2.6导体的电阻
2.6 导体的电阻
导体的电阻
如图所示的滑动变阻器, 为什么当滑动触头 P 滑动时 就可以改变电路的电阻呢?
一、影响导体电阻的因素
问题思考:
导体的电阻是导体本身的一种性质,
由导体自身的因素决定,那么,
导体的电阻R到底由哪些因素决定呢,它们之间
有什么定量关系呢?
1.长度l l越大,R越大
2.横截面积 S
S越大,R越小
l R 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。
3.导体材料的电阻率
ρ(Ω· m)
银
你能从表中看 出哪些信息?
20℃
1.6×10-8
0℃
1.48×10-8
100℃
2.07×10-8
铜
铝
1.43×10-8
2.67×10-8
1.7×10-8
2.9×10-8
探究方案二
V V V V
a
b
c
d
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
实验探究电阻的影响因素
控制变量法
V a b c d
电压表先测a的电压Ua,再测b的电压Ub
实验探究电阻的影响因素
控制变量法
V a b c d
B.电阻率表明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
3.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中一根均匀 拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞和起来,然后给 它们分别加上相同的电压,则在同一时间内,通过它们 的电量之比为( C ) A.1:4 B.1:8 C.1:16 D.16:1
人教版选修3-1 2.6导体的电阻-测量电阻的8种方法(共12张PPT)
方法一:伏安法
1.电路图: 2.原理:RX=U/I
3.适用条件: 4.误差分析:
方法二:伏伏法1
. Rx
V2
.
.v1
.Rx
.
v1
..
对一些特殊电阻,如电流表或电压表内 阻的测量,要充分利用其“自报电流或 自报电压”的功能。
. . V2
v V1
2
.. ..
Rx
U1 U2
RV 2
.A1
. . A1
.
A2
.. ..
Rx
I 2 RA2 I1
存在系统误差
Rx
I2RA2 I1 I2
没有系统误差
RA1
I2RA2 I1
没有系统误差
条件:已知电流表A2的内阻,将A2看成一个电压表使用.
方法三:安安法2
1.电路图:
2.原理:
3.适用条件: 4.误差分析:
方法四:等效替代法
1.电路图:
2.原理:
3.适用条件: 4.误差分析:
Rg A
1
R1
1
S2 A2
2
R2
R3 3V S1
方法五:电桥法测电阻
1.电路图:
2.原理: RX∶R=L1∶L2
3.误差分析:
Rx
R
G
R0
方法六:半偏法
电流表半偏法
1.原理:如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路.实 验时,先断开开关S2,闭合开关S1,调节R1使电流表指针 满偏.然后保持R1不变,闭合开关S2,调节R2,使电流 表的指针处于半偏状态,则电流表的内阻Rg=R2.
v
v
RX
人教课标版高中物理选修3-1:《导体的电阻》教案-新版
2.6 导体的电阻(1)实验探究教师:(多媒体展示)实验目的:探究导体的电阻R与导体的长度l、横截面积S、材料之间的关系实验方法:控制变量法实验过程:长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法长度l:用mm刻度尺测;横截面积S:游标卡尺、螺旋测微器或用累积法测直径;电阻R:伏安法。
回顾伏安法测电阻的实验,注意两点,滑动变阻器的接法和电流变的接法选择。
请学生回顾伏安法测电阻的实验电路,并请一位同学把电路图画到黑板上,并及时指出存在的不足和问题,及时评价。
教师:我们本节需要把每一和电阻丝的长度,横截面积,都测量出来吗?学生:不需要。
教师:我们本节课定量研究导体的电阻和长度,横截面积以及材料之间的关系,并且猜想导体的电阻可能和长度成正比,和横截面积成反比关系,因此,我们做一个对比试验就可以达到目的,请同学们看下面的电路图:a 和b :横截面积、长度相同,长度l之比为1:2a 和c :材料、长度相同,横截面积S之比为1:2a 和d :长度、横截面积相同,材料不同①研究导体电阻与导体长度的关系教师:用电压表分别测量a、b两端的电压,根据串联电路特征,电压之比就是电阻之比②研究导体电阻与导体横截面积的关系教师:分别测量a、c两端的电压,电压之比为电阻之比,从而得出电阻和横截面积的关系③研究导体的电阻与导体材料的关系教师:分别测量a、d两端电压,得出电阻和材料的关系学生展示实验结果和结论结论:导体电阻和长度成正比,与横截面积成反比,还和导体的材料有关(2)理论探究1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系3.实验探究导体的电阻R与材料的关系学生根据串并联电路的总电阻的计算方法,串联电阻相当于增加了导体的长度,并联电阻相当于增大了导体的横截面积。
学生:假设有N个阻值相同的电阻,串联起来接入电路,总电阻是原来的N倍,导体总长度也是原来的N倍,可见,导体的电阻和长度成正比;学生:N个阻值相同的电阻,每个电阻横截面积都为S,并联接入电路,总电阻是原来的N分之一,而横截面积是原来的N倍,可见电阻与导线的横截面积成反比;学生:刚才的实验中,不同材料,相同的长度,相同的横截面积,导体的电阻不同,可见导体的电阻还和材料有关。
2.6导体的电阻
第二章恒定电流第6节导体的电阻学习是劳动,是充满思想的劳动——乌申斯基学习目标:1.经历决定导体电阻的因素的探究过程,体验运用控制变量研究物理问题的思维方法。
体会实验探究和推理都是重要的科学研究方法。
2.深化对电阻的认识,了解导体的电阻规律,能用电阻的计算公式进行有关计算。
3.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。
学习重点电阻定律的得出学习难点电阻率的概念自主学习一、影响导体电阻的因素问题:1. 影响导体电阻的因素有哪些?(课本56页)2. 如何测量导体的长度和横截面积?(课本56页)3.画出实验探究导体电阻与其影响因素的定量关系电路图,并分析如何探究?4.如何通过逻辑推理来探究导体的电阻与导体长度、横截面积的关系?⑴分析导体电阻与它的长度的关系⑵研究导体电阻与它的横截面积的关系二、导体的电阻1.公式:公式中各物理量的意义及单位选取:2.公式的语言表述:问题:⑴完成课本58页“思考与讨论”⑵电阻温度计的原理是什么?⑶电阻率的定义及物理意义①定义:在常温下(20℃时),某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。
②物理意义:表示各种物质电阻特性的物理量。
③公式:④公式中各个物理量的单位选取:⑤电阻率和温度的关系及应用(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.⑶半导体热敏电阻随温度的升高而减小自我检测:完成《状元之路》随堂验收29——30页合作探究完成《状元之路》课时作业与单元测评1.第1、2、3、——(A)4、6、7、9——(B)2.第5、8、10、11——(C)。
2.6导体的电阻教案
厘米,固定卡爪长5.2厘米、宽0.9厘米、厚0.5厘米。固定尺上端有 鱼形柄,长13厘米,中间开一导槽,槽内置一能旋转调节的导销,循 着导槽左右移动。在活动尺和活动卡爪间接一环形拉手,便于系绳或 抓握。两个爪相并时,固定尺与活动尺等长。使用时,将左手握住鱼 形柄,右手牵动环形拉手,左右拉动,以测工件。用此量具既可测器 物的直径,又可测其深度以及长、宽、厚,均较直尺方便和精确。惜 因年代久远,其固定尺和活动尺上的计量刻度和纪年铭文,已锈蚀难 以辨认。
螺旋副原理对尺架上两测量面间分隔螺旋测微器组成部分图解 图上A为测杆,它的活动部分加工成螺距为0.5mm的螺杆,当它在固 定套管B的螺套中转动一周时,螺杆将前进或后退0.5毫米,螺套周边 有50个分格。大于0.5毫米的部分由主尺上直接读出,不足0.5毫米的 部分由活动套管周边的刻线去测量。所以用螺旋测微器测量长度时, 读数也分为两步,即(1)从活动套管的前沿在固定套管的位置,读 出主尺数(注意0.5毫米的短线是否露出)。(2)从固定套管上的横 线所对活动套管上的分格数,读出不到一圈的小数,二者相加就是测 量值。 螺旋测微器的尾端有一装置D,拧动D可使测杆移动,当测杆和被 测物相接后的压力达到某一数值时,棘轮将滑动并有咔咔的响声,活 动套管不再转动,测杆也停止前进,这时就可以读数了。 不夹被测物而使测杆和小砧E相接时,活动套管上的零线应当刚 好和固定套管上的横线对齐。实际操作过程中,由于使用不当,初始 状态多少和上述要求不符,即有一个不等于零的读数。所以,在测量 时要先看有无零误差,如果有,则须在最后的读数上去掉零误差的数 值。
4.实际测量时,对同一长度应多测几次,取其平均值来减少偶然误 差 二:螺旋测微器 螺旋测微器又称千分尺(micrometer)、螺旋测微仪、分厘卡,是比游 标卡尺更精密的测量长度的工具,用它测长度可以准确到0.01mm,测量 范围为几个厘米。它的一部分加工成螺距为0.5mm的螺纹,当它在固定 套管B的螺套中转动时,将前进或后退,活动套管C和螺杆连成一体,其 周边等分成50个分格。螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm的刻 线去测量,不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量。
2021高二物理:2.6 电阻定律 课件(人教版选修3-1)
B.U
C.2U
D.4U
解 析 :由 电 阻 定 律 Rl可 知 当 导 线 拉 长 到 原 来 的 2倍 时 ,
S
截 面 面 积 为 原 来 的 1,则 电 阻 为 原 来 的 4倍 ,由 欧 姆 定 律 IU,
2
R
可 知 D选 项 正 确 .
答案:D
2.两个用同种材料制成的均匀导体A、B,其质量相同,当它们接入 电压相同的电路时,其电流之比IA:IB=1:4,则横截面积之比SA:SB 为( )
线串联,由串联电路的性质可分析出导体的电阻跟长度成正比. (2)导体的电阻跟横截面积的关系:多条长度相同,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 电阻跟横截面积成反比. (3)导体的电阻与材料的关系:由实验得到长度、横截面积相同而材 料不同的导体电阻不同.
二、电阻定律 1.内容R :同l , 种材料的导体,其电阻R
第六节 电阻定律
课标解读 1.了解螺旋测微器的结构,能够使用螺旋测微器测量导线的直径,
并体会控制变量法和逻辑思维方法来讨论导体电阻跟哪些因 素有关. 2.掌握电阻定律,并能进行有关计算. 3.理解电阻率的概念,知道电阻率是反映导电材料导电性能好坏 和物理量. 4.了解电阻率与温度的关系.
课前自主学习
A.等于36 W
B.小于36 W,大于9 W
C.等于9 W
D.小于9 W
解析:白炽灯正常工作时的电阻R,由RU2 得R36,当接入 P
18 V电压时,假设灯泡的电阻也为36,则它消耗的功率 PU2 182W9W,但当灯泡接入18V电压时,它的发热功率减
R 36 小,灯丝温度较正常工作时温度低,其电阻率较小,所以其电阻小于 36 ,其实际功率大于9 W,故B正确.
3.2.6 导体的电阻
3.2.6 导体的电阻1.导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是( )A .横截面积一定,电阻与导体的长度成正比B .长度一定,电阻与导体的横截面积成正比C .电压一定,电阻与通过导体的电流成正比D .电流一定,电阻与导体两端的电压成反比2.关于电阻率,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 .金属的电阻率随温度升高而增大C .超导体是指其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零D .某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准电阻3.将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线截去L /n ,再拉长至L ,则导线电阻变为( )A .(n -1)R nB .R nC .nR n -1D .nR4.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 (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 .14I5.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所示,A 、B 是两片面积为1 cm 2的正方形铂片,间距为d =1 cm ,把它们浸在待测液体中,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?一、选择题1.下列说法中正确的是( )A .由R =U /I 可知,电阻与电压、电流都有关系B .由R =ρl /S 可知,电阻与导体的长度和横截面积都有关系C .各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而减小D .半导体的电阻率随温度的升高而减小2.一段粗细均匀的镍铬丝,横截面的直径是d ,电阻是R ,把它拉制成直径为d /10的均匀细丝后,它的电阻变成( )A .R /10000B .R /100C .100RD .10000R3.一只“220 V ,100 W”的灯泡,测量它不工作时的电阻应为( )A .等于484 ΩB .大于484 ΩC .小于484 ΩD .无法确定4.温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,如图所示图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线,则( )料的电阻随温度的变化关系B .图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系C .图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系D .图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系5.在电源电压不变的情况下,为使电阻率不变的电阻丝在单位时间内产生的总热量减少一半,下列措施可行的是( )A .剪去一半的电阻丝B .并联一根相同的电阻丝C .将电阻丝长度拉伸一倍D .串联一根相同的电阻丝6.两根不同材料制成的均匀电阻丝,长度之比l 1∶l 2=5∶2,直径之比d 1∶d 2=2∶1,给它们加相同的电压,通过它们的电流之比为I 1∶I 2=3∶2,则它们的电阻率之比ρ1∶ρ2为( )A .415B .83C .85D .16157.两根材料相同的导线,质量之比为2∶1,长度之比为1∶2,加上相同的电压后,通过的电流之比为( )A .8∶1B .4∶1C .1∶1D .1∶48.现有半球形导体材料,接成如图所示甲、乙两种形式,则两种接法的电阻之比R 甲∶R 乙为( )A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.1∶49.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5 mm和d2=1 mm,熔断电流分别为2 A和6 A,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是()A.6.0 A B.7.5 AC.10.0 A D.8.0 A二、非选择题10.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0.1 A,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?11.如图所示,P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为L,直径为D,镀膜的厚度为d,管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中,测得它两端电压为U,通过它的电流为I,则金属膜的电阻为多少?镀膜材料电阻率为多少?12.A、B两地相距11 km,A地用两根完全相同的导线向B地送电,若两地间某处的树倒了,压在导线上而发生故障.为了找出故障所在处,在A地给两根导线加上12 V的电压,此时在B地测得电压是10 V;在B地给两根导线加上12 V的电压,此时在A地测得电压是4 V,问:故障发生在何处?参考答案1.解析:选A.根据电阻定律:R =ρl S,可见当横截面积S 一定时,电阻R 与长度l 成正比,A 正确.2.答案:BCD3.解析:选C.设原来导线的横截面积为S ,由电阻定律得R =ρL /S ,金属导线截去L /n ,再拉长至L ,有:(n -1)V /n =LS 1,截前有:V =LS .所以S 1=(n -1)S /n ,由电阻定律得R 1=nR /(n -1),故C 正确,A 、B 、D 错误.4.解析:选A.设沿AB 方向的横截面积为S 1,沿CD 方向的横截面积为S 2,则有S 1S 2=12.AB 接入电路时电阻为R 1,CD 接入电路时电阻为R 2,则有R 1R 2=ρl ab S 1ρl bc S 2=41,电流之比I 1I 2=R 2R 1=14,I 2=4I 1=4I .5.解析:R =U I =610-6 Ω=6×106 Ω 由题意知:l =d =10-2 m ,S =10-4 m 2由R =ρl S 得ρ=RS l =6×106×10-410-2Ω·m =6×104 Ω·m.答案:6×104 Ω·m1.解析:选BD.R =U I 是电阻的定义式,R 与电压和电流无关,故A 错误;而R =ρl S是电阻的决定式,横截面积一定,电阻与导体的长度成正比,长度一定,电阻与导体的横截面积成反比,故B 正确;电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大,故C 错误;当温度升高时,半导体的电阻率变小,D 对.2.解析:选D.直径变为d 10,横截面积则变为原来的1100,长度变为原来的100倍,由R =ρl S得电阻变为原来的10000倍,故D 正确. 3.解析:选C.灯泡正常工作时的电阻为R =U 2P =(220)2100Ω=484 Ω,当灯泡不工作时,其灯丝的电阻率因温度较低而明显小于正常工作时的值,故不工作时的灯丝电阻明显小于正常工作时的电阻,即小于484 Ω.4.解析:选CD.金属导体的电阻随温度的升高而增大,半导体材料的电阻随温度的升高而减小,故选项C 、D 正确.5.解析:选D.由焦耳定律公式Q =U 2Rt ,要使单位时间内的热量减少一半,则电阻丝阻值R 增大一倍.又由电阻定律公式R =ρl S可知,若剪去一半电阻丝,阻值将减小到原来的一半,A 项错;并联一根相同的电阻丝,电阻变为原来的一半,热量增加为原来的两倍,B 项错.若将电阻丝拉长一倍,面积将减小到原来一半,阻值将增大到原来的四倍,C 项错.串联一根相同的电阻丝后,总电阻增加到原来的两倍,总热量减少一半,D 项正确.6.解析:选D.由欧姆定律I =U R知,当所加电压U 相同时R 1∶R 2=I 2∶I 1=2∶3,根据d 1∶d 2=2∶1知,截面积之比S 1∶S 2=4∶1.由导体的电阻R =ρl S 得:ρ1ρ2=R 1S 1l 2R 2S 2l 1=23×41×25=1615. 7.解析:选A.同种材料的导线体积之比等于质量之比V 1∶V 2=2∶1,面积之比为S 1S 2=⎝⎛⎭⎫V 1l 1⎝⎛⎭⎫V 2l 2=21×21=41,由R =ρl S 可得R 1R 2=l 1l 2·S 2S 1=12×14=18,加上相同电压,由I =U R 可得I 1I 2=R 2R 1=81. 8.解析:选D.将甲图半球形导体材料看成两个14球的并联,则乙图中可以看成两个14球的串联,设每14球的电阻为R ,则甲图中电阻R 甲=R 2,乙图中电阻R 乙=2R ,故R 甲∶R 乙=1∶4.9.解析:选B.甲、乙保险丝等长,由电阻定律R =ρl S 可知R =ρl π⎝⎛⎭⎫d 22,所以R 1∶R 2=4∶1,把R 1、R 2并联接入电路,由分流关系知I 1I 2=R 2R 1=14,因熔断电流I 2=6 A ,故I 1只能是1.5 A ,总电流I =I 1+I 2=7.5 A .若I 1=2 A ,则I 2=8 A>6 A ,保险丝会熔断,故B 正确.10.解析:设水银柱在两种情况下的电阻分别为R 1、R 2,对应的长度、横截面积分别为l 1、l 2、S 1、S 2,由电阻定律得R 1=ρl 1S 1,R 2=ρl 2S 2. 在两种情况下水银的体积相同,所以有l 1S 1=l 2S 2.又因为S 1=πd 2,S 2=π(2d )2,所以S 2=4S 1,l 1=4l 2,代入电阻计算式得R 1=16R 2.由欧姆定律得U =R 1I 1=R 2I 2.所以I 2=16I 1=1.6 A.答案:1.6 A11.解析:由欧姆定律可得R =UI,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 .由电阻定律R =ρl S可得 R =ρL 2πD 2·d =ρL πDd ,则U I =ρL πDd ,解得ρ=U πDd IL . 答案:U I U πDd IL12.解析:作出示意图,在两根导线间的树,相当于阻值为R 的电阻,设单位长度导线的电阻为r ,故障处离A 地的距离为 x km ,由电阻定律可得各段导线的电阻值(在图中标出),当A 处加上12 V电压,B 处测得的是R 上两端的电压,有串联分压得1210=2xr +R R①同理:124=2(11-x )r +R R② 由①、②得:x =1 km 即故障发生在离A 处1 km 处. 答案:离A 处 1 km 处。
2.6 导体的电阻 (人教版选修3-1) (1)
第2章 61.下列说法中正确的是()A.据R=U/I可知,当通过导体的电流不变时,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍B.据R=U/I可知,通过导体的电流改变,加在电阻两端的电压也改变,但导体的电阻不变C.据ρ=RS/l可知,导体的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D.导体的电阻率与导体的长度l,横截面积S、导体的电阻R皆无关2.用电器距离电源为L,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为()A.ρL/R B.2ρLI/UC.U/(ρLI) D.2UL/(Iρ)3.一根阻值为R的均匀电阻丝,在下列哪些情况中其阻值仍为R(设温度不变)() A.当长度不变时,横截面积增大一倍时B.当横截面积不变,长度增加一倍时C.长度和横截面积都缩小一倍时D.当长度和横截面积都扩大一倍时4.我们做电学实验时经常用到电阻箱,关于电阻箱内的电阻是由什么材料制成的,以下猜测可能正确的是()A.纯银B.纯铜C.石墨D.某些金属的合金5.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类,现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率为ρ=8×106Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm、半径为4 cm的圆柱体,当在其两端加上电压U=100 V时,该神经发生反应,则引起神经纤维产生感觉的最小电流为() A.0.31 μA B.0.62 μAC.0.15 μA D.0.43 μA6.一同学将变阻器与一只6 V,6~8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上,当S闭合时,发现灯泡发光.按右图所示的接法,当滑片P向下滑动时,灯泡将() A.变暗B.变亮C.亮度不变D.可能烧坏灯泡7.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5 mm和d2=1 mm,熔断电流分别为2.0 A和6.0 A.把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是()A.6.0 A B.7.5 AC.10.0 A D.8.0 A8.如下图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I-R图象.现将甲、乙串联后接入电路中,则()A.甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B.甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C.在相同时间内,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D.甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小9.两个用同种材料制成的均匀导体A、B,其质量相同,当它们接入电压相同的电路时,其电流之比I A∶I B=1∶4,则横截面积之比S A∶S B为()A.1∶2 B.2∶1C.1∶4 D.4∶110.(2011·西南师大附中高二检测)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图甲,则金属丝的直径为________ mm.(2)若用图乙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值__________.(填“偏大”或“偏小”)(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如下图所示,则电压表的读数为________ V,电流表的读数为________ A.11.两根材料相同的均匀导线x和y,x长为l,y长为2l,串联在电路中时,沿长度方向电势变化如右图所示,则x、y导线的横截面积之比为多大?12.某实验小组利用如图所示电路探究一种电阻丝的电阻率.均匀电阻丝(总阻值在4~5 Ω之间)固定在刻度尺上的两端接线柱a和b上,刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头c,c的上端为接线柱,触头c与电阻丝通常不接触,当用手按下时,才与电阻丝接触,且可在直尺上读出触点的位置.所用器材为:电压表(0~3 V,电阻约为3 kΩ)、电流表(0~0.6 A,电阻约为0.5 Ω)、电池组(电动势3 V,内阻很小)、保护电阻R0=1 Ω、螺旋测微器、开关S和导线.实验的主要步骤如下:①用螺旋测微器测得电阻丝的直径为d=2.000 mm;②正确连接电路,触头C移到右端,合上开关,读出电流表的示数I=0.5 A;③通过改变滑动变阻器触头c的位置,分别测量出了多组a、c间电阻丝长度L及对应的电压U的数据,并据此在U-L坐标纸上描出了对应的点,如图所示.请你:(1)在U-L坐标纸上绘出U-L图线;(2)若测出U-L图线斜率为k,写出用d、I、k表示的该电阻丝的电阻率表达式ρ=________;(3)代入有关数据求出该电阻丝的电阻率ρ=________ Ω·m.。
导体的电阻公式
导体的电阻公式导体的电阻公式是描述导体电阻与其几何形状、材料特性以及温度等因素之间关系的数学表达式。
电阻是导体对电流流动的阻碍程度,它是电流通过导体时产生的能量损失。
导体电阻公式可以用来计算电阻的大小,使我们能够更好地理解和应用导体的电阻特性。
我们需要了解导体电阻公式的基本形式。
根据欧姆定律,导体的电阻与电流和电压之间的关系可以用以下公式表示:R = V / I其中,R表示电阻,V表示电压,I表示电流。
这个公式告诉我们,电阻等于电压与电流的比值。
在实际应用中,导体的电阻还受到其他因素的影响。
首先是导体的几何形状。
导体的长度、横截面积以及形状对电阻产生影响。
一般来说,导体的长度越长,电阻就越大;导体的横截面积越大,电阻就越小。
这可以用以下公式表示:R = ρ * L / A其中,R表示电阻,ρ表示导体的电阻率,L表示导体的长度,A表示导体的横截面积。
这个公式告诉我们,电阻等于电阻率与长度的乘积再除以横截面积。
导体的材料特性也会影响电阻的大小。
不同材料的电阻率不同,即单位长度和单位横截面积的导体所具有的电阻。
导体的电阻率可以用以下公式表示:ρ = R * A / L其中,ρ表示电阻率,R表示电阻,A表示导体的横截面积,L表示导体的长度。
这个公式告诉我们,电阻率等于电阻与导体长度与横截面积的比值。
导体的温度也会对电阻产生影响。
导体的电阻随温度的变化可以用以下公式表示:Rt = R0 * (1 + α * (T - T0))其中,Rt表示温度为T时的电阻,R0表示参考温度T0时的电阻,α表示导体的温度系数。
这个公式告诉我们,温度为T时的电阻等于参考温度T0时的电阻乘以1加上温度系数与温度差的乘积。
导体的电阻公式是描述导体电阻与其几何形状、材料特性以及温度等因素之间关系的数学表达式。
通过理解和应用电阻公式,我们可以更好地掌握导体电阻的特性,并在实际应用中灵活运用。
§2.6 导体的电阻 学案
千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。
放弃时间的人,时间也放弃他。
——莎士比亚§2.6导体的电阻 同步导学案【学习目标】1.掌握电阻定律,并能进行有关的计算。
2.理解电阻率的概念,知道电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量。
3.理解电阻是导体本身的一种性质,其大小取决于材料本身。
4.能区分R=I U和R=ρSl 两个公式。
【自主学习】1.导体的电阻是导体本身的一种 ,它是由导体 决定的,导体的电阻跟它的 有关;跟它的 有关;跟它的 有关。
2.电阻定律: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 ;导体的电阻与 有关。
表达式R= ,式中ρ是比例系数,它与导体的材料有关,是表征 的一个重要的物理量。
3.各种材料电阻率的 都随温度的变化而 ,金属的电阻率随温度的升高而 ,而有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作 。
【问题探究】探究导体电阻与其影响因素的定量关系探究方案一(实验法)如图所示,a 、b 、c 、d 是四条不同的金属导体。
a 、b 、c 材料相同, b 与a 仅仅长度不同,b 的长度是a 的2倍;c 与a 仅仅横截面积不同,c 的横截面积是a 的2倍,a 与d 仅仅材料不同,现用电压表分别测量a 、b 、c 、d 两端的电压,若a 的示数为U,试分析接在b、c、d两端时电压表示数与U的关系(不计温度影响).在长度、横截面积、材料三个因素中保持两个因素不变,比较第三个因素对电阻的影响,这种方法叫 法。
探究方案二(逻辑推理法) 1、 分析导体电阻与它的长度的关系2、 分析导体电阻与它的横截面积的关系【当堂训练】有两根不同材料的金属丝,长度相同,甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的2倍。
(1)它们的电阻之比是多少?(2)把它们并联在电路中,甲、乙消耗的电功率之比是多少? (3)把它们串联在电路中,甲、乙消耗的电功率之比是多少?【归纳总结】【巩固提升】两长度和横截面积均相同的电阻丝的伏安特性曲线如图所示,两电阻丝的电阻值之比为R1:R2=?电阻率之比=21:ρρ?。
保定市同济中学李嘉峪2.6 导体的电阻
§2.6 导体的电阻+实验:测定金属的电阻率(第1课时)【教学目标】1.通过对决定导体电阻的因素的探究过程,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。
4.复习用伏安法测电阻的方法,掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法。
5.学会正确地使用螺旋测微器及游标卡尺,掌握螺旋测微器及游标卡尺的读数规则。
6.测定金属的电阻率。
【教学重难点】1. 体会控制变量法和逻辑思维法;(重点)2. 对导体电阻的理解;(重点)3. 对电阻率的理解及应用。
(重点)4. 学会正确地使用螺旋测微器及游标卡尺,掌握螺旋测微器及游标卡尺的读数规则。
(重点+难点)5. 测定金属的电阻率。
(重点) 【新课导入】影响导体电阻的因素我们已经知道,导体的电阻是导体本身的一种性质, 那么它到底由导体的哪些因素决定呢? 移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻,这说明导体电阻跟它、的长度有关;同是220 V 的灯泡,灯丝越粗用起来越亮,说明导体电阻跟横截面积有关;电线常用铜丝制造而不用铁丝,说明导体电阻跟它的材料有关。
本节通过实验探究导体的电阻与它的长度、横截面积及它的材料等因素的定量关系。
【新课教学】导体的电阻一、影响导体电阻的因素(定性分析和定量分析) 1.探究与导体电阻有关的因素 (1)电阻丝横截面积的测量:把电阻丝紧密地缠绕在一个圆柱形物体上(如铅笔),用刻度尺测出多匝电阻丝的宽度l ,数出圈数n ,根据n l d =,计算出电阻丝的直径,由2)2(d s π=,计算出电阻丝的横截面积. (2)电阻丝长度的测量:把电阻丝拉直,用刻度尺量出它的长度.(3)电阻的测量:伏安法测电阻。
(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IUR =计算得到。
) 2.实验探究(定量)(1)实验目的:探究导体电阻与长度、横背面积材料的关系 (2)实验电路(3)实验方法:控制度量法在长度、横截面积、材料三个因素中,b 、c 、d 与a 分别有个1个因素不同 (4)实验原理串联电阻a 、b.c.d 的电流相等,电压与导体的电阻成正比,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 3.逻辑推理影响电阻的因素(定量) (1)导体电阻与长度的关系在横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻与其长度成正比,关系式:2121l l R R = (2)导体电阻与横截面积的关系在长度、材料相同的条件下,导体的电阻与其横截面积成反比,关系式:1221S S R R = (3)导体电阻与材科的关系 在长度、横截面积相同的条件下,不同材料的导体的电阻不同,表明导体的电阻与才料有关。
2019-2020学年物理人教版选修3-1课后检测:2.6 导体的电阻
6 导体的电阻记一记导体的电阻知识体系2个概念——电阻和电阻率1种思想方法——控制变量法1个公式——R =ρl S辨一辨1.导体的长度越大,电阻越大.(×)2.金属的电阻率由材料和温度决定.(√)3.导体的电阻由电压和电流决定.(×)4.导体的电阻率由导体的长度和横截面积决定.(×)5.探究电阻的影响因素时需要用控制变量法:即控制其他物理量不变,只研究电阻与某一物理量的关系.(√)6.把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都是原来的.(×)137.一根阻值为R 的均匀电阻丝,均匀拉长至原来长度的2倍,电阻变为4R .(√)想一想1.电阻串联得越多电阻越大,而并联得越多电阻越小.能否根据电阻定律予以定性解释?提示:根据电阻定律R =ρ知,同种材料的电阻与导线的长l S度成正比,与导体的横截面积成反比.电阻串得越多,相当于增加了导体的长度,而电阻并得越多,相当于增加了导体的横截面积,故电阻越串越大,越并越少.2.电阻率越大的材料电阻越大吗?电阻越少材料导电性能越好吗?提示:材料的电阻率是反映材料导电性能的物理量,而导体的电阻是反映导体对电流阻碍作用的物理量,两者意义是完全不同的.导体的电阻既和材料的电阻率有关,还和导体的长度和横截面积等有关,因而电阻率大的材料制成的电阻的阻值不一定大,同样电阻率小的材料制成的电阻的阻值不一定小.3.根据白炽灯泡的铭牌标称值计算出的白炽灯泡电阻值与用欧姆表测出的阻值相差较大,这是测量误差所致吗?提示:不是.根据铭牌标称值计算出的灯泡的阻值是在其额定工作状态下——温度在2 000 ℃~3 000 ℃时的阻值,而欧姆测定的是灯泡在室温状态下——约20 ℃时的阻值,因温度差别较大而造成阻值差别较大而非测量该差所致.思考感悟: 练一练1.[2019·浙江鲁迅中学期中考试]一只普通白炽灯,不通电时灯丝的电阻为R1;正常发光时灯丝的电阻为R2.比较R1和R2的大小,应是( )A.R1>R2B.R1<R2C.R1=R2D.条件不足,无法判断答案:B2.[2019·山西临汾一中期中考试]如图所示为“探究导体电阻与其影响因素的关系”的电路图.a、b、c、d是四条不同的金属导体,b、c、d与a相比,分别只有一个因素不同:b与a长度不同,c与a横截面积不同,d与a材料不同.则下列操作正确的是( )A .开关闭合前,移动滑片使滑动变阻器的阻值最小B .研究电阻与长度的关系时,需分别测量a 、b 两条导体两端的电压值C .研究电阻与横截面积的关系时,需分别测量b 、c 两条导体两端的电压值D .研究电阻与材料的关系时,需分别测量c 、d 两条导体两端的电压值答案:B3.[2019·湖北襄阳四中期中考试]两根完全相同的金属裸导线,如果将其中的一根均匀地拉长为原来的2倍,另一根对折,然后将它们并联起来接入电路中,则在同一时间内,通过它们横截面的电荷量之比为( )A .1∶4B .1∶16C .16∶1D .1∶8答案:B4.[2019·广州二中期中考试]如图所示是由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝a 、b 的伏安特性曲线,下列判断正确的是( )A .a 电阻丝较粗B .b 电阻丝较粗C .a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝的阻值D .图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比答案:B要点一 对电阻定律的理解1.(多选)某根标准电阻丝的电阻为R ,接入电压恒定的电路中,要使接入电路的电阻变为R ,可采取的措施是( )12A .剪其一半的电阻丝接入 B .并联相同的电阻丝接入C .串联相同的电阻丝接入D .对折原电阻丝后再接入解析:由电阻定律R =ρ可知,剪去一半的电阻丝,长度变l S 为原来的,电阻减小为R ,A 项正确;并联相同的电阻丝后,1212横截面积变为原来的2倍,电阻减小为R ,B 项正确;串联一根12相同的电阻丝后,长度变为原来的2倍,电阻为原来的2倍,C项错误;对折原电阻丝后,长度变为原来的,横截面积变为原12来的2倍,总电阻变为原来的,D 项错误.14答案:AB2.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab =2bc .当将A 与B 接入电路或将C 与D 接入电路中时电阻之比R AB ∶R CD 为( )A .1∶4B .1∶2C .2∶1D .4∶1解析:因薄片厚度均匀,所以S CD =2S AB ,又L CD =L AB ,由12R =ρ知,R AB =4R CD .即D 项正确.l S 答案:D3.(多选)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,变阻器接入电路中的阻值增大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解析:将a 、c 接入电路时,变阻器滑片P 左边的电阻线接入电路,OP 右滑时,接入电路的电阻线长度增加,阻值变大,A 项正确.c 、d 接入电路时,电阻线均未接入电路,变阻器不起作用,B 项错误.把变阻器以限流式接法接入电路时,可将a 、b 中的任一接线柱和c 、d 中的任一接线柱接入电路即可,而以分压式接法接入电路时,则需将a 、b 两个接线柱和c 、d 中的任一接线柱接入电路,故C 项错误,D 项正确.答案:AD4.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0.1 A ,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?解析:设水银柱在两种情况下的电阻分别为R 1、R 2,对应的长度、横截面积分别为l 1、l 2、S 1、S 2,由电阻定律得R 1=ρ,R 2=ρ.在两种情况下水银的体积相同,所以有l 1S 1l 2S 2l 1S 1=L 2S 2.又因为S 1=πd 2,S 2=π(2d )2所以S 2=4S 1,l 1=4l 2,代入电阻计算式得R 1=16R 2.由欧姆定律得U =R 1I 1=R 2I 2.所以I 2=16I 1=1.6 A.答案:1.6 A要点二 电阻和电阻率的区别和联系5.关于导体的电阻及电阻率的说法正确的是( )A .导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此,只有导体有电流通过时,才具有电阻B .由R =可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟U I 导体中的电流成反比C .将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D .某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零解析:电阻率是反映材料导线性能的物理量,是由材料和温度共同决定的,而导体的电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的,大小只由导体本身性质决定,与U 、I 无关.故知A 、B 、C 三项错误,只有D 项正确.答案:D6.(多选)对电阻率及其公式ρ=的理解,正确的是( )RS l A .金属铂电阻的电阻率随温度升高而增大B .电阻率的大小与温度有关,温度越高电阻率越大C .同一温度下,电阻率跟导体电阻与横截面积的乘积成正比,跟导体的长度成反比D .同一温度下,电阻率由所用导体材料的本身特性决定解析:电阻率由材料本身性质决定,另外还和温度有关.一般金属的电阻率随温度的升高而增大,也有的材料电阻率随温度的升高而减小,如碳元素.综上所述可知只有D 项正确.答案:D7.关于电阻和电阻率的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=可知,ρ∝R ,ρ∝RS l 1lC .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,若不计导体的体积和形状变化,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解析: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 三项错误.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 项正确.答案:D基础达标1.关于公式R =、R =以及变形式ρ=的理解正确的是( )U I ρl S RS l A .由R =可知,导线的电阻与电压成正比,与电流成反比U I B .由R =可知,导线的电阻与导线的长度成正比,与其横ρl S 截面积成反比C .由ρ=可知,导线的电阻率与导线的横截面积成正比RS lD .由ρ=可知,导线的电阻率与导线的长度成反比RS l 解析:R =是电阻的定义式,电压和电流能用来量度电阻,U I 但并不决定导线的电阻,A 项错误;R =为导线电阻的决定式,ρl S 因此导线的电阻与导线的长度成正比,与其横截面积成反比,B 项正确;电阻率与导线的电阻、导线的长度和横截面积无关,只与导线本身的性质有关,则C 、D 两项错误.答案:B2.(多选)下列说法正确的是( )A .电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B .某些金属合金和化合物的电阻率随温度的降低突然减小为零,这种现象叫超导现象C .所谓超导体,是当其温度降低到某个临界温度时,它的电阻率突然变为无穷大D .对某一确定的导体,当温度升高时,若不计导体的体积和形状变化,发现它的电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大解析:电流方向为正电荷定向移动的方向,A 项错误;由超导现象的定义知,某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零,B 项正确;材料的电阻率大都与温度有关,一般来说,金属的电阻率随温度的升高而增大,而超导体是当温度降低到某个临界温度时,电阻率突然减小到零的导体,C 项错误;由电阻决定式R =ρ可知,对某一确定的导体,当温度升高l S 时,若不计导体的体积和形状变化,发现它的电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大,D 项正确.答案:BD3.(多选)额定电压为U 0的电灯泡,其灯丝在常温下的电阻为R ,下列说法正确的是( )A .常温下,若将灯丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为100RB .常温下,若将灯丝从中点对折起来,电阻变为R14C .给灯丝加上从0到U 0逐渐增大的电压,不变U I D .将灯丝温度降低到绝对零度时其电阻才会突变为0解析:常温下,将灯丝均匀拉长为原来的10倍,灯丝的横截面积变为原来的,由电阻定律R =ρ=得电阻变为原来的110l S 100倍,A 项正确;常温下,将灯丝从中点对折起来,相当于灯丝长度变为原来的,,横截面积变为原来的2倍,由电阻定律12R =ρ,可知电阻变为原来的,B 项正确;加在灯丝上的电压由l S 140逐渐增大到U 0的过程,灯丝的温度升高,电阻率变大,电阻变大,由R =知,变大,C 项错误;由超导知识知,温度下降到U I U I 某一值时,灯丝的电阻就会变为0,该温度不是绝对零度,D 项错误.答案:AB4.(多选)某导线的截面为半径为r 的圆,取长度为l 的该导线接在恒定的电压两端,自由电子定向移动的平均速率用v 表示.则下列叙述正确的是( )A .仅将导线两端的电压变为原来的2倍,则v 变为原来的2倍B .仅将导线的长度减半,则v 变为原来的2倍C .仅将导线的长度变为原来的2倍,则v 变为原来的2倍D .仅将导线的半径变为原来的2倍,则v 变为原来的2倍解析:仅将导线两端的电压变为原来的2倍,由欧姆定律I =可知,电流变为原来的2倍,则由电流的微观表达式U R I =nq v S 知,自由电子定向移动的平均速率v 变为原来的2倍,A 项正确;仅将导线的长度减半,则由电阻定律R =ρ知,导线l S 的电阻变为原来的一半,流过导线的电流变为原来的2倍,则由电流的微观表达式I =nq v S 知,自由电子定向移动的■■■.答案:AB5.[2019·重庆一中期末考试]有两个同种材料制成的导体,两导体是横截面为正方形的柱体,柱体高均为h ,大柱体柱截面边长为a ,小柱体柱截面边长为b ,现将大小柱体串联接在电压U 上,已知通过导体电流方向如图所示,大小为I ,则导体电阻率( )A .ρ=B .ρ=Uha I (a +b )hU2IC .ρ=D .ρ=2UhaI (a +b )Uh (a -b )I (a +b )解析:由电阻定律可知R =,则两导体的电阻R a =R b =,ρl S ρh 两导体串联,分压相等,即两导体两端的电压均为,由欧姆定U 2律可知R a ==,解得ρ=,B 项正确,A 、C 、D 三项错U 2I ρh hU2I 误.答案:B6.(多选)电位器是用来控制电路的电学器材,其工作原理类似于滑动变阻器,其中P 、O 、Q 为三个接线柱,如图为某电位器的示意图.现将此电位器与一定值电阻、一理想的电流表串联接在一电源两端,通过转动滑动触头来改变电路中的电流.则下列说法正确的是( )A .如果将P 、O 两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数减小B .如果将P 、Q 两端接入电路,滑动触头逆时针转动时,电流表的示数增大C .如果将P 、Q 两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数减小D .如果将O 、Q 两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数增大解析:本题的疑难之处在于不能分析出电流流过碳膜电阻的哪部分.连接P 、O ,使滑动触头顺时针转动时,接入电路的电阻变大,电流变小,即电流表的示数减小,A 项正确;而连接P 、Q 时,无论滑动触头怎么转动,接入电路的电阻都为整个碳膜电阻,电阻不变,电流表的示数不变,B 、C 两项错误;连接O 、Q ,使滑动触头顺时针转动时,接入电路的电阻变小,则电流表的示数增大,D 项正确.答案:AD7.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d 1=0.5 mm 和d 2=1 mm ,熔断电流分别为2.0 A 和6.0 A .把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是( )A .6.0 AB .7.5 AC .10.O AD .8.0 A解析:因甲、乙两保险丝等长,由R =ρ=ρ,知=4.l S lπ(d 2)2R 1R 2当R 1、R 2并联时,令I 1=2 A ,则由I 1R 1=I 2R 2,得I 2=8 A>6 A ,故I 1不能取2 A ;令I 2=6 A ,则由I 1R 1=I 2R 2得I 1=1.5 A<2.0 A.故两者并联时,整个电路允许通过的最大电流I =I 1+I 2=(1.5+6) A =7.5 A .故B 项正确.答案:B8.用电器距离电源为L ,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为( )A .ρL /RB .2ρLI /UC .U /(ρLI )D .2UL /(Iρ)解析:输电线的总长为2L ,由公式R =,R =ρ得S =U I l S ,故B 项正确.2ρLI U 答案:B9.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类,现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率为ρ=8×106 Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看作高20 cm 、半径为4 cm 的圆柱体,当在其两端加上电压U =100 V 时,该神经发生反应,则引起神经纤维产生感觉的最小电流为( )A .0.31 μAB .0.62 μAC .0.15 μAD .0.43 μA解析:因为R =ρl /S ,所以R ≈3.18×108 Ω,所以I =U /R ≈0.31 μA.答案:A10.两个用同种材料制成的均匀导体A 、B ,其质量相同,当它们接入电压相同的电路时,其电流之比I A ∶IB =1∶4,则横截面积之比S A ∶S B 为( )A .1∶2B .2∶1C .1∶4D .4∶1解析:由R =可知,在U 一定时,I 与R 成反比,即U I R A ∶R B =4∶1又根据电阻定律R =ρ=ρ=ρ可知,当ρ、V 一定时,l S V S S VS 2R ∝1S 2即有==,所以==.S 2A S 2BRB RA 14SASB 1412答案:A11.在横截面积为S 的粗细均匀的铜导体中流过恒定电流I ,铜的电阻率为ρ,电子的电荷量为e ,则电子在铜导体中运动时受到的电场作用力为( )A .0B .Iρe /SC .IS /ρeD .Ie /ρS解析:设导体内部场强为E ,导体长度为l ,则U =El ,由I ===,得E =,所以电子受电场力F =Ee =,故B UR El ρlS ES ρI ρS I ρeS 项正确.答案:B12.温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,在如图所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线,则( )A .图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化B .图线2反映金属导体的电阻随温度的变化C .图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D .图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化解析:图线1反映电阻随温度升高而增大的特性,是金属导体的电阻,图线2反映电阻随温度升高而降低的特性,是半导体材料的电阻,故C 、D 两项正确,A 、B 两项错误.答案:CD能力达标13.某个由导电介质制成的电阻截面如图所示.导电介质的电阻率为ρ,制成内、外半径分别为a 、b 的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心且做为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电阻的阻值为R ,下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性作出判断.根据你的判断,R 的合理表达式应为( )A .R =B .R =ρ(b +a )2πab ρ(b -a )2πabC .R =D .R =ρab 2π(b -a )ρab2π(b +a )解析:根据电阻的公式R =ρ可知,式子的分母应该是面积l S 单位,故C 、D 两项错误;当a =b 时,电阻阻值应该为零,可知B 项正确,A 项错误.平均速率v 变为原来的2倍,B 项正确,同理C 项错误;仅将导线的半径变为原来的2倍,由S =πr 2可知,截面面积变为原来的4倍,由电阻定律R =ρ可知,电阻变为原来的,电流变l S 14为原来的4倍,根据电流的微观表达式I =nq v S 得知,自由电子定向移动的平均速率v 不变,D 项错误.答案:B14.(多选)[2019·四川成都石室中学期中考试]有三个完全相同的小灯泡A 、B 、C ,按图甲所示的方式连接在电路中,已知该型号小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.如果开关闭合后,干路电流为I =0.25 A ,三个小灯泡的电压分别用U A 、U B 、U C 表示,电阻分别用R A 、R B 、R C 表示,消耗的电功率分别用P A 、P B 、P C 表示.则下列式子正确的是( )A .U A ∶UB ∶UC =2∶1∶1 B .P A =0.75 WC .R B =12 Ω D.>4P AP B 解析:本题的易错之处是没有正确地理解伏安特性曲线,没有理清电流与电压的关系.电路中的总电流为0.25 A ,流过A 的电流为0.25 A ,由小灯泡的伏安特性曲线可知A 两端电压为3.0 V ,故A 消耗的电功率为P A =U A I A =0.75 W ,B 项正确;根据并联电路规律知,B 中电流为0.125 A ,由小灯泡的伏安特性曲线可知B 两端电压大约为0.3 V ,则A 两端的电压大约为B 、C 两端电压的10倍,A 项错误;由欧姆定律可知B 的电阻为R B == Ω=2.4 Ω,C 项错误;B 消耗的电功率为U B I B 0.30.125P B =U B I B =0.3×0.125 W =0.037 5 W ,故A 、B 消耗的电功率的比值大于4,D 项正确.答案:BD。
2.6 导体的电阻
你能从表中看出哪些信息:
不同材料的导体电阻率不同。 1、________________________________ 纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。 2、________________________________ 金属材料的电阻率随温度的升高而增加 3、________________________________
2.6 导体的电阻
电阻 电阻率
电阻定律
① 影响电阻的因素有哪些? ② 你如何设计探究方案验证电阻与这些因素的关系? ③你如何从理论上推导出电阻与这些因素的关系?
一、探究方案(实验探究)
1、设想影响电阻大小的因素
导体材料、长度、横截面积 2、实验方法 控制变量法 3、结合实验仪器设计实验过程 实验仪器: 电压表、电流表、学生电源 不同型号电阻丝、滑动变阻器
实验步骤
①如图连接电路图,连接电路时先串联后 并联。 B A A A
V
B
第一步:保证材料、横截面积相同,测量电阻 和长度的关系。
表1 导体电阻与长度的关系
电 材料、横截面积相同的 情况下,电阻和长度成 正比,即 Rl
相同长度为L的 镍铬电阻丝两端 的电压和通过其 中的电流。 将两根电阻丝 串联,长度变为 2L,测量其两端 电压和通过的电 流。
电阻率与温度的关系: 一般金属的电阻率随温度的升高而增大 电阻率几乎不随时间变化的(锰铜合金、 镍铜合金等)可用做标准电阻 已知电阻率随温度的变化,可用来做温度计 (精密的电阻温度计是用铂做成的)。 当温度降低到绝对零度附近时,某些材料 的电阻率突然减小到无法测量的程度,可 以认为其电阻率突然变为零,这种现象叫 做,超导现象。
第二步:保证材料和长度相同的情况下,测量 电阻与横截面积的关系。 测量横截面积为s 表2 导体电阻与横截面积的关系 的镍铬金属丝两端 电压 电流 电阻 电压和通过其中的 面积s 电流,计算器电阻。 将两条镍铬金属 面积2s 丝并联,测量其两 结论:在材料、长度相同 端电压和通过其中 的情况下电阻与横截面积 的电流,计算电阻。 呈反比 R 1 S
物理选修3-1 2.6导体的电阻
思考:要想得到电阻与三个因素之间的定量关系。 那么你得首先能测出各个量的数值。
(1)电阻的测定:利用伏安法测电阻。 电流表外接法 滑动变阻器限流式接法
R
V A
(2)长度的测量: 毫米刻度尺 (3)横截面积的测量:
A、紧密绕制多匝线圈,用刻度尺测量宽度, 除以圈数,得直径。 B、螺旋测微器
10/27/2014
一、电阻定律 1、内容:同种材料导体的电阻R跟它的长度l 成正
比,跟它的横截面积S成反比。
2、决定式:
R=ρ— S
l
由材料和温度决定,与l、S无关!
适用于温度一定,粗细均匀的金属导 体或浓度均匀的电解质溶液
思考与讨论:R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为 正方形的导体,但R2的尺寸比R1小很多.通过两导体的电流方
2.6 导体的电阻
横截面积S 长度L
温度
材料ρ
一、决定导体电阻大小的因素有那些?
与长度有关
与 横 截 面 积
与材料有关 与材料有关
二、实验探究:
1、实验目的: 探究电阻与导体的材料、横截面积、 长度之间的定量关系。
2、实验方法:
3、实验步骤:
(1)同种材料,S一定,改变L,测R (2)同种材料,L一定,改变S,测R (3)不同材料,L一定,S一定,测R
电阻并联
1 R S
3.不同种材料,R不同
10/27/2014
RL
1 R S
注:
L R S
y kx
L R S
RS L
L 是沿着电流方向的导体长度, S是垂直电流方向的横截面积
是比例常数,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。
电缆金属屏蔽层电阻和导体电阻比试验报告
电缆金属屏蔽层电阻和导体电阻比试验报告
电缆金属屏蔽层电阻和导体电阻比试验报告如下:
一、试验目的:
本次试验的目的是测试电缆金属屏蔽层电阻和导体电阻的比值,以了解金属屏蔽层对电缆干扰的能力。
二、试验设备和工具:
1. 电缆(规格:3芯、
2.5mm²、屏蔽)
2. 万用表
3.接地线
三、试验步骤:
1. 将电缆的屏蔽层和导体暴露出来。
2. 将万用表选择电阻档,将其中一个探头接在电缆导体处,另一个探头接在金属屏蔽层处。
3. 记录电缆导体的电阻值和金属屏蔽层的电阻值。
4. 计算金属屏蔽层电阻和导体电阻的比值。
四、试验结果:
本次试验得到的结果为:
电缆导体电阻值:2.6 Ω
金属屏蔽层电阻值:0.08 Ω
金属屏蔽层电阻和导体电阻的比值:0.03
五、试验结论:
根据试验结果可以看出,在本次试验中,金属屏蔽层电阻远小于导体电阻,说明金属屏蔽层对干扰的能力非常强。
因此,合理使用金属屏蔽层的电缆有助于减少干扰,提高电缆的使用效果。
人教版高中物理选修3-1课件2.6《导体的电阻》ppt
联系
• 3.电阻率与电阻的区别与联系
物理量 比较内容 物理意义 电阻率 ρ 电阻率是反映材料导 电性能的物理量 由导体的材料和温度 决定,它与导体的长 度和导体的横截面积 无关,电阻率是“材 料”的电阻率 欧· 米(Ω·m) 电阻 R 电阻是反映导体对电流 的阻碍性能的物理量 由导体的材料、长度、 横截面积共同来决定, 一般地说,不同的导体 有不同的电阻,电阻是 “导体”的电阻 欧(Ω) l R=ρS
•
• (河南省实验中学2013~2014学年高二上学 期期中)如图所示,R1和R2是材料相同、厚 度相同、表面均为正方形的导体,R1边长为 2L,R2边长为L,若R1的阻值为8Ω,则R2的 阻值为( )
• A.4ΩB.8Ω • C.16ΩD.64Ω • 答案:B
•
l 解析:设导体材料厚度为 h,根据电阻定律 R=ρS得 R1= 2L ρ L ρ ρ =h=8Ω,R2=ρhL=h=8Ω,B 正确。 h×2L
•
U l 2.R= I 与 R=ρS的区别与联系
两个公式 区别联系 U R= I 是电阻的定义式,其电阻 并不随电压、电流的变化 而变化,只是可由该式算 出线路中的电阻 区别 l R=ρS 是电阻的决定式,其电 阻的大小由导体的材 料、横截面积、长度共 同决定 提供了一种测导体的 ρ 提供了一种测 R 的方法: 的方法:只要测出 R、l、 只要测出 U、 I 就可求出 R S 就可求出 ρ 适用于粗细均匀的金属 适用于纯电阻元件 导体或浓度均匀的电解 液、等离子体 l U R=ρS是对 R= I 的进一步的说明, 即导体的电阻与 U 和 I 无关,而是取决于导体本身的材料、长度和 横截面积。
决定因素
单位 关系
•
• [特别提醒]各种材料的电阻率一般都随温度的 变化而变化。 • (1)金属的电阻率随温度的升高而增大。 • (2)半导体(热敏电阻)的电阻率随温度的升高 而减小。
导体的电阻率范围
导体的电阻率范围咱今天就来说说导体的电阻率范围。
嘿,你可别小瞧了这电阻率,它就像是导体的个性标签一样。
你想啊,不同的导体就像是不同性格的人。
有的导体电阻率特别小,那它就像个豪爽大方的人,电流在它里面跑起来那叫一个顺畅,几乎没啥阻碍。
比如说铜吧,那可真是导电的一把好手,电阻率低得很呢!而有的导体呢,电阻率就相对大一些,就好像是个有点慢性子的人,电流通过它的时候就得费点劲儿了。
这就好比走在路上,有的路平坦宽阔,走起来轻松愉快;而有的路坑坑洼洼,走起来就得小心翼翼。
咱平常生活里也到处都能见到和电阻率有关的东西呢。
就说家里的电线吧,为啥要用铜丝啊?不就是因为铜的电阻率合适,能让电顺顺利利地传输,这样咱家里的电器才能正常工作呀。
要是用了电阻率太高的材料做电线,那可不得了,电器可能都没法好好用啦,你说气人不气人!还有啊,一些特殊的场合需要用到电阻率特别小的导体,来保证电流传输的高效和稳定。
这就像是在一场重要的比赛中,必须得派出最厉害的选手一样。
那电阻率范围到底有多大呢?这可真是五花八门啊!从超级小到比较大,跨度可不小呢。
不同的材料在这个电阻率的舞台上扮演着不同的角色,各有各的特点和用处。
你想想看,要是没有这些不同电阻率的导体,我们的生活得变成啥样?那估计好多电器都没法用啦,晚上连灯都不亮,多可怕呀!所以说,导体的电阻率范围虽然看起来是个很专业的东西,但实际上和我们的生活息息相关呢。
我们应该好好了解一下这些导体的电阻率,就像了解我们身边的朋友一样。
知道它们的特点和脾气,才能更好地利用它们呀。
毕竟,它们可是在默默地为我们的生活服务呢!总之,导体的电阻率范围是个很有意思也很重要的东西,我们可不能小瞧了它。
我们要学会和这些“小家伙们”打交道,让它们更好地为我们的生活添彩!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2.6导体的电阻
教学目标
1.知识与技能:经历决定导体电阻的因素的探究过程,体验使用控制变量研究物理问题的思维方法。
2.过程与方法:深化对电阻的理解,了解电阻定律,能用电阻定律来实行相关计算。
3.情感态度价值观: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,增强学生理论联系实际的意识和安全用电的意识。
教学重点:
阻率的理解,在介绍电阻率时,可先让学生通过自主阅读课本表格对电阻率有感性理解,明确电阻率是材料本身的属性,再通过演示实验,使学生知道电阻率和温度相关。
教学难点:
实验探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系。
难点是对电
阻率的理解,在介绍电阻率时,可先让学生通过自主阅读课本表格对电阻率有感性理解,明确电阻率是材料本身的属性,再通过演示实验,使学生知道电阻率和温度相关。
导入新课
[事件1]
教学任务:创设情景,导入新课
师生活动:
通过学习欧姆定律,由I=得,只要改变导体两端的电压U 或导体的电阻R,就能够R
改变电路中的电流,但导体的电阻却并不是由U、I 这两个因素决定的。
【演示】将15W和200W的两盏灯泡并联接入电路,观察两灯泡的亮度。
同学们观察两灯泡的照片,说出两者的不同之处:功率不同,灯丝粗细不同(横截面积不同),两灯泡的电阻不同。
展示滑动变阻器图片:移动滑动变阻器的滑片,能够改变电阻。
展示几段材料不同的导线:电线常用铜而不用铁。
学生思考、讨论,可得:导体的电阻与材料、横截面积、长度相关。
点出课题:这节课我们就来探究导体的电阻和导体的长度、横截面积及材料之间的定量关系。
[事件2]
教学任务:设计探究实验
师生活动:
要研究导体电阻与长度、横截面积、材料间的关系,先要确定“控制变量法”为研究方法,学生思考,讨论。
可得出:导体材料、横截面积相同情况下,研究电阻与导体长度关系;导体材料、长度相同情况下,研究电阻与横截面积的关系;导体长度、横截面积相同情况下,研究电阻与材料关系。
经过教师引导,学生按照所选择的器材设计实验方案大致有三种,如图:
方案一:伏安法方案二:利用分压原理方案三:利用分流原理
现以分压原理的实验方案二为例(此法实验操作较简洁,计算简单)。
[事件3]
教学任务:实行实验,探究导体的电阻和导体的长度、横截面积及材料之间的关系。
师生活动:
采用方案二实行实验探究,学生将实验电路原理图画在学案的对应位置,并根据电路图连接实物图。
在该过程中,教师要充分发挥学生的主体作用,让学生实行充分的讨论。
教师仅仅加以引导。
连接好实物图后,实行分工合作,这样既节约了时间,又能够达到相同的实验结果。
第一小组做探究1:电阻与长度的关系;第二小组做探究2:电阻与横截面积的关系;第三小组做探究3:电阻与材料的关系;把数据采集后填入表格,并完成表格后面的实验结论,然后实行实验。
实验操作:教师巡回指导
数据分析:
【数据记录表1】探究电阻与导体长度的关系
在导体横截面积、材料相同的情况下,导体的电阻与长度____________________。
引导学生分析数据:学生能够看出,长度加倍,导体两端的电压加倍,即电阻加倍。
【数据记录表2】探究电阻与导体横截面积的关系
在导体长度、材料相同的情况下,导体的电阻与横截面积________________________。
引导学生分析数据:学生能够看出,横截面积加倍,导体两端的电压减半,即电阻减半。
【数据记录表3】探究电阻与导体材料的关系
在导体长度、横截面积相同的情况下,导体的电阻与材料________________________。
引导学生分析数据:学生能够看出,不同的材料,导体两端的电压不同,即电阻不同。
将三个组的探究结果实行整合,能够得到: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;导体的电阻与构成它的材料相关。
设计说明:课本中的设计图如下图,在实际操作中,将学生实行分工,分工合作每一组
只完成一项,既节约了时间,又降低了学生实验操作中的难度,通过动手合作调动学生的学
n个电阻串联
由串联知识:R串=nR0
又因为l串=nl0
所以R∝l。
②理论探究电阻R与横截面积S 的关系
n个电阻并联R0
由并联知识:R并=n1
又因为S并=nS0,所以R∝。
S
设计说明:学生已经学过串、并联的电阻知识,所以推导上面的结论难度不大。
[事件5]
教学任务:实验:探究导体电阻与材料的关系。