第2节 电阻
新人教版高中物理必修三第十一章第2节导体的电阻
总结反思
1.公式 R=UI 和公式 R=ρSl 的比较 (1)R=ρSl ,电阻的决定式,说明了电阻由导体的电阻率 ρ、 长度 l、横截面积 S 决定。适用于粗细均匀的金属导体或浓度均 匀的电解液等电阻的计算。 (2)R=UI ,电阻的定义式,在常温下,某电阻阻值确定,电 压 U 和 I 成正比。
①有些合金的电阻率几乎不受温度变化影响,常用来制作标准电阻。 ②金属的电阻率随温度的升高而增大,可制作电阻温度计。 ③当温度降低到特别低时导体电阻可以降到 0,这种现象叫作超导现象。
四、导体的伏安特性曲线
1.导体的伏安特性曲线:用横坐标表示电压 U,用纵坐标表示电流 I,这样 画出的 I-U 图像叫作导体的伏安特性曲线。
示,可知两电阻 R1∶R2 等于( )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶ 3 D. 3∶1
答案:A
[变式训练 3-2]小灯泡的伏安特性曲线如图中的 AB 段(曲线) 所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了( )
A.5 Ω B.10 Ω C.1 Ω D.6 Ω
答案:B
谢谢观看!
答案:B
[变式训练 1-1]如图所示,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 的电路中时,电流为 I;若将 C 与
D 接入电压为 U 的电路中,则电流为( )
A.4I
B.2I
C.12I
D.14I
答案:A
总结反思
1.长方体导体电阻的理解 如图所示为一块长方体铁块,若通过电流为 I1,则 R1=ρbac; 若通过电流为 I2,则 R2=ρacb。
[例 1]如图所示,a、b、c 为同一种材料做成的电阻,b 与 a 的长 度相等,b 的横截面积是 a 的 2 倍;c 与 a 的横截面积相等,c 的长度 是 a 的 2 倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是( )
高中物理人教版必修第三册教案:第十一章 第二节 导体的电阻
第十一章电路及其应用导体的电阻教学设计一、知识与技能1.通过实验探究知道影响导体电阻的因素。
2.理解电阻率的概念及物理意义,了解电阻率与温度的关系。
二、过程与方法1、经历决定导体电阻的因素的探究过程,体验运用控制变量法研究物理问题的思维方法。
体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研究方法。
2、理解电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系。
通过对不同材料电阻率的介绍,加强学生理论联系实际的意识和安全用电的意识三、情感态度与价值观通过生产中的应用,培养他们交流沟通的能力,提高理论与实践相结合的能力。
1、通过实验探究知道影响导体电阻的因素。
(重点)2、掌握导体电阻的计算公式。
(重点)3、理解电阻率的概念及物理意义,了解电阻率与温度的关系。
(难点)4、知道导体的伏安特性曲线,知道线性元件和非线性元件。
(难点)课件一、导入新课:【教师引入课程】为了减小输电线上电能的耗损,人们尽量把输电线做得粗一点,这是因为导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。
那么,它们之间的定量关系是怎样的呢?二、讲授新课:1、电阻【教师引导】回顾初中学过的欧姆定律的内容。
选取一个导体,研究导体两端的电压随导体中的电流的变化情况。
观察导体A 、B 的U-I 图像。
【教师补充】从图中可以看出,同一个金属导体的U-I 图像是一条过原点的直线。
同一个导体,不管电流、电压如何变化,电压跟电流之比都是一个常量,这个结论可以写成UR I。
R 是一个只跟导体本身性质有关而与通过的电流无关的物理量。
图中不同导体U-I 图像的倾斜程度不同,表明不同导体的R 值不同。
【小结】电阻是反映导体对电流的阻碍作用的物理量,是导体两端的电压与导体中电流的比值。
2、影响导体电阻的因素【教师提问】导体的电阻到底与导体的哪些因素有关?通过实验来研究导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料之间的关系。
【实验】研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系 【实验探究】(1)电阻丝横截面积、长度和电阻的测量a .横截面积的测量:把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上,用刻度尺测出多匝的宽度,然后除以圈数,得到电阻丝的直径,进而计算出电阻丝的横截面积。
高中物理第2节 电阻定律优秀课件
3.超导应用的障碍:低温的获得和高温超导材料的获得. 4.超导材料的应用:超导输电,超导发电机、电动机、 超导电磁铁, 超级计算机等.
超导磁悬浮
高温超导变压器
电阻定律的理解及应用
[典例] 两根完全相同的金属裸导线 A 和 B,如果把导线 A 均 匀拉伸到原来的 2 倍,电阻为 RA,导线 B 对折起来,电阻为 RB, 然后分别加上相同的电压,求:导线 A 和 B 的电阻值之比。
考例 如下图所示为滑动变阻器示意图,下列说法
中正确的是( BC)
❖ A.a和b串联接入电路中,P向右移动时电流增大 ❖ B.b和d串联接入电路中,P向右移动时电流增大 ❖ C.b和c串联接入电路中,P向右移动时电流增大 ❖ D.a和c串联接入电路中,P向右移动时电流增大
变式 3 如图所示是插头式电阻箱的结构示意图, 下列说法正确的是( )
[思路点拨] 导体的电阻由 ρ、l、S 共同决定,在同一段 导体的拉伸或压缩形变中,导体的横截面积、长度都变,但总 体积不变,电阻率不变。
[解析] 导线的形状改变后,其总体积不变,电阻率也不 变。设导线 A 和 B 原来的长度为 l,横截面积为 S,电阻为 R, 则 lA=2l,SA=S2,lB=2l ,SB=2S。
(5)电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大。
(× )
四、导体、绝缘体和半导体(P49)
电阻定律适用于任何均匀的柱体材料,只是不同材料 的电阻率差异很大。
导体的电阻率很小,绝缘体的电阻率很大,有些材料 的导电性能介于导体和绝缘体之间,称为半导体。
半导体的特性:改变半导体的温度、受光照射、在半 导体中掺入微量杂质等,都会使半导体的导电性能发生显 著的变化,这些性能是导体和绝缘体没有的.
a 1
2019_2020学年高中物理第2章电路第2节对电阻的进一步研究课件粤教版选修3_1
2.如图甲所示为某同学探究额定电压为2.5 V的小灯泡的 IU图线实验电路图.
(1)根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路 连接成完整实验电路.
(2)开关S闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片应该置于 ________(选填“A端”“B端”或“AB正中间”).
(3)已知小灯泡灯丝在27 ℃时电阻值约为1.5 Ω,并且其电 阻值与灯丝的热力学温度成正比(热力学温度T与摄氏温度t的关 系为T=273+t).根据图丙中画出的小电泡IU特性曲线,估算 该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为________℃.(保留两 位有效数字)
鸟儿可以自由自在地栖息在高压电线上而不会遭电击,这 是为什么?一些被食蛇鸟捕获的蛇从高空掉下来,刚好落到两 条高压线上,蛇会触电死亡,而且还容易引发线路故障,这又 是怎么回事?
【答案】原因是鸟儿栖息在高压线的一根电线上,没有构 成回路,也就无电流从它们的身体流过,所以不会触电.被食 蛇鸟捕获的蛇从高空掉下来,刚好落到两条高压线上时,蛇身 与两条高压线就构成了电流的通路,有电流从蛇的身体流过, 因此蛇会触电死亡.有时可能形成短路或部分短路,由于电压 很高,电路中有极强的电流通过,将保险丝烧断,引发线路故 障.
(2)临界值计算法:当内外接法相对误差相等时,有RRAx =RRVx , 所以 Rx= RARV为临界值.当 Rx> RARV(即 Rx 为大电阻)时用 内接法;当 Rx< RARV(即 Rx 为小电阻)时用外接法;Rx=
RARV,内、外接法均可. (3)实验试触法:按右图接好电路,让
电压表一根接线 P 先后与 a、b 处接触一 下,如果电压表的示数有较大的变化(电 流表的分压作用明显),而电流表的示数变化不大(电压表分流 作用不大),则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大 的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法.
人教版九年级物理 第十七章第2节欧姆定律(共25张PPT)
的 从而达到 多次实验寻找普遍规律 的目ຫໍສະໝຸດ 3、电阻中的电流跟电阻的关系:
当导体两端的电压一定时,导体中
的电流跟导体的电阻成反比。
4、在此实验中采用了 控制变量方法。应该保 证 电压 保持不变。改变电阻两端的电压
更好更方便的方法是使用 滑动变阻器。
所以在此电路中的滑动变阻器的作用是
(1) 保护电路
;
(2) 保证定值电阻两端的电压不变。
答:它们并联的等效电
阻是 2
电路中的电流是
1 .5 A 。
50 8
5 并
D
串 60
课堂小结
R1
R2
U1
U2
串联电路: 电流:I1=I2=I总 电压:U1+U2=U总 电阻:R1+R2=R总
R2
并联电路:
R1
电流:I1+I2=I总 电压:U1=U2=U总
电阻: 1 1 1
R1 R2 R总
1 R1
+
1 R2
=
1 R总
结论: 并联电路总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。 并联电路的总电阻比其中任何一个电阻都小。
如图所示,为某一型号的汽车油量显示装置示意图, 它能自动测定汽车油量的多少。R是滑动变阻器,油 量表相当于( 电流表),从油量表指针所指的刻度, 就可以知道油量的多少,装置中应用了许多的物理知 识,请说出其中的三个物理知识。
(当电源电压小于电压表的量程时)
答:电压表的电阻非常大,根据
I
U R
,当电
压U一定时,由于电阻大,所以通过电压表的
电流会很小,所以可以直接接在电源两极上。
在研究电流跟电压、电阻之间关系的实验中,通过改 变电路中的电压和电阻,分别测得了如下两组数据:
第2节 测量电阻九年级上册物理教科版
电压U/V
2.0 2.5 3.0
电流I/A
0.20 0.24 0.30
待测电阻 R/Ω
10.0
10.4 10.0
平均值
10.1
对一个未知电阻,用电压表测出它两端的电压U,用 电流表测量通过它的电流I,应用欧姆定律,就可求出其电 阻值。这种测量电阻的方法叫做伏安法。
伏安法是测量电阻的一个基本方法。
设计实验 实验原理
RU I
滑动变阻器在伏安法测电阻实验中的作用:保护电路; 改变被测电阻两端的电压,进行多次测量。
实验步骤 (1)接照电路图连接好实验电路。 (2)移动滑动变阻器的滑片,分别读出三组电流表、电压表
的示数,记录在实验表格中。 (3)利用公式R=U/I计算出电阻的阻值,然后对多次实验的
量出未知电阻Rx阻值的电路是
( C)
A.只有① B.只有②③ C.只有①②③ D.①②③④都可以
③
④
1.伏安法测电阻
实验原理 实验步骤 实验结论
2.电压-电流图像
缺少电压表:安阻法 3.特殊测量法
缺少电流表:伏阻法
(2)按照图甲电路,将图乙中 的滑动变阻器正确连入电路.
(3)连接电路时,开关必须__断__开__,正确连接电路后闭 合开关前,滑动变阻器的阻值应处于__最__大__值。
(4)闭合开关,将图乙中的滑动变阻器滑片向左移动时,电流 表示数会__变__大____,当滑片滑到某一位置时,电流表的示数 为0.5 A,电压表示数如图丙所示,由此可知被测电阻的阻值 R=____5____Ω。
第五章 欧姆定律
第2节 测量电阻
1.学习一种电阻的测量方法——伏安法,进一步熟悉电压表、 电流表的使用方法.
第2节 电阻定律
实验电路图
实验示意图
结论:
同种材料,S一定,电阻R与L成正比
R ∝L
同种材料,L一定,电阻R与S成反比
1 R S
理论探究
电阻串联
R∝L
电阻并联
1 R S
实验探究与理论推导
横截面积 同种材料 相同
Rl
1 S
长度相同 R 不同材料 S相同 l相同
l R S
l Rk S
电阻不同 电阻与材 k由导体 料有关 材料决定
第2节 电阻定律
成都七中 物理组 邱明章
讨论与交流
导体总有一定的长度和横截面积,构成导体的材料也 可能不同。那么导体的电阻与其长度、横截面积及构成 它的材料有关吗?
(1)要解决这一问题,你打算如何进行实验探究? (2)如何测量导体的长度、横截面积和电阻?
实验操作: 1.导体横截面积的测量 2.导体长度的测量 3.导体电阻的测量
RS l
导体、绝缘体和半导体
1、导体 2、绝缘体 电阻率10-8半导体
电阻率10-5~106 Ω· m
热敏电阻
光敏电阻
Ω·m
3、纯金属的电阻率小,合金的电阻率大
表:几种常见导体材料在27℃时的电阻率
材料 银 铜 铝 钨 汞 铁 碳 锰铜合金 康铜 镍铬合金 ρ/(Ω· m) 1.6×10-8 1.7×10-8 2.7×10-8 5.7×10-8 9.8×10-8 1.0×10-7 3.5×10-5 4.4×10-7 5.0×10-7 1.0×10-6
l R S
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.
l 2、表达式: R S
第1部分 第二章 第2节 电阻定律
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(1)本题中确定薄膜导电的 L 和 S 时应用的是一种展开 法,这种方法仅适用于 D≫d 的情况。 π π 2 (2)薄膜导电的横截面积 S 也可以推导: S= (D+2d) - 4 4 D2=πDd+πd2。因 D≫d,故 S≈πDd。
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测量液体的电阻率,工业上采用一种
称为“电导仪”的仪器,其中一个关键
部件如图2-2-5所示,A、B是两片 面积为1 cm2的正方形铂片,间距为 d=1 cm,把它们浸在待测液体中, 图2-2-5
若通过两根引线加上一定的电压U=6 V时,测出电流I=
1 μA,则这种液体的电阻率为多少?
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U 6 解析:R= I = -6 Ω=6×106 Ω 10 由题意知:l=d=10-2 m,S=10-4 m2 l 由 R=ρS得
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[解析]
U 由欧姆定律可得 R= I ,沿着 L
的方向将膜层展开,如图所示,则膜层等效 为一电阻,其长为 L,横截面积为管的周长 ×厚度 d。 l 由电阻定律 R=ρS可得 L ρL R=ρ D = , πDd 2π · d 2 U ρL UπDd 则I= ,解得 ρ= IL 。 πDd
[答案] U I UπDd IL
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l SR d2 (4)根据电阻定律 R=ρS有 ρ= l ,S=π( ) , 2 U πd2U 由欧姆定律有 R= I ,整理得 ρ= 。 4lI
答案:(1)米尺 πd2U (4) 4lI (2)螺旋测微器 (3)见解析图
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[自学教材]
1.内容 同种材料的导体,其电阻 R 与它的长度 l 成材料 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.公式
l ρS 。 R=
第二章 电阻电路分析
is
解:假设 us 对 u 的响应 u' K1us 为 i 对 u 的响应为 u' ' K i
s 2 s
+
us
-
N
R
u
-
则 u u'u' ' K1us K2is 代入已知条件解得 K1 2 , K2 1.5 则 us 1V , is 2A 时,u = 1V。
节点2: u2 10 节点3: ( 1 3 1 4 ) u3 1 4 u2 1 解得: u1 4V , u2 10V , u2 6V 则:
4
i
u2 u3 1A 4
u u13 1A 1 u1 u3 1V 3V
例5:解法二
解:当外界电路一定时,电源 流出的电流也是一定的。
线性有源 二端网络 N
i2
+
us 2
-
其中, Rii 称为网孔 i 的自电阻,是网孔 i 中所有电阻之和,取“+”。
Rij (i j ) 称为网孔 i 与网孔 j 的互电阻,是网孔 i 与网孔 j共同电阻
之和。若流过互电阻的网孔电流方向相同,取“+”;反之取“-”。
usii 称为网孔 i 的等效电压源,是网孔 i 中所有电压源的代数和。当网孔
i1
+
R1 l1
a
i2 i4 R4
R2 l2
b
i3
R3
-
i5 R5
l3
u s1
-
us 2
+
c 列出节点的KCL方程
a: b: c:
l1 : l2 : l3 :
i1 i2 i4 0
第二章 第2节电阻定律
B.若将a、d两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值减小
C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时,必须连入三个接线柱 D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
16
课前自主梳理
课堂互动探究
课时达标训练
解析
若将a、c两端连在电路中,aP部分连入电路,则当滑片OP向右滑动时,该
课堂互动探究
课时达标训练
[针对训练1] 如图3所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc,当将A与B接入电路 或将C与D接入电路中时电阻之比RAB∶RCD为( )
图3
A.1∶4 B.1∶2 C.2∶1 D.4∶1
14
课前自主梳理
课堂互动探究
课时达标训练
解析
S1 lbc 1 设沿 AB 方向横截面积为 S1,沿 CD 方向横截面积为 S2,则有 =l = 。根 S2 ab 2
(2)电阻丝长度的测量 刻度尺 量出它的长度l。 把电阻丝拉直,用_________
2
课前自主梳理
课堂互动探究
课时达标训练
(3)电阻的测量
按如图1所示电路图连接电路,闭合开关后,测量电阻丝两端的电压 U和通过电阻 U R= I 计算得到电阻。 丝的电流I,由__________
图1
3
课前自主梳理 课堂互动探究 课时达标训练
5
课前自主梳理 课堂互动探究 课时达标训练
四、导体、绝缘体和半导体
导体
导电性能 好
绝缘体
差 约108~1018 陶瓷、塑料、橡胶
半导体
介于导体和绝缘体之间 10-5~106 锗、硅、砷化镓、锑化铟等
电阻率(Ω·m) 约10-8~10-6 实例 各种金属、电 解质溶液等 导线等
第11章 第2节 导体的电阻 —新教材人教版(2019)高中物理必修第三册课件
第十一章 电路及其应用
物理(必修 · 第三册 RJ)
探究 三
电阻和电阻率的区别和联系
情境导入
情景:2019年5月23日国之重器:时速600公里高速磁悬浮试验样车 在青岛下线。磁悬浮列车是利用高温超导技术制成的。高温超导体通常 是指在液氮温度(77 K)以上超导的材料。目前,科学家们已在250 K(-23 ℃)温度下实现了氢化镧的超导性。这项成果使我们真正意义上接近了室 温超导。
中的电阻
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第十一章 电路及其应用
两个公式 区别联系
R=UI
物理(必修 · 第三册 RJ)
R=ρSl
区别 联系
提供了一种测 R 的方法: 提供了一种测导体的 ρ 的方法: 只要测出 U、I 就可求出 R 只要测出 R、l、S 就可求出 ρ
适用于纯电阻元件
适用于粗细均匀的金属导体或浓 度均匀的电解液、等离子体
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第十一章 电路及其应用
物理(必修 · 第三册 RJ)
典例剖析
典例 1 对于电阻与欧姆定律的理解,下列说法中错误的是( C ) A.由 I=UR知通过电阻的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成 反比 B.由 U=IR 知对一定的导体,通过它的电流越大,它两端的电压也 越大
C.由 R=UI 知导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成 反比
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第十一章 电路及其应用
物理(必修 · 第三册 RJ)
课内互动探究
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第十一章 电路及其应用
探究 一
导体的电阻与欧姆定律
物理(必修 · 第三册 RJ)
情境导入
如右图所示的图像为金属导体A、B的UI图像,思 考:
(1)对导体A(或导体B)来说,电流与它两端的电压 有什么关系?U与I的比值怎样?
11.2导体的电阻(教学设计)高二物理(人教版2019)
第2节导体的电阻教学设计【提问】导体中的电流跟导体两端的电压有何关系?怎样设计电路进行探究?【讲述】介绍分压电路。
测量电路:测导体B的电流、电压。
控制电路:(分压电路)可以提供从零开始连续变化的电压。
【例】对照分压电路电路图连接实物。
指导学生进行实验操作。
【提问】怎样处理数据?【提问】能得出怎样的结论?这一定值被称为电阻。
【讲述】电阻反映导体对电流的阻碍作用,是导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值。
定义式为:R=UI注意:R只与导体本身性质有关。
单位:国际单位:欧姆(Ω)换算关系:1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω【播放视频】探究电流与电压的关系。
【提问】初中所学的欧姆定律的内容、表达式、适用条件是什么?注意区分关于电流的另外两个公式:定义式:I=Qt决定式:I=nqSv【讲述】对欧姆定律的理解:①欧姆定律是一个实验定律,是在金属导电的基础上总结出来的,定律中的电压U、电流I必须是相对于同一个导体或同一段电路而言的。
②应用公式时,应注意公式中的三个物理量I、U、R是对应于同一纯电阻电路中同一时刻的值。
,R不变时,U与I成正比,③对R=UIR=∆U。
∆I【提问】以下图像的斜率有何含义?IU图被称为导体的伏安特性曲线。
【提问】上述图像可以是曲线吗?若是曲线又反映了什么特点?【讲述】符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。
不符合欧姆定律的导体和器件,电流和电压不成正比,伏安特性曲线不是直线,这种电学元件叫做非线性元件。
【提问】由上述实验表明了什么?→R=U只是提供了一种测电阻的方I法:伏安法。
【提问】怎样设计实验定量研究这些因素对电阻大小的影响?a和b:长度l不同,横截面积S,材料相同。
a和c:横截面积S不同,长度、材料相同。
a和d:材料不同,长度、横截面积相同。
指导学生进行实验操作和分析数据。
【提问】由此实验可以得出哪些结论?【播放视频】探究影响导体电阻大小的因素。
第2节绝缘电阻、吸收比、泄漏电流的测量
减。因此,能揭示绝缘整体受潮、局部严重受潮、存在 贯穿性缺陷等情况。但有局限性。
对于某些大型被试品,用测“吸收比”的方法来替代
原理:令 t 15s 和t 60s 瞬间的两个电流值的 I15 和 I 60 比值。
K1
R60 R15
I 15 I 60
(4-12)
R60 已经接近于稳态绝缘电阻值 R ,K1 恒大于1, 越大表示吸收现象越显著,绝缘性能越好。
测量绝缘电阻最常用的仪表为手摇式兆欧表
图4-1是利用手摇式兆欧表测量三芯电力电缆绝缘电 阻的接线图,也表示了它的测量原理。
➢兆欧表有三个接线端子:线路端子(L)、接地 端子(E)和保护(屏蔽)端子(G)。
➢被试绝缘接在端子L和E之间,而保护端子G的作用 是使绝缘表面泄漏电流不要流过线圈 LA 测得的绝缘 体积电阻不受绝缘表面状态的影响。
C1 C2 2 (R1 R2 )R1R2
C1 C2 2 R1R2 R2C2 R1C1 2 e t
(4-11)
➢测量绝缘电阻时,其值是不断变化的;t无穷时刻, 等于两层介质绝缘电阻的串联值。
➢通常所说的绝缘电阻均指吸收电流衰减完毕后 的稳态电阻值。
➢受潮时,绝缘电阻显著降低,I g 显著增大, ia 迅速衰
三、泄漏电流的测量
反映绝缘电阻值,但有一些特点:
➢加在试品上的直流电压比兆欧表的工作电压高得多。 故能发现兆欧表所不能发现的缺陷。
➢施加在试品上的直流电压是逐渐增大的,这样就可 以在升压过程中监视泄漏电流的增长动向。 ➢在电压升到规定的试验电压值后,要保持1min再读 出最后的泄漏电流值。当绝缘良好时,泄漏电流应保 持稳定,且其值很小。
小结
➢绝缘电阻是一切电介质和绝缘结构的绝缘状态最 基本的综合特性参数。
高二物理 第14章第2节 电阻定律 电阻率课件
解析:选 D.设电阻板厚度为 d,当端点Ⅰ、Ⅱ接 入电路时,导体长为 L2,横截面积为 L1d,根据 电阻定律:RⅠⅡ=ρSl =ρLL12d;同理,RⅢⅣ=ρSl′′=
ρLL21d.所以 RⅠⅡ∶理和应用 例如3 图14-2-5所示为滑动变阻器的原理示
路的有效长度,通过滑片滑动时长度的变化判断
电阻的变化.
【解析】 滑动变阻器共有四个接线柱和一个滑 片,金属杆上的两个接线柱(图中的c和d)与滑片P 可视为同一个等电势点,因此滑动变阻器问题的
关键在于先认清串联接入电路的电阻丝是哪一段 (看与电阻丝相连的两个接线柱a和b是谁接入电 路),然后从滑片P的移动方向判定接入电路的电 阻丝是变长了还是变短了,再根据电阻定律判定 电阻是变大了还是变小了.
当a和c或a和d接入电路且P向右移动时,串联接 入电路的有效电阻丝增长,电阻增大,电流减小, 因此D错,当b和c或b和d接入电路且P向右移动时, 接入电路的有效电阻丝变短,电阻变小,电流变 大,B、C都对.当a和b串联接入电路时,无论P 向何方移动,接入电路的电阻丝长度不变,电阻 不变,电流就不变,A错. 【答案】 BC
变化,必须选用分压电路.
课堂互动讲练
类型一 对电阻率的理解 例1一个标有“220 V,60 W”的白炽灯泡,加上
的电压U由零逐渐增大到220 V.在此过程中,电 压U和电流I的关系可用图象表示.如图14-2-3 所示的四个图象中肯定不符合实际的是( )
图14-2-3
【解析】 灯泡在电压增大的过程中,灯丝中的
二、公式 R=ρSl 与公式 R=UI 的区别是什么? 电阻定律的公式 R=ρSl 是导体电阻的决定式,
它表明导体的电阻由导体材料的电阻率、导体的 长度和横截面积决定.虽然导体的电阻还与温度 有关,但是在温度变化不大的情况下,一般不考 虑温度对电阻的影响.
第2节电阻丝式应变传感器
2.4 金属丝式应变传感器测量电路
3、电桥误差分析
当仅桥臂AB单臂工作时,输出电压为
Ug
(R1 R)R4 R2R3 (R1 R R2 )(R3 R4 )
R>>ΔRi
Ug
E R
Ug
4
R
ER E 4R 2R 4
E 4
R
R
K
1
1 2
R R
1
E 4
K
(1
1 2
1
K
)
根据泰勒级 数展开
R1 = R2 =R R3 = R4 =R′
A(R R1t )R (R R2t )R
A(RR R1t R RR R2t R)
ΔR1t =ΔR2t
USC A (R1 R1t R1K )R4 (R2 R2t )R3 ARRK图2-7 桥路补偿法 )R3 ARRK
条件: (1)应变片相同;
图2-1 电阻应变片构造示意图
2.2 金属丝式应变片的结构与材料
1、敏感栅
阻值为系列值; 尺寸也有不同的规格; 材料方面的要求。
2、基底和盖片
基底主要用来承载引线和敏感栅; 盖片主要用来保护引线和敏感栅,保持它们的位置不变; 材料主要采用纸,厚度为(0.02-0.04)mm。
3、粘接剂
用来粘结基底和盖片,试件和应变片; 有机和无机两大类。
R>>ΔRi
Ug
E 4
R1 R
R2 R
R3 R
R4 R
EK 4
(1
2
3
4)
结论:
1、当 R>>ΔRi 时,输出电压与应变成线性关系;
2、若相邻桥臂应变极性一致,输出电压为两者之差;若相邻桥臂应变 极性不同,输出为两者之和;
2 第二节 决定导体电阻大小的因素
第二节决定导体电阻大小的因素学习目标核心素养形成脉络1.通过对决定导体电阻的因素的探究,体会控制变量法和逻辑思维法.2.加深对导体电阻的理解,并能进行有关计算.3.理解电阻率的概念及物理意义,了解电阻率与温度的关系.一、电阻定律1.内容:在一定温度下,均匀导体的电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比.2.表达式:R=ρlS,比例常数ρ反映材料对导体电阻的影响.二、电阻率1.电阻率:反映材料导电性能的物理量.2.单位:Ω·m,读作欧姆米,简称欧米.3.影响电阻率的两个因素:材料和温度.4.电阻率与温度的关系(1)金属铂的电阻率随温度的升高而增大.利用金属铂的这一特点可用于制造铂电阻温度计.(2)有些合金如锰铜合金、镍铜合金的电阻率受温度的影响很小,常用来制作标准电阻.(3)超导现象:一些金属在温度特别低时电阻可以降到0,这种现象叫作超导现象.1.判断下列说法是否正确.(1)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定.()(2)一根阻值为R的均匀电阻线,均匀拉长为原来的2倍,电阻变为4R.()(3)金属电阻随温度变化的原因是热胀冷缩导致金属电阻的长短和横截面积发生变化,所以金属的电阻随温度变化的幅度不大.()(4)温度变化导致金属电阻变化的原因是金属的电阻率随温度变化.()提示:(1)×(2)√(3)×(4)√2.(2020·攀枝花市十五中高二期中)一根粗细均匀的电阻丝电阻为R,在温度不变的情况下,下列情况中其电阻值为2R的是()A.长度和横截面积都缩小一倍时B.长度和横截面积都增大一倍时C.当横截面积不变,长度增大一倍时D.当长度不变,横截面积增大一倍时解析:选C.根据电阻定律R=ρlS知,长度和横截面积都缩小一倍时,电阻不变,故A错误;长度和横截面积都增大一倍时,电阻不变,故B错误;当横截面积不变,长度增大一倍时,电阻变为原来的两倍,故C正确;当长度不变,横截面积增大一倍时,电阻变为原来的一半,故D错误.探究一实验:研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系在“研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系”实验中,某实验小组提出了如下猜想:猜想一:导体电阻跟导体长度有关;猜想二:导体电阻跟导体粗细有关;猜想三:导体电阻跟导体材料有关.同学们想利用如图所示的电路和表中的导体特征验证上述猜想.导体代号长度/m横截面积/mm2材料________不同的导体,分别将其接入如图电路中,通过比较电路中________的大小,判断导体电阻的大小.(2)验证猜想三时,若需对比三个实验数据,则应从上表中选取导体________(填写导体代号)来进行实验.解析:(1)为了研究导体电阻与导体长度的关系,则需使导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用的三种导体是B、D、E,分别将其接入如题图电路中.通过比较电路中电流的大小,判断导体电阻的大小.(2)为了研究导体电阻与导体材料的关系,则需使导体的长度和横截面积相同,材料不同,应选用的三种导体是C、F、G,分别将其接入如题图电路中.通过比较电路中电流的大小,判断导体电阻的大小.答案:(1)材料横截面积长度电流(2)C、F、G探究二电阻定律1.对电阻定律的理解2.R =ρl S 与R =UI 的区别R =ρl S R =U I 意义决定式定义式理解说明导体的电阻由ρ、l 、S决定,即与l 成正比,与S 成反比提供了一种测电阻的方法——伏安法.不能认为R 与U 成正比,与I 成反比适用范围金属导体、电解质溶液任何导体(1)导体的电阻由导体本身决定,还与温度有关,而与导体两端的电压、通过导体的电流无关;(2)在同一段导体的拉伸或压缩形变中,导体的横截面积、长度变化,但体积不变.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.R3 B.R 9 C .3RD .R[解析] 根据R =ρL S =ρL 2V 可知,原电阻丝被拉长3倍长后的总阻值为9R ,再切成三段后每段的阻值为3R ,把它们并联后的阻值为R ,故D 正确.[答案] D[针对训练1] 关于公式R =U I 和公式R =ρlS ,下列说法正确的是( ) A .导体的电阻由其两端电压和电流决定,与导体的长度和横截面积无关 B .R =U I 仅适用于金属导体,R =ρlS 适用于任何导体 C .导体的电阻R 与U 成正比,与I 成反比D .导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比,与导体的横截面积成反比 解析:选D.导体的电阻由材料本身和温度决定,故A 错误;R =ρlS 适用于金属导体和电解质溶液,且为纯电阻电路,故B错误;导体的电阻由导体本身决定,与U、I无关,故C错误、D正确.[针对训练2](2020·杭州七中高一期中)两根材料和长度均相同的合金丝a、b的伏安特性曲线分别如图中A、B所示,则a、b的电阻R a、R b以及横截面积S a、S b的关系正确的是()A.R a>R b、S a>S bB.R a>R b、S a<S bC.R a<R b、S a>S bD.R a<R b、S a<S b解析:选B。
11.2 导体的电阻(课件)
新教材 新高考 【目标分解一】 对电阻的理解和应用
★针对训练.1.如图所示,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 的电路中时,电流为 I;若将 C 与 D 接入电压为 U 的电路中, 则电流为( )
A.4I
B.2I C.1I D.1I
2
4
新教材 新高考 【目标分解二】 电阻R和电阻率ρ的比较
导体材料的电阻率
是比例系数,它与导体的材料有关,是一个反映材料导电性能的物理
量,称为材料的电阻率。
ρ(Ω·m) 银
0℃ 1.48×10-8
20℃ 1.6×10-8
100℃ 2.07×10-8
铜
1.43×10-8 1.7×10-8 2.07×10-8
新教材 新高考
[练] 若加在某导体两端的电压变为原来的3时,导体中的电流减小了 0.4 A。如果 5
所加电压变为原来的 2 倍,则导体中的电流是多大?
新教材 新高考 【目标分解一】 对电阻的理解和应用
二.欧姆定律
1.内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电
阻R成反比.
2.决定式:
2.决定式: R l
S
是比例系数,它与导体的材料有关,是一个反映材料导电性能的物
理量,称为材料的电阻率。
新教材 新高考 【目标分解一】 对电阻的理解和应用
【例 1】 两根完全相同的金属导线 A 和 B,如果把其中的一根 A 均匀拉 长到原来的 2 倍,把另一根导线对折后绞合起来,则它们的电阻之比为多少?
新教材 新高考
新人教版 必修三
第十一章 电路及其应用
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第2节 电阻
一、选择题
1.关于公式R =U I 和公式R =ρl S
,下列说法正确的是( ) A .两式对一切情况都适用
B .R =U I 仅适用于金属导体,R =ρl S
适用于任何导体 C .导体的电阻R 与U 成正比,与I 成反比
D .导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比,与导体的横截面积成反比
2.关于电阻率的说法中不.
正确的是( ) 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,由材料决定,与温度有关
C .电阻率ρ越大的导体,电阻也越大
D .导体材料的电阻率都是随温度升高而增大
3.下列说法中正确的是( )
A .由R =U /I 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B .由I =U /R 可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
C .导体的电阻率由导体本身的物理条件决定,任何物理变化都不能改变导体的电阻率
D .欧姆定律I =U /R ,不仅适用于金属导体的导电情况,对于别的电路也都适用
4.有长度相同,质量相同,材料不同的金属导线A 、B 各一根.已知A 的密度比B 的大,A 的电阻率比B 的小.则A 、B 两根导线的电阻为( )
A .R A >R B
B .R A <R B
C .R A =R B
D .无法判断
5.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R ,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )
A .4ρ和4R
B .ρ和4R
C .16ρ和16R
D .ρ和16R
6.有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝,长度之比为l 1∶l 2=1∶5,横截面积之比为S 1∶S 2=2∶3,电阻之比为R 1∶R 2=2∶5,外加电压之比为U 1∶U 2=1∶2,则它们的电阻率之比为( )
A .2∶3
B .4∶3
C .3∶4
D .8∶3
7.一根粗细均匀的导线,当其两端电压为U 时,通过的电流是I ,若将此导线均匀拉长到原来的2倍时,电流仍为I ,导线两端所加的电压变为( )
A .U /2
B .U
C .2U
D .4U
8.用电器离电源L米,线路上的电流为I,为使在线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ.那么,输电线的横截面积的最小值是()
A.ρL/R B.2ρLI/U
C.U/(ρLI) D.2UL/(Iρ)
9.如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab边长为L1,ad边长为L2,当端点Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时,RⅠⅡ∶RⅢⅣ是()
A.L2∶L1
B.L1∶L2
C.L22∶L21
D.L21∶L22
10.有两根材料相同的导线,质量之比为2∶1,长度之比为1∶2,加上相同电压后,通过的电流之比为()
A.8∶1 B.4∶1
C.1∶1 D.1∶4
二、非选择题
11.两根材料相同的均匀导线x和y,x的长度为L,y的长度为2L,串联在电路中,沿电流方向电势随长度的变化如图所示,求x、y横截面积之比?
12.相距40 km的A、B两地架两条输电线,电阻共为800 Ω.如果A、B间的某处发生短路,为查明短路地点,在A处接上电源、电压表和电流表,测得电压表的示数为10 V,电流表的示数为40 mA,求发生短路处距A处有多远?。