《探究決定導(dǎo)線電阻的因素》參考課件

第二章電路第一節(jié)探究決定導(dǎo)線電阻的因素

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欄目鏈接1．通過實(shí)驗(yàn)探究決定導(dǎo)線電阻大小的因素．體驗(yàn)運(yùn)用控制變量法研究物理問題的思維方法．

2．知道電阻定律和電阻率，能用電阻定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．

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欄目鏈接1．滑動(dòng)變阻器是電阻值________的電阻，方法是通過改變_______________________而改變電阻值．

2．均勻?qū)w的電阻R跟它的_____成正比，跟它的________成反比，這就是電阻定律，用公式表示是______，式中ρ是電阻率，是反映材料________性能的物理量．可調(diào)接入電路導(dǎo)線的有效長度長度橫截面積導(dǎo)電

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欄目鏈接3．導(dǎo)體的電阻率ρ與導(dǎo)體的________和________有關(guān)，通常把_______________叫做絕緣體，而用電阻率受溫度影響較小的材料制作________．

4．在實(shí)驗(yàn)探究中，常常使用控制變量法，當(dāng)探究的物理量與其他幾個(gè)物理量有關(guān)時(shí)，可選擇研究的量與其中一個(gè)物理量的關(guān)系而其他量________．材料溫度電阻率大的材料標(biāo)準(zhǔn)電阻保持不變

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欄目鏈接考點(diǎn)一導(dǎo)體電阻及其特性1．電阻：描述導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與外界因素?zé)o關(guān)．

2．電阻的大?。旱扔趯?dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體電流的比值．

3．電阻的決定因素：是由導(dǎo)線的長度、橫截面積、材料三個(gè)因素決定的．

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欄目鏈接考點(diǎn)二用實(shí)驗(yàn)探究電阻定律1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄侩娮枧c導(dǎo)體的材料、橫截面積、長度之間的關(guān)系．

2．實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法．

3．實(shí)驗(yàn)原理：部分電路歐姆定律．

4．實(shí)驗(yàn)步驟．

(1)按圖所示連接電路．

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欄目鏈接(2)把材料、橫截面積相同，但長度不同的導(dǎo)線先后接入電路中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使導(dǎo)線兩端的電壓相同，測(cè)出導(dǎo)線中的電流，從而確定導(dǎo)線電阻與長度的關(guān)系．

(3)把材料、長度相同，橫截面積不同的導(dǎo)線先后接入電路中，用類似的方法確定導(dǎo)線電阻與橫截面積的關(guān)系．

(4)把長度、橫截面積相同，但不同材料的導(dǎo)線先后接入電路中，確定出導(dǎo)線電阻與材料有關(guān)．

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欄目鏈接5．實(shí)驗(yàn)結(jié)論．導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比，還與導(dǎo)體材料有關(guān)．

6．公式：R＝ρL/S，ρ—材料的電阻率，L—導(dǎo)體的有效長度，S—導(dǎo)體的橫截面積．

7．同一段導(dǎo)體在拉伸或壓縮等形變中，導(dǎo)體的長度和橫截面積都會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，但是導(dǎo)體的總體積不變．

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欄目鏈接考點(diǎn)三電阻率1．單位：Ω·m，符號(hào)：ρ.2．物理意義：反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量.3．電阻率與導(dǎo)體材料及其溫度有關(guān)，而與導(dǎo)體的長度和橫截面積無關(guān)，金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，但絕緣體和半導(dǎo)體的電阻率卻隨溫度的升高而減?。?dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然減小到零成為超導(dǎo)體．

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例1關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說法中，正確的是(

)A．導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫導(dǎo)體的電阻．因此，只有導(dǎo)體中有電流通過時(shí)，才具有電阻

B．由R＝U/I可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比

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欄目鏈接C．將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一

D．某些金屬、合金的電阻率隨溫度降低會(huì)突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象，發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象時(shí)，材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度稱為該超導(dǎo)材料的臨界溫度

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解析：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫做導(dǎo)體的電阻，它只與導(dǎo)體的幾何形狀和材料性質(zhì)有關(guān)，與導(dǎo)體是否通電以及通電電流的大小均無關(guān)．電阻率的大小和導(dǎo)體幾何形狀無關(guān)，只與材料性質(zhì)和溫度有關(guān)，一般金屬合金的電阻率隨溫度升高而增大，隨溫度降低而變小，當(dāng)溫度降低到某一轉(zhuǎn)變溫度(大于0K)時(shí)，某些金屬、合金、化合物的電阻率會(huì)突然減小為零，呈超導(dǎo)現(xiàn)象．答案：D

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欄目鏈接練習(xí)1．下列關(guān)于電阻率說法正確的是(

)A．電阻率與導(dǎo)體的長度l和橫截面積S有關(guān)

B．電阻率表征了材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)

C．電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定大

D．有些合金電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可以用來制成電阻溫度計(jì)

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解析：材料的電阻率與導(dǎo)體長度l和橫截面積S無關(guān)，由導(dǎo)體的材料決定，所以A選項(xiàng)錯(cuò)，B選項(xiàng)正確．根據(jù)電阻定律R＝ρ，導(dǎo)體的電阻由材料的電阻率、長度、橫截面決定，所以電阻率ρ大的導(dǎo)體，電阻不一定越大，C選項(xiàng)錯(cuò)，有些合金電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可以用來制成標(biāo)準(zhǔn)電阻，D選項(xiàng)錯(cuò)．答案：B練習(xí)

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欄目鏈接練習(xí)2．下列說法正確的是(

)A．通過導(dǎo)體的電流越大，則導(dǎo)體的電阻越小

B．加在導(dǎo)體兩端的電壓變化時(shí)，導(dǎo)體中的電流也發(fā)生變化，但電壓與電流的比值對(duì)這段導(dǎo)體來說保持不變

C．通過導(dǎo)體的電流越大，則導(dǎo)體的電阻率越小

D．導(dǎo)體的電阻，跟加在它兩端的電壓成正比，跟通過導(dǎo)體的電流成反比

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解析：導(dǎo)體的電阻與材料的電阻率、長度、橫截面有關(guān)，與電流、電壓無關(guān)，A、D錯(cuò)，而材料的電阻率由本身性質(zhì)決定，與電流無關(guān)，C錯(cuò)．答案：B練習(xí)

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欄目鏈接考點(diǎn)四對(duì)電阻定律的理解1．電阻定律是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，公式為R＝ρ，是通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的，使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)這個(gè)公式只適用于金屬導(dǎo)體(但其他任何材料都有對(duì)應(yīng)的電阻率)．

(2)計(jì)算出來的電阻是某一特定溫度下的電阻，因?yàn)殡娮杪孰S溫度而變．

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欄目鏈接(3)注意與電阻的定義式的區(qū)別，其主要區(qū)別列表如下：公式R＝R＝區(qū)別電阻定律的表達(dá)式電阻的定義式說明了電阻由導(dǎo)體的哪些因素決定提供了測(cè)定電阻的手段并不說明電阻與U和I的關(guān)系只適用于金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液適用于任何導(dǎo)體相同點(diǎn)都不能反映電阻的實(shí)質(zhì)(要用微觀理論解析)

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欄目鏈接2.電阻率與電阻的區(qū)別.電阻率ρ電阻R意義反映材料導(dǎo)電性質(zhì)的好壞反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的大小決定因素由材料和溫度決定由材料、溫度、導(dǎo)體的長度和橫截面積共同決定單位歐·米(Ω·m)歐(Ω)

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例2如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab＝10cm，bc＝5cm，當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時(shí)，電流為1A；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為(

)A．4AB．2AC.AD.A

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解析：根據(jù)電阻定律公式，有R＝ρRAB＝ρ；RCD＝ρ，＝.根據(jù)歐姆定律，電壓相同時(shí)，電流與電阻成反比．故兩次電流之比為1∶4，故第二次電流為4A，故選A.

答案：A

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欄目鏈接練習(xí)3.(雙選)關(guān)于電阻的計(jì)算式R＝U/I，R＝ρl/S，下列說法正確的是(

)A．導(dǎo)體的電阻與其兩端電壓成正比，與其電流強(qiáng)度成反比

B．導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料有關(guān)，與導(dǎo)體兩端電壓無關(guān)

C．導(dǎo)體的電阻隨工作溫度變化而變化

D．一個(gè)電阻一旦做好，其阻值是固定的答案：BC

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例3一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線，若把它均勻拉長為原來的2倍后，導(dǎo)體的電阻變?yōu)樵瓉淼腳_______倍，若將它對(duì)折后絞合成一根，它的電阻變?yōu)樵瓉淼腳_______倍．(設(shè)拉長與絞合時(shí)溫度不變)

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解析：金屬原來的電阻為R＝ρ，拉長后長度變?yōu)?l，因電阻率不變，總體積V＝l

S不變，所以導(dǎo)線橫截面積變?yōu)樵瓉淼?/2，故拉長為原來的2倍后，電阻R′＝ρ＝4R，同理，＝ρ＝R.

答案：4

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欄目鏈接?規(guī)律小結(jié)：

1.注意某導(dǎo)體形狀改變后，總體積不變，電阻率不變.

當(dāng)長度l和橫截面積S變化時(shí)，應(yīng)用V＝Sl來確定S和l在形變后的關(guān)系，分別用電阻定律即可求出l和S變化前后的電阻關(guān)系.2.用電阻定律比較形變前后的電阻值時(shí)常用比值法.

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欄目鏈接練習(xí)4．將一根金屬導(dǎo)線，均勻拉長到原來的3倍，然后再截去1/3，剩下的導(dǎo)線電阻是原來的(

)A．3倍B．6倍C．5倍D．1倍

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解析：金屬原來的電阻為R＝ρ，拉長后長度變?yōu)?l，電阻率不變，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?/3，再截去1/3后，長為原來的2倍，電阻R′＝ρ＝ρ，所以剩下的導(dǎo)線電阻是原來的6倍．答案：B練習(xí)

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欄目鏈接練習(xí)5．一粗細(xì)均勻的電阻絲，設(shè)橫截面的直徑為d，電阻為R，現(xiàn)將它拉長成直