选修3-1 第二章 第一节 探究决定导线电阻的因素
2020-2021学年高中物理第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素学案粤教版选修3-1
第一节探究决定导线电阻的因素［学科素养与目标要求]物理观念:1.知道影响导体电阻的因素，掌握电阻定律。
2。
知道电阻率概念，知道常见金属导体电阻率的大小排序。
3。
知道导体的电阻率和温度有关．科学探究:1。
掌握探究影响导体电阻因素的方法,会设计测量电阻的电路。
2.经过合作探究，综合信息得出导体电阻与长度、横截面积的关系．科学思维：能用控制变量法探究导体电阻与长度、横截面积和材料的关系．一、电阻定律的实验探究1．电阻的测量——伏安法：（1)原理：用电压表测出导线两端的电压U，用电流表测出通过导线的电流I，代入公式R＝错误!求出导线的电阻．（2)电路图(如图1所示）图12．探究方法：控制变量法，例如探究导体的电阻与长度之间的关系时，需要保持横截面积和材料不变，而只改变导体的长度．3．探究过程：（1)保持材料和横截面积不变，探究导体的电阻与长度的关系,结论:电阻大小跟导体的长度成正比．（2）保持材料和长度不变，探究导体电阻与横截面积的关系，结论：电阻大小跟导体的横截面积成反比．(3)保持长度和横截面积不变，探究电阻与材料的关系，结论:不同材料的电阻不同．4．实验结论—-电阻定律：(1）内容：均匀导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比，还跟导体的材料有关．（2）公式：R＝ρ错误!,式中的ρ是比例常量,反映材料对导体电阻的影响,叫电阻率．二、电阻率1．物理意义：反映了材料导电性能的好坏，电阻率越小，表示这种材料的导电性能越好．2．决定因素：影响电阻率的因素有两个:一是导体的材料，二是温度．3．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．1．判断下列说法的正误．（1)由R＝错误!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．(×)（2)由R＝ρ错误!知，材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大．（×) (3)把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都变成原来的错误!。
高中物理 2.1 探究决定电阻的因素 课件 粤教版选修3-1
2、如下两个电路图，它们有区别吗？
A R V S
电流表内接法
A R V S
电流表外接法
R测>R真，适合测 R较大的电阻。
R测<R真，适合测 R较小的电阻。
精选ppt
电阻定律的实验探究
材料
康铜 镍铬
长度 横截面积
l
S
l0
S0
2l0
S0
l0
2S0
l0
S0
电压 U电流I来自电阻 R精选ppt电阻定律
精选ppt
练习2
• 有一段粗细均匀的导线．电阻是4Ω， 把它对折起来作为一条导线用，电 阻是多大？如果把它均匀拉长到原 来的两倍，电阻又是多大？
• 1W ；16W
精选ppt
半导体和超导体
• 容易导电的物体为导体。不容易导电 的物体为绝缘体。
1、半导体：导电性能介于导体和绝缘体 之间，而且电阻不随温度的增加而增 加，反随温度的增加而减小的材料称 为半导体．
精选ppt
2、省电的超导电路 普通的电路由于输电线的耗能严重，必须
经过升压、降压的程序，而且也不可能作到完 全不损耗。超导体导线则能完全解决这个问题 。
精选ppt高温超导变压器
3、精密的超导仪器 一些精密的仪器，如核磁共振仪、电子
显微镜等对磁场有非常严格的要求（强度要 高、稳定性要高、磁感线分布要理想，有时 还要求很大的尺寸），普通的材料很难达到 要求，超导则能解决这个问题。
有些合金的电阻率：几乎不受温
度的影响，可制成标准电阻，如康 铜、锰铜等。 精选ppt
几种导体材料在20ºC时的电阻率
精选ppt
【电阻和电阻率】
• 电阻是描述导体对电流的阻碍作 用。它由导体本身的性质决定， 即由长度、横截面积、材料和温 度决定。
高中物理 第2章 第1节 探究决定导线电阻的因素同步备课课件 粤教版选修31
堂 双
案
基
设
达
计
标
课
课
前
后
自
知
主
能
导
检
学
测
菜单
YJ ·物理 选修3-1
教
课
学
堂
教
法 ●新课导入建议
互 动
分
析 我们观察功率不同的两只白炽灯的灯丝，比较一下两只灯
探 究
泡中的灯丝的粗细情况，它们灯丝的粗细一样吗？两只灯
泡灯丝的电阻相同吗？导体的哪些因素影响电阻的大小呢？
教 学
导体的电阻与影响因素的定量关系是怎样的呢？这一节我
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
YJ ·物理 选修3-1
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 后 知 能 检 测
YJ ·物理 选修3-1
教
课
学 教
•第一节 探究决定导线电阻的因素
堂 互
法
动
分
析
教师用书独具演示
探 究
教
当
学 方
• ●课标要求
堂 双
案 设
教
课
学 教
2．思考判断
堂 互
法
分 (1)在探究电阻与材料间关系时，应控制导体长度及横截面 析 积相同．(√)
动 探 究
(2)在探究电阻与长度的关系时，只须控制导体的横截面积
相同．(×)
教
当
学
堂
方
双
案
基
设
达
计
标
课
课
前
后
自
知
主
粤教版高二物理选修3-1第二章第01节 探究决定导线电阻的因素
实验器材： 电源，开关，导线，电流表，电压表，
滑动电阻器, 长度和粗细都相同的铁丝一根 和镍铬丝2根
设计实验
实验步骤： 按如下电路图连接实验器材
[实验方案一]
探究导体电阻与长度的关系。 由1、2、3小组完成 控制的不变量有＿材＿料、横＿截＿面积
接入的导线 长度 电压U/V 电流I/A 电阻 R/ Ω
A．R／4
B．R／2
C．2R
D．4R
59.生命匆匆，不必委曲求全，做自己喜欢做的事，才是最重要的。 1.看得见的伤口，迟早有一天会痊愈的。 6.我们都不是神的孩子，我们是追梦的孩子。 20.征服畏惧建立自信的最快最确实的方法，就是去做你害怕的事，直到你获得成功的经验。 82.想哭就哭，想笑就笑，不要因为世界虚伪，你也变得虚伪了。 60.奋斗者的幸福是从痛苦起步的，享乐者的痛苦是从“幸福”开始的。 90.如果周围有人嫉妒你，那么你可以把他从你的竞争者之列排除了，嫉妒人之人，难以成大事。 21.学问多深也别满足，过失多小也别忽略。 38.要铭记在心：每天都是一年中最美好的日子。 67.纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。 58.只要路是对的，就不怕路远。 20.生活在笼子里的鸟，认为飞是一种病。 57.生命就是一个逐渐支出和利用时间的过程。一旦丧失了时间，生命也就走到了尽头。 73.黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿 99.顶天立地奇男子，要把乾坤扭转来。 23.吃得苦中苦，方为人上人。
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2．一根阻值为R的均匀电阻丝长为L，横截 面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下 其电阻值仍为R( C )
A．当L不变，S增大一倍时
B．当S不变，L增大一倍时
C．当L和S都缩为原来的一半时
D．当L和横截面的半径都增大一倍时
3-1-2-1探究决定导线电阻的因素
高中物理选修3-1教案3-1-2-1探究决定导线电阻的因素教学目标：一、知识与技能1、了解电阻器在电路中的作用及电阻的大小跟那些因素有关2、了解电阻定律及电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系3、了解半导体、超导体及其应用．二、过程与方法．1、通过猜测导体的电阻跟哪些因素有关，了解猜想与假设是一种常用的物理研究方法．2、经历探究导线电阻的因素的过程，认识科学探究的要素。
3、学习使用控制变量法三、情感态度与价值观1、通过我国对超导现象的研究介绍，提高学生的学习兴趣，激发学生爱国和奋发学习准备报效祖国的精神．2、了解超导，是学生关注高新科技领域的发展，保持对物理学及其科技应用的学习热情。
二、重点、难点电阻定律是本节的重点内容；电阻率对学生来说比较抽象，是教学中的难点．教学过程：1、探索定律——电阻定律1）影响电阻的因素可能有哪些呢：（材料、长度、横截面积、温度……）2）解决办法——控制变量法3）探究实验(思路)A、引导学生设计实验电路图，并与教师投影打出的电路图进行对比B、出示电阻定律示教板、说明板上的几种金属材料C、引导学生连接电路，并说明注意事项D、依次对三种金属材料的电阻进行测量E、对数据进行分析a）定性观察——R与材料、长度、横接面积有关b）定理推导4）实施过程按如课本36页图2-1-2所示电路，依次将A 、B 、C 三段电阻丝分别接入电路中，利用测出三段电阻丝电阻，并加以比较．应指出：B 电阻丝长度是A 的2倍，测出电阻也约为A 的2倍．说明：①,C 电阻丝与A 等长，为了改变横截面积，C 的两根电阻丝并排连入电路中，相当于横截面积增加1倍，测出电阻比A 电阻小，约为A 电阻的一半．② 可以写成 ，其中对同一材料导体． 不变，不同材料导体． 不同． 反映了材料导电性质，称作电阻率，用 表示．③电阻率 L Rs =ρ，这提供了一种测量的方法． 当 ㎡， m 时， 在数值上等于． 强调： 的大小由导体材料决定．的大小与温度有关，一般 随温度升高而增大．实验3：把单独一根电阻丝接入前图所示电路中，测出电阻来，用酒精灯加热．再看电压表、电流表读数，可以计算出电阻，从而判断电阻增大了．④总结：电阻定律：导体电阻跟它长度成正比，跟它的横截面积成反比．公式：。
高中物理选修3-1检测：第二章第一节探究决定导线电阻的因素+Word版含解析
第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素A级抓基础1．根据电阻定律，电阻R＝ρlS，对于温度一定的某种金属导线来说，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．由所用金属材料本身特性决定解析：电阻率由金属材料本身的特性决定，金属导线一定，在温度一定时，材料的电阻率一定与导线的长度、导线的横截面积无关；故A、B、C错误，D正确；故选D.答案：D2．下列说法正确的是()A．半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，其电阻随温度升高而增大B．热敏电阻的特点是温度升高时电阻迅速减小C．导体中电流无穷大的现象叫超导现象D．导体的电阻与通过其中的电压和电流有关解析：半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，其电阻随温度升高而减小，故A错误；热敏电阻的特点是温度升高时电阻减小，故B正确；电阻无穷小的现象叫超导现象，故C错误；导体的电阻是通过比值定义的，因此与通过其中的电压和电流无关，故D错误．答案：B3．(多选)一根阻值为R的均匀电阻丝，长为L，横截面积为S，设温度不变，在下列哪种情况下其电阻值仍为R()A．当L，S都增大1倍时B．当S不变，L增大1倍时C．当L和S都缩为原来的1 2时D．当L和横截面的半径都增大1倍时解析：根据电阻定律R＝ρlS ，电阻率不变，只要满足lS的比值不变即能使电阻值不变．解析：AC4．(多选)关于金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大．金属的电阻率随温度的升高而增大，有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金电阻率几乎不受温度的影响．根据以上信息判断下列说法，其中正确的是() A．连接电路用的导线一般用合金来制作B．电炉、电阻器的电阻丝一般用纯金属来制作C．标准电阻一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D．电阻温度计一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制成解析：纯金属材料的电阻率较小，而合金材料的电阻率较大，一般连接电路用的导线是用纯金属材料来制作，电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作，所以A 、B 选项错．答案：CD5．一只“220 V 100 W ”的灯泡工作电阻为484 Ω，拿一只这种灯泡来测量它不工作时的电阻应是( )A ．等于484 ΩB ．大于484 ΩC ．小于484 ΩD ．无法确定解析：金属的电阻率随温度的升高而增大，灯泡不工作时，温度降低，电阻率减小，导致电阻减小．解析：C6．一根粗细均匀的导线，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 2B ．UC ．2UD ．4U解析：导线原来的电阻为R ＝ρl S，拉长后长度变为2l ，横截面积变为S 2，所以R ′＝ρl ′S ′＝ρ2l S 2＝4R . 导线两端原来的电压为U ＝IR ，拉长后为U ′＝IR ′＝4IR ＝4U ，故D 对．答案：DB 级 提能力7．(多选)图1是用来观察灯泡亮度变化的实验电路，图2是滑动变阻器的构造示意图，则下列说法中错误的是( )A ．a 接M 、c 接N ，P 向 b 移动灯变亮B ．b 接M 、d 接N ，P 向 b 移动灯变暗C ．c 接M 、d 接N ，P 向 b 移动灯一直最亮D ．a 接M 、b 接N ，P 向 b 移动灯一直最暗解析：当a 接M 、c 接N 时，接入电路的部分是aP ，P 向b 滑动时，电路中的电阻变大，灯变暗，故A 错，同理B 错．答案：AB8.两根材料相同的均匀导线x 和y 串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab 段和bc 段图线所示，则导线x 和y 的横截面积之比为( )A ．2∶1B ．1∶2C ．6∶1D ．1∶6解析：ab 段和bc 段的电势差分别为2 V ，4 V ，电流相等，根据欧姆定律，得R ab R bc ＝U ab U bc ＝12，根据电阻定律，得R ＝ρL S ，则S ＝ρL R，横截面积之比：S ab S bc ＝L ab L bc ×R ab R bc ＝14×21＝12.故选B. 答案：B9．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( )图甲 图乙A ．1∶1B ．1∶2C ．2∶1D ．1∶4解析：将甲图半球形导体材料看成等大的两半部分的并联，则乙图中可以看成等大的两半部分的串联，设每一半部分的电阻为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. 答案：D10．为了测定液体的电阻率，工业上用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图所示．A 、B 是两片面积均为1 cm 2的正方形铂片，间距d ＝1 cm ，把它们浸在待测的液体中．若通过两根引线加在两铂片上的电压U ＝6 V ，测得电流I ＝1 μA ，求这种液体的电阻率是多少．解析：据R ＝U I ＝61×10－6 Ω＝6×106 Ω， 由题意知：l ＝d ＝1 cm ＝10－2 m ，S ＝1 cm 2＝10－4 m 2，据R ＝ρl S 可知ρ＝RS l ＝6×106×10－41×10－2 Ω·m ＝6×104 Ω·m. 答案：6×104 Ω·m情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
粤教版物理选修3-1讲义：第2章 第1节 探究决定导线电阻的因素
第一节探究决定导线电阻的因素[先填空]1．电阻的定义：导线对电流的阻碍作用．2．伏安法测电阻(1)原理：用电压表测出导体两端的电压，用电流表测出导体中的电流，利用公式R＝UI求出导体的电阻．(2)电路图(如图2-1-1所示)图2-1-13．探究实验(1)合理猜想：影响电阻的因素有导线的材料、长度和横截面积．(2)探究方法：控制变量法．4．电阻定律(1)内容：导体的电阻R跟它的长度成正比．跟它的横截面积成反比，且还与导体的材料有关．(2)公式：R＝ρlS，式中ρ称为材料的电阻率．[再判断]1．由公式R＝UI知，R与U成正比，R与I成反比．(×)2．在探究电阻与材料间关系时，应控制导体长度及横截面积相同．(√) 3．导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定．(×)[后思考]公式R＝ρlS与公式R＝UI有什么区别？【提示】公式R＝UI是电阻的定义式，但电阻R与U、I无关；公式R＝ρlS是电阻的决定式，电阻大小与长度l、横截面积S和导体材料(电阻率ρ)有关．[合作探讨]保持材料和S不变，改变导线长度l分别为l1、l2，记下对应电压表和电流表的示数分别为(U1、I1)、(U2、I2)．探讨1：若U1＝U2，I1、I2如何反映l1、l2的电阻关系？【提示】U1＝U2时，由R＝UI知道，R1R2＝I2I1.探讨2：若I1＝I2，U1、U2如何反映l1、l2的电阻关系？【提示】I1＝I2时，由R＝UI知道R1R2＝U1U2.[核心点击]1．R＝ρlS与R＝UI的区别。
人教版高中物理选修3-1课件第一节探究决定导线电阻的因素
利用这种特性制成晶体二极管、晶体三极管、集成电路。
总之：半导体的导电性能具有可控性
•
பைடு நூலகம் •
L R S
1．一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉 制成2L长的均匀细丝后，其电阻值为 A．R／4 B．2R C ．R D．4R
答案:D
2．一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它对 折起来使用，其电阻值为 A．R／4 B．2R C ．R D．4R
材料
温度
•
2、实验验证
•
实验：探究导体电阻与其影响因素的定量关系
V V
V V
a
b
c
d
3、数学归纳
RL 结论： 1 R S
LL R K R SS
•
理论探究
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、电阻率：
答案:A
•
L R S
3．一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉 制成长L’的均匀细丝后，其电阻值为9R ,则 L:L’等于多少? A．1:3 B．1:9 C．1:4 D．1:2
答案:A
4．一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉 制成3L长的均匀细丝后，截在三段,这三段再并 联后的阻值为 A．R／4 B．2R C ．R D．4R
本章知识链
电阻定律 焦耳定律
串、并联电路中 电压、电阻、电 流之间的关系 a b 电压、电阻、电 流三者之间的关 系：欧姆定律 电源与电流的关系
•
电源：电动势
6、电阻定律
浙江省青田中学
•
1、大胆猜想 问题：导体的电阻是导体本身的一种性质， 由导体自身因素决定，那么，它到底有哪些 因素决定呢？
2020-2021学年高二物理粤教版选修3-1：第2章 第1节 探究决定导线电阻的因素
合 作 探 究
(1)原理：用电压表测出导体两端的 电压 ，用电流表测出导体中 U
的电流，利用公式 R＝__I_求出导体的电阻．
课 时 分
层
攻
重
(2)电路图：(如图所示).
作 业
难
·
返 首 页
自
3．探究实验
课
主
堂
预 习
(1)合理猜想：影响电阻的因素有导线的
材料、长度和横截面积
．
小 结
·
·
探 新
(2)探究方法：控制变量法．
重
业
难
成反比
U 成正比，与 I 成反比
·
返 首 页
·
自
课
主
堂
预
小
习
结
探 适用范围 金属导体、电解质溶液
任何导体
·
提
新
素
知
合 作
联系
R＝ρSl 对 R＝UI 补充说明了导体的电阻不取决于 U 和 I，而 养 课
探
是取决于导体本身的材料、长度和横截面积
究
时 分
层
攻
作
重
业
难
·
返 首 页
自
【例 1】 如图所示，厚度均匀的矩形金属薄片边长 ab＝6 cm， 课
合
作 探
2．电阻率的单位： 欧姆·米 ，符号 Ω·m ．
究
课 时 分
层
攻
作
重
业
难
·
返 首 页
·
自
课
主
堂
预
小
习
1．正误判断
·
结
探
提
新 知
(1)由公式 R＝UI 知，R 与 U 成正比，R 与 I 成反比．
粤教版高二物理选修3-1课件：2.1探究决定导线电阻的因素 1
4．电பைடு நூலகம்与电阻率的区别
电阻 R 描述对象 导体 反映导体对电流阻碍作用 物理意义 的大小，R 越大，阻碍作用 越大 决定因素 单位 由材料、温度和导体形状决 由材料、温度决定，与导体形 定 欧姆 (Ω) 状无关 欧姆 · 米 (Ω·m) 电阻率 ρ 材料 反映材料导电性能的好坏， ρ 越大，导电性能越差
米 ，国际符号是 Ω·m . 是欧姆· RS 2．计算公式：ρ＝ . l
3．电阻率与温度的关系 各种材料的电阻率都随温度而变化，金属的电阻率随温度升 高而 增大 (可用于制造电阻温度计)；半导体和电介质的电阻率随 温度的升高而 受 温度变化
减小
(半导体的电阻率随温度变化较大，
常用于制作热敏电阻)；有些合金如锰铜、康铜的电阻率几乎不 的影响(可用来制作标准电阻)．
l U 3．R＝ρS与R＝ I 的区别
l R＝ρ S 意义 决定式 说明导体的电阻由ρ、l、S决 定，即与l成正比，与S成反比 金属导体、电解质溶液 U R＝ I 定义式 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 任何导体
理解
适用范围
二、正确理解电阻率 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，它的单位是欧姆 · 米，符号 是 Ω·m.
4．超导现象：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻 率 突然减小到零 的现
一、正确理解电阻定律 l 1．公式R＝ρS中各物理量的意义 (1)ρ表示材料的电阻率，与材料和温度有关．反映了导体的 导电性能，在数值上等于用这种材料制成1 m长、横截面积为1
m2的导线的电阻值，ρ越大，说明导电性能越差，ρ越小，说明导 电性能越好．
(粤教版)高中物理选修31课件：第二章第一节探究决定导线电阻的因素
(2)在相互交流时，有位同学提出用如图 2 所示的电 路，只要将图中 P 端分别和触点 1、2、3、4 相接，读出 电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体 电阻与其影响因素的定量关系，你认为上述方法是否正 确，如正确请说出理由；若不正确，请说出原因．
图2
解析：(1)用控制变量法研究，选电阻丝时要注意尽 量选择有相同参数(材料、长度、横截面积)的；
下表是几种实验用导线的参数源自导线代号 长度/m 横截面积/mm2
材料
ABC DEF G
1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
锰 铜
钨
镍 铬
锰 铜
钨
锰 铜
镍 铬
(1)为研究电阻与导体材料有关，应在上表中选用导 线 C 和导线________．
2．一根均匀电阻丝阻值为 R，在以下哪些情况下， 阻值仍为 R( )
小试身手
2. 甲、乙两根异种材料的电阻丝，其长度之比是
1∶5, 横截面积之比是 2∶3, 电阻之比是 2∶5, 外加电
压之比是 1∶2, 则甲、乙两根电阻丝的电阻率之比是
() A．2∶3
B．3∶4
C．4∶3
D．8∶3
解析：知道电阻、长度、面积之比．由电阻定律知： R＝ρSl 得 ρ＝RlS，与电压无关的．
(2)为研究电阻与导体长度有关，应在上表中选用导 线 C 和导线________．
(3)为研究电阻与导体横截面积有关，应在上表中选 用导线 A 和导线________．
解析：(1)要研究电阻与导体材料有关，根据控制变 量法的思路应选用和导线 C 长度、横截面积都相同，材 料不同的导线，表格中只有 F 符合这一要求；
高中创新设计物理粤教版选修3-1练习：第二章 第一节 探究决定导线电阻的因素
第二章 电 路第一节 探究决定导线电阻的因素1．本节探究导线的电阻与其________、__________、________之间的关系时||，采用____________的实验方法．测长度所用仪器是________||，要测横截面积||，需先测量其直径||，用________________进行测量||，也可用________法进行测定．2．电阻率ρ是一个反映导体__________的物理量||，是导体材料本身的属性||，与导体的形状、大小________||，它的单位是：________||，国际符号________．而电阻R 反映的是导体的属性||，与导体的________、____________、________有关．3．电阻率的计算公式为________||，各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的________________________的导体的电阻．4．两种材料不同的电阻丝||，长度之比为1∶5||，截面积之比为2∶3||，电阻之比为2∶5||，则材料的电阻率之比为________．5．一粗细均匀的镍铬丝||，截面直径为d ||，电阻为R .把它拉制成直径为d /10的均匀细丝后||，它的电阻变为( )A ．R /1 000B ．R /100C ．100RD ．10 000R【概念规律练】知识点一 电阻和电阻率的理解1．(双选)关于导体的电阻及电阻率的说法中||，正确的是( )A ．由R ＝ρl S知||，导体的电阻与长度l 、电阻率ρ成正比||，与横截面积S 成反比 B ．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 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||，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时||，温度不为绝对零度2．下列关于电阻率的叙述||，错误的是( )A ．金属导体的电阻率随温度的升高而增大B ．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的C ．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D ．半导体和绝缘体材料的电阻率随温度的升高而减小知识点二 电阻定律R ＝ρl S的应用 3．一根粗细均匀的导线||，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 /2B ．UC ．2UD ．4U4．一根粗细均匀的金属裸导线||，若把它均匀拉长为原来的3倍||，电阻将变为原来的多少倍？若将它截成等长的三段再绞合成一根||，它的电阻将变为原来的多少？(设拉长与绞合时温度不变)【方法技巧练】一、把电阻公式和欧姆定律相结合解决有关问题5．两根完全相同的金属裸导线||，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍||，把另一根对折后绞合起来||，然后给它们加上相同的电压||，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( )A ．1∶4B ．1∶8C ．1∶16D ．16∶16．如图1所示||，一段粗细均匀的导线长1200m||，在其两端点A 、B 间加上恒定电压时||，测得通过导线的电流为0.5A||，若剪去BC 段||，在A 、C 两端加同样电压时||，通过导线的电流变为0.6A||，则剪去的BC 段多长？图1二、导体电阻率的测定方法7．用伏安法测量电阻R 的阻值||，并求出电阻率ρ.给定器材如下：电压表(内阻约为50kΩ)、电流表(内阻约为40Ω)、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻R (约为250Ω)及导线若干．图2(1)画出测量R 的电路图．(2)图2中的6个点表示实验中测得的6组电流I 、电压U 的值||，试写出根据此图求R 值的步骤：________________________________________________________________________________________________________________________________________________； 求出的电阻值R ＝________(保留3位有效数字)．(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体||，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径||，结果分别如图3、图4所示||，由图可知其长度为________||，直径为________．图3图4(4)由以上数据可以求出ρ＝________(保留3位有效数字)．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．(双选)关于电阻的计算式R ＝U I 和决定式R ＝ρl S||，下面说法正确的是( ) A ．导体的电阻与其两端电压成正比||，与电流成反比B ．导体的电阻仅与导体长度、横截面积和材料有关C ．导体的电阻随工作温度变化而变化D ．对一段一定的导体来说||，在恒温下比值U I是会变的||，导体的电阻随U 或I 的变化而变化3．(双选)如图5所示||，a 、b 、c 、d 是滑动变阻器的四个接线柱||，现把此变阻器串联接入电路中||，并要求滑片P 向接线柱c 移动时||，电路中的电流减小||，则接入电路的接线柱可能是( )图5A ．a 和bB ．a 和cC ．b 和cD ．b 和d4．(双选)下列说法正确的是( )A ．超导体对电流的阻碍作用几乎等于零B ．金属电阻率随温度的升高而增大C ．用来制作标准电阻的锰铜合金和镍铜合金的电阻率不随温度的变化而变化D ．半导体材料的电阻率随温度的升高而增大5．一根阻值为R 的均匀电阻丝||，长为l ||，横截面积为S ||，设温度不变||，在下列哪些情况下其阻值仍为R ( )A ．当l 不变||，S 增大一倍时B ．当S 不变||，l 增大一倍时C ．当l 和S 都减为原来的12时 D ．当l 和横截面的半径都放大一倍时6．如图6所示||，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd ||，ab 边长为L 1||，ad 边长为L 2||，当把端点1、2和3、4分别接入电路时||，R 12∶R 34是( )图6A ．L 1∶L 2B ．L 2∶L 1C ．1∶1D ．L 21∶L 227．一只白炽灯泡||，正常发光时的电阻为121Ω||，则这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应( )A ．大于121ΩB ．小于121ΩC ．等于121ΩD ．无法判断8．两根同种材料制成的电阻丝a 和b ||，a 的长度和横截面的直径均为b 的两倍||，要使两电阻丝接入电路后消耗的电功率相等||，加在它们两端的电压之比U a ∶U b 为( )A ．1∶1B ．2∶1C.2∶1D ．1∶ 29．现有半球形导体材料||，接成如图7所示(a)、(b)两种形式||，则两种接法的电阻之比R a ∶R b 为( )图7185mm 2||，导线上通过的电流为400A||，鸟的两爪间的距离为5cm||，求鸟两爪间的电压．(已知ρ＝2.9×10－8Ω·m)图811.相距40km 的A 、B 两地架设两条输电线||，电阻共为800Ω.如果在A 、B 间的某处发生短路||，如图9所示．这时接在A 处的电压表示数为10V||，电流表示数为40mA.求发生短路点相距A 有多远．图9第二章 电 路第一节 探究决定导线电阻的因素课前预习练1．长度 横截面积 材料 控制变量 直尺 螺旋测微器 缠绕2．导电性能 无关 欧姆米 Ω·m 材料 横截面积 长度3．ρ＝R S l长度为1m||，横截面积为1m 2 4．4∶35．D [由R ＝ρl S||，V ＝lS ||，得R ′＝10000R .] 课堂探究练1．AD [导体的电阻率由材料本身的性质决定||，并随温度的变化而变化；导体的电阻与长度、电阻率、横截面积有关||，与导体两端的电压及导体中的电流无关||，A 对||，B 、C错；电阻率反映了材料的导电性能||，电阻率常与温度有关||，并存在超导现象．绝对零度只能接近||，不可能达到||，D 对．]2．C3．D [导线原来的电阻为R ＝ρl S ||，拉长后长度变为2l ||，横截面积变为S 2||， 所以R ′＝ρl ′S ′＝ρ2l S 2＝4R . 导线两端原来的电压为U ＝IR ||，拉长后为U ′＝IR ′＝4IR ＝4U .]4．9 19解析 金属原来的电阻为R ＝ρl S||，拉长后长度变为3l ||，因体积V ＝Sl 不变||，所以导线横截面积变为原来的1/3||，即S /3||，故拉长为原来的3倍后||，电阻R ′＝ρ3l S /3＝9ρl S＝9R . 同理||，三段绞合后||，长度为l /3||，横截面积为3S ||，电阻R ″＝ρl /33S ＝ρl 9S ＝19R . 点评 某导体形状改变前后||，总体积不变||，电阻率不变．当长度l 和横截面积S 变化时||，应用V ＝Sl 来确定S 和l 在形变前后的关系||，然后再利用电阻定律即可求出l 和S 变化前后的电阻关系．5．C [本题应根据导体的电阻定律R ＝ρl /S ||，欧姆定律R ＝U /I 和电流定义式I ＝q /t 求解．对于第一根导线||，均匀拉长到原来的2倍||，则其横截面积必然变为原来的1/2||，由导体的电阻公式可知其电阻变为原来的4倍．第二根导线对折后||，长度变为原来的1/2||，横截面积变为原来的2倍||，故其电阻变为原来的1/4.给上述变化后的裸导线加上相同的电压||，由欧姆定律得：I 1＝U 4R ||，I 2＝U R /4＝4U /R 由I ＝q /t 可知||，在相同时间内||，通过它们的电荷量之比q 1∶q 2＝I 1∶I 2＝1∶16故C 项正确．]6．200m解析 设整个导线AB 的电阻为R 1||，其中AC 段的电阻为R 2||，根据欧姆定律U ＝I 1R 1＝I 2R 2||，则R 2R 1＝I 1I 2＝0.50.6＝56.再由电阻定律||，导线的电阻与其长度成正比||，所以AC 段导线长l 2＝R 2R 1l 1＝56×1200m ＝1000m ．由此可知||，剪去的导线BC 段的长度为：l ＝l 1－l 2＝200m. 7．见解析解析 (1)由于待测电阻(约250Ω)与电流表内阻(约40Ω)相近||，远小于电压表内阻(50kΩ)||，因此采用电流表外接法||，测量误差较小．控制待测电阻电压的线路||，用滑动变阻器连接成限流式接法或分压式接法均可||，如下图所示．(2)作U —I 直线||，舍去左起第2点||，其余5个点在一条直线上||，不在这条线上的点尽量均匀分布在直线两侧；求该直线的斜率k ||，则R ＝k ＝229Ω(221～237Ω均为正确)．(3)因为游标为50分度||，所以游标卡尺的精确度为150mm ＝0.02mm||，另外游标卡尺不能估读||，读出待测电阻的长度为8.00×10－3m||，直径为1.98×10－3m.(4)将数据代入公式ρ＝RS l ＝R πd 24l得 ρ＝8.81×10－2Ω·m.课后巩固练1．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．BC3．CD [滑片P 向c 移动||，电路中的电流减小||，则电阻增大||，可以接b 和c 或b 和d ||，本质相同．]4．AB [超导现象是在温度接近绝对零度时||，电阻率突然减小到接近零的现象||，故A 正确；C 中材料只是电阻率变化不明显||，而半导体材料的电阻率应随温度的升高而减小．]5．C [由R ＝ρl S 和V ＝Sl 得：l 不变、S 增大一倍时||，R 变为原来的12；S 不变||，l 增大一倍时||，R 变为原来的二倍；l 、S 都减小为原来的12时||，R 不变；l 和横截面的半径都增大一倍时||，R 变为原来的12.] 6．D [设薄片厚度为d ||，则由电阻定律||，得R 12＝ρL 1L 2d ||，R 34＝ρL 2L 1d. 故R 12∶R 34＝L 21∶L 22||，选项D 正确．]7．B [由于金属的电阻率随温度的升高而增大||，故白炽灯泡正常发光时的电阻大||，停止发光一段时间后||，灯丝温度降低||，电阻减小||，故选B.]8．D [由公式R ＝ρl S ||，S ＝14πD 2||，P ＝U 2R 得||，U ＝4ρlP πD 2||，解得U a ∶U b ＝1∶2||，故D 正确．]9．D [将(a)图半球形导体材料看成等大的两半部分的并联||，则(b)图中可以看成等大的两半部分的串联||，设每一半部分的电阻为R ||，则(a)图中电阻R a ＝R 2||，(b)图中电阻R b ＝2R ||，故R a ∶R b ＝1∶4.]10．3.12×10－3V解析 据R ＝ρl S ＝2.9×10－8×5×10－2185×10－6Ω≈7.8×10－6Ω U ＝IR ＝400×7.8×10－6V ＝3.12×10－3V.11．12.5km解析 A 、B 间距离l ＝40km||，导线总长2l ||，总电阻R ＝800Ω.设A 与短路处距离x ||，导线总长2x ||，总电阻R x . 由欧姆定律：R x ＝U I ＝1040×10－3Ω＝250Ω由电阻公式：R ＝ρ2l S ||，R x ＝ρ2x S||，得： x ＝R x R l ＝250800×40km ＝12.5km. 即短路处距A 端12.5km.第二节 对电阻的进一步研究1．在直角坐标系中||，纵坐标表示________||，横坐标表示______||，这样画出的I —U 图线叫导体的伏安特性曲线．在温度没有显著变化时||，金属导体的电阻几乎是________的||，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的____________||，具有这种伏安特性的电学元件叫做________元件．欧姆定律对气态导体和半导体元件并不适用||，在这种情况下电流与电压不成________||，这类电学元件叫________元件||，它们的伏安特性曲线不是________．对电阻一定的导体||，U —I 图和I —U 图两种图线都是过原点的________直线||，但U —I 图象的斜率表示________．对于电阻随温度变化的导体(半导体)||，是过原点的曲线．2．二极管具有________导电性||，当二极管两端加上正向电压时||，流过二极管的电流________||，当二极管加上反向电压时||，流过二极管的电流________．3．串联电路的基本特点是：(1)电路中各处________相等||，即______________________．(2)总电压等于________________________________之和||，即________________________________________________________________________．(3)总电阻等于________________________________之和||，即________________________________________________________________________．4．并联电路的基本特点是：(1)各电阻两端的________相等||，即______________________．(2)总电流等于各支路________之和||，即________________．(3)总电阻的倒数等于各支路电阻的________之和||，即_______________________________．【概念规律练】知识点一 导体的伏安特性曲线1．如图1所示的图象所对应的两个导体：图1(1)电阻关系R 1∶R 2为__________；(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时||，电压之比U 1∶U 2为______；(3)若两个导体的电压相等(不为零)时||，电流之比I 1∶I 2为________．知识点二 串并联电路的特点2．(双选)电阻R 1、R 2、R 3串联在电路中．已知R 1＝10Ω、R 3＝5Ω||，R 1两端的电压为 6V||，R 2两端的电压为12V||，则( )A ．电路中的电流为0.4AB ．电阻R 2的阻值为20ΩC ．三只电阻两端的总电压为21VD ．电阻R 3两端的电压为4V3．如图2所示电路||，R 1＝2Ω||，R 2＝3Ω||，R 3＝4Ω.图2(1)如已知流过电阻R 1的电流I 1＝3A||，则干路电流多大？(2)如果已知干路电流I＝3A||，流过每个电阻的电流多大？【方法技巧练】一、用伏安法测电阻4．用电流表和电压表测量电阻R x的阻值．如图3所示||，分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中||，按照(a)图时||，电流表示数为4.60mA||，电压表示数为2.50V；按照(b)图时||，电流表示数为5.00mA||，电压表示数为2.30V||，比较这两次结果||，正确的是()图3A．电阻的真实值更接近543Ω||，且大于543ΩB．电阻的真实值更接近543Ω||，且小于543ΩC．电阻的真实值更接近460Ω||，且大于460ΩD．电阻的真实值更接近460Ω||，且小于460Ω二、滑动变阻器的两种接法5．如图4所示||，滑动变阻器R1的最大值是200Ω||，R2＝R3＝300Ω||，A、B两端电压U AB＝8V.图4(1)当开关S断开时||，移动滑动片P||，R2两端可获得的电压变化范围是多少？(2)当S闭合时||，移动滑动片P||，R2两端可获得的电压变化范围又是多少？三、小灯泡的伏安特性曲线的描绘方法6．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中||，使用的小灯泡的规格为“6V3W”||，其他供选择的器材有：A．电压表(量程6V||，内阻20kΩ)B．电压表(量程20V||，内阻60kΩ) C．电流表(量程3A||，内阻0.2Ω) D．电流表(量程0.6A||，内阻1Ω)E ．滑动变阻器R 1(0～1000Ω||，0.5A)F ．滑动变阻器R 2(0～20Ω||，2A)G ．学生电源E (6～8V)H ．开关S 及导线若干实验中要求电压表示数在0～6V 范围内变化||，读取并记录下12组左右不同的电压值U 和对应的电流值I ||，以便绘出伏安特性曲线．在上述器材中||，电压表应选用________||，电流表应选用__________||，变阻器应选用__________||，并画出实验原理图．1．下列说法中错误的是( )A ．一个电阻和一根无电阻的理想导线并联||，总电阻为零B ．并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C ．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)||，则总电阻也增大D ．并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)||，则总电阻一定减小2．如图5所示||，A 、B 间电压恒为U ||，当滑动变阻器的滑片P 逐渐向A 端移动的过程中灯泡上的电压数值( )图5A ．一直为UB ．一直为0C ．逐渐增大到UD ．逐渐减小到03．如图6所示是某导体的伏安特性曲线||，由图可知||，下列说法错误的是( )图6A ．导体的电阻是25ΩB ．导体的电阻是0.04ΩC ．当导体两端的电压是10V 时||，通过导体的电流是0.4AD ．当通过导体的电流是0.1A 时||，导体两端的电压是2.5V4．(双选)如图7是电阻R 的I —U 图线||，图中α＝45°||，由此得出( )图7A ．通过电阻的电流与两端电压成正比B ．电阻R ＝0.5ΩC ．因I —U 图线的斜率表示电阻的倒数||，故R ＝cot α＝1.0ΩD ．在R 两端加6.0V 电压时||，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0C5．图8中电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等||，电池的内阻不计．开关S 接通后流过R 2的电流是S 接通前的( )图8A.12B.23C.13D.146．(双选)如图9所示的电路中||，电压表和电流表的读数分别为10V 和0.1A||，电流表的内阻为0.2Ω||，那么有关待测电阻R x 的下列说法正确的是( )图9A ．R x 的测量值比真实值大B ．R x 的测量值比真实值小C ．R x 的真实值为99.8ΩD ．R x 的真实值为100.2Ω7．如图10所示||，电路两端的电压U 保持不变||，电阻R 1、R 2、R 3消耗的电功率一样大||，则电阻之比R 1∶R 2∶R 3是( )图10A ．1∶1∶1B ．4∶1∶1C ．1∶4∶4D ．1∶2∶28．在图11中||，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R 的电路图||，下列说法不正确的是( )图11A ．甲图的接法叫电流表外接法||，乙图的接法叫电流表内接法B ．甲中R 测>R 真||，乙中R 测<R 真C ．甲中误差由电压表分流引起||，为了减小误差||，就使R ≪R V ||，故此法测较小电阻好D ．乙中误差由电流表分压引起||，为了减小误差||，应使R ≫R A ||，故此法测较大电阻好9．R 1＝10Ω||，R 2＝20Ω||，R 1允许通过的最大电流为1.5A||，R 2两端允许加的最大电压 10V||，若将它们串联||，加在电路两端的最大电压可以是( )(2)从图象上可以看出||，当功率逐渐增大时||，灯丝电阻的变化情况是________________．(3)这表明小灯泡的电阻随温度的升高而________．图12第二节 对电阻的进一步研究课前预习练1．电流 电压 恒定 倾斜直线 线性 正比 非线性 直线 倾斜 电阻2．单向 很大 很小3．(1)电流 I 1＝I 2＝I 3＝…＝I n(2)各部分电路电压 U ＝U 1＋U 2＋…＋U n(3)各部分电路电阻 R ＝R 1＋R 2＋…＋R n4．(1)电压 U 1＝U 2＝U 3＝…＝U n(2)电流 I ＝I 1＋I 2＋…＋I n(3)倒数 1R ＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n课堂探究练1．(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3解析 (1)因为在I —U 图象中||，电阻等于斜率的倒数||，即R ＝ΔU ΔI||，所以 R 1＝10×10－35×10－3Ω＝2 Ω R 2＝10×10－315×10－3Ω＝23Ω||，故R 1∶R 2＝2∶(23)＝3∶1. (2)由欧姆定律得U 1＝I 1R 1||，U 2＝I 2R 2||，由于I 1＝I 2||，则U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝3∶1.(3)由欧姆定律得I 1＝U 1R 1||，I 2＝U 2R 2||， 由于U 1＝U 2||，则I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝1∶3.点评 对I —U 图象或U —I 图象进行分析比较时||，要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么||，以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义．如下图甲中||，R 2<R 1；而在图乙中R 2>R 1.2．BC [电路中电流I ＝U 1R 1＝610A ＝0.6A ；R 2阻值为R 2＝U 2I ＝120.6Ω＝20Ω||，三只电阻两端的总电压U ＝I (R 1＋R 2＋R 3)＝21V ；电阻R 3两端的电压U 3＝IR 3＝0.6×5V ＝3V ．]3．(1)6.5A (2)1.38A 0.92A 0.69A.解析 (1)由I 1、R 1可算出并联电路的电压||，即可算出I 2、I 3||，总电流I ＝I 1＋I 2＋I 3. 并联电路的电压U ＝I 1R 1＝3×2V ＝6V||，流过电阻R 2、R 3的电流分别为I 2＝U R 2＝63A ＝2A||， I 3＝U R 3＝64A ＝1.5A. 所以干路电流为I ＝I 1＋I 2＋I 3＝(3＋2＋1.5) A ＝6.5A.(2)已知I 1＋I 2＋I 3＝I ①又由I 1R 1＝I 2R 2||，有I 2＝R 1R 2I 1② 由I 1R 1＝I 3R 3||，有I 3＝R 1R 3I 1③ 将②③式同时代入①||，有I 1＋R 1R 2I 1＋R 1R 3I 1＝I ||， 代入已知数据||，得I 1≈1.38 A ||，再代入②③中||，得I 2≈0.92A ||，I 3≈0.69A.点评 对第(2)小题应用电流与电阻的反比关系I 1R 1＝I 2R 2＝I 3R 3求解时必须注意||，不要把这三个电阻中电流的关系错写成I 1∶I 2∶I 3＝R 3∶R 2∶R 1.4．B解析 比较(a)、(b)两图的电压读数||，可知ΔU ＝0.20V||，则ΔU U ＝0.202.50＝0.08；电流变化ΔI ＝0.40mA||，则ΔI I ＝0.404.60＝0.087||，可见ΔI I >ΔU U||，即电流变化明显一些||，可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大||，故应采取内接法||，即按照(a)图所示电路测量电阻R x ||，R x ＝ 2.5V 4.60×10－3A＝543Ω||，此法测量值偏大||，因此选项B 正确． 方法总结 用电流表、电压表测电阻时||，连接方式可分为电流表外接法和电流表内接法两种方式：(1)电流表外接法：如图甲所示||，由于电压表的分流导致电流的测量值偏大||，由R ＝U I可知||，R 测<R 真||，R 越小||，电压表分流越小||，误差越小||，因此这种接法适合测小电阻||，正如上一节描绘小灯泡的伏安特性曲线中电流表就采用了这种接法．甲 乙(2)电流表内接法：如图乙所示||，由于电流表的分压||，导致电压U 的测量值偏大．由R ＝U I得R 测>R 真||，R 越大||，电流表的分压越小||，误差就会越小．因此这种接法适用于测量大电阻．5．(1)4.8V ～8V (2)3.43V ～8V解析 (1)当S 断开时||，滑动变阻器R 1为限流式接法||，R 3及R 1的下部不接在电路中||，当滑动片P 在最上端时||，R 2上获得的电压最大||，此时R 1接入电路的电阻为零||，因此R 2上的最大电压等于U AB ＝8V||，当滑动片P 在最下端时||，R 1的全部与R 2串联||，此时R 2上的电压最小||，U R 2＝R 2R 1＋R 2U AB ＝4.8V||，所以R 2上的电压变化范围为4.8V ～8V. (2)当S 闭合时||，滑动变阻器R 1为分压式接法||，当滑动片在最下端时||，R 2上的电压最小||，此时R 2与R 3并联||，再与R 1的全部串联||，R 2与R 3的并联电阻R ′＝R 22＝150Ω||，电压为U ′＝R ′R 1＋R ′U AB ＝150200＋150×8V ＝3.43V||，当滑动片在最上端时||，R 2上的电压最大等于U AB ＝8V||，所以R 2上的电压范围为3.43V ～8V.方法总结(1)负载电阻的阻值R 0远大于变阻器的总电阻R ||，须用分压式电路；(2)要求负载上电压或电流变化范围较大||，且从零开始连续可调||，须用分压式电路；(3)负载电阻的阻值R 0小于变阻器总电阻R 或相差不多||，且电压电流变化不要求从零调起时||，可采用限流接法；(4)两种电路均可使用的情况下||，应优先采用限流式接法||，因为限流式接法总能耗较小．6．V 1 A 2 R 2 电路图见解析图解析 小灯泡为“6V 3W”||，额定电压为6V||，额定电流为0.5A||，即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5A||，最大电压不超过6V ．在选择电压表和电流表时||，本着安全、精确的原则||，安全原则即量程要大于所测电流或电压值；精确原则是量程要尽量小||，量程越小测量越精确．故电流表应选A 2||，电压表应选V 1.滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则||，“安全”即流过滑动变阻器的最大电流(I ≈E R)应小于允许通过的最大电流；“调节方便”即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻．本实验中小灯泡在正常工作时的电阻R灯＝U 2P ＝623Ω＝12Ω||，故应选用R 2. 连接电路时||，变阻器采用分压式接法；电流表采用外接法．实验原理图如图所示． 点评 电学实验是历年来高考考查的热点之一||，电学实验器材的选取||，应本着安全、精确、调节方便的原则．本题中讲述的选取方法很简便||，且容易理解||，同学们应注意领悟、掌握．课后巩固练1．D [由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小且任一支路电阻增大时(其他支路不变)||，总电阻也增大||，所以A 、B 、C 对||，D 错．]2．C [滑动变阻器为分压式接法||，滑片P 由B 端向A 端移动的过程中灯泡两端的电压从0～U 变化||，选项C 正确．]3．B [由图象可知||，导体的电阻：R ＝U I ＝50.2Ω＝25Ω||， 当电压U 1＝10V 时||，电流I 1＝U 1R ＝1025A ＝0.4A||， 当电流I 2＝0.1A 时||，电压U 2＝I 2R ＝0.1×25V ＝2.5V ．]4．AD [由于I —U 图线为一直线||，所以A 正确．由于R ＝U I 所以R ＝10V 5A＝2Ω||，故B 不对．由于两坐标单位不同||，不能用公式R ＝cot α＝1.0Ω来计算||，故C 不对．当U ＝6V时||，I ＝U R＝3A||，每秒通过电阻横截面的电荷量由q ＝It 可知是3.0C||，故D 对．] 5．B [由串并联知识可得||，在S 没有接通时||，R 1、R 2串联||，I 1＝E 2R；在S 接通后||，R 2、R 3并联||，再跟R 1串联||，I 2′＝12I 2＝12·E R ＋R 2＝12·2E 3R ＝E 3R .由I 2′I 1＝E3R E 2R＝23||，所以B 选项正确．] 6．AC [因为电流表和R x 直接串联||，所以电流表读数I ′等于流过R x 的真实电流I ||，电压表并联在电流表和R x 串联电路的两端||，故电压表读数U ′大于R x 两端的真实电压U ||，所以R x 的测量值R x ′＝U ′I ′大于真实值R x ＝U I ||，故A 对．R x 的真实值为：R x ＝U I ＝U ′－I ′R A I ′＝10－0.1×0.20.1Ω＝99.8Ω||，故C 对．] 7．C [因P 1＝P 2＝P 3||，又R 2与R 3并联||，U 2＝U 3且P ＝U 2R ||，故R 2＝R 3||，I 2＝I 3＝12I 1||，即I 1∶I 2∶I 3＝2∶1∶1||，根据P ＝I 2R 得R 1∶R 2∶R 3＝1I 21∶1I 22∶1I 23＝1∶4∶4.] 8．B 9.D10．(1)I —U 图象见解析图 (2)开始时不变||，后来增大 (3)增大解析 在图中画出图象如图所示||，曲线开始呈直线状说明开始电阻几乎不变||，后来逐渐靠近U 轴说明电阻增大．第三节 研究闭合电路1．闭合电路由两部分组成：其中电源外部的电路叫________||，其电阻称为外电阻；电源内部的电路叫内电路||，其电阻称为内电阻．2．电源是把其他形式的能转化为电能的装置||，用________描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小．3．闭合电路中的电流跟电源的电动势成________||，跟内、外电路的电阻之和成________||，表达式为____________||，适用于外电路是________的电路．4．路端电压是指外电路两端的电压||，即电源的输出电压U ＝E －Ir .(1)当外电阻R 增大时||，I||，内电压||，路端电压U 增大||，当R →∞时||，内电压为零||，路端电压等于||。
2022-2021学年高二物理粤教版选修3-1 第二章 第1讲 探究决定导线电阻的因素 学案
第1讲探究打算导线电阻的因素[目标定位] 1.知道电阻与哪些因素有关，能够探究电阻与各因素的关系.2.把握电阻定律，并能进行有关计算.3.理解电阻率的概念、意义及打算因素.一、电阻定律的试验探究1.试验探究(把握变量) 如图1所示，用把握变量法争辩影响电阻的因素.(1)在材料相同、粗细相同的状况下，导体的电阻与导体的长度成正比.(2)在材料相同、长度相同的状况下，导体的电阻与导体的横截面积成反比.(3)对于同种导体，材料电阻率相同，对不同种导体，材料电阻率不同，说明导体的电阻与材料有关.图12.电阻定律：均匀导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比.这就是电阻定律.公式：R＝ρlS 中ρ是比例常量.想一想家用白炽灯泡，灯丝断了，搭上后为什么更亮了？答案灯丝断了，搭上后长度变小了，所以电阻变小了，而灯两端电压不变，所以电流变大了，灯泡变亮了.二、电阻率1.电阻率：在R＝ρlS中ρ是比例常量，跟导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量.称为材料的电阻率；单位是Ω·m，读作欧姆米，简称欧米.2.电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度的上升而增大；合金的电阻率较大，一般不随温度的变化而变化.想一想小灯泡的电阻随温度上升怎样变化呢？答案小灯泡的灯丝是由钨丝制成的，由于金属的电阻率随温度的上升而增大，所以小灯泡的电阻随温度的上升而增大.一、电阻定律(1)表达式R＝ρlS.(2)适用条件：温度确定，粗细均匀的导体或浓度均匀的电解液.①电阻定律反映了导体的电阻由导体自身打算，只与导体的材料、长度和横截面积有关，与其他因素无关.②表达式中的l是沿电流方向导体的长度、横截面积是垂直于电流方向的横截面的面积.例1如图2所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc，当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比R AB∶R CD为()图2A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶1答案D解析设沿AB方向横截面积为S1，沿CD方向横截面积为S2，则有S1S2＝l adl ab＝12，设AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有R1R2＝ρ·l abS1ρ·l bcS2＝l abl bc·S2S1＝21×21＝41，D选项正确.针对训练目前集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，集成度越高，电子元件越微型化、越小.图3中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸远远小于R1的尺寸.通过两导体的电流方向如图所示，则关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是()图3A.R1＞R2B.R1＜R2C.R1＝R2D.无法确定答案C解析设正方形导体表面的边长为a，厚度为d，材料的电阻率为ρ，依据电阻定律得R＝ρlS＝ρaad＝ρd，可见正方形导体的电阻只和材料的电阻率及厚度有关，由于两正方形导体的厚度相同，电阻率相同，所以R 1＝R 2，选项C 正确. 二、电阻率(1)物理意义：电阻率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，与导体的外形、大小无关. (2)大小：ρ＝RSl ，各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1 m ，横截面积为1 m 2的导体的电阻；单位：欧姆·米(Ω·m) (3)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度的上升而增大.可用于制作电阻温度计；②半导体和电解质的电阻率随温度的上升而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻； ③有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻；④物质在低温下电阻突然消逝的现象称为超导现象，能够发生超导现象的物质称为超导体. 例2 关于电阻率的说法中正确的是( ) A.电阻率ρ与导体的长度l 和横截面积S 有关B.电阻率反映材料导电力气的强弱，由导体的材料打算，且与温度有关C.电阻率大的导体，电阻确定很大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 答案 B解析 电阻率反映材料导电力气的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度l 和横截面积S 无关，故A 错，B 对；由R ＝ρlS 知ρ大，R 不愿定大，故C 错；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，故D 错.三、应用实例——滑动变阻器(1)原理：利用转变连入电路中的电阻丝的长度转变电阻. (2)在电路中的使用方法甲 乙丙 图4结构简图如图4甲所示，要使滑动变阻器起限流作用如图乙所示，正确的连接是接A 与D 或C ，B 与C 或D ，即“一上一下”；要使滑动变阻器起分压作用，要将AB 全部接入电路，另外再选择A 与C 或D 、B 与C 或D 与负载相连如图丙所示，即“一上两下”，当滑片P 移动时，负载将与AP 间或BP 间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电压.例3 (双选)滑动变阻器的原理图如图5所示，则下列说法中正确的是( )图5A.若将a 、c 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，滑动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，滑动变阻器的阻值减小C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必需连入三个接线柱D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必需连入三个接线柱 答案 AD解析 若将a 、c 两端连在电路中，aP 部分将连入电路，则当滑片OP 向右滑动时，该部分的导线长度变长，滑动变阻器接入电路中的阻值将增大，A 正确.若将a 、d 两端连在电路中，也是将aP 部分连入电路，则当滑片OP 向右滑动时，该部分的导线长度变长，滑动变阻器接入电路中的阻值将增大，B 错误.A 、B 两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a 、b 两个接线柱中任意选一个，c 、d 两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C 错误.在滑动变阻器的分压式接法中，a 、b 两个接线柱必需接入电路，c 、d 两个接线柱中任意选一个接入电路即可，D 正确.对电阻率的理解1.(双选)温度能影响金属导体和半导体材料的导电性能，在如图6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( )图6A.图线1表示半导体材料的电阻随温度的变化B.图线2表示金属导体的电阻随温度的变化C.图线1表示金属导体的电阻随温度的变化D.图线2表示半导体材料的电阻随温度的变化 答案 CD解析 金属导体随着温度上升，电阻率变大，从而导致电阻增大，对于半导体材料，电阻随着温度上升而减小，因此由图可知，图1表示金属导体的电阻随温度的变化，图2表示半导体材料的电阻随温度的变化.故C 、D 正确，A 、B 错误. 对电阻定律的理解2.关于材料的电阻率，下列说法正确的是( )A.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13B.材料的电阻率随温度的上升而增大C.纯金属的电阻率比合金的电阻率小D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大 答案 C解析 电阻率是材料本身的一种电学特征，与导体的长度、横截面积无关，A 错误；金属材料的电阻率随温度上升而增大，而半导体材料则相反，B 错误；合金的电阻率比纯金属的电阻率大，C 正确；电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用确定大，由于电阻才是反映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，D 错误.3.一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U 时，通过的电流为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.U2 B.U C.2U D.4U 答案 D解析 导线原来的电阻为R ＝ρl S ，拉长后长度变为2l ，横截面积变为S 2，所以R ′＝ρl ′S ′＝ρ2lS 2＝4R .导线原来两端的电压为U ＝IR ，拉长后为U ′＝IR ′＝4IR ＝4U . 滑动变阻器的使用4.按图7所示的接法，一同学将滑动变阻器与一只“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，发觉灯泡发光.当滑片P 向右滑动时，灯泡将( )图7 A.变暗 B.变亮 C.亮度不变 D.可能烧坏灯泡 答案 B解析 由题图可知，滑动变阻器接入电路的是PB 段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不行能烧坏灯泡.当滑片P 向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B 选项正确.(时间：60分钟)题组一 对电阻率的理解1.金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的上升而增大；有的金属电阻率随温度变化而显著变化；有的合金的电阻率几乎不受温度的影响.依据以上的信息，推断下列的说法中正确的是( ) A.连接电路用的导线一般用合金来制作 B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C.电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作 答案 B解析 纯金属的电阻率小，故连接电路用的导线一般用纯金属来制作，A 错误；合金的电阻率大，故电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作，B 正确；有的金属电阻率随温度变化而显著变化，故电阻温度计一般用纯金属来制作，C 错误；有的合金的电阻率几乎不受温度的影响，故标准电阻一般用合金材料制作，D 错误. 2.(双选)关于材料的电阻率，下列说法正确的是( )A.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B.金属材料的电阻率随温度的上升而增大C.银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小D.金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的2倍 答案 BC解析 金属材料的电阻率随温度上升而增大，B 对；合金的电阻率比纯金属的电阻率大，C 对；电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用确定大，由于电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关，所以A 错误；电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度，横截面积无关，D 错误.3.一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121 Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是( ) A.大于121 Ω B.小于121 Ω C.等于121 Ω D.无法推断答案 B解析 由于金属的电阻率随温度的上升而增大，故白炽灯泡正常发光时的电阻大，停止发光一段时间后，灯丝温度降低，电阻减小，故选B. 题组二 电阻定律的理解和应用4.一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径为d ，电阻为R ，把它拉制成直径为d10的均匀细丝后，它的电阻变为( ) A.11 000R B.1100R C.100R D.10 000R 答案 D解析 均匀镍铬丝拉制成直径d ′＝d 10时，其横截面积减小到S ′＝S100，由于镍铬丝的体积不变，则其长度变为L ′＝100L .依据电阻定律，拉长后的电阻R ′＝ρL ′S ′＝ρ100L 1100S ＝10 000ρLS ＝10 000R .5.两段材料和质量都相同的均匀电阻线，它们的长度之比为L 1∶L 2＝2∶3，则它们的电阻比R 1∶R 2为( ) A.2∶3 B.4∶9 C.9∶4 D.3∶2 答案 B解析 材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的，又因长度之比L 1∶L 2＝2∶3，故横截面积之比S 1∶S 2＝3∶2.由电阻定律得电阻之比为R 1R 2＝ρL 1S 1ρL 2S 2＝L 1L 2·S 2S 1＝23×23＝49.6.如图1所示，P 为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间，然后将它再按图乙方式接在电极C 、D 之间，设AB 、CD 之间的电压是相同的，则这两种接法电阻大小关系为( )图1A.R 甲＝12R 乙B.R 甲＝14R 乙C.R 甲＝2R 乙D.R 甲＝4R 乙答案 B解析 将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设为r ，图甲中等效为两个电阻并联，R 甲＝r2，图乙中等效为两个电阻串联，R 乙＝2r ，所以R 甲＝14R 乙，所以B 正确.7.一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电阻变为原来的________倍，若将它截成等长的三段再绞合成一根，它的电阻变为原来的________倍.(设拉长与绞合时温度不变) 答案 9 19解析 金属原来的电阻为R ＝ρl S ，拉长后长度变为3l ，因体积V ＝Sl 不变，所以导线横截面积变为原来的13，即S 3，故拉长为原来的3倍后，电阻R ′＝ρ3l S 3＝9ρlS＝9R . 同理，三段绞合后，长度为l3，横截面积为3S ，电阻R ″＝ρl33S ＝ρl 9S ＝19R .题组三 综合应用8.在如图2所示电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则U 随x 变化的图线应为( )图2答案 A解析 由U ＝IR x ＝E R ·R L x ＝ELx ，其中E 、L 均为定值，故U 与x 成正比.A 项正确.9.如图3甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，当里面注满某电解液，且P 、Q 加上电压后，其U －I 图线如图乙所示.当U ＝10 V 时，求电解液的电阻率ρ是多少？图3答案 40 Ω·m解析 由图乙可求得当U ＝10 V 时，电解液的电阻 R＝U I ＝105×10－3Ω＝2 000 Ω由图甲可知电解液长为：l ＝a ＝1 m 截面积为：S ＝bc ＝0.02 m 2 结合电阻定律R ＝ρlS得ρ＝RS l ＝2 000×0.021Ω·m ＝40 Ω·m.10.给装在玻璃管内的水银柱加一电压，则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？ 答案 1.6 A解析 设水银柱在两种状况下的电阻分别为R 1、R 2，对应的长度、横截面积分别为l 1、l 2，S 1、S 2，则有： R 1＝ρl 1S 1，R 2＝ρl 2S 2，两种状况下水银的体积相同，l 1S 1＝l 2S 2，S 1＝π(d 2)2，S 2＝π(2d 2)2，S 2＝4S 1，l 1＝4l 2. 解得：R 2＝R 116由欧姆定律得：U ＝I 1R 1＝I 2R 2， 解得：I 2＝I 1R 1R 2＝0.1×16 A ＝1.6 A.11.如图4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？图4 答案U I πUDd IL解析 由欧姆定律可得R ＝UI ，沿着L 的方向将膜层开放，如图所示，则膜层等效为一个电阻，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 ＝ρLπDd，则U I ＝ρL πDd ，解得：ρ＝πUDd IL.。
2019-2020学年物理高中粤教版选修3-1课件：第2章 第1节 探究决定导线电阻的因素
第一节 探究决定导线电阻的因素
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自主预习 合作探究 触类旁通
学习目标 重点难点
1.知道什么是电阻,了解电阻器在电路中的作用. 2.能记住电阻的大小跟哪些因素有关,会应用电阻定 律. 3.能记住材料的电阻率的概念及其物理意义、单 位、与温度的关系. 重点:电阻定律. 难点:电阻率.
2.实验电路如图所示,BC为待测导线.
������
由R= ������ 得导线电阻.
一二三
自主预习 合作探究
知识精要 思考探究 典题例解
触类旁通
迁移应用
3.实验过程 (1)把材料、横截面积相同,但长度不同的导线先后接入电路中, 调节滑动变阻器,使导线两端的电压相同,测出导线中的电流,从而 确定导线电阻与长度的关系. (2)把材料、长度相同,横截面积不同的导线先后接入电路中,用 类似的方法确定导线电阻与横截面积的关系. (3)把长度、横截面积相同,但不同材料的导线先后接入电路中, 确定出导线电阻与材料有关. 为了便于总结电阻的变化与导体长度、横截面积和材料的关系, 可以成比例地改变导体的长度和横截面积,同时应采用多次测量取 平均值的方法以便减小误差.
知识精要 典题例解 迁移应用
触类旁通
(3)实验步骤
①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.或者用螺旋测微器直接测量.
②按实验原理中的电路图连接实验电路. ③用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度. ④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
目标导航 预习导引 一 二
自主预习 合作探究 触类旁通
二、电阻率 1.电阻率ρ跟导体的材料和温度有关,是一个反映材料导电性能 的物理量. 2.单位:欧姆米,简称欧米,符号:Ω ·m.
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(1)实验时应从上述器材中选用____________ ACDFH ． (2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻 Rx 在组成测量电 外 路时，应采用电流表________ 接法，请画出设计的电路图．
图 2－ 1 － 4 (3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径 d 的读数如图 2－1－4，
0.900 则读数为________mm. (4)若用 L 表示金属丝的长度，d 表示直径，测得电阻为 R，
图 2－1－3
接入电路 中的被测金属导线的有 (3) 用毫米刻度尺测量__________ 效长度，反复测量 3 次，求出其平均值 l. (4) 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，闭合开头 S.改变滑 ________
动变阻器滑片的位置，读出几组相应的 I、U 值，填入记录表格 平均值 ． 内．断开开关 S，求出导线电阻 Rx 的________ (5)拆去实验线路，整理好实验器材．
图中电源的电动势为 6 V，变阻器的阻值为 0～20 Ω，电流 表的量程为 0～0.6～3 A，内阻接近 2 Ω，应选____________ 0～0.6 A 量 程 ， 电压表的量程为 0 ～ 3 ～ 15 V ， 内阻为几千欧 ， 应 选 0～ 3 V ____________ 量程；在闭合开关前，变阻器的滑动触点应处于 正确位置． (3)用上面方法测得的金属导线长度为 L、直径为 d 和电阻 2 πRd 为 R，可根据电阻率的表达式ρ＝________ 4L 算出所测金属的电阻 率． (4)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图 0.260 mm ． 所示．金属丝的直径是____________
出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)
l R＝ρS (2)根据电阻定律公式__________ ，可推导出电阻率的表达 RS ρ＝ l 式ρ＝____________. 只要测量出金属导线的长度和它的直径 d，
计算出导线的横截面积 S，并用伏安法测出金属导线的电阻 R， 即可计算出金属导线的电阻率． 【实验器材】
值偏小导致ρ测<ρ真．(若误用内接法，则电流表分压影响更大)
(3)通电电流太大，或时间太长，致使电阻丝发热，电阻率 随之变化．
【例 1】某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验 中，通过粗测电阻丝的电阻约为 5 Ω，为了使测量结果尽量准 确，从实验室找到以下供选择的器材： A．电池组(3 V，内阻约 1 Ω)
(6)计算电阻率ρ：将记录的数据 Rx、l、d 的值代入电阻率
S πd U 中，计算出金属导线的电阻率． 计算式ρ＝Rx ＝ l 4lI
2
【注意事项】 (1)被测金属导线的有效长度是指待测导线接入电路的两 个端点之间的实际长度，即电压表两接入点间的待测导线的长 度，测量时应将导线拉直．为了方便，测量直径应在金属丝连 入电路之前测量． (2)本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接 法． (3)此实验通过待测导线的电流强度 I 的值不宜过大(电流表 用 0～0.6 A 量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明 显升高，造成其电阻率在实验过程中变化．
(4)闭合开关 S 之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效 电阻值最大的位置．
(5)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开
关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电
路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端．
【误差分析】
(1)测量误差：测量金属丝的直径、长度以及电流、电压时 出现读数误差． (2)由于采用电流表外接法，电压表的分流，造成电阻测量
B．电流表 A1(0～3 A，内阻 0.012 5 Ω)
C．电流表 A2(0～0.6 A，内阻约 0.125 Ω) D．电压表 V1(0～3 V，内阻 4 kΩ) E．电压表 V2(0～15 V，内阻 15 kΩ) F．滑动变阻器 R1(0～20 Ω，允许最大电流 1 A) G．滑动变阻器 R2(0～2 000 Ω，允许最大电流 0.3 A) H．开关、导线若干
请写出计算金属丝电阻的实验中，金属导线长约
0.8m，直径小于 1 mm，电阻在 7 Ω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， 螺旋测微器 测量直径，求出平均值d. 在金属导线的不同位置用____________ (2)用伏安法测量金属导线的电阻 R.试把图 中所给 的器材连接成测量 R 的合适的电路．
测定金属的电阻率 【实验目的】 (1)掌握螺旋测微器的原理及读数方法． (2)学会用伏安法间接测定金属导体的电阻率．
固定刻度 读 (1)读数：测量时被测物体长度的整毫米数由__________
可动刻度 读出． 出，小数部分由__________
测量值(mm)＝固定刻度数(mm，注意半毫米刻度线是否露
螺旋测微器 、____________ 刻度尺 被测金属丝、____________ 、直流电源(4 V)、
电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)、滑动变阻器(50 Ω)、开关、
导线若干．
【实验步骤】
(1) 用螺旋测微器在被测金属导线上的____________ 三个不同位置 各测
一次直径，求出其平均值 d，计算出导线的横截面积 S. (2)按如图 2－1－3 所示的原理电路图连接好实验电路．