2021-2022高中創(chuàng)新設(shè)計(jì)物理粵教版選修3-1課件：第二章 第1講 探究決定導(dǎo)線電阻的因素

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1、第二章電路 1.知道電阻與哪些因素有關(guān)，能夠探究電阻與各因素的關(guān)系.2.掌握電阻定律，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.3.理解電阻率的概念、意義及決定因素.目標(biāo)定位 二、電阻率對(duì)點(diǎn)檢測 自查自糾欄目索引 一、電阻定律的實(shí)驗(yàn)探究 1.實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，用 法研究影響電阻的因素. 答案 一、電阻定律的實(shí)驗(yàn)探究n知識(shí)梳理控制變量圖1(1)在材料相同、橫截面積相同的情況下，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成_.(2)在材料相同、長度相同的情況下，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成_.(3)在長度和橫截面積相同的情況下，導(dǎo)體的電阻與 有關(guān).正比反比材料 2.電阻定律(1)內(nèi)容：均勻?qū)w的電阻R跟它的長度l成 ，跟它的橫截面積S成

2、.(2)表達(dá)式：R_.是比例常量，l是沿電流方向?qū)w的長度，S是垂直于電流方向的橫截面積. 答案 正比反比 答案 【深度思考】 例1“探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度、橫截面積、材料的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路如圖2所示，a、b、c、d是四種不同的金屬絲.現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規(guī)格如下表所示.n典例精析圖2編號(hào)材料長度(m )橫截面積(m m 2)A鎳鉻合金0.8 0.8B鎳鉻合金0.5 0.5C鎳鉻合金0.3 0.5D鎳鉻合金0.3 1.0E康銅絲0.3 0.5F康銅絲0.8 0.8 (1)電路圖2中四條金屬絲應(yīng)分別選下表中的_(用編號(hào)表示)； 解析答案 圖2解析用控制變量法研究，選電阻絲時(shí)要注意盡

3、量選擇有相同參數(shù)(材料、長度、橫截面積)的；BCDE編號(hào)材料長度(m )橫截面積(m m 2)A鎳鉻合金0.8 0.8B鎳鉻合金0.5 0.5C鎳鉻合金0.3 0.5D鎳鉻合金0.3 1.0E康銅絲0.3 0.5F康銅絲0.8 0.8從上述材料看以看出，B、C、E橫截面積相同，B、C、D材料相同，C、D、E長度相同； (2)在相互交流時(shí)，有位同學(xué)提出用如圖3所示的電路，只要將圖中P端分別和觸點(diǎn)1、2、3、4相接，讀出電流，利用電流跟電阻成反比的關(guān)系，也能探究出導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系，你認(rèn)為上述方法是否正確，如正確請(qǐng)說出理由；若不正確，請(qǐng)說出原因. 解析答案圖3 解析接不同的電阻時(shí)，電流

4、不同，故電阻分得的電壓不同，電流與電阻成反比的前提是導(dǎo)體兩端的電壓一定. 答案不正確，因?yàn)镻端分別和觸點(diǎn)1、2、3、4相接時(shí)，電阻兩端的電壓不一定相同，只有電壓不變時(shí)，利用電流跟電阻成反比的關(guān)系，才能探究出導(dǎo)體的電阻與其影響因素的定量關(guān)系. 例2如圖4所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab2bc，當(dāng)將A與B接入電路或?qū)與D接入電路中時(shí)電阻之比RAB RCD為()A.1 4 B.1 2C.2 1 D.4 1 解析答案返回總結(jié)提升圖4 解析設(shè)沿AB方向橫截面積為S1，沿CD方向橫截面積為S2，D 返回 總結(jié)提升(1)電阻定律反映了導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體自身決定，只與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān)，與其他

5、因素?zé)o關(guān).(2)電阻定律適用于溫度一定，粗細(xì)均勻的導(dǎo)體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液. 1.電阻率(1)物理意義：反映材料 性能的物理量.(2)單位： ，讀作 ，簡稱 .2.電阻率與溫度的關(guān)系：金屬的電阻率隨溫度的升高而 ；合金的電阻率較大，一般 溫度的變化而變化. 答案 n知識(shí)梳理二、電阻率導(dǎo)電m歐姆米歐米增大不隨 小燈泡的電阻隨溫度升高怎樣變化呢？ 答案 【深度思考】答案小燈泡的燈絲是由鎢絲制成的，因?yàn)榻饘俚碾娮杪孰S溫度的升高而增大，所以小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大. 有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻，故D錯(cuò).例3關(guān)于電阻率的說法中正確的是()A.電阻率與導(dǎo)體的長度l和

6、橫截面積S有關(guān)B.電阻率反映材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)C.電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定很大D.有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制成電阻溫度計(jì)n典例精析解析電阻率反映材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，只與材料及溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的長度l和橫截面積S無關(guān)，故A錯(cuò)，B對(duì)；B解析答案總結(jié)提升 總結(jié)提升(1)電阻率是一個(gè)反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小無關(guān).(2)電阻率與溫度的關(guān)系及應(yīng)用金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可用于制作電阻溫度計(jì).半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化較大，可用于制作熱敏電阻.有些合金，電阻率幾乎不受溫度

7、變化的影響，常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻.當(dāng)溫度降到絕對(duì)零度時(shí)，某些導(dǎo)體變成超導(dǎo)體. 例4滑動(dòng)變阻器的原理如圖5所示，則下列說法中正確的是() 解析答案C.將c、b兩端接入電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路中 的阻值增大D.將a、b兩端接入電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路 中 的阻值增大 圖5A.若將a、c兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑 動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路中的阻值增大B.若將a、d兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑 動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路中的阻值減小 返回總結(jié)提升 解析若將a、c兩端連在電路中，aP部分連入電路，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，該部分的導(dǎo)線長度變長，變阻器接入電路中

8、的阻值將增大，A正確.若將a、d兩端連在電路中，也是將aP部分連入電路，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，該部分的導(dǎo)線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，B錯(cuò)誤.將c、b兩端連在電路中，連入電路的是Pb部分，向右滑，該部分的導(dǎo)線長度變短，變阻器接入電路中的阻值將減小，C錯(cuò)誤；若將a、b兩端接入電路中，則將電阻絲全部接入了電路，滑片OP向右滑，無法改變接入電路的電阻，D錯(cuò)誤.答案A 總結(jié)提升返回 總結(jié)提升滑動(dòng)變阻器的原理及使用原理：利用改變連入電路的電阻絲的長度改變電阻.變阻器的結(jié)構(gòu)圖如圖6甲所示，若采用限流式接法可將A、C(或D)接入電路，也可將B、C(或D)接入電路即一上、一下接法.如圖乙所示，將

9、滑動(dòng)變阻器接入電路，當(dāng)滑片向右滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻將變小.圖6 返回 1.(影響導(dǎo)體電阻的因素)在“探究決定導(dǎo)線電阻的因素”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組提出了如下猜想：猜想一：導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體長度有關(guān)；猜想二：導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體粗細(xì)有關(guān)；猜想三；導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體材料有關(guān).同學(xué)們想利用如圖7的電路和表中的導(dǎo)體特征驗(yàn)證上述猜想.對(duì)點(diǎn)檢測 自查自糾圖7 導(dǎo)體代號(hào)長度/m橫截面積/m m 2材料A 1.0 0.2錳銅B 1.0 0.4錳銅C 1.0 0.6錳銅D 0.5 0.4錳銅E 1.5 0.4錳銅F 1.0 0.6鎳鉻合金G 1.0 0.6鐵 解析答案 導(dǎo)體代號(hào)長度/m橫截面積/m m 2材料A 1.0 0.

10、2錳銅B 1.0 0.4錳銅C 1.0 0.6錳銅D 0.5 0.4錳銅E 1.5 0.4錳銅F 1.0 0.6鎳鉻合金G 1.0 0.6鐵(1)請(qǐng)將猜想一的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路補(bǔ)充完整.選取_和_相同、_不同的導(dǎo)體，分別將其接入如圖電路中，通過比較電路中_的大小，判斷導(dǎo)體電阻的大小. 解析為了研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系，則需使導(dǎo)體的材料和橫截面積相同，長度不同，應(yīng)選用的三種導(dǎo)體是B、D、E，分別將其接入如題圖電路中.通過比較電路中電流的大小，判斷導(dǎo)體電阻的大??；答案材料橫截面積長度電流 解析答案 導(dǎo)體代號(hào)長度/m橫截面積/m m 2材料A 1.0 0.2錳銅B 1.0 0.4錳銅C 1.0 0.6

11、錳銅D 0.5 0.4錳銅E 1.5 0.4錳銅F 1.0 0.6鎳鉻合金G 1.0 0.6鐵(2)驗(yàn)證猜想三時(shí)，若需對(duì)比三個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則應(yīng)從上表中選取導(dǎo)體_(填寫導(dǎo)體代號(hào)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)). 解析為了研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系，則需使導(dǎo)體的長度和橫截面積相同，材料不同，應(yīng)選用的三種導(dǎo)體是C、F、G，分別將其接入如題圖電路中.通過比較電路中電流的大小，判斷導(dǎo)體電阻的大小.答案C、F、G 2.(對(duì)電阻率的理解)關(guān)于下列電阻和電阻率的說法正確的是()A.把一根均勻?qū)Ь€分成等長的兩段，則每部分的電阻、電阻率均變?yōu)樵瓉?的一半B.由 可知，與R、S成正比，與l成反比C.所有材料的電阻率隨溫度的升高而增大D

12、.對(duì)某一確定的導(dǎo)體，當(dāng)溫度升高時(shí)，若不計(jì)導(dǎo)體的體積和形狀變化，發(fā) 現(xiàn)它電阻增大，說明該導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大 解析答案 解析導(dǎo)體的電阻率由材料本身決定，并隨溫度的變化而變化，但并不都是隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減小，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；若導(dǎo)體溫度升高時(shí)，電阻增大，又不考慮導(dǎo)體的體積和形狀變化，其原因就是電阻率隨溫度的升高而增大產(chǎn)生的，選項(xiàng)D正確.答案D 3.(電阻定律的理解和應(yīng)用)(多選)某根標(biāo)準(zhǔn)電阻絲的電阻為R，接入電壓恒定的電路中，要使接入電路的電阻變?yōu)?R，可采取的措施是()A.剪其一半的電阻絲接入B.并聯(lián)相同的電阻絲接入C.串聯(lián)相同的電阻絲接入D.對(duì)折原電阻絲后再接入 解析答案 答案AB 4.(滑動(dòng)變阻器的使用) 按圖8所示的接法，一同學(xué)將滑動(dòng)變阻器與一只“ 6 V68 W”的小燈泡L及開關(guān)S串聯(lián)后接在6 V的電源E上，當(dāng)S閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光.當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡將() 解析答案返回圖8 A.變暗B.變亮C.亮度不變D.可能燒壞燈泡 解析由題圖可知，滑動(dòng)變阻器接入電路的是PB段的電阻絲，由于燈泡的額定電壓等于電源電壓，所以不可能燒壞燈泡.當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻絲變短，電阻減小，燈泡變亮，B選項(xiàng)正確.答案B 返回