《探究決定導線電阻的因素》課件4

1、探究決定導線電阻的因素,1人們在晚上脫衣服時，有時會看到火花四濺，并伴有“劈啪”聲，這是因為() A衣服由于摩擦而產(chǎn)生了靜電 B人體本身是帶電體 C空氣帶電，在衣服上放電所致 D以上說法均不正確 【答案】A,精 彩 回 眸,2為了防止靜電危害，下列措施不正確的是() A油罐車上拖一條與地面接觸的鐵鏈 B飛機的機輪上裝有搭地線或用導電橡膠做輪胎 C在地毯中夾雜不銹鋼纖維 D盡可能保持印染廠空氣干燥 【答案】D,一、電阻定律的實驗探究 1實驗方法 (1)測金屬絲直徑取一段緊密繞制的電爐絲，用刻度尺測出它的寬度，除以圈數(shù)，計算出電爐絲的_ (2)測金屬絲的長度l.把電爐絲拉直，用刻度尺量出其長度l.

2、,知 識 梳 理,直徑,(3)測金屬絲的電阻按圖212所示連接電路，閉合開關(guān)，測出電爐絲兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)歐姆定律算出電爐絲的電阻，移動滑動變阻器的觸頭，多測幾組數(shù)據(jù)，求出電阻R的_值,圖212,平均,2實驗探究(控制變量) 按圖212所示連接電路 (1)在材料相同、粗細相同的情況下，導體的電阻與導體的長度成_ (2)在材料相同、長度相同的情況下，導體的電阻與導體的橫截面積成_ (3)對于同種導體，材料電阻率相同，對不同種導體，材料電阻率不同，說明導體的電阻與_,正比,反比,材料有關(guān),二、電阻定律 1內(nèi)容：均勻?qū)w的電阻R跟它的長度l成_，跟它的橫截面積S成_ 2公式：_. 3適用條

3、件：溫度一定，粗細均勻的_或濃度均勻的_,正比,反比,金屬導體,電解質(zhì)溶液,三、電阻率 1物理意義：電阻率是反映導體導電性能的物理量，是導體材料本身的_，與導體的形狀、大小_，它的單位是_，國際符號是_ 2計算公式：_.,屬性,無關(guān),歐姆米,m,3電阻率與溫度的關(guān)系 各種材料的電阻率都隨溫度而變化，金屬的電阻率隨溫度升高而_(可用于制造電阻溫度計)；半導體和電介質(zhì)的電阻率隨溫度的升高而_(半導體的電阻率隨溫度變化較大，常用于制作熱敏電阻)；有些合金如錳銅、康銅的電阻率幾乎不受_的影響(可用來制作標準電阻) 4超導現(xiàn)象：當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率_的現(xiàn)象,增大,減小,溫度變化,

4、突然減小到零,【思考】 一個導體的電阻與哪些因素有關(guān)？有什么關(guān)系 【答案】導體的電阻與導體材料的電阻率、長度、橫截面積有關(guān)，而環(huán)境中的溫度也能影響電阻 溫度一定時，粗細均勻的金屬導體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液的電阻跟它的電阻率和長度成正比，跟它的橫截面積成反比對金屬導體電阻隨溫度的升高而增大，而半導體和電介質(zhì)的電阻隨溫度的升高而減小.,電阻定律,【特別提醒】 電流表測量流過導線的電流，故應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表測量導線兩端的電壓，因此應(yīng)與待測導線并聯(lián)但由于待測導線電阻值不是很大，為減小測量誤差，應(yīng)采用電流表外接法，如果電流表內(nèi)接，由于其阻值與待測電阻很接近，這樣測出的電壓應(yīng)為電流表內(nèi)阻兩端電壓與導線

5、兩端電壓之和，將產(chǎn)生較大的誤差,【特別提醒】 (1)導體對電流的阻礙作用，是由于自由電荷在導體中做定向移動時，跟導體中的金屬正離子或原子相碰撞發(fā)生的 (2)電流流經(jīng)導體時，導體兩端出現(xiàn)電壓降，同時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,3應(yīng)用實例滑動變阻器 (1)原理：利用改變連入電路的電阻絲的長度改變電阻 圖213 (2)構(gòu)造：如圖213所示，A、B是繞在絕緣筒上的電阻絲的兩個端點，電阻絲間相互絕緣，C、D是金屬桿的兩個端點，電阻上能夠與滑片P接觸的地方，絕緣漆已 被刮去，使滑片P能夠把金屬桿與電阻絲連接起來,(3)在電路中的使用方法 圖214 結(jié)構(gòu)簡圖如圖214所示，要使滑動變阻器起限流作用時，正確的連接是接A

6、與D或C及B與C或D，即“一上一下”；要使滑動變阻器起分壓作用，要將AB全部接入電路，另外再選擇A與C或D及B與C或D與負載相連，當滑片P移動時，負載將與AP間或BP間的不同長度的電阻絲并聯(lián)，從而得到不同的電壓,2電阻定律只適用于金屬導體和濃度均勻的電解液 3只能在某一特定溫度下應(yīng)用電阻定律計算電阻，溫度變化時不能應(yīng)用，因為電阻率是隨溫度的變化而變化的 4同一段導體在拉伸或壓縮等形變中，其長度和橫截面積都會發(fā)生相應(yīng)的變化，但是總體積不變 白熾燈等純電阻電路，通電時溫度會升高，電阻會發(fā)生相應(yīng)的變化，這些電路的電阻指正常工作時的電阻,【例1】 某同學想要了解導線在質(zhì)量相同時，電阻與橫截面積的關(guān)系，

7、選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導線，進行了如下實驗： (1)該同學經(jīng)實驗測量及相關(guān)計算得到如下數(shù)據(jù)：,請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導線的電阻R與橫截面積S是否滿足反比關(guān)系？(若滿足反比關(guān)系，請說明理由；若不滿足，請寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系) (2)若導線的電阻率5.1107 m，則表中阻值為3.1 的導線長度l_m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),解析：該題是電阻定律的一個變形考查電阻定律是研究電阻和導線長度和橫截面積之間的關(guān)系，采用的方法是控制變量法該題雖然是考查同質(zhì)量的導線的電阻和橫截面積的關(guān)系，仍然可以采用控制變量法進行求解根據(jù)圖表中所給的數(shù)據(jù)，通過計算發(fā)現(xiàn)電阻和導線的橫截面積不成反比要想找出電阻和

8、橫截面積之間的關(guān)系，需要進一步觀察圖表，電阻減小，橫截面積增加，通過上面一問的求解發(fā)現(xiàn)沒有反比關(guān)系，可以猜想電阻和導線的橫截面積的平方成反比，通過計算即可驗證 答案：(1)不滿足R與S2成反比(或RS2常量)(2)19,題后反思 電阻的測量是最常見的考查形式最近幾年在電阻測量問題上產(chǎn)生了很多變形我們首先要了解常規(guī)測量的原理，然后根據(jù)題意找出變形問題的原理，所有的物理實驗必須先確定其實驗原理才能解決問題,解析：根據(jù)第一問提供的數(shù)據(jù)，再根據(jù)百分誤差的表達式，測量值為800 ，而這個測量值應(yīng)該是電壓表內(nèi)阻和待測電阻的并聯(lián)值，可得待測電阻的實際阻值為1 000 ，代入百分誤差公式可得百分誤差為20%.

9、當電流表內(nèi)接時，測量值為待測電阻和電流表的串聯(lián)值，為1 050 ，可得此種情況下的百分誤差為5%. 答案：(1)20%(2)5%,電阻率,二、電阻率與電阻的區(qū)別,【特別提醒】 金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小，在溫度變化不大時，電阻率與溫度是線性關(guān)系；絕緣體和半導體的電阻率一般隨溫度的升高而減小，并且不是線性關(guān)系,題后反思 材料的電阻率與材料本身及溫度有關(guān)，是反映材料導電性能的物理量，但電阻率大電阻不一定大導體的電阻由其材料、溫度及幾何形狀決定，二者不要相混,一只“220 V,100 W”的燈泡工作電阻為484 ，拿一只這種燈泡，來測量它不工作時的電阻應(yīng)是() A等于48

10、4 B大于484 C小于484 D無法確定 【答案】C燈泡不工作時溫度低，燈絲電阻稱為冷態(tài)電阻，其電阻率小，所以冷態(tài)電阻小于工作電阻故選C.,一、螺旋測微器(千分尺)的使用 (1)構(gòu)造：如圖216所示，小砧A和固定刻度G固定在框架F上，旋鈕K和可動刻度H、測微螺桿P連在一起，通過精密螺紋套在G上,綜 合拓 展提 高,圖216,(2)原理：利用螺旋轉(zhuǎn)動將微小的直線位移轉(zhuǎn)化為角度變化(角位移)，并在較大的圓周上對其進行顯示設(shè)螺紋的螺距為0.5 mm，即測微螺桿(可動小砧)在旋鈕轉(zhuǎn)動一周時前進或后退0.5 mm，將可動刻度分為50分格，則每轉(zhuǎn)動兩周就轉(zhuǎn)過100分格，可動小砧變化正好是1 mm，所以它

11、測長度可以精確到0.01 mm. (3)讀數(shù)方法 讀數(shù)公式：d固定刻度上的整毫米或半毫米數(shù)可動刻度上與0刻度線對齊的格數(shù)精確度(0.01 mm),(4)注意事項 讀數(shù)時注意固定刻度上的半毫米刻度線是否露出 可動刻度上讀數(shù)時要估讀一位 最后讀數(shù)以mm為單位，小數(shù)點后應(yīng)有三位數(shù),二、測定金屬的電阻率 (1)實驗?zāi)康?掌握電流表、電壓表的使用原則和讀數(shù)方法，以及滑動變阻器的使用方法 學會正確地使用螺旋測微器，掌握螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則 掌握用伏安法測電阻的方法 掌握測定金屬的電阻率,(3)注意事項 用螺旋測微器測金屬導線的直徑應(yīng)在三個不同位置各測一次，求其平均值 用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導

12、線的有效長度，應(yīng)至少測量3次，求其平均值 本實驗中被測金屬導線電阻較小，因此采用電流表外接法,滑動變阻器采用限流式接法還是分壓式接法，可根據(jù)實驗要求或提供的器材規(guī)格進行選擇 伏安法測電阻時，通電金屬導體的電流不宜過大，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逐漸增大 求R的平均值的兩種方法：,【例3】 在“測定金屬的電阻率”實驗中，某同學進行了如下測量： (1)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度，測量3次，求出其平均值L.其中一次測量結(jié)果如圖217甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻度線對齊，圖中讀數(shù)為_cm.用螺旋測微器測量金屬絲直徑，選不同的位置測量3次，求出其