物理：2.1 探究决定导线电阻的因素 课件(粤教版选修3-1).ppt

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1、第一第一节节探究决定探究决定导线电导线电阻的因素阻的因素课标定位课标定位学学习习目目标标：1理解理解电电阻是阻是导导体体对电对电流具有阻碍流具有阻碍作用的体作用的体现现2知道知道导导体的体的电电阻与其他因素的关系，会阻与其他因素的关系，会计计算算电电阻的大小阻的大小3知道知道电电阻率与温度的关系阻率与温度的关系4了解控制了解控制变变量法在物理量法在物理实验实验探究中的作用探究中的作用.重点重点难难点：点：电电阻与其他因素的关系，阻与其他因素的关系，电电阻定律阻定律.一、一、电电阻定律的阻定律的实验实验探究探究1不同不同导导体的体的电电阻存在大小差异，阻存在大小差异，实验结实验结果果表明：表明：

2、导导体体电电阻与阻与导导体的体的_和和_有有关，与关，与导导体的材料有关体的材料有关长长度度横截面横截面积积2在在实验实验探究决定探究决定导导体体电电阻因素的阻因素的实验实验中，中，采用的是采用的是_，在保持，在保持导导体的材料体的材料和横截面和横截面积积不不变时变时，实验实验的的结结果是，果是，导导体的体的电电阻大小与阻大小与导导体的体的_成正比；在保持成正比；在保持导导体的体的材料和材料和长长度不度不变时变时，实验实验的的结结果是，果是，导导体的体的电电阻大小与阻大小与导导体的体的_成反比；在保持成反比；在保持导导体的体的长长度和横截面度和横截面积积不不变时变时，实验实验的的结结果是，果是

3、，导导体的体的电电阻大小与阻大小与导导体的体的_成正比成正比控制控制变变量法量法长长度度横截面横截面积积电电阻率阻率3电电阻定律：阻定律：实验实验表明，均匀表明，均匀导导体的体的电电阻阻R跟它的跟它的长长度度l成成_，跟它的横截面，跟它的横截面积积S成成_，用公式表示，用公式表示为为_.正比正比反比反比思考感悟思考感悟1白白炽炽灯泡灯灯泡灯丝丝断了后，断了后，轻轻摇轻轻摇晃灯泡，断晃灯泡，断了的灯了的灯丝还丝还能搭接上，把灯泡再接入能搭接上，把灯泡再接入电电路路时时，会会发现发现比原来更亮了，比原来更亮了，为为什么？什么？二、二、电电阻率阻率1电电阻定律中比例常量阻定律中比例常量跟跟导导体的体

4、的_有关有关,是一个反映材料是一个反映材料_的物理量，称的物理量，称为为材材料的料的电电阻率阻率值值越大，材料的越大，材料的导电导电性能性能_.2电电阻率的阻率的单单位是位是_，读读作欧姆米，作欧姆米，简简称欧米称欧米材料材料导电导电性能性能越差越差m3材料的材料的电电阻率随温度的阻率随温度的变变化而改化而改变变，金属，金属的的电电阻率随温度的升高而阻率随温度的升高而_锰铜锰铜合金和合金和镍铜镍铜合金的合金的电电阻率受温度影响很小，常用来制阻率受温度影响很小，常用来制作作_ 思考感悟思考感悟2用用锰铜锰铜合金可以制成合金可以制成电电阻温度阻温度计吗计吗？提示：提示：不能不能增大增大标标准准电电

5、阻阻核心要点突破核心要点突破(2)电电流表的两种接法流表的两种接法图图211试试触法：适用于触法：适用于Rx、RV、RA的阻的阻值值关系都关系都不能确定的情况，如不能确定的情况，如图图211所示，把所示，把电压电压表的接表的接线线端分端分别别接接b、c两点，两点，观观察两察两电电表的示数表的示数变变化，若化，若电电流表流表的示数的示数变变化明化明显显，说说明明电压电压表的表的分流分流对电对电路影响大，路影响大，应选应选用内接法，若用内接法，若电压电压表表的示数有明的示数有明显变显变化，化，说说明明电电流表的分流表的分压压作用作用对对电电路影响大，所以路影响大，所以应选应选外接法外接法2电电路的

6、路的连连接接(1)导线长导线长度度l是是连连入入电电路中路中导线导线的有效的有效长长度，即度，即两接两接线线柱之柱之间间的的导线导线的的长长度度(2)由于待由于待测导线电测导线电阻阻较较小，小，约为约为几欧，一般采几欧，一般采用用电电流表外接法流表外接法(3)测测量量时时，电电流不宜流不宜过过大大(电电流表用流表用00.6 A 量量程程)，通，通电时间电时间不宜不宜过长过长，以免因，以免因发热发热使使电电阻率阻率变变化化(4)伏安法伏安法测电测电阻阻时时，应应改改变变滑片的位置，滑片的位置，读读出出几几组电压组电压、电电流流值值，分，分别别算出算出R值值，再求平均，再求平均值值.3误误差分析差

7、分析(1)在探究在探究电电阻与阻与导线长导线长度的关系度的关系时时，接入，接入电电路路的的导线导线有效有效长长度不度不满满足足21的关系而出的关系而出现误现误差差.(2)在探究在探究电电阻与阻与导线导线横截面横截面积积或材料的关系或材料的关系时时,接入接入电电路的路的导线导线的有效的有效长长度不相等而出度不相等而出现误现误差差.(3)由于伏安法由于伏安法测电测电阻阻时时采用采用电电流表外接法，流表外接法，导导致致R测测R真真(4)通通电电电电流太大或通流太大或通电时间过长电时间过长，致使，致使电电阻阻丝丝发热发热，电电阻随之阻随之发发生生变变化化4数据数据处处理理如如图图212，把，把导导体体

8、A接在接在电电路中的路中的M、N两两点点间闭间闭合合S调节调节滑滑动变动变阻器的滑片，可以得到阻器的滑片，可以得到关于关于导导体体A的几的几组电压组电压和和电电流数据下表是流数据下表是测测得的一得的一组组数据：数据：图图212电压电压(V)02.04.06.08.010.0电电流流强强度度(A)00.20 0.42 0.60 0.78 0.98用描点法在直角坐用描点法在直角坐标标系中作出系中作出UI图图象，得到象，得到一条一条过过原点的直原点的直线线换换用另一用另一导导体体B代替代替A进进行行实验实验又可得到又可得到导导体体B的几的几组电压组电压、电电流数据，如下表：流数据，如下表：电压电压(

9、V)02.04.06.08.010.0电电流流强强度度(A)00.13 0.28 0.40 0.54 0.66图图213在在图图213的坐的坐标标系中再作出其系中再作出其UI图图象，象，也是一条也是一条过过原点的直原点的直线线从从A、B图线图线的比的比较较可以看出可以看出导导体中的体中的电电流跟流跟它的它的电电阻成反比，跟阻成反比，跟电压电压成正比，成正比，这这就是欧姆就是欧姆定律定律UI图线图线的斜率即的斜率即为电为电阻阻即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)1某待某待测电测电阻阻约为约为100，直流毫安表，直流毫安表(量程量程010 mA，内阻，内阻50)，直流，直流电压

10、电压表表(量程量程03 V,内阻内阻5 k)，要准确地，要准确地测测量待量待测电测电阻的阻阻的阻值值，需要用需要用_接法，接法，测测量量值值比真比真实值实值偏偏_.解析：解析：比比较较待待测电测电阻与直流阻与直流电电流表和直流流表和直流电电压压表的阻表的阻值值可知，待可知，待测电测电阻阻为为小小电电阻，需要阻，需要选选用外接法，用外接法，测测量量值为值为待待测电测电阻与阻与电压电压表的表的总电总电阻，所以阻，所以测测量量值值比真比真实值实值偏小偏小答案：外小答案：外小解解析析：选选D.导导体体的的电电阻阻率率由由材材料料本本身身性性质质决决定定，并并随随温温度度而而变变化化导导体体的的电电阻阻

11、与与长长度度、横横截截面面积积有有关关，与与导导体体两两端端的的电电压压及及导导体体中中电电流流大大小小无无关关，故故A、B、C错错误误电电阻阻率率反反映映材材料料的的导电导电性能，性能，电电阻率常与温度有关，阻率常与温度有关，D正确正确三、电阻与电阻率的区别三、电阻与电阻率的区别电电阻阻R电电阻率阻率描述描述对对象象导导体体材料材料物理物理意意义义反映反映导导体体对电对电流阻碍流阻碍作用的大小，作用的大小，R大，大，阻碍作用大阻碍作用大反映材料反映材料导电导电性能的性能的好坏，好坏，大，大，导电导电性性能差能差决定决定因素因素由材料、温度和由材料、温度和导导体体形状决定形状决定由材料、温度决

12、定，由材料、温度决定，与与导导体形状无关体形状无关特特别别提醒：提醒：各种材料的各种材料的电电阻率一般都随温度的阻率一般都随温度的变变化而化而变变化化(1)金属的金属的电电阻率随温度的升高而增大阻率随温度的升高而增大(2)半半导导体体(热热敏敏电电阻阻)的的电电阻率随温度的升高而阻率随温度的升高而减小减小即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)3(单选单选)关于材料的关于材料的电电阻率，下列阻率，下列说说法中正确法中正确的是的是()A把一根把一根长导线长导线截成等截成等长长的三段，的三段，则则每段的每段的电电阻率都是原来的阻率都是原来的1/3B材料的材料的电电阻率随温度的升高而

13、增大阻率随温度的升高而增大C纯纯金属的金属的电电阻率阻率较较合金的合金的电电阻率小阻率小D电电阻率是反映材料阻率是反映材料导电导电性能好坏的物理量，性能好坏的物理量，电电阻率越大的阻率越大的导导体体对电对电流的阻碍作用越大流的阻碍作用越大解析解析:选选C.电电阻率是材料本身的一种阻率是材料本身的一种电电学特性学特性,与与导导体的体的长长度、横截面度、横截面积积无关，无关，A选项错选项错金金属材料的属材料的电电阻率随温度升高而增大，半阻率随温度升高而增大，半导导体材体材料料则则相反，相反，B选项错选项错合金的合金的电电阻率比阻率比纯纯金属金属的的电电阻率大，阻率大，C选项对选项对电电阻率大表明材

14、料的阻率大表明材料的导电导电性能差，不能表明性能差，不能表明对电对电流的阻碍作用一定流的阻碍作用一定大，因大，因为电为电阻才是反映阻才是反映对电对电流阻碍作用大小的流阻碍作用大小的物理量，而物理量，而电电阻阻还还跟跟导导体的体的长长度、横截面度、横截面积积有有关，关，D选项错选项错 一根粗一根粗细细均匀的金属裸均匀的金属裸导线导线，若把它均，若把它均匀拉匀拉长为长为原来的原来的3倍，倍，电电阻阻变为变为原来的原来的_ 倍若将它截成等倍若将它截成等长长的三段再的三段再绞绞合成一根，它合成一根，它的的电电阻阻变为变为原来的原来的_(设设拉拉长长与与绞绞合合时时温度不温度不变变)课堂互动讲练课堂互动

15、讲练例例例例1 1类型一类型一决定电阻大小的因素决定电阻大小的因素【方法【方法总结总结】某某导导体形状改体形状改变变后，因后，因总总体体积积不不变变，电电阻率不阻率不变变，当，当长长度度l和面和面积积S变变化化时时，应应用用VSl来确定来确定S和和l在形在形变变前后的关系，分前后的关系，分别别用用电电阻定律即可求出阻定律即可求出l和和S变变化前后的化前后的电电阻关系阻关系.(单选单选)如如图图214所示，厚薄均匀的矩所示，厚薄均匀的矩形金属薄片形金属薄片边长边长ab2bc，当将，当将A与与B接入接入电电路路或将或将C与与D接入接入电电路中路中时电时电阻之比阻之比RAB RCD为为()A14 B

16、12C2 1 D4 1例例例例2 2类型二类型二电阻定律的应用电阻定律的应用图图214【答案】【答案】D例例例例3 3类型三类型三探究实验设计探究实验设计 (2011年蚌埠模年蚌埠模拟拟)如如图图215所示，所示，P是一根表面是一根表面镀镀有很薄的有很薄的发热电发热电阻阻膜、粗膜、粗细细均匀的均匀的长长陶瓷管陶瓷管(其其长长度度l为为50 cm左右，直径左右，直径D为为10 cm左左右右)，镀镀膜材料的膜材料的电电阻率阻率已知，管的两端有已知，管的两端有导导电电箍箍M、N.现现有刻度尺、有刻度尺、电压电压表表V、电电流表流表A、图图215电电源源E、滑、滑动变动变阻器阻器R、开关、开关S和若干

17、和若干导线导线，请请设计设计一个一个测测定膜定膜层层厚度厚度d的的实验实验方案方案(1)实验实验中中应测应测定的物理量是定的物理量是_(2)画出画出测测量量电电路路图图(3)计计算膜算膜层层厚度的公式是厚度的公式是_图图216【答案】【答案】见见精精讲讲精析精析【方法【方法总结总结】用伏安法用伏安法测电测电阻，由于待阻，由于待测电测电阻阻较较小，故采用小，故采用电电流表外接法另外，要善于流表外接法另外，要善于运用数学知运用数学知识识解决有关的物理解决有关的物理问题问题知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用