导体的电阻(原创课件)

第六节、电阻定律预习检查：1、哪些因素影响导体电阻的大小？2、电阻定律的公式是什么？公式中每个物理量的具体含义是什么？3、什么是电阻率，某种导体材料的电阻率与什么因素有关？探究导体电阻与导体长度、横截面积的关系课堂探究：方案一：实验探究1、导体a、b长度不同，比较ab电压之比与它们的长度之比，研究电阻与长度的关系。2、导体a、c截面积不同，比较ac电压之比与它们的截面积之比，研究电阻与截面积的关系。3、导体a、d材料不同，比较a、d的电压是否相等，研究电阻与材料的关系方案一：实验探究1、实验采用了物理学上的研究物理量之间关系常用的一种方法，是什么？2、为什么不需要测量电阻的大小只要测量每个导体两端的电压，比较电压之比就可以得到电阻与长度、截面积、材料的关系？思考讨论：方案一：实验探究如果只有一根金属丝，电压表、电流表、滑动变阻器、导线、电源、开关，你能通过实验研究导体电阻与导体长度的关系吗？思考讨论：方案一：实验探究可以选取长度、材料相同，截面积不同的金属丝，利用相同的电路，测量截面积的大小、电阻的大小，研究电阻与截面积的具体关系方案一：实验探究实验数据的处理：二、理论探究L1、R1L1、R1L1、R1L1、R11.导体的电阻R与长度L的关系1nRR1nLLLLRR11LR（提示从串并联知识去考虑）讨论：123nS0R0nS0SR100SSRRnRR00nSS2.导体的电阻R与横截面积S的关系同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比。SLkR数学表达式：得出结论:SLkR关于比例系数K1、同一种材料K不变，与长度、截面积无关2、不同材料K不同K是一个与导体材料有关的物理量，叫做电阻率电阻定律1.内容：同种材料的导体,其电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻与构成它的材料有关.2.表达式:SLR2、电阻率与温度的关系金属：T半导体：T合金：有些几乎不随t变化标准电阻超导体:某些材料当温度降低到一定温度时=0R=01、纯金属的电阻率小，合金的电阻率大电阻率()怎样学好电阻定律？2、理论和实验依据：3、三种表述：1、研究内容：导体中的电阻跟哪些因素有关系。4、适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体，或浓度均匀的电解液。（1）实验依据。利用控制变量法研究R与L、S的关系。（1）文字表述。同种材料的导体，其电阻R跟它的长度L成正比,跟它的横截面积S成反比．导体电阻与构成它的材料有关。（2）公式表述。SLR（3）图像表述。RLORS-1O（2）理论推导。利用串、并联电路的特点推导R与L、S的关系。是比例常数，它与导体的材料和温度有关，反映了材料的导电性能，称为材料的电阻率。A组能力训练题11.根据电阻定律，电阻率对于温度一定LRSρ的某种金属来说，它的电阻率()A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料的本身特性决定DA组能力训练题22.滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是（）A.若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大B.若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小C.若将b、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大D.若将a、b两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值不变OPdbacADA组能力训练题33.电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是()A.将金属丝拉长至2LB.将金属丝拉长至4LC.将金属丝对折后拧成一股D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍AA组能力训练题44.一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径为d，电阻为R，如果把它拉成直径为d/4的均匀细丝，电阻值将变为（）A．R/16B．16RC．256RD．R/64CA组能力训练题55.有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡灯丝接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是（）A.灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P=I2R，电灯变亮B.灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P=I2R，电灯变暗C.灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据P=U2/R，电灯变亮D.灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据P=U2/R，电灯变暗CA组能力训练题66.两根完全相同的金属裸导线A和B，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，导线B对折后拧成一股，然后分别加上相同的电压，则它们的电阻之比RA:RB为________，相同时间内通过导体横截面的电荷量之比qA:qB为________16:11:16A组能力训练题77、用公式R＝U2/P求出“220V、40W”电灯泡灯丝电阻为1210Ω。用多用电表的欧姆档测得其电阻只有90Ω，下列说法正确的是()A.两个电阻值相差悬殊是不正常的，—定是测量时读数错误B.两个电阻值不同是正常的，因为欧姆表测量电阻时误差大C.两个阻值相差悬殊是不正常的，可能出厂时把灯泡的功率写错了D．两个阻值相差悬殊是正常的，1210Ω是正常工作状态下电阻值(温度较高)，90Ω是常温下的阻值DB组能力训练题11.关于材料的电阻率，下列说法中正确的是()A.把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的1/3B.金属的电阻率随温度的升高而增大C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量BCDB组能力训练题22.一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（）A．R/3B．3RC．R/9D．RDB组能力训练题33.有四个阻值为R的电阻全部使用，经过不同组合可以获得不同阻值的等效电阻，下列阻值中可以获得的阻值为()A.4RB.2RC.RD.0.6RACB组能力训练题44.白炽灯接在220V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压逐渐增大到220V，则下列说法正确的是()A.电流将逐渐变大B.电流将逐渐变小C.每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的D每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的ADB组能力训练题55.甲乙两条铜导线质量之比M甲:M乙=4:1，长度之比为L甲:L乙=1:4，则其电阻之比R甲：R乙为（）A．1:1B．1:16C．64:1D．1:64长度之比为L甲:L乙=1:4，解：则横截面积之比为由电阻定律，其电阻之比为R甲：R乙=1:64DS甲:S乙=16:1，B组能力训练题66.两导线长度之比为1∶2，横截面积之比为3∶4，电阻率之比为5∶6，则它们的电阻之比为______。5∶9解：SLρR.9534216512212121SLSLρρRRB组能力训练题77.已知铜的电阻率小，合金的电阻率大，铂的电阻率随温度有明显变化，锰铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，则在下列空格处填上合适材料：连接电路的导线用______，电炉的电阻丝用______，电阻温度计用______，标准电阻用__________。标准电阻需选ρ随温度变化基本稳定不变的，故选锰铜合金电阻温度计需选ρ随温度变化明显的，故选铂；电炉的电阻丝需选ρ大的，故选合金；电路导线需选ρ小的，故选铜；铜合金铂锰铜合金解：B组能力训练题88.一根长为0.5m的金属丝,横截面积为3.0mm2,在它两端加上0.15V的电压时,通过金属丝的电流为2.0A,该金属丝的电阻率为。4.5×10-7Ω∙m解：Ω075.0A0.2V15.0IURmΩ105.45.0103075.076LRSρB组能力训练题99.输出电压恒定的电源与一根玻璃管中的水银柱组成电路，水银柱中通过的电流为0.1A，今将这些水银倒进另一根玻璃管中，管的内径是原来的2倍。重新与该电源组成电路，则流过水银柱的电流为______.水银柱的横截面积变为原来的4倍，则高度变为原来的1/4，由电阻定律，电阻变为原来的1/16，电压恒定，所以流过水银柱的电流增大为原来的16倍，即1.6A.1.6A解：B组能力训练题101243RR220V图（a）1243124312431243CABD图（b）10.有一只家用电熨斗，其电路结构如图（a）所示，图中1、2、3、4是内部4个接线柱，改变内部接线方式可使电熨斗获得低、中、高三个不同的温度档。图（b）是它的四种不同的接线方式，其中能获得低档温度的连接方式是图（b）中的，能获得高档温度的连接方式是图（b）中的。DB返回课堂互动讲练对电阻和电阻率的理解例1关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是()A．把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B．由ρ＝RSl可知，ρ与R、S成正比，ρ与l成反比C．材料的电阻率随温度的升高而增大D．对某一确定的导体当温度升高时，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大返回【思路点拨】导体的电阻由ρ、l、S共同决定，而ρ是由导体的材料和温度决定的．【精讲精析】导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，则A、B、C错．若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑体积和形状的变化，其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，则D选项正确．【答案】D返回【题后反思】电阻率与电阻是两个不同的概念，电阻率与材料和温度有关，而导体电阻R＝ρlS既与材料有关，还与l、S有关．另外，不同材料的电阻率随温度变化而变化的情况不同，金属的电阻率随温度升高而增大，绝缘体、半导体的电阻率随温度升高而减小，而有一些合金的电阻率又几乎不变．返回变式训练1关于电阻率的正确说法是()A．电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关B．电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关C．电阻率大的导体，电阻一定很大D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计返回解析：选B.电阻率反映材料导电强弱，只与材料及温度有关，与导线的长度l和横截面积S无关，故A错，B对．由R＝ρlS知ρ大，R不一定大，故C错．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，用来制标准电阻，故D错．返回在相距40km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10V，电流表的示数为40mA，求：发生短路处距A处有多远？电阻定律的应用例2返回【精讲精析】如图2－6－1所示，设发生短路处距离A处有xm，据题意知，A、B两地间的距离l＝40km，电压表的示数U＝10V，电流表的示数I＝40mA＝40×10－3A，R总＝800Ω.图2－6－1返回根据欧姆定律I＝UR可得：A端到短路处的两根输电线的电阻Rx＝UI＝1040×10－3Ω＝250Ω①根据电阻定律可知：Rx＝ρ2xS②A、B两地输电线的电阻为R总＝ρ2lS③由②/③得RxR总＝xl解得x＝RxR总l＝250800×40km＝12.5km.返回【答案】12.5km【规律总结】本题为应用部分电路欧姆定律和电阻定律解决实际问题的题目．解题中要注意画出等效电路图，要明确欧姆定律算出的电阻为A端到短路处的两根输电线的电阻，也就是25km输电线的电阻，不要搞错．返回变式训练2如图2－6－2所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc.当将A与B接入电压为U(V)的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U(V)的电路中，则电流为()A．4IB．2IC.12ID.14I图2－6－2返回解析：选A.设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则有S1S2＝12.AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有R1R2＝ρlabS1ρlbcS2＝41，电流之比I1I2＝R2R1＝14，I2＝4I1＝4I.返回测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右，实验步骤如下：(1)用米尺测量金属导线的长度，测三次，求出平均值L，在金属导线的不同位置用________测量直径，求出平均值d.测定金属丝的电阻率例3返回(2)用伏安法测量金属导线的电阻R.试