导体的电阻2
第六节_导体的电阻Resistance 2
5.电阻率与温度关系
金属: t 半导体:t
电阻温度计
热敏电阻 光敏电阻
半导体的导电性能具有可控性
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
=0
R=0
课堂训练
1、一段均匀导线对折两次后并联在一起,测 得其电阻为0.5 Ω,导线原来的电阻多大?
8Ω
2、同一半圆形金属片,如图所示,从不同方向测量 其电阻
与材料有关
二、探究
实验探究
V V V
控制变量法
V
a
b
c
d
a 和 b :长度l不同 a 和 c :横截面积S不同 a 和 d :材料不同
限流式接法
实验探究
V V V V
a
b
c
d
实验结论:导体的电阻 R跟长度 l成正比,跟 横截面积 S成反比,还跟材料有关。 R l 1 R S
R
S
……
理论探究 同种材料:
Rl 1 R S
l R S
l Rk S
注意:k是与l、S无关的常数!
理论探究 3.实验探究导体的电阻R与材料的关系
取相同长度、横截面积、不同材料的导体进行实验 (探究不同材料的比例常数k)。
l Rk S
结论:
k是由导体材料决定 与l、S无关!
(1)Ra、Rb是否相等? (2)如果不等,Ra、Rb谁大? Ra、Rb比值是多少?
(1)不等
(a)又短又“胖”,(b)又长又“瘦” (2)若1/4圆形金属片电阻为R0,则(a)为两R0并联,Ra = R0 /2;(b)为两电阻串联,Rb =2 R0,所以Ra :Rb=1:4
统编人教版高中必修第三册物理《2 导体的电阻》集体备课教案教学设计
2导体的电阻[学习目标] 1.了解电阻的定义式及电阻的意义.(重点)2.通过对决定导体电阻的因素的探究,体会控制变量法.(难点)3.掌握决定导体的因素及计算公式.(重点)4.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、欧姆定律1.电阻(1)定义:导体两端的电压与通过导体电流的比值叫作电阻,即R=U I.(2)意义:反映导体对电流的阻碍作用.(3)单位:欧姆(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)1 kΩ=103Ω;1 MΩ=106Ω.2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比.(2)公式:I=U R.(3)适用条件:适用于金属导电和电解质溶液导电.对气态导体和半导体元件不适用.二、影响导体电阻的因素1.实验探究项目内容实验目的探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法控制变量法实验原理串联的a、b、c、d电流相同,电压与导体的电阻成正比,测量出它们的电压就可知道它们的电阻比,从而分析出影响导体电阻大小的有关因素(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R∝l.(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R∝1S.(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.三、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;导体电阻还与构成它的材料有关.2.公式:R=ρlS.3.符号意义:l表示导体沿电流方向的长度,S表示垂直于电流方向的横截面积,ρ是电阻率,表征材料的导电性能.4.材料特性应用(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作.(2)金属的电阻率随温度的升高而增大,可用来制作电阻温度计,精密的电阻温度计用铂制作.(3)有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻.四、电阻率1.物理意义:ρ反映了材料导电性能的好坏.电阻率越小,导电性能越好.2.单位:国际单位——欧姆·米,符号是Ω·m.3.决定因素:电阻率ρ由材料自身的特性和温度决定.纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)由R=UI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)电阻率ρ与导体的长度L和横截面积S有关.(×)(3)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. (√)(4)电阻率大的导体,电阻一定很大.(×)2.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的两倍;c与a的横截面积相等,c的长度是a的两倍.当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是()A.V1的示数是V3的2倍B.V1的示数是V2的2倍C.V2的示数是V1的2倍D.V2的示数是V3的2倍B[由R=ρlS,a、b、c的电阻之比为R1∶R2∶R3=2∶1∶4,三者串联,电流相等,则电压比等于电阻比,选项B正确.]3.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——髓质累积而成的,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率为ρ=8×106Ω·m.某生物体中的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,该神经开始发生反应,则引起该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 μAA[由R=ρlS ,可知R=3.18×108Ω,所以I=UR≈0.31 μA,A正确.]对欧姆定律的理解1.欧姆定律的适用情况欧姆定律仅适用于纯电阻(将电能全部转化为内能)电路.非纯电阻(电能的一部分转化为内能)电路不适用.2.欧姆定律的两性(1)同体性:表达式I =U R 中的三个物理量U 、I 、R 对应于同一段电路或导体.(2)同时性:三个物理量U 、I 、R 对应于同一时刻.3.公式I =U R 和R =U I 的比较【例1】 若加在某导体两端的电压为原来的35时,导体中的电流减小了0.4 A .如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?思路点拨:(1)不特别说明认为导体的电阻不变.(2)每次改变电压后对应的U 、I 比值不变.(3)对应同一导体,有U I =ΔU ΔI. [解析] 解法一:设原来的电压为U 0,电流为I 0,导体的电阻为R ,由欧姆定律得R =U 0I 0=35U 0I 0-0.4 A 解得I 0=1.0 A电压变为原来的2倍后,R =U 0I 0=2U 0I 所以I =2I 0=2.0 A. 解法二:根据同一电阻电压的变化量与电流的变化量之比相等,有⎝ ⎛⎭⎪⎫1-35U 00.4 A =U 0I 0解得I 0=1 A又R =U 0I 0=2U 0I 联立得I =2I 0=2.0 A.[答案] 2.0 A对公式I =U R 和R =U I 的两点提醒(1)欧姆定律的表达式是I =U R ,而公式R =U I 应该理解成电阻的比值定义式,比值定义的魅力就在于被定义的物理量与比值中的那两个物理量无关.(2)R =U I 告诉了我们一种测量导体电阻的方法,即伏安法.(3)对于定值电阻,由于U -I 图象为过原点的直线,故R =ΔU ΔI.1.(多选)根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )A .由关系式U =IR 可知,导体两端的电压U 由通过它的电流I 和它的电阻R 共同决定B .由关系式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.由关系式I=U R可知,导体中电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比D.由关系式R=UI可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值CD[U=IR和I=UR的意义不同,可以说I由U和R共同决定,但不能说U由I和R共同决定,因为电流产生的条件是导体两端存在电势差,A错误,C正确;可以利用R=UI计算导体的电阻,但R与U和I无关,B错误,D正确.]对电阻定律的理解和应用(1)公式R=ρlS是导体电阻的决定式,如图所示为一块长方体铁块,若通过电流为I1,则R1=ρabc;若通过电流为I2,则R2=ρcab.(2)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质溶液.(3)电阻定律是通过大量实验得出的规律.2.R=ρlS与R=UI的比较公式R=ρlS R=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成反比提供了求电阻的方法,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、等离子体适用于纯电阻元件联系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【例2】 两根完全相同的金属导线A 和B ,如果把其中的一根A 均匀拉长到原来的两倍,把另一根导线对折后绞合起来,则它们的电阻之比为多少?思路点拨:(1)导线拉长2倍后,导线的ρ不变,l 变为原来2倍,体积不变,S 变为原来的12. (2)R 、ρ、l 、S 满足R =ρl S .[解析] 金属导线原来的电阻为R =ρl S ,拉长后l ′=2l ,因为体积V =lS 不变,所以S ′=S 2,R ′=ρl ′S ′=4ρl S =4R . 对折后l ″=l 2,S ″=2S ,所以R ″=ρl ″S ″=ρ·l /22S =R 4,则R ′∶R ″=16∶1. [答案] 16∶1上例中,若将变化后的A 、B 两个导线串联在同一电路中,则它两端的电压之比为多少?提示:两电阻串联时,电压之比等于电阻之比,故电压之比为16∶1.应用R =ρl S 解题的技巧(1)明确导体的形状改变后,电阻率不会发生变化.(2)导体的形状改变后,体积不变,由V =l 1S 1=l 2S 2确定l 2与l 1、S 2与S 1的关系.(3)由R =ρl S 确定电阻关系.2.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 .4IB .2I C.12I D .14I 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 abS 1ρl bc S 2=41,由欧姆定律得电流之比I 1I 2=R 2R 1=14,解得I 2=4I 1=4I ,故A 正确.]电阻R 和电阻率ρ的比较电阻R 电阻率ρ 物理意义 反映导体对电流的阻碍作用大小,R 大,阻碍作用大 反映材料导电性能的好坏,ρ大,导电性能差决定因素由导体的材料、长度和横截面积 由导体的材料、温度决定,与导体的形状无关 单位欧姆(Ω) 欧姆·米(Ω·m) 联系 ρ大,R 不一定大,导体对电流阻碍作用不一定大;R 大,ρ不一定大,导电性能不一定差A .导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻,因此,只有导体有电流通过时才具有电阻B .由R =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D[导体的电阻率由材料本身性质决定,并随温度变化而变化,导体的电阻与长度、横截面积有关,与导体两端电压及导体中电流大小无关,A、B、C错;电阻率反映材料的导电性能,电阻率常与温度有关,存在超导现象,D对.]电阻与电阻率的辨析(1)导体的电阻越大,说明导体对电流的阻碍作用越大,不能说明导体的电阻率一定越大.(2)电阻率越大,材料的导电性能越差,但用这种材料制成的电阻不一定大,决定电阻大小的因素和决定电阻率大小的因素是不同的.3.(多选)下列关于电阻率的说法中正确的是()A.电阻率与导体的长度和横截面积有关B.电阻率由导体的材料决定,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,可用来制成标准电阻BD[材料是决定电阻率大小的主要因素,另外电阻率还与温度有关,A错,B对;由ρ=RSl知,导体的电阻大小与电阻率、导体的长度和横截面积都有关系,电阻率大的导体,电阻不一定大,C错;有些合金的电阻率(如锰铜合金)几乎不受温度变化的影响,可用来制成标准电阻,D对.]课堂小结知识脉络1.电阻的定义及物理意义.2.对电阻及电阻定律的理解与应用.3.区分电阻与电阻率.1.(多选)关于电阻率ρ=RSl,下列说法中正确的是()A.ρ与导体的长度l成反比,与导体的电阻R和横截面积S成正比B.ρ与导体的材料有关C.合金的电阻率大于纯金属的电阻率D.温度升高时,金属导体的电阻率增大BCD[电阻率ρ反映材料导电性能的强弱,与材料、温度等有关,选项B、C、D正确.]2.某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中的描点如图,分别用R a、R b、R c、R d代表电阻的阻值,则()A.R a>R d B.R d>R aC.R c>R b D.R b>R cA[连接aO、bO、cO、dO,U-I图线的斜率表示电阻的大小,故R a>R d,A正确,B错误;又因为O、b、c三点在一条直线上,故R b=R c,故C、D错误.]3.(多选)对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝,下列说法中正确的是()A.常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10RB.常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为1 4RC.给金属丝加上逐渐从零增大到U0的电压,则任一状态下的UI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的现象称为超导现象BD[设原电阻R=ρlS,当l′=10l时,由体积不变原理求得横截面积变成S′=110S,所以电阻变为R′=ρl′S′=ρ10l110S=100R,A错误;从中点对折起来,相当于两个阻值为12R的电阻并联,其总阻值为14R,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将逐渐增大,C错误;金属丝的电阻率随温度的降低而减小,把金属丝温度降低到绝对零度附近,电阻率会突然变为零的现象称为超导现象,D正确.]4.A、B是两根长度相同、质量相同而材料不同的金属导线,已知A的密度比B的大,A的电阻率比B的小,则A、B两根导线的电阻的大小关系为() A.R A>R B B.R A<R BC.R A=R B D.无法判断D[质量相等,A的密度比B的大,则A的体积比B的小,而长度相等,故A的横截面积比B的小.由电阻定律R=ρlS,A的电阻率比B的小,但A的横截面积也比B的小,故无法确定A、B两根导线的电阻的大小关系.选项D 正确.]5.工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率,其中一个关键部件如图所示,A、B是两片面积均为1 cm2的正方形铂片,间距为d=1 cm,把它们浸在待测液体中,若通过两根引线加上U=6 V的电压时,测出电流I=1 μA,则这种液体的电阻率为多少?[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 =6×106×10-410-2 Ω·m =6×104 Ω·m. [答案] 6×104 Ω·m6.相距40 km 的A 、B 两地架设两条输电线,电阻共为800 Ω.如果在A 、B 间的某处发生短路,如图所示.这时接在A 处的电压表示数为10 V ,电流表示数为40 mA.求发生短路点相距A 有多远.[解析] A 、B 间距离l =40 km ,导线总长2l ,总电阻R =800 Ω.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 =1040×10-3 Ω=250 Ω 由电阻公式:R =ρ2l S ,R x =ρ2x S ,得:x =R x R l =250800×40 km =12.5 km. 即短路处距A 端12.5 km.[答案] 12.5 km。
导体的电阻
例3: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( )
A、将金属丝拉长至 2L B、将金属丝拉长至 4L C、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
课堂小结
一、影响导体电阻的因素 导体的电阻与它的长度、横截面积及它的材料等因素的定
如图,a、b、c、d是四个不同的金 V
V
属导体。在长度、横截面积、材料三个
因素方面,b、c、d跟a相比,分别只有 ɑ
b
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。
VV
c
d
图中四段导体是串联的、每段导体两端的电压与它们的电阻成正比,因此
用电压表分別测量a、b、c、d两端的电压,就能知道它们的电阻之比。比较a、 b的电阻之比与它们的长度之比;比较a、c的电阻之比与它们的横面积之比;比较 a、d的电阻是否相等。这样就可以得出长度、横載面积、材料这三个因素与电 阻的关系。
1.根据以上分析,以等式的形式写出用导体长度 L、导体横截面积S表示导体电阻R的关系式,用一
个与L、S无关的常量表示比例系数。
2.选择至少两种不同材料的导体(例如镍铬合金丝 和康铜丝),测出它们的长度、横截面积和电阻, 分别计算出上述等式中的比例系数。
3.分析上述比例系数的物理意义。
结论: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。
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
例2:根据电阻定律,电阻率 ρ RS 对于温度一定的
《导体的电阻》课件
问题4:研究电阻与横截面积和长度的关系时, 是否一定要测出U、V,算出R呢?可否优化实验 方案,只测电压U呢?
一、影响导体电阻的因素
(二)实验探究
探究方案一
V
V
V
V
a
b
c
d
a 和 b :长度l不同 限流式接法 a 和 c :横截面积S不同 a 和 d :材料不同
一、影响导体电阻的因素
1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质, 电阻率是由导体材料的性质决定的,所以 电阻率越大,则电阻越大,对吗?为什么?
答:不对。电阻率反映导体材料导电性 能的优劣,电阻率大,不一定电阻大,由电 阻定律,电阻还与 l 和S有关.
2、一白炽灯泡铭牌显示“220V,100W” 字样,由计算得出灯泡灯丝电阻R=484, 该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的 电阻值,两者一样吗?为什么?
原来的多少倍?
5倍Leabharlann 作业:P59问题与练习:2、4
课外探究: 通过网站、报刊、杂志等媒介
了解超导现象和超导体的应用!
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.决定式:
3.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.
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 的电流方向如图所示.这两个导体的电阻有什么关系? 你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?
温度
材料
一、影响导体电阻的因素
导体的电阻R与这些因素(l、S) 的定性关系是:
导体的长度 l 越短、横截面 积 S越大,导体的电阻 R越小.
一、影响导体电阻的因素
高二物理导体的电阻说课稿范例:选修3-1(第二章)
高二物理导体的电阻说课稿范例:选修3-1(第二
章)
高二是高中三年的一个过渡年级,打好基础对于高中生来说是十分重要的,下文为大家推荐了高二物理导体的电阻说课稿范例,希望对大家有用。
一、教材分析
电阻是人教版物理的一节内容,编排在学生学习了电压以及电压表使用方法之后,它既符合学生认识规律,又保持了知识的结构性、系统性。
通过本节课学习,主要使学生掌握电阻的概念和影响电阻大小的因素,同时也为学习下一节滑动变阻器打下基础。
这节在知识体系上不仅起着承上启下的作用:电流电压电阻变阻器,也在科学探究上起着承上启下的作用:探究串并联电路电流电压规律探究影响电阻大小的因素探究电阻上的电流跟两端电压的规律。
并且是在规律性实验中渗透控制变量法,进一步培养学生科学探究的能力,是后续学习的的基础,因此,本节是本章及初中电学实验的重点。
电阻的概念比较抽象,教科书是通过实验得出:不同导体对电路中电流的阻碍作用不同, 从而引出电阻的概念。
没有用电压和电流的大小来定义电阻,目的是降低难度。
二、学情分析
初二年级的学生兴趣浓厚,他们的观察不只停留在一些表面现象,具有更深层。
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。
【高中物理】人教版必修第三册课件:第十一章 2 导体的电阻
所以 R1∶R2=4∶1,故由 I=得电流之比 I1∶I2=R2∶R1,所以 I2=4I1=4
由材料、温度和导体形状决
定
欧姆(Ω)
反映材料导电性能的好
坏,ρ越大,导电性能越差
由材料、温度决定,与导体
形状无关
欧姆·米(Ω·m)
联系 由R=ρ 知,ρ大,R不一定大;R大,ρ不一定大
课堂篇探究学习
探究一
探究二
探究三
随堂检测
特别提醒 (1)电阻率越大,材料的导电性能越差,但用这种材料制成
的电阻不一定大,还与其长度和横截面积等因素有关。
课堂篇探究学习
探究一
探究二
探究三
随堂检测
2.I= 、R= 和 U=IR 三式的区别
表达式U来自I=RUR=
I
U=IR
物理意义
适用条件
某段导体电流的决定式
计算通过某段导体电流大
小,仅适用于纯电阻电路
导体电阻定义式,反映导
体对电流的阻碍作用
R 由导体本身决定,与 U、I
无关,适用于所有导体
沿电流方向电势逐渐降
cm,当A与B间接入电压为U时,电流为1 A,若C与D间接入电压仍为
U时,其电流为(
)
A.4 A B.2 A
C.0.5 A D.0.25 A
课堂篇探究学习
探究一
探究二
探究三
随堂检测
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=ρ得 R1=ρ·ℎ,R2=ρ·ℎ
一种比值定义法,电压为零时,导体的电阻不为零;同理,电压增大时,
理选修3-1第二章《导体的电阻》优秀教案
6《导体的电阻》教学设计一教材分析《导体的电阻》是新课标物理选修3—1的第二章《恒定电流》第六节的内容,它是《恒定电流》这一章的基本规律之一,本节内容安排在部分电路欧姆定律知识之后,起到了承上启下的作用,部分电路欧姆定律是研究导体两端电压、流过的电流等外界条件与导体电阻的数量关系而非决定关系;电阻定律是研究导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系。
学生在初中已经定性研究了导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的关系,本节在此基础上通过实验分析进行定量描述的研究,同时突出了“电阻率”这一物理概念,这部分知识与现代科技、现代生活、生产等有着密切联系。
因此,学好本节知识不仅在物理思想、物理方法上有教育意义,在培养学生分析问题的能力上面也有重要的意义。
二教学目标1.物理观念通过实验改变电路中电流的大小,从中认识“导体能够同时对电流又有阻碍作用”的性质,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2.科学思维经历决定导体电阻的因素的探究过程,体验运用控制变量和逻辑推理研究物理问题的思维方法。
3.实验探究通过提出影响导体电阻大小的因素的合理猜测,体验发现问题、合理猜测、设计实验方案和获取证据、分析论证、交流总结的过程,深度体会实验探究这种重要的科学研究方法4.科学态度与责任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。
通过实验探究活动,激发学生对概念和实验的兴趣,使学生积极主动地进行实验操作。
体验探究的乐趣,使学生乐于观察、实验,培养学生团队合导作与交流的能力,进一步培养学生的核心素养。
三教学重点难点本节的教学重点是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认识,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有关。
四教法与学法:1教法实验探究:猜想--设计---验证---分析--归纳总结逻辑推理:2 学法指导从开发学生体验空间、思维空间、表现空间(1)演示实验改为学生分组实验,全体学生参与,使每个学生都体验探究过程。
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-高二物理(新人教版必修第三册)(解析版)
11.2 导体的电阻考点精讲考点1:对电阻定律的理解和应用1.对电阻定律的理解(1)公式R =ρl S 是导体电阻的决定式,如图所示为一块长方体铁块,若通过电流为I 1,则R 1=ρabc ;若通过电流为I 2,则R 2=ρcab。
(2)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质溶液。
(3)电阻定律是通过大量实验得出的规律。
2.R =ρl S 与R =UI 的比较线对折后绞合起来,则它们的电阻之比为多少?【分析】(1)导线拉长2倍后,导线的ρ不变,l 变为原来2倍,体积不变,S 变为原来的12。
(2)R 、ρ、l 、S 满足R =ρlS。
【解析】 金属导线原来的电阻为R =ρl S ,拉长后l ′=2l ,因为体积V =lS 不变,所以S ′=S 2,R ′=ρl ′S ′=4ρl S =4R 。
对折后l ″=l 2,S ″=2S ,所以R ″=ρl ″S ″=ρ·l /22S =R4,则R ′∶R ″=16∶1。
【变式训练】上例中,若将变化后的A 、B 两个导线串联在同一电路中,则它两端的电压之比为多少?【解析】两电阻串联时,电压之比等于电阻之比,故电压之比为16∶1。
【技巧与方法】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是垂直于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求电阻时要注意确定导体长度和横截面积。
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。
【针对训练】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,但b的横截面积是a的两倍;c 与a的横截面积相等,但长度是a的两倍。
当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是()A.V1的示数是V2的2倍B.V1的示数是V3的2倍C.V2的示数是V1的2倍D.V2的示数是V3的2倍【解析】A由题意可知:L c=2L a=2L b,S b=2S a=2S c;设b的电阻R b=R,由电阻定律R=ρlS得:R a =2R b=2R,R c=2R a=4R,R c∶R a∶R b=4∶2∶1。
电阻 (2)
实验方案
A
B
A
AB
AB
A
导线多是用铜做的,特别重要的电器设备的导 线还要用昂贵的银来做。铁也是导体,既多又便宜, 想想看,为什么不用铁来做导线呢?
问题 在相同的电压下,通过铜丝的电流比镍铬合金
丝的大,为什么会有这种差别呢?
实验现象
导体虽然容易导电,但对电流也有一定的阻碍 作用。
在相同的电压下,通过铜丝的电流比较大,表 明铜丝对电流的阻碍作用比较小;
A:不变
B:是原来 的5倍
C:是原来的1/5
D:是原来 的2.5倍
难点突破
电阻是导体本身的性质,与外界的电流、电压无关 。 它的大小取决于导体本身的材料、长度、横截面积,还受 温度影响。
2.简要回答下列问题: (1)高压线的绝缘子(如图)为什么用陶瓷 材料而不用玻璃?
难点突破
电阻是导体本身的性质,与外界的电流、电压无关 。 它的大小取决于导体本身的材料、长度、横截面积,还受 温度影响。
几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,
分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量
法
”
二、探究影响电阻大小的因素
实验方案
A
A
B
A
B
进行实验 采集数据
1.探究电阻与导体长度的关系
【实验方案】 控制的不变量有_材_料、__横_截_面_积_。 改变长度,观察电流【反映电阻】
实验1的结论:
通过镍铬合金丝的电流比较小,表明镍铬合金 丝对电流的阻碍作用比较大。
一、电阻
1.在物理学中,用电阻来表示导体对电流阻 碍作用的大小。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用 就越大。导体的电阻通常用字母R表示。
2.2 欧姆定律、导体的电阻和U-I图像
欧姆定律、导体的电阻和U-I 图像精讲年级:高中 科目:物理 类型:选考 制作人:黄海辉知识点:欧姆定律、导体的电阻和U-I 图像 1.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)公式:I =U R 。
(3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路。
2.导体的电阻 (1)电阻①定义式:R =UI 。
②物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,R 越大,阻碍作用越大。
(2)电阻定律①内容:同种材料的导体,其电阻跟它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料有关。
②表达式:R =ρlS 。
(3)电阻率①计算式:ρ=R Sl 。
②物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性。
③电阻率与温度的关系金属:电阻率随温度升高而增大; 半导体:电阻率随温度升高而减小。
3.U -I 图象和I -U 图象R1>R2R1<R2电阻随电压U的增大而增大电阻随电压U的增大而减小4.电阻的决定式和定义式的区别5.根据伏安特性曲线求电阻(1)图甲中,图线a、b表示线性元件,图乙中图线c、d表示非线性元件。
(2)图线a、b的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故R a<R b(如图甲所示)。
(3)图线c的电阻随电压的增大而减小,图线d的电阻随电压的增大而增大(如图乙所示)。
(4)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值即R=UI对应这一状态下的电阻。
要特别注意R≠ΔU ΔI。
(1)在温度一定的条件下,导体的电阻大小由长度、横截面积及材料决定,与电压、电流无关,若考虑温度,导体的电阻率会随着温度的变化而变化。
(2)若U-I图线为直线。
求电阻R时可用直线的斜率ΔUΔI来计算。
若U-I图线为曲线,电阻跟曲线的斜率无关,只能依据曲线对应点的坐标比值UI计算求解。
【例1】关于导体的电阻和电阻率,下列说法中正确的是()A.由R=UI可知,导体的电阻与导体两端电压成正比,与流过导体的电流成反比B.由R=ρlS可知,导体的电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比C.由ρ=RSl可知,导体的电阻率与导体的横截面积成正比,与导体的长度成反比D.由ρ=RSl可知导体的电阻越大,其电阻率越大解析导体的电阻是导体本身的性质,与两端电压和电流无关,选项A错,B 对;电阻率是材料本身的性质,只与材料和温度有关,与导体的长度和横截面积无关,选项C、D均错。
高中物理必修三 新教材 学习笔记 第11章 2 导体的电阻
2 导体的电阻[学习目标] 1.知道电阻的定义式及其物理意义。
2.理解电阻的大小与哪些因素有关,掌握电阻定律(重点)。
3.了解电阻率的物理意义及其与温度的关系(重点)。
4.能根据伏安特性曲线求导体的电阻(难点)。
一、电阻如图所示的图像为金属导体A 、B 的U -I 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? (2)对导体A 、B ,在电压U 相同时,谁的电流小?谁对电流的阻碍作用大? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________1.物理意义:反映导体对电流的________作用。
2.定义:导体两端的电压U 与通过导体的电流I 的比值。
3.定义式:R =UI (R 只与导体本身性质有关,而与通过的电流及所加电压无关)。
4.单位:国际单位制单位为欧姆(Ω),常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ) 1 kΩ=________ Ω;1 MΩ=________ Ω。
如图所示,A 、B 、C 三个导体的阻值关系是怎样的?其大小分别为多少?________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 例1 电路中有一段导体,给它加上3 V 的电压时,通过它的电流为2 mA ,可知这段导体的电阻为________Ω;如果给它两端加6 V 的电压,则通过它的电流为______ mA ;如果在它两端不加电压,它的电阻为________ Ω。
20℃导体直流电阻计算公式(二)
20℃导体直流电阻计算公式(二)20℃导体直流电阻计算公式1. 介绍在电学领域中,导体的直流电阻是指通过该导体的直流电流与该导体两端的电压降之比。
在室温下,常用的计算导体直流电阻的公式是基于20℃温度标准的。
2. 公式推导根据欧姆定律,导体的直流电阻可以通过下列公式进行计算:R = (ρ * L) / A其中: - R是导体的直流电阻(单位:欧姆,Ω) - ρ是导体的电阻率(单位:欧姆·米,Ω·m) - L是导体的长度(单位:米,m) - A是导体的横截面积(单位:平方米,m²)3. 示例解释下面是一个示例,用来说明如何使用以上公式计算导体的直流电阻。
问题描述假设有一根铜杆,其长度为2米,横截面积为平方米。
根据铜的电阻率表,铜的电阻率为 * 10^-8 欧姆·米。
那么这根铜杆在20℃时的直流电阻是多少?解决方法根据上述问题的描述,我们已知铜的电阻率(ρ)为 * 10^-8 欧姆·米,长度(L)为2米,横截面积(A)为平方米。
将这些已知值代入公式R = (ρ * L) / A,即可计算出导体的直流电阻(R)。
R = ( * 10^-8 欧姆·米 * 2米) / 平方米计算得到结果:R = * 10^-8 欧姆因此,这根铜杆在20℃时的直流电阻为 * 10^-8 欧姆。
总结本文介绍了20℃导体直流电阻的计算公式,并通过一个示例解释了如何使用该公式进行计算。
正确的计算导体的直流电阻对于电路设计和分析非常重要,可以帮助我们理解和预测电流在导体中的行为。
希望本文对读者有所帮助。
11-2.导体的电阻
的电阻。
2.导体的UI图像 在导体的UI图像中,斜率反映了导体电阻的大小。不同 导体UI图像的倾斜程度不同,表明不同导体的R值不同。
☆ 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。 ☆ R=U/I是电阻的定义式,适用于任何纯电阻的计算,但不适用于非纯电阻电路的计
答案
解析 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, 导体的电阻与导体的长度、横截面积和构成它的材料有关,与导体两端的 电压及导体中的电流无关,A 正确,B、C 错误;电阻率反映材料导电性能 的强弱,电阻率往往随温度的变化而变化,D 正确。
解析
2.(对电阻率的理解)(多选)关于材料的电阻率,下列说法正确的是 ()
故 C 错误,D 正确。
规范解答
[变式训练 2] (多选)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.金属的电阻率随温度的升高而增大,可用来制作电阻温度计
解析 电阻率反映材料导电能力的强弱,由导导体电阻的因素 1.研究方法 实验研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系时,应用的研究方 法是控制变量法。 2.实验原理:实验中不必测出电阻大小的数值,只需测出电阻之比,它等 于相应的电压之比。 3.实验发现:导体的电阻与长度、横截面积有定量关系,还与导体的材料 有关。
三、导体的电阻率
1.实验结论: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;导体电阻还与构成它的材料有关。写成公式是R= ,ρ为导
导体的电阻
请根据实验结论总结出电阻定律的公式。
答案:(1)导体电阻与长度的关系:一个导体可看成由相同长度的多
段导体串联,由串联电路的性质可分析出导体的电阻 R∝l。
(2)导体电阻与横截面积的关系:多条长度、材料性质可分析出导体的电阻 R∝ 。
L
S
由电阻定律 R=ρ 可得:R=ρ
U
I
ρL
UDd
,解得:ρ=
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?
问题导学
课前预习导学
课堂合作探究
KEQIAN YUXI DAOXUE
KETANG HEZUO TANJIU
当堂检测
解析:
U
I
由欧姆定律可得 R= ,沿着 L 的方向将膜层展开,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。
目标导航
课前预习导学
课堂合作探究
KEQIAN YUXI DAOXUE
KETANG HEZUO TANJIU
预习导引
一、影响导体电阻的因素(温度不变)
1.导体电阻与它的长度的关系:在材料、横截面积相同的条件下,导
体的电阻跟长度成正比。
2.导体电阻与它的横截面积的关系:在材料、长度相同的条件下,导
体的电阻跟横截面积成反比。
重点难点
确 R= 与 R= 的区别。
难点:伏安法测电阻。
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KETANG HEZUO TANJIU
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B组能力训练题5
5.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 ( D )
A.1:1 B.1:16 C.64:1 D.1:64
解: 长度之比为L甲:L乙=1:4, 则横截面积之比为
S甲:S乙=16:1,
由电阻定律,其电阻之比为 R甲:R乙= 1: 64
B组能力训练题6
6. 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 5∶ 9 。 比为______
解:
L R ρ S
R1 ρ1 L1 S 2 5 1 4 5 . R2 ρ2 L2 S1 6 2 3 9
B组能力训练题7
7.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 铜 ,电炉的电阻丝 材料:连接电路的导线用______ 合金 ,电阻温度计用______ 用______ 铂 ,标准电阻用 锰铜合金 。 __________ 解: 电路导线需选ρ小的,故选铜; 电炉的电阻丝需选ρ大的,故选合金; 电阻温度计需选ρ随温度变化明显的,故选铂; 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
A.R/3 B.3R
C.R/9
D.R
B组能力训练题3
3.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 ( AC )
A.4R B.2R C.R D.0.6R
B组能力训练题4
4.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 D ) 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
A组能力训练题3
3.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 ) A.将金属丝拉长至2L
B.将金属丝拉长至4L
C.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
A组能力训练题4
4.一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( C )
B组能力训练题1
1.关于材料的电阻率,下列说法中正确的是 ( BCD ) A.把一根长导线截成等长的三段,每段的电阻 率是原来的1/3 B.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
B组能力训练题2
2.一段长为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 ( D )
A组能力训练题6
6. 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 16:1 ,相同时间内通过 电阻之比RA:RB为________ 1:16 导体横截面的电荷量之比qA:qB为________
A组能力训练题7
7、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90 Ω ,下列说法正确的是 ( ) D 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,1210 Ω是正常 工作状态下电阻值(温度较高),90 Ω是常温下的 阻值
6
4.5 10 Ω m
7
B组能力训练题9
9.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 1.6A 水银柱的电流为______. 解: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,
与材料有关
一、实验方法的讨论
1.同种材料,S一定,探究电阻R与L的关系 2.同种材料,L一定,探究电阻R与S的关系 3.不同材料,S、L一定,探究R与材料的关系
二、设计实验方案 1、(讨论)设计测量电阻R的实验方案:
(1)你打算用什么方法测电阻? 伏安法 (2)测量电路采用安培表内接法还是外接法? 若 R X >> RA时,采用电流表内接法 若 RV >> R X 时,采用电流表外接法。
L (2)公式表述。 R S
(3)图像表述。
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。
R L
R S-1
O O 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。
怎样学好电阻和电阻率两个物理量?
电阻R和电阻率ρ两个物理量的对比 1、引入目的:反映了导体对电流的阻碍作用。 反映了导体导电能力好坏的性质。
R
o
S-1
实验结论:
同种材料,S一定,电阻R与L成正比 R ∝L
1 R S L R S
同种材料,L一定,电阻与S成反比
y kx
L Rk S
RS k L
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。
这样的关系具有普遍意义么?
理论探究
1.导体的电阻R与长度L的关系
讨论: (提示从串并联知识去考虑)
L1、R1 L1、R1 L1、R1 L1、R1
R nR1 L nL1
R1 L1 R L
RL
2.导体的电阻R与横截面积S的关系
S0 R0
1 2 3 n
R=R0/n
nS0
R0 R n S nS 0
R0 S R S0
1 R S
得出结论:
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。
安培表的电阻只有几欧姆,而伏特表的电阻有几千 欧姆,我们实验用的电阻丝的电阻只有几欧姆,因此应 采用“外接法”。 V
(3)请画出测量电 阻的电路图。
A
·
电阻丝
·
(4)实验仪器
2、设计同种材料,S一定时探究电阻R与L的定 量关系的实验方案:
(1)你打算怎样选 取不同长度的导线? (2)为了快速找出R 与L的定量关系,你 在测量不同长度导线 的电阻时,准备保持 哪个电学量不变?为 什么?怎样操作?
B A
电流(A) 电流(A)
0.50 0.10
0.05
1.00 0.20
0.10
1.50 0.30 0.15
2.00 0.40
0.20
2.50 0.50
0.25
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
导体的电阻与导体的长度、横 截面积和材料三个因素都有关 系,我们需要采取什么实验方 法去研究? 控制变量法
保持电流不变,电压大小反映了电阻的大小,探究U与L的关 系,并且用电阻丝(炭铜丝或镍铬丝),伏特表一端固定在A (a)点,另一端依次接在B(b)、C(c)D(d)、E(e)、 F(f),通过调节滑动变阻器,使电流保持不变。
(3)怎样处理实验数据? 同种材料,S一定, V 改变L(6次),测R 电阻丝 (伏安法。也可以 A B C D E F 保持电流不变,测 A 电压)列表记录实 验数据。 ①通过计算R/L(或U/L)之比 ,如果是常量,说明 R∝l(计算法)
1、研究内容:导体中的电阻跟哪些因素有关系。 2、理论和实验依据:
(1)实验依据。利用控制变量法研究R与L、S的关系。 (2)理论推导。利用串、并联电路的特点推导R与L、S的关系。
3、三种表述:
(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成反流不变,电压大小反映了电阻的大小,探究U与S的关 系,并且用电阻丝(炭铜丝或镍铬丝),使伏特表的两端分 别接在几段长度相等横截面积分别为为S、2S、3S、4S、5S的 镍铬丝的两端,通过调节滑动变阻器,使电流保持不变。
(3)怎样处理实验数据?
同种材料,L一定,改变S (6次),测R(伏安法) 列表记录实验数据。 ①通过计算R·S乘积为一常 量,说明R∝1/S(计算法) ②做出R—S-1图像。如果图 像是过原点的直线,说明 R∝1/S (图像法)
两 个 导 体
材料相同 厚度相同
上表面是正方形
R2
L L 1 R S hL h
R1 = R2
• 知识内容:
电阻定律
本堂总结
L R S
电阻率反映材料导电性能,与材料和温度有关。
• 科学探研方法:
①科学研究的一般程序:
理论探研 实验验证
②实验方法:控制变量法、多次测量减小误差 ③数学方法:用数学公式来表示物理规律
2.表达式:
L R S
电阻率()
金属:
T
(阅读课本P58-59)
1、纯金属的电阻率小,合金的电阻率大
电阻温度计
热敏电阻 光敏电阻
半导体: T
2、电阻 率与温度 的关系
半导体的导电性能具有可控性 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 =0 R=0
怎样学好电阻定律?
B组能力训练题8
8. 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 。
U 0.15V 0.075Ω 解: R I 2.0A
RS 0.075 3 10 ρ L 0.5