高二物理探究決定導線電阻的因素

高二物理探究決定導線電阻的因素第一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二課標定位學習目標：1．理解電阻是導體對電流具有阻礙作用的體現(xiàn)．2．知道導體的電阻與其他因素的關系，會計算電阻的大?。?．知道電阻率與溫度的關系．4．了解控制變量法在物理實驗探究中的作用.重點難點：電阻與其他因素的關系，電阻定律.第二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二一、電阻定律的實驗探究1．不同導體的電阻存在大小差異，實驗結(jié)果表明：導體電阻與導體的_____和_________有關，與導體的材料有關．長度橫截面積第三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二2．在實驗探究決定導體電阻因素的實驗中，采用的是___________，在保持導體的材料和橫截面積不變時，實驗的結(jié)果是，導體的電阻大小與導體的_____成正比；在保持導體的材料和長度不變時，實驗的結(jié)果是，導體的電阻大小與導體的_________成反比；在保持導體的長度和橫截面積不變時，實驗的結(jié)果是，導體的電阻大小與導體的_______成正比．控制變量法長度橫截面積電阻率第四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二3．電阻定律：實驗表明，均勻?qū)w的電阻R跟它的長度l成_____，跟它的橫截面積S成_____，用公式表示為_________.正比反比第五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二完全免費,無需注冊,天天更新！第六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二思考感悟1．白熾燈泡燈絲斷了后，輕輕搖晃燈泡，斷了的燈絲還能搭接上，把燈泡再接入電路時，會發(fā)現(xiàn)比原來更亮了，為什么？第七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二二、電阻率1．電阻定律中比例常量ρ跟導體的_____有關,是一個反映材料_________的物理量，稱為材料的電阻率．ρ值越大，材料的導電性能_____.2．電阻率的單位是_____，讀作歐姆米，簡稱歐米．材料導電性能越差Ω·m第八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二3．材料的電阻率隨溫度的變化而改變，金屬的電阻率隨溫度的升高而_____．錳銅合金和鎳銅合金的電阻率受溫度影響很小，常用來制作_________．思考感悟2．用錳銅合金可以制成電阻溫度計嗎？提示：不能．增大標準電阻第九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二核心要點突破第十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二(2)電流表的兩種接法第十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二第十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二第十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二圖2－1－1③試觸法：適用于Rx、RV、RA的阻值關系都不能確定的情況，如圖2－1－1所示，把電壓表的接線端分別接b、c兩點，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，所以應選外接法．第十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二2．電路的連接(1)導線長度l是連入電路中導線的有效長度，即兩接線柱之間的導線的長度．(2)由于待測導線電阻較小，約為幾歐，一般采用電流表外接法．(3)測量時，電流不宜過大(電流表用0～0.6A量程)，通電時間不宜過長，以免因發(fā)熱使電阻率變化．(4)伏安法測電阻時，應改變滑片的位置，讀出幾組電壓、電流值，分別算出R值，再求平均值.第十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二3．誤差分析(1)在探究電阻與導線長度的關系時，接入電路的導線有效長度不滿足2∶1的關系而出現(xiàn)誤差.(2)在探究電阻與導線橫截面積或材料的關系時,接入電路的導線的有效長度不相等而出現(xiàn)誤差.(3)由于伏安法測電阻時采用電流表外接法，導致R測＜R真．(4)通電電流太大或通電時間過長，致使電阻絲發(fā)熱，電阻隨之發(fā)生變化．第十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二4．數(shù)據(jù)處理如圖2－1－2，把導體A接在電路中的M、N兩點間閉合S調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，可以得到關于導體A的幾組電壓和電流數(shù)據(jù)．下表是測得的一組數(shù)據(jù)：圖2－1－2第十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二電壓(V)02.04.06.08.010.0電流強度(A)00.200.420.600.780.98用描點法在直角坐標系中作出U－I圖象，得到一條過原點的直線．換用另一導體B代替A進行實驗又可得到導體B的幾組電壓、電流數(shù)據(jù)，如下表：第十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二電壓(V)02.04.06.08.010.0電流強度(A)00.130.280.400.540.66圖2－1－3第十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二在圖2－1－3的坐標系中再作出其U－I圖象，也是一條過原點的直線．從A、B圖線的比較可以看出導體中的電流跟它的電阻成反比，跟電壓成正比，這就是歐姆定律．U－I圖線的斜率即為電阻．第二十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二第二十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二即時應用(即時突破，小試牛刀)1．某待測電阻約為100Ω，直流毫安表(量程0～10mA，內(nèi)阻50Ω)，直流電壓表(量程0～3V,內(nèi)阻5kΩ)，要準確地測量待測電阻的阻值，需要用_______接法，測量值比真實值偏_______.第二十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二解析：比較待測電阻與直流電流表和直流電壓表的阻值可知，待測電阻為小電阻，需要選用外接法，測量值為待測電阻與電壓表的總電阻，所以測量值比真實值偏?。鸢福和庑〉诙?，共四十五頁，編輯于2023年，星期二第二十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二第二十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二第二十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二解析：選D.導體的電阻率由材料本身性質(zhì)決定，并隨溫度而變化．導體的電阻與長度、橫截面積有關，與導體兩端的電壓及導體中電流大小無關，故A、B、C錯誤．電阻率反映材料的導電性能，電阻率常與溫度有關，D正確．第二十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二三、電阻與電阻率的區(qū)別電阻R電阻率ρ描述對象導體材料物理意義反映導體對電流阻礙作用的大小，R大，阻礙作用大反映材料導電性能的好壞，ρ大，導電性能差決定因素由材料、溫度和導體形狀決定由材料、溫度決定，與導體形狀無關第二十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二第二十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二特別提醒：各種材料的電阻率一般都隨溫度的變化而變化．(1)金屬的電阻率隨溫度的升高而增大．(2)半導體(熱敏電阻)的電阻率隨溫度的升高而減?。谌?，共四十五頁，編輯于2023年，星期二即時應用(即時突破，小試牛刀)3．(單選)關于材料的電阻率，下列說法中正確的是(

)A．把一根長導線截成等長的三段，則每段的電阻率都是原來的1/3B．材料的電阻率隨溫度的升高而增大C．純金屬的電阻率較合金的電阻率小D．電阻率是反映材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大的導體對電流的阻礙作用越大第三十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二解析:選C.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，A選項錯．金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大，半導體材料則相反，B選項錯．合金的電阻率比純金屬的電阻率大，C選項對．電阻率大表明材料的導電性能差，不能表明對電流的阻礙作用一定大，因為電阻才是反映對電流阻礙作用大小的物理量，而電阻還跟導體的長度、橫截面積有關，D選項錯．第三十二頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二

一根粗細均勻的金屬裸導線，若把它均勻拉長為原來的3倍，電阻變?yōu)樵瓉淼腳_____倍．若將它截成等長的三段再絞合成一根，它的電阻變?yōu)樵瓉淼腳_______(設拉長與絞合時溫度不變)．課堂互動講練例1決定電阻大小的因素第三十三頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二第三十四頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二【方法總結(jié)】某導體形狀改變后，因總體積不變，電阻率不變，當長度l和面積S變化時，應用V＝Sl來確定S和l在形變前后的關系，分別用電阻定律即可求出l和S變化前后的電阻關系.第三十五頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二(單選)如圖2－1－4所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab＝2bc，當將A與B接入電路或?qū)與D接入電路中時電阻之比RAB∶RCD為(

)A．1∶4

B．1∶2C．2∶1 D．4∶1例2電阻定律的應用圖2－1－4第三十六頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二第三十七頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二【答案】D第三十八頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二第三十九頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二第四十頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二例3探究實驗設計(2011年蚌埠模擬)如圖2－1－5所示，P是一根表面鍍有很薄的發(fā)熱電阻膜、粗細均勻的長陶瓷管(其長度l為50cm左右，直徑D為10cm左右)，鍍膜材料的電阻率ρ已知，管的兩端有導電箍M、N.現(xiàn)有刻度尺、電壓表V、電流表A、圖2－1－5第四十一頁，共四十五頁，編輯于2023年，星期二電源E、滑動變阻器R、開關S和若干導線，請設計一個測定膜層厚度d的實驗方案．(1)實驗中應測定的物理量是__________．(2)畫出測量電路圖．(3