《导体的电阻》课件完美版1

人教版高二物理选修3-1 2.6导体的电阻 课件(共77张PPT)
影响导体电阻大小的因素
试用逻辑推理验证R 与L 和S 的定量关系。
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影响导体电阻大小的因素
与材料有关
灯丝越粗用起来越亮
导体电阻跟横截面积有关
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影响导体电阻大小的因素
电线常用铜丝制造而不用铁丝
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导体电阻跟材料有关
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R'比R小得多，故可以不计导线电阻
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问题与练习
小李家的房子装修，买了一卷规格为“100mm、2.5m2m ”的铜导线，用来 安装一路专线，对额定功率1.5kW的空调供电。实际上恰好用去了一半导线。 如果空调能够正常工作，制冷时在这段导线上损失的电压是多少？ 1.16V
实验方法：控制变量法。
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影响导体电阻大小的因素
应该如何设计实验方案？ 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。
用伏安法测量
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影响导体电阻大小的因素
应该Βιβλιοθήκη Baidu何设计电阻测量电路？
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电阻测量电路一 测出电阻值
电阻测量电路二 测出电阻比例关系
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问题与练习
有两根不同材料的电阻丝，长度相同，甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的2倍。 （1）把它们并联在电路中，甲、乙消耗的电功率之比是多少？ （2）把它们串联在电路中，甲、乙消耗的电功率之比是多少？ （1） 2:1 （2） 1:2
当开关S 分别接a、b 时，电流表示数分别 为aI 、bI ，电压表的示数分别为aU 、bU 。
a.当
<
说明电流表的分压作用较明显，待 时， 测电阻较小，宜用电流表外接法
电流表的内接和外接
外接法和内接法电路的选择 ②若R A 、R V 、R x 均未知时，可采用试接法来确定电路
金属： t
半导体：
t
r
电阻温度计
热敏电阻 半导体的导电性
r
光敏电阻 能具有可控性
合金： 有些合金几乎不随t变化 标准电阻
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导体的电阻率
超导体：某些材料当温度降低到一定温度时，r=0
教学重点
电阻定律的内容及其应用。
教学难点
电阻率的概念及其物理意义。
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？
电阻率
理解并掌握电阻率 理解并掌握电阻定律 知道常见材料的电阻率特性 知道电阻形成的原因
影响导体电阻大小的因素
移动滑片可以改变电阻 导体电阻与长度有关
影响导体电阻大小的因素
电流表的内接和外接
外接法和内接法的比较
误差来源 测量结果 测量条件
外接法 电压表的分流
内接法 电流表的分压
电流表的内接和外接
外接法和内接法电路的选择 ①若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则
当
时，选用电流表内接法。
即
当
时，选用电流表外接法。
用内接法 用外接法
电流表的内接和外接
外接法和内接法电路的选择 ②若R A 、R V 、R x 均未知时，可采用试接法来确定电路
表达式： r 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。
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导体的电阻
电阻的两个公式
、 R=U/I 有何区别？
R=U/I
定义式
决定式
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导体的电阻
教学目标
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。体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研究方法。 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。 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。
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问题与练习
某同学想探究导电溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律。他拿了一根细橡胶 管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他量得 盐水柱的长度是30 cm,并测出盐水柱的电阻等于R。现握住橡胶管的两端把它拉 长，使盐水柱的长度变为40cm。如果溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律 与金属导体相同，此时盐水柱的电阻应该等于多少？
R=0
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超导磁悬浮列车，速度可达500km/h
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电阻和电阻率
导体的电阻和材料的电阻率有何区别? 电阻反映导体对电流阻碍作用大小的性质，电阻大的导体对电流的阻碍 作用大。由ρ 、l 、S 共同决定。 电阻率反映材料导电性能好坏的性质，电阻率小的材料导电性能好．导 体的电阻率由材料本身决定。
上式中的k 与下面两式比例系数中的哪一个有相同之处?
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导体的电阻
电阻定律： 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。
利用伏安法测量电阻时，应该如何选择电路？ 滑动变阻器应该如何接，电流表应该如何接？
滑动变阻器的两种接法
理解并掌握滑动变阻器的限流接法及实物图 理解并掌握滑动变阻器的分压接法及实物图
电阻的测量
滑动变阻器的接法有两种： ①限流式电路
②分压式电路
滑变的限流和分压电路
限流式
图中变阻器起限流作用 待测电阻Rx的电压可调范围是什么？
影响导体电阻大小的因素
导体的电阻R 跟它的长度l、横截面积S 和材料有关。 长度L
横截面积S
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材料
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影响导体电阻大小的因素
电阻与导体的材料、横截面积、长度之间有何定量关系？ 通过实验来探究。
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问题与练习
R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2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？
导体的电阻率
你从表中看出哪些信息？
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①不同材料的导体电阻率不同。
②纯金属的电阻率较小,合金的 电阻率较大。 ③金属材料的电阻率随温度的 升高而增加。
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导体的电阻率
电阻率与温度关系：
①电流表外接法
电压表示数
电流表示数
<
测量值偏小，适于测量小阻值电阻。 误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小。 所以该电路适合测量小电阻，即
电流表的内接和外接
②电流表内接法
电压表示数
电流表示数 >
测量值偏大,适于测量大阻值电阻。 误差来源于电流表的分压，分压越少，误差越小。 所以该电路适合测量大电阻
小 结
电阻定律： 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。 表达式：
电阻率：反映材料__导___电__性__能___好坏的物理量。 ①不同材料的导体_导__电___率__不__同__。 ②纯金属的电阻率___较__小____ ,合金的电阻率____较___大___。 ③金属材料的电阻率随温度的升高而___增__加____。
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导体的电阻率
几种导体材料的电阻率
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影响导体电阻大小的因素
②同种材料，L一定，改变S，测R（三根相同的金属丝并联，测电流）。 一根金属丝上的电压 两根金属丝上的电压 三根金属丝上的电压
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同种材料，L 一定，R 与S 成反比。
限流式电路的特点： ①电压不能从零开始调节,调节范围较小.但电路结构较为简单。 ②电能损耗较小。
滑变的限流和分压电路
分压式
图中变阻器起分压作用
待测电阻Rx的电压可调范围是什么？
0~E
分压式电路的特点： ①电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范围较大。但电路结构较为复杂。 ②电能损耗较大。
滑变的限流和分压电路
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导体的电阻率
意义：反映材料导电性能好坏的物理量。
定义式：
r 与导体的材料有关。 电阻率越大表明在相同长度、相同横 截面积的情况下 ，导体的电阻越大。
单位：欧·米，符号
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影响导体电阻大小的因素
①同种材料，S 一定，改变L，测R（三根相同金属丝串联，测电压）。 一根金属丝上的电压 两根金属丝上的电压 三根金属丝上的电压
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同种材料，S 一定，R 与L 成正比。
限流式和分压式的比较
限流式
分压式
可调范围 变阻器 电能消耗
较大阻值 较大
0~E 较小阻值
较小
滑变的限流和分压电路
限流式和分压式电路的选取 ①若实验要求电压从零开始变化，应选择分压式电路。 ②如无此要求 若R＞10Rx ，应选择限流式电路。 若R＜10R x ，应选择分压式电路。
电阻的测量
利用伏安法测电阻时，电流表的接法有两种：
电流方向
导体的电阻与表面积无关，只与导体的厚度有关。这样 在制造电路元件时，可以将其表面积做得很小，而不增 大电阻，有利于电路元件额微型化。
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问题与练习
在实验室用一段导线连接一个“3V、0.25A”的小灯泡做实验时，一般都不会 考虑导线的电阻。请你找一段导线，目测它的长度和导线中铜丝的横截面积， 估算它的电阻，然后说明可以不考虑导线电阻的理由。 小灯泡的电阻为 若铜丝10cm 横截面直径为1mm 则铜丝的电阻为
①电流表的外接法
②电流表的内接法
伏安法测电阻的两种方式
理解并掌握电流表的外接法和内接法
电流表的内接和外接
伏安法测电阻的两种电路
电流表接在电压表两接线柱外侧， 电流表接在电压表两接线柱内侧，
通常叫“外接法”。
通常叫“内接法”。
电压表有分流作用
电流表有分压作用
因此两种方法测量电阻都有误差。
电流表的内接和外接