高中物理人教新课标选修3-1课件：第2章 恒定电流2.6

物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）6．导体的电阻物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）知识自学区物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）影响导体电阻的因素1．探究与导体电阻有关的因素(1)电阻丝横截面积的测量：把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出它的______，除以______，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积．宽度圈数物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）(2)电阻丝长度的测量：把电阻丝拉直，用________量出它的长度．(3)电阻的测量：连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压U和通过电阻丝的电流I，由R＝UI计算得到．刻度尺物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）2．实验探究项目内容实验目的探究导体电阻与_____、_________、材料的关系实验电路实验方法___________法：在长度、横截面积、材料三个因素中，b、c、d与a分别有一个因素不同实验原理串联的a、b、c、d电流_______，电压与导体的电阻成______，测量出它们的电压就可知道电阻之比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素长度横截面积控制变量相等正比物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）3.逻辑推理影响电阻的因素(1)导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻与长度成______．关系式：R1R2＝l1l2(2)导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻与横截面积成_______．关系式：R1R2＝S2S1正比反比物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）(3)导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）导体的电阻1．导体的电阻(1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成_____，与它的横截面积成______，还与构成导体的材料有关．(2)公式：R＝ρlS.l表示导体的长度，S表示横截面积，ρ是________，表征材料的导电性能．2．电阻率(1)物理意义：电阻率ρ是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．正比反比电阻率物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）(2)大小：ρ＝RSl.(3)单位是欧姆·米，符号为_______.(4)电阻率与温度的关系：各种材料的电阻率都随温度的变化而变化．①金属的电阻率随温度升高而增大，可用于制造电阻温度计．②有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻．③各种金属中，银的电阻率最小，其次是铜、铝，合金的电阻率大于组成它的任何一种纯金属的电阻率．Ω·m物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）【思一思·判一判】(1)导体的横截面积越大，电阻越小．()(2)材料相同的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大．()(3)导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关．()(4)由ρ＝RSl知，导体电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比．()(5)电阻率是由导体材料本身决定的．(答案：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）要点探究区物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）对电阻定律的理解1．应用公式R＝ρlS时应注意的问题公式R＝ρlS计算出来的电阻是某一特定温度下的电阻，因为电阻率ρ随温度变化而变化．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）2．R＝ρlS与R＝UI的比较公式R＝ρlSR＝UI区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻由导体的哪些因素决定，可以说R与l成正比，与S成反比提供了测定电阻的手段，并不能说电阻与U和I有关系只适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液适用于纯电阻元件物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）联系R＝ρlS对R＝UI补充说明了导体的电阻不取决于U和I，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积3.应用实例——滑动变阻器(1)原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）(2)滑动变阻器的连接方法：滑动变阻器结构简图如图所示．①限流式连接滑动变阻器：连接方法是接在A与D或C(也可以接在B与C或D)，即“一上一下”；当滑片P移动时，接入电路的电阻丝的长度变化，从而引起电阻丝的电阻发生变化，电路中的电流相应发生变化．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）②分压式连接滑动变阻器：连接方法是将AB全部接入电路，另外再选择A与C或D(或者是B与C或D)与负载相连．当滑片P移动时，负载将与AP间或BP间不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电压．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）给装在玻璃管内的水银柱加一电压，使通过水银柱的电流为0.1A，若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内，接在同一电压上，通过水银柱的电流为多少？思路图解：解答本题时应按以下思路分析：物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）解析：设水银柱在两种情况下的电阻分别为R1、R2，对应的长度、横截面积分别为l1、l2、S1、S2，由电阻定律得R1＝ρl1S1R2＝ρl2S2在两种情况下水银的体积相同，所以有l1S1＝l2S2物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）又因为S1＝πd2，S2＝π(2d)2所以S2＝4S1，l1＝4l2代入电阻计算式得R1＝16R2由欧姆定律得U＝R1I1＝R2I2所以I2＝16I1＝1.6A答案：1.6A物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）公式R＝ρlS的应用策略(1)公式R＝ρlS中的l是沿电流方向的导体长度，S是垂直电流方向的横截面积．(2)一定几何形状的导体电阻的大小与接入电路的具体方式有关，在应用公式R＝ρlS求电阻时要注意导体长度和横截面积的确定．(3)一定形状的几何导体，当长度和横截面积发生变化时，导体的电阻率不变，体积不变，由V＝Sl可知l和S成反比．这是解决此类电阻变化问题的关键．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）1－1：如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝10cm，bc＝5cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1A；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为()A．4AB．2AC.12AD.14A物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）解析：设将A与B连入电路时，电阻为R1，C与D连入电路时，电阻为R2，金属片厚度为h.由电阻定律R＝ρlS得R1＝ρabbc·h，R2＝ρbcab·h所以R1∶R2＝4∶1故由I＝UR得电流之比I1∶I2＝R2∶R1所以I2＝4I1＝4A答案：A物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）电阻率1．电阻与电阻率的比较电阻R电阻率ρ物理意义导体电阻越大，导体对电流的阻碍作用越大，反之亦然材料的电阻率越小，导电性能越好，反之亦然决定因素导体的长度、横截面积和材料决定于材料和温度忽略温度影响导体一定，电阻一定，与两端电压和通过的电流无关材料一定，电阻率一定，与材料的长度和横截面积无关关系R＝ρlS物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）2.对电阻率的理解(1)电阻率是表征材料导电性能的物理量．(2)电阻率在数值上等于用某种材料制成的长1m、横截面积为1m2的导线的电阻值．(3)电阻率与温度有关．例如金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率随温度的升高而减小．(4)超导现象：当温度降低到一定温度时，某些材料的电阻率突然减小到零的现象．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）关于电阻率，下列说法正确的是()A．纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率很大B．纯金属的电阻率随温度的升高而减小C．将一根导线等分为二，则其半根导线的电阻和电阻率都为整根导线的二分之一D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）解析：对各选项的分析如下：选项诊断结论A一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大，绝缘体的电阻率最大√B纯金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计×C电阻率ρ的大小与材料的长度无关，而电阻R与长度成正比，因此电阻率ρ不变，电阻R变为二分之一×D电阻率大表明材料导电性能差，不能表明导体对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻还跟导体的长度、横截面积有关×答案：A物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）2－1：对于一根阻值为R的均匀金属丝，下列说法中正确的是()A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它制作标准电阻C．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0，则任一状态下的UI比值不变D．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）解析：金属丝的电阻率越小，其导电性能越好，A错误；某些合金的电阻率几乎不受温度的影响，可制作标准电阻，B正确；金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大，当金属丝两端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大，因而R＝ρlS＝UI将逐渐增加，C错误；D中这种现象叫超导现象，D正确．答案：BD物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）测定金属的电阻率1．实验原理(1)把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R(R＝UI)．电路原理如图所示．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）(2)用毫米刻度尺量得金属丝接入电路的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S.(3)利用电阻定律R＝ρlS，得金属丝电阻率ρ＝RSl.2．实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表和直流电压表、滑动变阻器(阻值范围0～50Ω)、电池组、开关、被测金属丝、导线若干．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）3．实验步骤(1)直径测定：取一段新的金属丝紧密绕制在铅笔上，用毫米刻度尺测出它的宽度，除以圈数，求出金属丝的直径d.或者用螺旋测微器直接测量．计算出金属丝的横截面积S＝πd24.(2)电路连接：按如图所示的电路原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路．物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）物理选修3-1第二章恒定电流知识自学区要点探究区达标检测区课时作业（十三）(3)长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l.(4)U、I测量：把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S.物