《2018-2019学年高中物理 第二章 恒定电流 第6节 第1课时 导体电阻的影响因素课件 新人教版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中物理 第二章 恒定电流 第6节 第1课时 导体电阻的影响因素课件 新人教版选修3-1（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6节 导体的电阻 第1课时 导体电阻的影响因素,【学习目标】 1.通过决定导体电阻的因素的探究过程,体会控制变量方法和逻辑思维方法.2.掌握决定导体的因素及决定公式,并能进行有关计算.3.了解电阻率与温度的关系,理解电阻率的概念及物理意义.,基础知识,核心要点,学习效果,核心素养,基础知识 探究,教材探究,知识点一,影响导体电阻的因素,【问题导学】,1.在电学实验中,移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻,这说明导体电阻跟什么因素有关?同是220 V的灯泡,灯丝越粗用起来越亮,说明导体电阻跟什么因素有关?电线常用铜丝制造而不用铁丝,说明导体电阻跟什么因素有关?,答案:长度;横截面积;导体的材料
2、.,2.探究导体电阻与其影响因素的定量关系,可以通过下面两种方案: 探究方案一 如图所示,a,b,c,d是四条不同的金属导体.在长度、横截面积、材料三个因素方面,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. 四段导体,每段导体两端的电压与它们的电阻有什么关系?若Ub=2Ua,lb=2la,说明什么?,答案:正比关系;说明Rb=2Ra,导体的电阻与长度成正比.,探究方案二 逻辑推理法 (1)如果把一条长度为l、电阻为R的导体看成是由n段长度同为l1、电阻同为R1的导体串联而成.那么l= ,R= ,所以 = . (2)有n条导体,它们的长度相同,横截面积都为S1,电阻
3、同为R1.把它们紧紧地束在一起,组成一横截面积为S、电阻为R的导体.则R= ,S= ,所以 = .,【知识梳理】,1.在横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻与长度成 . 2.在长度、材料相同的条件下,导体的电阻与横截面积成 .,正比,反比,知识点二,导体的电阻,【问题导学】,白炽灯的灯丝断了,轻轻摇晃把断了的灯丝搭接上后,再接入电路时,会发现比原来更亮了,怎么解释这种现象?,1.电阻定律 (1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的 成正比,与它的 . 成反比;导体电阻还与构成它的 有关. (2)公式:R= ,式中是比例系数,叫做这种材料的电阻率.,长度l,【知识梳理】,横截面,积S,材料,2
4、.电阻率 (1)电阻率与导体的 和 有关,是表征 的一个重要的物理量. (2)单位:欧姆米,符号: . (3)应用:电阻率往往随温度的变化而变化.金属的电阻率随温度的升高而增大.可制做 . 有些合金(如锰铜、镍铜)的电阻率几乎不受温度变化的影响,可制做 电阻.,材料,温度,材料性质,m,电阻温度计,标准,思考判断,1.由R= 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.材料相同的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大.( ) 3.探究电阻的影响因素时需要用控制变量法:即控制其他物理量不变,只研究电阻与某一物理量的关系.( ) 4.电阻率与导体的长度和横截面积有关.
5、( ) 5.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大.( ),核心要点 突破,要点一,导体的电阻公式R= 的理解和应用,1.公式中各物理量的意义 (1)表示材料的电阻率,与材料和温度有关.反映了导体的导电性能,在数值上等于用这种材料制成1 m长、横截面积为1 m2的导线的电阻值. (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.,3.公式对串、并联电路中电阻关系的解释.串联的电阻越多,电流方向的长度越长,总阻值就大;并联的电阻越多,横截面积越大,总阻值就小.,状元心得,【例1】 (2018黄石市有色一中高二测试)一段长为a、宽为b
6、、高为c(abc)的导体,将其中的两个对立面接入电路时,最大阻值为R,则最小阻值为( ),思维导图,答案:A,方法总结,导体的电阻公式R= 的应用关键 (1)熟练掌握电阻公式R= 中各物理量的含义. (2)注意导体的横截面的形状,根据形状选取面积S的表达式,如横截面为长方形,则横截面面积S=长宽;若横截面为圆形,则横截面面积为S=R2 (R为圆的半径)等. (3)抓住导体的电阻由,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.,【针对训练1】 (2018河南南阳宛东五校高二联考)两根完全相同的金属丝甲和乙,长度均为L,横截面积均为S,将乙拉
7、长为原来的两倍后,将两根金属丝串联在同一电路中,甲、乙金属丝两端的电压之比为( ) A.12 B.21 C.14 D.41,C,要点二,电阻和电阻率的比较,状元心得,1)各种材料的电阻率一般是不同的,越大,说明导电性能越差,越小,说明导电性能越好. 2)各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化.金属的电阻率随温度的升高而增大;半导体(热敏电阻)的电阻率随温度的升高而减小.,【例2】 (2018江西临川一中高三测试改编)如图所示,P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,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,测得它两端电压为U,通过它的电流为I,求: (1
8、)金属膜的电阻为多少? (2)镀膜材料电阻率为多少?,思维导图,方法总结,(1)电阻率是材料的导电属性,与导体长短、粗细无关,与有无电流、阻值大小无关. (2)导体的电阻公式中中的S为垂直于电流方向导体的横截面积,具体情况中要找到几何关系,化曲为直,将不规则的形状运用割补法(分割或补充)转化为规则形状,从而简化计算.,【针对训练2】 (2018山东师大附中高二期中)关于电阻和电阻率的说法,正确的是( ) A.将一根导线截去一半,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的一半 B.电阻率表征了材料导电能力的强弱,并且与温度有关 C.导体中没有电流通过时电阻为零 D.电阻率与导体的长度、横截面积及温度有关
9、,B,要点三,R= 与R= 的比较,【例3】 (2018江西九江一中高二周测)两个用同种材料制成的均匀导体A,B,其质量相同,当它们并联接入电路时,其电流之比IAIB=14,则横截面积之比SASB为( ) A.12 B.21 C.14 D.41,思路探究 (1)质量相同的同种材料制成的均匀导体A,B,它们的体积有什么关系?它们的横截面积S与长度l的乘积有什么关系? (2)导体A,B并联接入电路时,它们的电压有什么关系?它们电阻之比与电流之比有什么关系? 答案:(1)它们的体积相等,横截面积S与长度l的乘积相等.(2)它们的电压相等,它们电阻之比等于电流之比的倒数.,答案:A,误区警示,导体电阻
10、公式应用中的两个易错点 (1)若质量相同或体积不变时,不能忽视横截面积与长度成反比的规律,不然会导致应用公式= 出错. (2)并联关系时,电压是相等的;串联关系时,电流是相等的,只有把握这两点,灵活应用欧姆定律时才不会出错.,【针对训练3】 (2018广东佛山一中高二测试)(多选)下列说法中正确的是( ) A.据R= 可知,当通过导体的电流不变时,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍 B.导体的电阻是其本身的属性,通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变 C.据= 可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度l成反比 D.导体的电阻
11、率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关,BD,学习效果 检测,1.(2018重庆彭水一中高二期中)根据导体电阻公式,电阻率= 对于温度一定的某种金属导线来说,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反比 C.由所用金属材料本身特性决定 D.跟导线的长度成正比,C,解析:导线的电阻率与导体的电阻大小、横截面积、长度无关,由材料本身特性决定.故C正确,A,B,D错误.,2.某金属导线的电阻率为,电阻为R,现将它均匀拉长到长度为原来的2倍,那么该导线的电阻率和电阻分别变为( ) A.4和4R B.和4R C.16和16R D.和16R,B,3.如图所示,厚薄均匀的矩
12、形金属薄片边长ab=2bc.当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比RABRCD为( ) A.14 B.12 C.21 D.41,D,4.一段长为L、电阻为R的均匀电阻丝,若把它拉制成长为3L的均匀细丝,其电阻值为 ;若把它切成等长的三段,然后将这三段并联在一起,其电阻值为 .,核心素养 提升,(教师备用),【方法拓展】滑动变阻器的两种使用方法 1.两种接法及对比,学长经验分享,2.方法选择 通常滑动变阻器以限流式为主,但遇到下述三种情况时必须采用分压式. (1)滑动变阻器阻值较小:当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须选用分压
13、接法. (2)电流、电压的额定值较小:若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过负载电阻或电表的额定值时,只能采用分压接法. (3)电流、电压从零开始调节:要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始连续调节时(如测定导体的伏安特性,校对改装后的电表等),即大范围内测量时,必须采用分压接法.,【以例示法】 讨论滑动变阻器在电路中的两种连接方式. (1)滑动变阻器的限流接法,如图(甲)所示,试讨论R上的电流和电压的调节范围.,(2)滑动变阻器的分压接法,如图(乙)所示,试分析R上的电流和电压调节范围.,【科学技术社会环境】,电阻温度计,也称为电阻温度探测器(RTDs),是一种使用已知电阻随温度变化特性的材料所制成的温度传感器. 最常用的电阻温度计都采用金属丝绕制成的感温元件,主要有铂电阻温度计和铜电阻温度计,在低温下还有碳、锗和铑铁电阻温度计.在许多低于600 的工业应用场合,它们正在慢慢地取代了热电偶.精密的铂电阻温度计是最精确的温度计,温度覆盖范围约为14903 K,其误差可低到万分之一摄氏度,它是能复现国际实用温标的基准温度计.,【示例】 金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”,所以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计,如图所示的I-U图像中能表示金属铂的电阻情况的是( ),C,
