l表示導體的長度，S表示橫截面積，ρ是電阻率．目前十三頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點2．電阻率ρ(1)電阻率是反映材料導電性能的物理量，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準電阻．當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體．目前十四頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

【例2】金屬鉑的電阻值對溫度的高低非?！懊舾小?，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選項正確．

答案：C目前十五頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點【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．導體的電阻率與導體的長度成正比，與導體的橫截面積成反比，還與導體的材料有關(guān)

B．金屬導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目前十六頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

解析：電阻率是材料本身的一種電學特性，與導體的長度、橫截面積無關(guān)，所以A錯；金屬導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，可以認為它們的電阻率突然變?yōu)榱?，所以D錯．答案：BC目前十七頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點電阻定律是通過實驗總結(jié)出來的一條規(guī)律，公式R＝ρ使電阻定律的應用lS用時應注意：(1)這個公式只適用于均勻金屬導體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液(不同材料對應的電阻率不同)．(2)計算出來的電阻是某一特定溫度的電阻，因為電阻率會隨溫度的改變而改變．(3)當導體接入電路中時，公式中的長度應指其有效長度，不能將其全部長度代入公式計算．(4)計算導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．目前十八頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

【例3】兩根完全相同的金屬導線A和B，如果把其中的一根A均勻拉長到原來的兩倍，把另一根導線對折后絞合起來，則它們的電阻之比為多少？目前十九頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點體積不變，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)：搞清導線變形后長度和橫截面積的變化是解題的關(guān)鍵．當導體長度被均勻地拉長為原來的n倍時，因?qū)w的1n1n

1n2目前二十頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點【觸類旁通】

3．當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目前二十一頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點1．電阻與電阻率

(1)電阻R是描述導體對電流阻礙作用大小的物理量，由導體本身的長度、橫截面積與電阻率決定，與外界因素無關(guān)；溫度一定、粗細均勻的金屬導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電性能好壞的物理量．它與導體的長度、面積、電阻大小無關(guān)，由導電材料和所處溫度決定．目前二十二頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

(3)導體的電阻大，導體材料的導電性能不一定差；導體材料的電阻率小，電阻不一定??；電阻和電阻率是兩個不同的物理量，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．目前二十三頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點【例

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．對某一確定的導體，當溫度升高時，若不計導體的體積和形狀變化，發(fā)現(xiàn)它的電阻增大，說明該導體材料的電阻率隨溫度的升高而增大目前二十四頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

解析：導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選項正確．答案：D目前二十五頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點【觸類旁通】

4．某金屬導線的電阻率為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：導體的電阻率反映材料的導電性能，溫度一定時電阻率是不變的．導線拉長后，直徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，則橫截面

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，由電目前二十六頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點區(qū)別是電阻定律的表達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)只適用于粗細均勻的金屬導體和濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導體相同點都不能反映電阻的實質(zhì)(要用微觀理論解釋)2．公式R＝ρ與R＝的區(qū)別

LUSI目前二十七頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點【例5】下列說法中正確的是(

)目前二十八頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點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目前二十九頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

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目前三十頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

答案：A目前三十一頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點測定金屬的電阻率【實驗目的】(1)掌握螺旋測微器的原理及讀數(shù)方法．(2)學會用伏安法間接測定金屬導體的電阻率．目前三十二頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點【實驗原理】(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目前三十三頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

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固定刻度可動刻度目前三十四頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

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

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)、導線若干．螺旋測微器刻度尺目前三十五頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點【實驗步驟】

(1)用螺旋測微器在被測金屬導線上的____________各測一次直徑，求出其平均值d，計算出導線的橫截面積S. (2)按如圖2－1－3所示的原理電路圖連接好實驗電路．圖2－1－3三個不同位置目前三十六頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點Sπd

2U l4lI計算式ρ＝Rx

＝

(3)用毫米刻度尺測量__________中的被測金屬導線的有效長度，反復測量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，讀出幾組相應的I、U值，填入記錄表格內(nèi)．斷開開關(guān)S，求出導線電阻Rx

的________．

(5)拆去實驗線路，整理好實驗器材．

(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，計算出金屬導線的電阻率．接入電路最大平均值目前三十七頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點【注意事項】

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

(3)此實驗通過待測導線的電流強度I的值不宜過大(電流表用0～0.6A量程)，通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中變化．目前三十八頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點(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)實驗連線時，應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)在待測金屬導線的兩端．目前三十九頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點【誤差分析】(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．目前四十頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點

【例6】某興趣小組在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，通過粗測電阻絲的電阻約為5Ω，為了使測量結(jié)果盡量準確，從實驗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)、導線若干目前四十一頁\總數(shù)四十六頁\編于十七點(1)實驗時應從上述器材中選用____________．

(2)