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1、 第六节 电阻定律 预习检查 1 哪些因素影响导体电阻的大小 2 电阻定律的公式是什么 公式中每个物理量的具体含义是什么 3 什么是电阻率 某种导体材料的电阻率与什么因素有关 探究导体电阻与导体长度 横截面积的关系 课堂探究 方案一 实验探究 1 导体a b长度不同 比较ab电压之比与它们的长度之比 研究电阻与长度的关系 2 导体a c截面积不同 比较ac电压之比与它们的截面积之比 研究电阻与截面积的关系 3 导体a d材料不同 比较a d的电压是否相等 研究电阻与材料的关系 方案一 实验探究 1 实验采用了物理学上的研究物理量之间关系常用的一种方法 是什么 2 为什么不需要测量电阻的大小只要
2、测量每个导体两端的电压 比较电压之比就可以得到电阻与长度 截面积 材料的关系 思考讨论 方案一 实验探究 如果只有一根金属丝 电压表 电流表 滑动变阻器 导线 电源 开关 你能通过实验研究导体电阻与导体长度的关系吗 思考讨论 方案一 实验探究 可以选取长度 材料相同 截面积不同的金属丝 利用相同的电路 测量截面积的大小 电阻的大小 研究电阻与截面积的具体关系 方案一 实验探究 实验数据的处理 二 理论探究 L1 R1 1 导体的电阻R与长度L的关系 提示从串并联知识去考虑 讨论 nS0 2 导体的电阻R与横截面积S的关系 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 数学
3、表达式 得出结论 关于比例系数K 1 同一种材料K不变 与长度 截面积无关2 不同材料K不同 K是一个与导体材料有关的物理量 叫做电阻率 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 表达式 2 电阻率与温度的关系 金属 T 半导体 T 1 纯金属的电阻率小 合金的电阻率大 电阻率 2 理论和实验依据 3 三种表述 1 研究内容 导体中的电阻跟哪些因素有关系 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 1 实验依据 利用控制变量法研究R与L S的关系 1 文字表述 同种材料的导体 其电阻R跟它的长度L
4、成正比 跟它的横截面积S成反比 导体电阻与构成它的材料有关 2 公式表述 3 图像表述 2 理论推导 利用串 并联电路的特点推导R与L S的关系 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 A组能力训练题1 1 根据电阻定律 电阻率对于温度一定 的某种金属来说 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 由所用金属材料的本身特性决定 D A组能力训练题2 2 滑动变阻器的原理如图所示 则下列说法中正确的是 A 若将a c两端连在电路中 则当滑片OP向右滑动时 变阻器的阻值增大B 若将a d两端连在电路中 则当滑片OP向
5、右滑动时 变阻器的阻值减小C 若将b c两端连在电路中 则当滑片OP向右滑动时 变阻器的阻值增大D 若将a b两端连在电路中 则当滑片OP向右滑动时 变阻器的阻值不变 AD 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 将金属丝拉长至2LB 将金属丝拉长至4LC 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 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 A R 16B 16RC 256RD R 64 C A组能力训练题5 5 有一只灯泡的灯丝断
6、了 通过转动灯泡灯丝接通 再接入电源后 所发生的现象及其原因是 A 灯丝电阻变小 通过它的电流变大 根据P I2R 电灯变亮B 灯丝电阻变大 通过它的电流变小 根据P I2R 电灯变暗C 灯丝电阻变小 它两端的电压不变 根据P U2 R 电灯变亮D 灯丝电阻变大 它两端的电压不变 根据P U2 R 电灯变暗 C 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 则它们的电阻之比RA RB为 相同时间内通过导体横截面的电荷量之比qA qB为 16 1 1 16 A组能力训练题7 7 用公式R U2 P求出 220
7、V 40W 电灯泡灯丝电阻为1210 用多用电表的欧姆档测得其电阻只有90 下列说法正确的是 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 是正常工作状态下电阻值 温度较高 90 是常温下的阻值 D 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 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 3B 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 BCD B组
8、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 A R 3B 3RC R 9D R D 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 A 4RB 2RC RD 0 6R AC 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 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 AD B组
9、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 A 1 1B 1 16C 64 1D 1 64 长度之比为L甲 L乙 1 4 解 则横截面积之比为 由电阻定律 其电阻之比为 R甲 R乙 1 64 D S甲 S乙 16 1 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 则它们的电阻之比为 5 9 解 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材料 连接电路的导线用 电炉的电阻丝用 电阻
10、温度计用 标准电阻用 标准电阻需选 随温度变化基本稳定不变的 故选锰铜合金 电阻温度计需选 随温度变化明显的 故选铂 电炉的电阻丝需选 大的 故选合金 电路导线需选 小的 故选铜 铜 合金 铂 锰铜合金 解 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 7 m 解 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 则流过水银柱的电流为 水银柱的横截面
11、积变为原来的4倍 则高度变为原来的1 4 由电阻定律 电阻变为原来的1 16 电压恒定 所以流过水银柱的电流增大为原来的16倍 即1 6A 1 6A 解 B组能力训练题10 10 有一只家用电熨斗 其电路结构如图 a 所示 图中1 2 3 4是内部4个接线柱 改变内部接线方式可使电熨斗获得低 中 高三个不同的温度档 图 b 是它的四种不同的接线方式 其中能获得低档温度的连接方式是图 b 中的 能获得高档温度的连接方式是图 b 中的 D B 课堂互动讲练 思路点拨 导体的电阻由 l S共同决定 而 是由导体的材料和温度决定的 精讲精析 导体的电阻率由材料本身决定 并随温度的变化而变化 但并不都是
12、随温度的升高而增大 则A B C错 若导体温度升高时 电阻增大 又不考虑体积和形状的变化 其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的 则D选项正确 答案 D 变式训练1关于电阻率的正确说法是 A 电阻率 与导体的长度l和横截面积S有关B 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 在相距40km的A B两地架两条输电线 电阻共为800 如果在A B间的某处发生短路 这时接在A处的电压表示数为10V 电流表的示数为40mA 求 发生短路处距A处有多远 图2 6 1 答案 12 5k
13、m 规律总结 本题为应用部分电路欧姆定律和电阻定律解决实际问题的题目 解题中要注意画出等效电路图 要明确欧姆定律算出的电阻为A端到短路处的两根输电线的电阻 也就是25km输电线的电阻 不要搞错 图2 6 2 测定金属的电阻率的实验中 金属导线长约0 8m 直径小于1mm 电阻在5 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 在金属导线的不同位置用 测量直径 求出平均值d 2 用伏安法测量金属导线的电阻R 试把图2 6 3中所给的器材连接成测量R的合适的电路 图中电流表的量程为0 0 6A 内阻接近1 电压表的量程为0 3V 内阻为几千欧 电源的电动势为6V 变阻器的阻值为0 20 在闭合开关前 变阻器的滑动触点应处于正确位置 图2 6 3 3 用上面测得的金属导线长度L 直径d和电阻R 可根据电阻率的表达式 算出所测金属的电阻率 自主解答 1 金属导线的直径用螺旋测微器测量 2 连电路图时 由于被测金属导线的电阻值较小 因此应采用电流表外接法 并且滑动变阻器采取限流式 闭合开关前 滑动变阻器的滑片处在最大阻值处 规律总结 本题考查测定金属丝电阻率实验的基本内容 要明确该实验的基本操作步骤 特别注意线路的连接方式为 限流外接 并要切实明白这样连接的原因
