2018物理人教(浙江)选修3-1课件:第二章 恒定电流 实验:探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系
2018版物理浙江版选修3-1课件:第二章 恒定电流 4 精品
二、并联电路的特点 导学探究 如图2,三个电阻构成并联电路. (1)图中6个点中,1、2、3点的电势有什么关系?4、5、6点的电势有什么 关系?那么三个电阻两端的电压有什么关系?
图2 答案 相等 相等 相等
(2)若某段时间内通过三个电阻的电荷量分别是q1、q2、q3, 则该时间内通过电路的总电荷量是多少?总电流I与各 个电阻中的电流I1、I2、I3有什么关系?
2
题型探究
一、串联电路和并联电路的特点
串联电路、并联电路总电阻的比较
串联电路的总电阻R总
并联电路的总电阻R总
n个相同电阻R串联,总电阻 R总=nR
n个相同电阻R并联,总电阻R总=
R n
不同点 R总大于任一电阻阻值
R总小于任一电阻阻值
一个大电阻和一个小电阻串 一个大电阻和一个小电阻并联时,
联时,总电阻接近大电阻 总电阻接近小电阻
RV=_R_g_+__R__
RA=RR+RRg g
并联在被测电路中,“+” 串联在被测支路中,电流从 使用
接线柱接电势较高的一端 “+”接线柱流入
即学即用
判断下列说法的正误. (1)电压表中的串联电阻的作用是分去一部分电流.( × ) (2)电流表中的并联电阻的作用是分去一部分电压.( × ) (3)若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后,增大了原电流表的 满偏电压.( × ) (4)若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后,分流电阻和电流 表两端的电压相等.( √ )
即学即用
判断下列说法的正误. (1)两并联电阻的电流与电阻成反比,两串联电阻的电压与电阻成正比.
(√) (2)并联电路的总电阻一定大于每一个支路的电阻.( × ) (3)6 Ω与3 Ω的两电阻R1、R2并联,通过的总电流为9 A,则通过R1、R2的 电流分别为6 A、3 A.( × )
物理课件选修3-1浙江专用版:第二章 恒定电流 实验:探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系
解析
答案
(2)用如图8甲所示的电路图测
量金属丝电阻,请用笔画线
代替导线,正确地连接图乙
中的实物图 . 要使电压表的读
数减小,实物图中滑动变阻 左 移动. 器的滑片应向___
答案 见解析图
图8
解析 按照电路图连接实物图如图所示.
滑动变阻器滑片以左与待测电阻并联,为使电阻 两端电压减小,并联总电阻应减小,故实验时将 滑片向左边移动.
(1)计算法:利用每次测量的U、I值分别计算出电阻,再求出电阻的 平均值作为测量结果.
(2)图象法:可建立I-U坐标系,将测量的U、I值描点作出图象,利用图
象的 斜率 的倒数来求出电阻值R.
5.实验注意事项
(1)因一般金属丝电阻较小,为了减少实验的系统误差,必须选择电流表 外接 法; _____ (2)本实验若用限流式接法,在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值 最大 状态. (3)测量l时应测接入电路的金属丝的 有效 长度(即两接线柱之间的长度).
2.实验器材 毫米刻度尺 、电压表、电流表、开关及导线、被测金属丝、电池、
滑动变阻器 . 3.实验步骤
(1) 测直径:把金属丝紧密绕在铅笔上,用毫米刻度尺量出 n 匝的总宽度,
算出金属丝的直径.
(2)连电路:按电路原理图连接实验电路.
(3)量长度:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,重
复测量3次,并记录.
最大 (4)求电阻:把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值____ 的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关 S.改变滑动变阻器滑动触头
的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记入表格内,
断开开关S.
(5)拆除实验电路,整理好实验器材.
2018版物理浙江版选修3-1课件:第二章 恒定电流 2 精品
答案
图2
通过非静电力做功.
(3)对比上述抽水过程和电荷在电路中的运动,分析它们的能量转化情况.
答案
①当水由A池流向B池时重力做正功,减少的重力势能转化为其他形式的 能;在电源外部,电场力对正电荷做正功,减少的电势能转化为其他形 式的能. ②当抽水机将B中的水抽到A的过程中,要克服水的重力做功,将其他形 式的能转化为水的重力势能;在电源内部,要靠非静电力作用于正电荷 克服电场力做功,将其他形式的能转化为电荷的电势能.
能的多少.
例2 由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组,对一电阻 供电.电路中的电流为2 A,在10 s内电源做功为180 J,则电池组的电动势 为多少?从计算结果中你能得到什么启示?
答案 9 V 串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和
解析 由 E=Wq 及 q=It 得 E=WIt =21×8010 V=9 V=1.5×6 V 故可得出:串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和.
三、电源电动势在生活、生产中的应用
例3 如图4所示为一块手机电池背面上的一些标示,下列说法正确的是 A.该电池的容量为500 C B.该电池工作时的输出电压为3.6 V C.该电池在工作时允许通过的最大电流为500 mA
√D.若待机时的电流为10 mA,理论上可待机50 h 图4 答案 解析
3
达标检测
1.下列说法中正确的是 答案 解析 A.同一型号干电池,旧电池比新电池的电动势大,内阻大,容量小 B.电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内非静电力的功率 C.1号干电池比5号干电池的电动势小,容量大
√D.当通过同样的电荷量时,电动势为2 V的蓄电池比电动势为1.5 V的 干电池提供的电能多
2018高中物理新人教版选修3-1课件:第二章 恒定电流 第6节 导体的电阻
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。 (2)l 表示沿电流方向导体的长度。 (3)S 表示垂直于电流方向导体的横截面积。 如图所示,一长方体导体若通过电流 I1,则长度为 a,截面积为 bc;若通过 电流 I2,则长度为 c,横截面积为 ab。
『选一选』 如图所示,若滑动变阻器的滑片 P 向 C 端移动时,小灯泡变亮,那么应将 N 接 导学号 74700393 ( A.B 接线柱 B.C 接线柱 C.D 接线柱 D.以上都可以
B
)
• 解析:首先要明确小灯泡变亮了,这表明 电路中的电流增大,滑动变阻器接入电路 中的电阻值减小,长度变短,而滑动变阻 器连入电路的电阻由下面的接线柱决定,
『想一想』 家用白炽灯泡的灯丝是由弹簧形状的钨丝制成的。 下列三幅漫画生动地描绘 了一位学生的经历,下图中坏的灯泡“比原来更亮”的原因是什么? 导学号 74700394
l 解析:灯丝断了又重新搭接上,灯丝长度减小,由 R=ρS知,l 减小,R 减 U2 小,又由 P= R ,U 不变,R 减小,P 增大,所以灯泡变亮了。
• (3)实验方法: • 下图中a、b、c、d是四条不同的金属导体 ,b与a长度不同;c与a截面积不同,d与a 材料不同,利用欧姆定律分别测算出它们 的电阻值,探究电阻跟长度、截面积和导 体材料的关系。
• (4)实验结论 导体的长度 导体的横截面积 • 导体的电阻与______________成正比, 与____________________成反比,还与 导体材料有关。
• • • •
3.电阻率 RS l (1)计算公式:ρ=________。 Ω·m (2)单位:_________ 导电性能好差 (3)意义:跟导体的材料有关,是反映材料 导体材料的温度 _______________ 的物理量。 无关 增大 • (4)特性:电阻率与 电阻温度计 ______________________ 有关,而与导体 标准电阻 的长度和横截面积______。金属材料的电 阻率随温度升高而______,利用电阻率随 温度变化明显的金属制成 超导体 ________________,利用电阻率几乎不受
2018版物理浙江版选修3-1课件:第二章 恒定电流 实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线 精品
(1)实验时,选用图4__甲__(填“甲”或“乙”)的电路图来完成实验,请说明 理由:_测__绘__小__灯__泡__的__I-__U__图__线__所_测__数__据__需__从__零__开__始__,__并__要__多__测__几_组__数__据___.
答案 解析
图4
(2)实验中所用电压表应选用_A__,电流表应选用_D__,滑动变阻器应 选用_E__.(用序号字母表示).
二、实验原理的理解和实验电路、实验器材的选择
例2 有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样,现在要用伏安法测绘这 个灯泡的I-U图线.现有下列器材供选择: A.电压表(0~5 V,内阻10 kΩ) B.电压表(0~15 V,内阻20 kΩ) C.电流表(0~3 A,内阻1 Ω) D.电流表(0~0.6 A,内阻0.4 Ω) E.滑动变阻器(10 Ω,2 A) F.滑动变阻器(500 Ω,1 A) G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干
一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其
中仅有的2个不当之处,并说明如何改正.
①_开__关__S_不__应__闭__合__,__应__处__于__断__开__状__态___.
②_滑__动__变__阻___器__滑__动__触__头__P_位__置__不__当__,__
_应__将__其__置__于__b_端___. 答案
2 0.60 0.060
3 1.00 0.100
4 1.40 0.140
5 1.80 0.170
6 2.20 0.190
7 2.60 0.200
8 3.00 0.205
规律总结
1.坐标系标度要合理选取,尽量使描出的图象占据坐标纸的大部分. 2.小灯泡电压、电流变大时,电阻变大,伏安特性图线是曲线.连线 要用平滑的曲线,不能连成折线.
2018版物理浙江版选修3-1课件:第二章 恒定电流 7 精品
(4)功率形式:IE=IU外+IU内或IE=IU外+I2r.
说明:I=
E R+r
或E=IR+Ir只适用于外电路是纯电阻的闭合电路;E=U外+
U内或U外=E-Ir,既适合于外电路为纯电阻的电路,也适合于非纯电阻电路.
例1 在图6所示的电路中,R1=9 Ω,R2=5 Ω,当a、b两点间接理想的 电流表时,其读数为0.5 A;当a、b两点间接理想的电压表时,其读数为 1.8 V.求电源的电动势和内电阻.
电压等于 电源电动势 .当电源短路时,外电阻R=0,此时I=Er .
2.路端电示 电源电动势 ,纵坐标从零开始时,I轴截距等于 短路电流 .
(2)直线
斜率的绝对值
等于电源的内阻,即内阻r=
ΔU | ΔI |
.
即学即用
判断下列说法的正误. (1)在闭合电路中,外电阻越大,路端电压越大.( √ ) (2)电路断开时,电路中的电流为零,路端电压也为零.( × ) (3)外电路短路时,电路中的电流无穷大.( × ) (4)在U-I图象中,无论纵坐标是否从零开始,I轴截距都等于短路电流.
(2)如图4所示,以电路中的电流为横轴,路端电压为纵轴,建立路端电压 U与电流I的U-I图象,图线与纵轴的交点、与横轴交点(纵坐标从零开始)、 斜率的绝对值的物理意义各是什么?
答案
图线与纵轴的交点表示电源的电动势;
图线与横轴的交点表示短路电流;
图线斜率的绝对值表示电源的内阻,即r=|ΔΔUI |.
外电路电阻R=5 Ω,理想电压表的示数U=3.0 V,
则电池组的电动势E等于 答案 解析
A.3.0 V C.4.0 V
√B.3.6 V
D.4.2 V
图9
由于电压表的示数为路端电压,而U=IR,则I=UR=0.6 A,由闭合电路 欧姆定律可得E=I(R+r)=0.6×(5+1) V=3.6 V.故选项B正确.
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电流《导体的电阻》(23张)-PPT优秀课件
2.表达式:
R l
S
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。
注意: 与电阻的定义式U/I的区别
• ① R=ρL/S
② R=U/I
• ①是电阻定律的表达式 ②是电阻的定义式
• ①说明了电阻由导体的哪些因素决定
• ②提供了测定电阻的手段,并不说明电阻 与U和I有关系
请仔细观察两只灯泡的照片,说出它们有
哪些不同之处 ?
2.6 电 阻 定 律
设疑自探:
1.导体电阻与哪些因素有关?如何探究? 2.电阻定律的内容?表达式? 3.什么是电阻率?电阻率与什么因素有关系? 4.如何测定金属的电阻率?
方案一: 实验探究
实验方法: 控制变量法 实验方案: 同种材料,S一定,改变L,测R 同种材料,L一定,改变S,测R 不同材料,L一定,S一定,测R
拿到手的线可能是1.5或1.5多一点的,载流量不够。另
一个问题是绝缘层质量不合格,用再生塑料制作电线
外皮,电阻率达不到要求……
上述讲话中体现了那些物理原理?
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电 流第六 节《导 体的电 阻》课 件(共2 3张PPT )
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电 流第六 节《导 体的电 阻》课 件(共2 3张PPT )
面直径为d/10的均匀细丝,它的电阻
变为 ( ) A. 100R
C
B . 1000R
C. 10000R
D. R/10000
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电 流第六 节《导 体的电 阻》课 件(共2 3张PPT )
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电 流第六 节《导 体的电 阻》课 件(共2 3张PPT )
高中物理 第二章 恒定电流 6 导体的电阻《实验:测定导体的电阻率》课件 新人教版选修3-1
适用 适用于任何纯电
属导体和浓度均匀的电
条件
阻导体
解液
ρ:材料电阻率
字母 U:导体两端的电压 含义 I:通过导体的电流
l:沿电流方向导体的 长度 S:垂直电流方向导体
的横截面积
UI 反映了导体对电流
公式
R 的决定式,R 由 ρ、
的阻碍作用,不能说
含义
l、S 共同决定
R∝U、R∝1I
神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与针髓鞘两大 类.现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物 质——髓质累积而成的,髓具有很大的电阻.已知蛙有髓鞘神经, 髓鞘的厚度只有 2 μm 左右.而它在每平方厘米的面积上产生的 电阻却高达 1.6×105 Ω.若不计髓质片层间的接触电阻,计算髓 质的电阻率.若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为 32π cm3,当在其两底面加上 1 000 V 的电压时,通过该圆柱体的 电流为 10 π μA,求此圆柱体的圆面半径和高.
3.读数 测量值=固定刻度整毫米数+半毫米数+可动刻度读数(含 估读)×0.01 mm. 4.注意事项 (1)测量时,当 F 将要接触被测物体时,要停止使用 D,改用 微调旋钮,以避免 F 和被测物体间产生过大的压力.这样,既可 以保护仪器又能保证测量结果准确.
(2)读数时,要注意固定刻度上表示半毫米数的刻度线是否已 经露出.读数时要准确到 0.01 mm,估读到 0.001 mm,即测量 结果若用 mm 为单位,则小数点后面必须保留三位.
3.游标卡尺的读数方法 先读整数部分(主尺示数):整数部分在主尺上读得,即游标 尺零刻度线在主尺的多少毫米刻度线的右边,该毫米刻度值就是 应读得的以毫米为单位的整数部分 L. 再读小数部分(游标尺示数):小数部分在游标尺上第 n 条刻 度线与主尺上某一刻度线对齐后读出,即游标卡尺的精度 k·n 即 为读出的小数部分(可记为通式 k·n). 测量值为上述两部分读数之和,并按有效数字的规则记录, 通用公式可写为 s=L+k·n.
1高中物理人教课件 选修31浙江专用 第二章 恒定电流
课堂讲义
第二章 恒定电流
3.电阻率与温度的关系 (1)金属的电阻率随温度的升高而增大.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升高而减小,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.
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第二章 恒定电流
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两个接线柱必须接入电路,c、d两个接线柱中任意选一个, 接入电路即可,D正确.
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第二章 恒定电流
【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
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它的横截面积 S 成反比,导体的电阻还与构成它的材料有 关.表达式为 R=ρSl .
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第二章 恒定电流
2.适用条件:温度一定,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决定,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.
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第二章 恒定电流
想一想 小灯泡的电阻随温度升高怎样变化呢? 答案 小灯泡的灯丝是由钨丝制成的,因为金属的电阻率随 温度的升高而增大,所以小灯泡的电阻随温度升高而增大。
2018版物理浙江版选修3-1课件:第二章 恒定电流 3 精品
电流I,分别将A和B的数据在图2坐标系中描点,
并作出U-I图线. 答案 图2
(2)对导体A(或导体B)来说,电流与它两端的电压 的关系如何?U与I的比值怎样? 答案
对导体A(或导体B),电流与它两端的电压成正比, 导体A或导体B的电压与电流的比值是个定值, 但两者的比值不相等. (3)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? 答案
√A.通过电阻的电流与两端电压成正比
B.电阻R=0.5 Ω
C.因I-U图象的斜率表示电阻的倒数,故R=tan1 α =1.0 Ω
D.在R两端加上6.0 V的电压时,导体的电流为12 A
图8
12345
本课结束
图4
(2)若I-U图象为曲线,某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,如图乙 所示,R= UI20≠UI10. 2.电阻的U-I图线:若U-I图象为直线,图线的斜率表示 导体的电阻 ,
即:k=R.图线的斜率越大,电阻越 大 .如图丙,RC<RD.
3.线性元件和非线性元件: (1)线性元件:伏安特性曲线是一条 直线 ,欧姆定律适用的元件, 如 金属 导体、电解质溶液. (2)非线性元件:伏安特性曲线是一条 曲线 ,欧姆定律不适用的元件. 如 气态 导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件.
二、导体的伏安特性曲线 导学探究
研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系,可以用公式法,可以 用列表法,还可以用图象法.分析图3中两电学元件的I-U图象,我们可 以得出两元件的电流和电压有怎样的关系? 答案
图3 (a)为非线性关系;(b)为线性关系,电流与电压成正比.
知识梳理 1.伏安特性曲线:用纵坐标表示 电流I ,用横坐标表示 电压U ,这样画 出的导体的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线. (1)若I-U图象为直线,图线的斜率表示 导体电阻的倒数 .即k=UI =R1, 图线的斜率越大,电阻越 小 ,如图4甲,RA>RB.
高中物理 第二章 恒定电流 第6节 导体的电阻课件 新人教版选修3-1.pptx
14
公式 R=ρSl 的应用策略 (1)公式 R=ρSl 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,在应用关系 R=ρSl 求电阻时要注意导体长度和横 截面积的确定。 (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。
纯电阻元件
导体的电阻取决于导体本身的材料、长度和横截面积, 联系 而不是U和I
12
[典例] 如图 2-6-2 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 1
C.2I
6
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 。
7
1.自主思考——判一判
(1)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定。
第6节
导体的电阻
1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、 材料、温度等有关。
2.电阻率是反映材料导电性能的物理量, 电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
3.电阻定律的表达式 R=ρSl 是电阻的决 定式,公式 R=UI 是电阻的定义式。
1
一、实验探究:影响导体电阻的因素 1.与导体电阻有关因素的测量方法 (1)电阻丝横截面积的测量 把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔),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;或用螺旋测微器测出电阻丝的直径,进而 得到电阻丝的横截面积。
人教版高中物理选修3-1课件第二章恒定电流第6节《导体的电阻》
R nR1 L nL1
R1 L1 RL
RL
2. 导体的电阻 R 与横截面积 S 的关系 . . . 讨论:(从并联知识去考虑)
S0
R0
R R0 n
S nS 0
1 2
3 nS0
n
R0 S R S0
R=R0/n
R 1 S
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。
V
· · 电阻丝
AB C D EF
A
(1)计算法:通过计算 R/L之比 。如果是常量. .,. 说明R∝l
(2)图象法:做出 R―L 图象。如果图象是过原点的直线,
说明R∝L
R
R
o
L
o
S-1
同理,做出 R―S-1图象。如果图象是过原点的直线,说 明 R∝1/S
6. 实验结论
...
同种材料,S一定,电阻R与L成正比 R ∝L
有
关
与材料有关
1、实验探究
...
1. 明确目的: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:控制变量法
3. 目标任务: (1)导体的材料、横截面积相同 改变长度,研究电阻的变化
(2)导体的材料、长度相同 改变横截面积,研究电阻的变化
(3)导体的长度、横截面积相同 改变材料种类,研究电阻的变化
...
1. 电阻(R): 表示导体对电流的阻碍作用的大小。
2. 定义式:
R
U I
电阻:单位(Ω )
取决于导体本身结构特点:与 U、I 无关。
那么决定导体电阻的因素究竟是什么呢?
高中物理 第二章 恒定电流 第6节 第1课时 导体的电阻课件 新人教版选修3-1.pptx
当某些物理量不易直接测量或直接求出 时,若另外一些物理量易于测量或求出,且两 者之间可以利用公式、物理原理联系起来,则 可通过转换,达到化繁为易的效果,并求出需 要求解的物理量。
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[典型例题] 例 2.如图所示,P 是一个表面镶有很薄的电热 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,测得它两端的电压为 U,通过它的电流为 I,则金属膜的电阻为多少?
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[注意] (1)电阻率与电阻的区别
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(2)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。
(3)公式 R=ρSl 适用于温度一定、粗细均匀的 金属导体或浓度均匀的电解液。
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[典型例题] 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?
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3.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 。
11
②[判一判] 1.电阻率大的导体,电阻一定很大(×) 2.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(×) 3.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(√ ) 4.金属导线对折或拉伸后电阻发生变化的原因不 是电阻率的变化,而是导线长度、横截面积的变化(√ )
高中物理第二章恒定电流6导体的电阻课件新人教版选修3_1
一、 电阻定律
知识精要 1.公式 R=ρ������������中各符号的含义 l 表示沿电流方向的导体长度;S 表示垂直于电流方向导体的横 截面积。 2.R=������������与 R=ρ������������的区别 R=������������是电阻的定义式,R 与电压和电流无正反比关系,而 R=ρ������������是 电阻的决定式,R 与 l 成正比,与 S 成反比。 3.应该注意的问题 (1)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。 (2)公式 R=ρ������������适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液。
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、横截面积都 相同的导体紧紧束在一起,由并联电路的性质可分析出导体的电阻 R∝1������。
导体的电阻 R 跟导体的长度 l 成正比,跟导体的横截面积 S 成反 比,还跟导体的材料有关。
思考探究 探究影响导体电阻的因素 1.由下列生活中的现象猜想导体的电阻与哪些因素有关: (1)移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻。 (2)两个额定电压是 220 V 的灯泡,灯丝越粗正常使用时灯泡越 亮。 (3)电线常用铜丝而不用铁丝。
答案:(1)导体长度;(2)横截面积;(3)材料。
2.讨论如何结合串、并联电路的特点,用逻辑推理的方法得到导 体的电阻与长度和横截面积有关。通过实验探究,得出的实验结论是 什么?请根据实验结论总结出电阻定律的公式。
4.决定因素:电阻率与温度和材料有关。 5.变化规律:金属材料的电阻率一般随温度的升高而增大,但绝 缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小,并且变化也不是线 性的。 预习交流 3 由 ρ=������������������得出,电阻率 ρ 与导体的电阻 R 成正比,与导体的横截面 积成正比,与导体的长度成反比,对吗? 答案:不对。
2018物理人教(浙江)选修3-1课件:第二章 恒定电流 6
一、影响导体电阻的因素
知识梳
理 1.导体电阻与其影响因素的定性关系
长 移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻,这说明导体 度 电阻跟它的______
横 截 有关;同是 220 V的灯泡,灯丝越粗用起来越亮,说 面积 材 明导体电阻跟它的 料 有关;电线常用铜丝制造而不用铁丝,说 明导体电阻跟它的
2.探究导体电阻与其影响因素的定量关系 (1)探究方案一 实验探究法 如图 1 所示, a 、 b 、 c 、 d 是四条不同的金属导体,在 长 度 、 横 截 面 积 、 材控制变量 料三个因素方面,我们采用 法研究影响电阻的因素,即b、c、d跟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. 正比 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 ,因此, 图1
U R= I l R=ρS
两个
适用于粗细均匀的金属
例1
如图2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间加上电压后,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? 40 答 案 Ω·m
解 析
2.电阻率
导电 (1)概念:电阻率是反映导体 性能的物理量,是导 . 无关 体材料本身的属性,与导体的形状、大小 Ω·m (2)单位是欧姆· 米,符号为 (3)电阻率与温度的关系 增大 ①金属的电阻率随温度升高而 温度计). 减小 (半导 (可用于制造电阻 .
②半导体和绝缘体的电阻率随温度的升高而
案
电阻率与导体的材料、温度有关;纯金属的电 阻率较小.
知识梳 理 1.电阻定律 l 阻R与它的 (1) 内 容 : 同 种 材 料 的 导 体 ,长度 其电 横截面积 S 材料 成正比,与它的 l ρS 成 反 比 ; 导 体 电 阻 还 与 构 成 它 的 有关. (2)公式:R= 材料的电阻率. ,式中ρ是比例系数,ρ叫做这种
(浙江专用)学年高中物理第二章恒定电流2_3欧姆定律课件新人教版选修3_1
第3节欧姆定律[研究学考•明确要求]1 •理解欧姆定律,并会用来解决有关问题。
2. 了解电阻的作用和定义式。
3. 理解导体的UT 图象和”图象(伏安特性曲线)。
知识内容欧姆定律 考试要求 学考C 选考C 基本要求发展知道欧姆定律的适用范围。
要求I課堂互动学习I;; 二二―归基础自诊暑课堂亘动知识点一欧姆定律[基础梳理]1.电阻⑴导体对电流的阻碍作用,叫做导体的电阻。
(2)定义式:R=o⑶电阻的单位:欧姆,简称逆,符号是£_。
常用的电阻单位还有千欧(kQ)和兆欧(MQ)o换算关系:1 kQ= 103 Q, 1 MQ=”106Q O艸2.欧姆定律(1)导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻7?成反比。
(2)公式:1=o(3)适用条件:欧姆定律适用于金属导电或电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽、电源的电路)。
[典例精析]【例1】R=j的物理意义是A.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比B.导体的电阻越大,则电流越大C.加在某导体两端的电压越大,其电流不一定越大D.导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值解析一定的导体,电阻不随电压、电流改变而改变,A错;由f =第可知,电压U不变时,R越大,电流越小,B错;U越大,电阻不变时电流Z越大,C错;由电阻定义式学知D项正确。
答案D规律总结用欧姆定律可解决的问题(1)用公式匸瞎可计算导体中的电流;(2)用变形公式U=IR可计算导体两端的电压;(3)用R斗可测定导体的电阻。
[即学即练]1.电路中有一段导体,如果给它加上3 V的电压,通过它的电流为2 mA,可知这段导体的电阻为__________ Q;如果不给它加电压, 它的电阻为知识点二导体的伏安特性曲线[基础梳理]1・伏安特性曲线:在实际应用中,常用纵坐标表示电流/、横坐标表示电压U,这样画出的Z—U图象叫做导体的伏安特性曲线。
2.线性元件:对于金属导体,在温度没有显著变化时,电阻几乎是不变的(不随电流、电压改变),它的伏安特性曲线是一条直线,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。
浙江专用2018_2019学年高中物理第二章恒定电流2_6导体的电阻课件新人教版选修3_1ppt版本
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3.对公式 R=ρSl 的理解
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图2
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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SS12=llabbc=12。根据电阻定律有RRCADB=ρρ··lSlSab12bc=llabbc·SS21=21×21=41,选项 D 正确。 答案 D
1.原理
(1)把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻
R(R=
U I
)。
由于金属丝的电阻较小,选择电流表 外接法 ;由于不要求电
压必须从 0 调节,所以一般可以选择滑动变阻器 限流式 接法。
请在线框内画出实验电路图。
(2)用 毫米刻度尺 测出金属丝的长度 l 和金属丝的直径 d,算出横截
面积 S(S=π4d2)。
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解析 电阻率反映材料导电能力的强弱,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 错误,B 正确;由 R=ρSl 知 ρ 大,R 不一定大,故 C 错误;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 错误。 答案 B
第6节 导体的电阻
知识
考试要求
导体的电阻
内容
学考c 选考c
•单击此处编1辑.知母道用版伏文安本法测样量式金属丝电阻的电路,会用伏安法测
量电阻。
基本 2.会用刻度尺测量金属丝的直径,知道所用的方法。
要求 3.会通过实验探究导体的电阻与长度、横截面积的关
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图1
2.使用方法:当A与F并拢时,可动刻度E的零点恰好跟 固定刻度 B的零点重合,逆时针旋转旋钮 D ,将测微螺 杆F旋出,把被测物体放入A、F之间的夹缝中,再顺时 针旋转旋钮 D , F 快要接触被测物时,要停止使用旋钮 D,改用微调旋钮D′,直到听到“咔、咔”声.
3.读数方法:
L=固定刻度示数+可动刻度示数(估读一位)×分度值.
电阻R的数值可用以下两种方法确定:
平均值
(1) 计算法:利用每次测量的U、I值分别计算出电阻,再
斜率 ________ 求出电阻的
5.注意事项 (1)因一般金属丝电阻较小,为了减少实验的系统误差,
外接 必须选择电流表
法. 最大 (2) 本实验若用限流式接法,在接通电源之前应将滑 动变阻器调到阻值 状态. 有效 太长 长度 (即两接
图2
2.实验器材 毫米刻度尺 螺旋测微器、
、电压表、电流表、定值电
.
滑动变阻器 阻、开关及导线、被测金属导线、电池、
3.实验步骤
(1)测直径:用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同
位置各测一次直径,并记录.
(2)连电路:按如图2所示的电路图连接实验电路.
毫米刻度尺 (3)量长度:用
测量接入电路中的被测金属
大 (3)测量l时应测接入电路的金属丝的
微器测量直径d.
线柱之间的长度);在金属丝的3个不同位置上用螺旋测
2
题型探究
一、实验原理与操作
例1 在“ 探究电阻与长度、横截面积的关系 ” 的实验
中,用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图 3 所示, 金属丝的匝数为 39,用米尺测出金属丝的长度 L ,金属 丝的电阻大约为5 Ω, 先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后用 控制变量法探究电阻与导体长度、横截面 积的关系. 0.649(0.647~0.651) 图3
图5
(2)实验时,用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺
测量金属丝的长度示数如图 6 所示,电流表、电压表
2.20 V 7 所示 . 则金属丝两端的电压 0.44 A 30.50 的读数如图 U= cm 1.850 ×10-3 m ,金属丝的长度 答 解 电流 I= l= =
案 析
,
,直径d
.
图6
图7
1.在“测定金属的电阻率 ”的实验中需要测出其长度 L、直径d和电阻R. 0.697(0.696,0.698 也对) 答 解 (1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图 8 甲,则 金属丝的直径为
案 析
mm.
图8
螺 旋 测 微 器 的 读 数 为 (0 + 0.5 + 0.01×19.7) mm=0.697 mm.
达标检测
1
知识探究
一、螺旋测微器的读数原理
1.构造及原理:如图1 所示,它的测砧 A 和固定刻度 B 固
定在尺架C上,可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D′是与
测微螺杆 F 连在一起的,并通过精密螺纹套在 B 上,精
0.01 mm 0.5 密螺纹的螺距是 0.5 mm,即旋钮D每转一周,测微螺杆
F前进或后退 份表示 . mm,可动刻度分成50等份,每一等
导线的有效长度,重复测量3次,并记录.
最大 (4) 求电阻:把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路 中的电阻值 的位置,电路经检查确认无误后,闭合 开关S.改变滑动变阻器滑动触头的位置,读出几组相应的 电流表、电压表的示数I和U的值,记入表格内,断开开
关S.
(5)拆除实验电路,整理好实验器材.
4.数据处理
图4
二、仪器的读数及数据处理
例2 利用螺旋测微器、米尺和如图 5 所示的器材 ( 其中 电流表的内阻为1 Ω,电压表的内阻为5 kΩ)测量一根粗 细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率.
(1)用笔画线代替导线,将图5中的器材连接成实物电路,
要求连线不能交叉,电流表、电压表应该选择合适的量
程
(已知电源的电动势为 6 V,滑动变阻器的 答 解 案解析 见 析 阻值为0 ~20 Ω). 图
答 案 解 析
(1)从图中读出金属丝的直径为 2.53 cm 从图中可读出紧密绕制的金属丝的宽度为2.53 cm, 30 mm. 故直径为
(2) 为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列 器材: A.电压表0~3 V,内阻约10 kΩ B.电压表0~15 V,内阻约50 kΩ C.电流表0~0.6 A,内阻约0.05 Ω D.电流表0~3 A,内阻约0.01 Ω E.滑动变阻器,0~10 Ω
第二 章 恒定 电流
实验:探究导体电阻与其影响 因素 (包括材料)的关系
知
考试属性 必考
识 探究导体电阻与其影响因
内 素(包括材料)的关系
容
课 1.进一步掌握用伏安法测电阻的电路的设计 思想. 2.会用刻度尺测量金属丝的直径. 3.掌握探究导体电阻与其影响因素关系的实
时
要
求
内容索引
知识探究
题型探究
4.4×10-5 Ω·m (3)该金属丝的电阻率是
.(保留两位
有效数字 答 解)
案 析
由电阻定律得
-3 2 2.20 × 3.14 × 1.850 × 10 RS Uπd -5 ρ= l = 4Il = Ω·m ≈ 4.4 × 10 Ω·m. -2 4×0.44×30.50×10
2
3
达标检测
F.滑动变阻器,0~100 Ω 应选 ,滑动变阻器应选
案 析
A
C ,电流表
E ①要求较准确地测出其阻值,电压表应选 答 解
.(填序号)
②实验中某同学的实物接线如图
4 所示,
导线连接在滑动变阻器的滑片上 请指出该同学实物接线中的两处
采用了电流表内接法 明显错误 .
答 错 案 解 析
误
a : 错误a:导线连接在滑动变阻器 ; 的滑片上 . 错误 b : 错误 b :采用了电流表内接法. .
注意: (1) 以毫米为单位时,小数点后面要有三位有效
数字,特别是最后一位估读数字为零时,不能省略.
(2)在读数时注意半毫米刻度线是否已露出.
二、测定金属的电阻率
1.实验原理
(1) 把金属丝接入电路中,用伏安法测 U 金属丝的电阻 I 毫米刻度尺 R(R= ).电路原理图如图2所示.螺旋测 πd 2 微器 (2) 用 测出金属丝的长度 4 l, l 2 2 π d R π d U RS 用________ ρ S ρ= l = 4l = 4lI , 测出金属丝的直径d,算出横截 面积S(S= ).