电阻定律

电阻定律
电阻定律

教学内容:预习第二节 电阻定律

【基础知识精讲】

在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,即R=ρ

S l . A.在公式R=ρS

l 中,l 、S 是导体的几何特征量,比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体,它们的电阻率不相同.

B.对于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度升高时电阻率增大,导体的电

阻也随之增大.电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律,因此也只有在温度不

变的条件下才能适用.温度变化时,就要考虑温度对电阻率的影响.

注意物理规律的适用范围,不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去..................................

,这是非常重要的.根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论,其正确性也必须通过实践(实

验)来检验.

C.有人根据欧姆定律I=R U 推导出公式R=I

U ,从而错误地认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比.

对于这一错误推论,可以从两个方面来分析:第一,电阻是由导体的自由结构特性决定

的,与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有

直接关系,加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会升高,导体的电阻会有所

变化,但这只是间接影响,而没有直接关系;第二,伏安法测电阻,是根据欧姆定律,用电

压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电阻的电流,由公式R=I

U 计算出电阻值,这是测量电阻的一种方法.

D.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,电阻随温度的升高而减小的材料.改变半

导体的温度,使半导体受到光照,在半导体中加入其他微量杂质等,可使半导体的导电性能

发生显著变化,正是因为这种特性,使它在现代科学技术中发挥了重要作用.

E.超导现象:当温度降低到绝对零度(0K)附近时,某些材料(金属、合金、化合物)的电

阻率突然减小到零.这种现象叫做超导现象.处于这种状态的导体,叫做超导体.

材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度(记为T C ).目前高温超导体的研究

已在世界范围内形成热潮,这一研究的目标是实现得到在室温条件下工作的超导材料,以使

之广泛应用.

【重点难点解析】

重点:(1)电阻公式的来源

(2)电阻的大小是由导体的自身结构特性决定的,与导体两端是否有电压、有多

大电压及电流大小没有直接关系.

难点:电阻与温度有直接的关系,课本中给定的几种材料的电阻率都是指在20℃时的

值.

例1 关于电阻率,下列说法正确的是( )

A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好

B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大

C.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为

D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它制作标准电阻

解析 本题涉及到的知识,在教材中都有相当简洁、明确的说明,都是必须了解的基本

知识,认真阅读教材,就可知道选项B 、C 、D 都是正确的.

例2 下列说法中正确的是( )

A.由R=U/I 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

B.由I=U/R 可知,通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比

C.导体的电阻率由导体本身的物理条件决定,任何物理变化都不能改变导体的电阻率

D.欧姆定律I=U/R ,不仅适用于金属导体的导电情况,对于别的电路也适用.

解析 由电阻定律知,导体的电阻是由本身的物理条件决定的,与加在它两端的电压和

通过它的电流无关.所以A 错.

导体的电阻率是由导体的材料决定的,与温度有关.温度发生变化,电阻率也会改变,

所以C 错.

部分电路欧姆定律只适用于电阻电路,不一定适合于一切电路,所以D 错.

故正确答案为B.

评注 此题帮助我们正确理解欧姆定律的物理意义及电阻率的概念.

【难题巧解点拨】

例1 一只标有“220V 60W ”的白炽灯泡,加上的电压U 由零逐渐增大到220V.在此过

程中,电压U 和电流I 的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的

是( )

解析 由电阻的定义式R=I

U 知:在U —I 图线上,某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U/I 就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯

上加的电压从零逐渐增大到220V 时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将不

断增大.A 图线表示U/I 为一定值,说明电阻不变,不符要求;C 图线上各点的U/I 值随U

的增大而减小,也不符合实际;D 图线中U/I 的值开始随U 的增大而增大,后来随U 的增大

而减小,也不符合实际;只有B 图线中U/I 的值随U 的增大而变化,符合实际.此答案应选

A 、C 、D.

评注 要从题目中挖掘出电压由零逐渐增大到220V 的含义,即热功率增大,白炽灯钨

丝的电阻会随温度的升高而增大.不要认为白炽灯钨丝的电阻是固定不变的,这是这道题解

答的关键地方.

例2 下图是a 、b 两个导体的I-U 图象:

(1)在a 、b 两个导体加上相同的电压时,通过它们的电流强度I A ∶I B = .

(2)在a 、b 两个导体中通过相等的电流时,加在它们两端的电压U A ∶U B = .

(3)a 、b 两个导体的电阻R A ∶R B = .

解析 本题给出的是I-U 图象,纵轴表示通过导体的电流,横轴表示加在导体两端的电

压.(1)加在a 、b 两端的电压相等时,通过它们的电流比为

B A I I =??30tan 60tan =3/13=1

3 (2)通过a 、b 的电流相等时,a 、b 两端的电压比为

B A U U =??30cot 60cot =33/1=3

1 (3)由(1)或(2)都可以推导出a 、b 两个导体的电阻比为

B A R R =3

1

【课本难题解答】

课本第130页

(2)把导线对折起来,长度变为原来的

2

1,而横截面积变为原来的2倍.由电阻与长度成正比,与横截面积成反比可知,电阻R=4Ω将变为原来的4

1,即1Ω.把它拉长到原来的2倍时,设导线的体积不变,则横截面积变为原来的21,电阻R=4Ω变为原来的4倍即16Ω. (4)A 、C 接入电路时,左半边电阻丝PA 被接入电路.当滑片P 由B 向A 移动时,接入电

路中的电阻丝的长度变小,因而接入电路中的电阻变小.

A 、D 接入电路中,P 向A 移动时,电阻变小.

B 、

C 接入电路中,P 向B 移动时,电阻变小.

B 、D 接入电路中,P 向B 移动时,电阻变小.

【命题趋势分析】

1.电阻定律的应用,伏安曲线

2.超导现象

【典型热点考题】

例1 如图所示,一块半圆形的导体如图甲连接时,电阻阻值为R ,如图乙连接时,电

阻阻值为多少?如图丙连接时,电阻阻值为多少?

解析 因为图甲的电阻阻值为R ,那么将甲图补充为一个完整的图形(如图丙),注意到

丙图与甲图相比,是关于竖直直径对称的,故可等效地认为丙图是将甲图的长度增大一倍,

而横截面积不变,根据电阻定律可得丙图导体电阻阻值为2R ;而丙图乙图相比,丙图沿水

平直径平分的一半即为乙图,即相当于:丙图与乙图长度相等,横截面积为乙图的2倍,根

据电阻定律可得:R 乙=2R 丙=4R.

评注 本题曾出现在全国物理奥赛初赛试卷上,初看此题,好象与电阻定律毫无联系,

但仔细揣摩之后就会发现,图甲、图乙所示电阻恰好是图丙所示电阻分别沿纵向和横向直径

分开后的一半,从而可分别等效为长度和面积为图丙的一半,然后就可用电阻定律求解.

例2 有一根导线长为l ,横截面积为S ,它是由电阻率不均匀的材料制成,从一端到

另一端,电阻率变化规律为ρ=ρ0+Kl ,试求这根导线的电阻.

解析 由于电阻率ρ不是定值,因此不能直接用电阻定律R=ρS l 求解.将R=ρS

l 变形为RS=ρl ,由于ρ是l 的函数,作出ρ—l 图象(如图所示),阴影部分的面积就是RS 的值.

∴RS=2

1 (ρ0+ρ0+Kl)·l 即 R=S

l Kl 2)(20+ρ 评注 图象法在中学物理解题应用很广,也很重要.《力学》中还有利用υ—t 图象求位移S ,

利用F —S 图象求功W ,利用F —t 图象求冲量I 等,同学们应认真体会.【同步达纲练习】

1.如图所示,直线a 、b 是电阻R 1、R 2的U-I 图线.将R 1、R 2并联后接入电路之中,则( )

A.R 1的阻值较大

B.R 2的阻值较大

C.R 1消耗的电功率较大

D.R 2消耗的电功率较大

2.同种材料制成的两根粗细均匀的直导线A 和B ,首尾相接串联在电路中,A 的长度为

l ,B 的长度为2l ,测得导线A 两端的电压与导线B 两端的电压比U A ∶U B =3∶2,则A 、B 的

横截面积比为( )

A.3∶2

B.2∶3

C.3∶1

D.1∶3

3.a、b两根不同材料制成的电阻丝,长度比为1∶5,横截面积之比为2∶3,串联后接入电路中两端电压比为2∶5,可知这两种材料的电阻率之比为( )

A.2∶5

B.3∶4

C.4∶3

D.8∶3

4.如图所示,a、b、c、d是滑线变阻器的四个接线柱,把它串联接入电路之中,要求滑动触片P向接线柱d移动时,电路中的电流不断减小,则接入电路中的接线柱可以是( )

A.a和c

B.a和d

C.b和a

D.b和c

5.一根粗细均匀的金属导线,电阻为R.把这根导线截成等长的n段,然后将这n段导线并联起来,其电阻等于;若把这根导线均匀地拉长到原来的n倍,则拉长后的电阻为 .

6.两个定值电阻R1和R2,已知R1>R2,试证明R1、R2并联后的总电阻一定小于R2.

7.用多大的电阻R′和定值电阻R并联,能使并联后的总电阻为R/n?

8.用多大的电阻R′和定值电阻R串联,能使串联后的总电阻为nR?

【素质优化训练】

1.下列说法中正确的是( )

A.电阻率越大的导体,电阻一定也越大

B.电阻率是材料的固有属性,任何情况下不可能为零

C.温度升高时,有些材料电阻率增大,有些材料的电阻率不变,有些材料电阻率减小

D.以上说法均不对

2.白炽灯的灯丝是由钨制成的下列说法中,正确的是( )

A.由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体,故两种情况下电阻是相同

B.白炽灯正确工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻

C.白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻

D.不能确定

3.电阻定律的内容是:;用公式表示为 .

4.随着温度的变化,不同材料的电阻率的变化也各不相同;纯金属的电阻率随着温度的升高而,如金属铂;某些合金锰铜和钅康铜的电阻率几乎不受温度变化的影响,

常用来制作;还有些电子器件,如二极管等随温度的升高而 .

5.滑动变阻器是利用来改变电阻的.其构造如图所示:AB是

一根,其电阻可视为,C、D间是电阻率较大,长度较长的电

阻丝,P是滑动触片,能将金属杆与电阻丝连通.若将AB直接接入电路当中,其电阻

为;若将CD直接接入电路中,电阻是;起不到 .

正确的连接方法是将接入电路中,如将A与D,连入电路的电阻就是

部分,当P向右滑动,电阻阻值 .

6.变电站用铜导线(ρ=1.7×10-8Ω·m)向1km外的用户供电,变电站输出电压237V,

若输电线中的电流是5A,为使用户所获得的电压不低于220V,应选用横截面积最小= mm2的导线?

7.如图所示,将一长方体接入电路中,按图(甲)接入时,电路的电流为I,如果按图(乙)

接入时,其电流为多大?(a=3b,电压维持不变)

【生活实际运用】

例电源通过导线ab和cd对负裁R供电.电源加在a、c间的电压恒定为U ac=600V,a

端电势高(如图1所示).为了检测输电导线ab和cd对地绝缘情况,将内阻R g=200kΩ的电压

表通过单刀双掷开关S按图示方法分别与两根输电导线相接,电压表的另一端接地.当S与

1接通时,电压表的读数为“-300V”;当S与2接通时,电压表的读数为“+120V”.求两根

输电导线对地(绝缘)电阻各多大?

图1

解析 如图1所示,设ab 对地(绝缘)电阻为R 1,cd 对地(绝缘)电阻为R 2.S 与1接通时,等效电路如图2(甲)所示;S 与2接通时的等效电路如图2(乙)所示.

图2

根据图2(甲)和(乙)及已知条件,可列方程组:

g

g R R R R R +221=V

V 300300=1 211R R R R R g

g

+=V V 480120=4

1 解这两个方程,可得R 1=120k Ω,R 2=350k Ω,表明输电导线cd 对地绝缘性能比ab 好.

【知识验证实验】

电流通过导体的时候,导体对它有一定的阻碍作用,人们把这种阻碍作用叫做导体的电阻。为了便于说明问题,我们作个铅笔芯电阻的实验:

把两根相同的铅笔心分别吊联和并联接入直流电源电路中,观察灯泡亮度的变化。 这个实验告诉我们:铅笔芯这种导体是有电阻的,把它串联在电路里就会使电流减小,因此,灯光亮暗了;铅笔芯越长它的电阻越长(两根串联时);铅笔芯越粗(截面越大)它的电阻越小(两根并联时)。

科学家通过精密的实验测得:导体电阻的大小跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,还跟导体的材料有关系。这个规律就叫做电阻定律。

不同材料制成的导体,电阻大小不相同。例如,长短、粗细都一样的导线,铜线的电阻比较小,铝线的电阻稍大一点,而铁线的电阻就更大了。

【知识探究学习】

例 电阻R 1,R 2,R 3连结成图示的电路,放在一个箱中(虚框所示),箱面上有三个接线柱A 、B 、C ,请用多用表和导线设计一个实验,通过在A 、B 、C 的测量,确定各个电阻的阻

值,要求写出实验步骤并用所测值表示电阻R 1,R 2,R 3

.

解法一:(1)用导线连结BC ,测出A 、B 两点间的电阻值x ;

(2)用导线连结AB ,测出B 、C 两点间的电阻值y ;

(3)用导线连结AC ,测出A 、B 两点间的电阻值

z.

R 1,R 2,R 3可解.

解法二:(1)测出A 、B 两点间的电阻值x ;

(2)测出B 、C 两点间的电阻值y ;

(3)测出A 、C 两点间的电阻值z. 则有:x 1 =11R +321R R +① y 1=21R +3

11R R +② z 1=31R +211R R +③ 三式联立可解.

解法三:(1)用螺丝刀实验时螺丝刀一定有,否则不能对多用电表的电阻档进行机械调零一打开多用电表的后盖,分别从电源的正负极各引出一条导线,与B 、C 相连,用多用电表的电压档测出A 、B 间的电压U 1,A 、C 间的电压U 2,则:

21R R =2

1U U (5) 联立(3)(5)可解得R 3.

解法四:(1)用导线连接AC ,用螺线刀打开多用电表的后盖,从电源的正、负极各引出一条导线,分别与B 、C 相连,用多用电表的电压档测出A 、B 间的电压U 1拆去连接A 、C 的导线,使用多用电表的电流档,红、黑表笔分别与A 、C 接触,此时电流表的读数I 1即流过电阻R 1的电流,所以:R 1=1

1I U . (2)使用同样的方法测出R 2两端的电压U 2,流过R 2的电流I 2,则R 2=2

2I U .

(3)使用同样的方法测出R 3两端的电压U 3,流过R 3的电流I 3,则R 3=3

3I U . 解法4可以说是本题最奇妙的解法,它使用了我们都知道的伏安法测电阻的知识,而且完全避免了繁难的数学处理,此种解法因缺少电键而使实验操作不够完美,但从资源的充分利用,从创新角度来说,此种解法的得远大于失,我们如能在考场中的紧张气氛中想到此种解法,那他的实验能力真叫人拍手叫绝.

参考答案

【同步达纲练习】

1.AD

2.D

3.C

4.AB

5.R/n 2,n 2R

6.并联总电阻R =2121R R R R +=R 2(1+1

2R R ) 由于分母大于1.所以R 1>R 2>R 7.R ′=R/(n-1) 8.R ′=(n-1)R

【素质优化训练】

1.C

2.B

3.导体电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比.R =ρ·S l

4.升高,标准电阻,电阻率减小

5.改变导体长度,金属杆,O ,O ,整个电阻丝电阻,定值,改变电阻阻值的作用,AC 、AD 、BC 或BD 、DP ,减小

6.5mm 2(先求电阻R =I U U '-=5

220237-Ω=3.4Ω,再代入电阻定律;3.4Ω=1.7×10-8×51023

? 即可求得S =5×10-6m 2 7.4R

电阻定律实验报告

探究电阻定律实验报告 一、实验名称:探究电阻定律 二、实验目的:探究导体的电阻和导体的长度、横截面积和材料之间的关系。 导体的电阻是导体本身的一种性质,那么,导体电阻的大小可能与哪些因素有关呢?比如,下列的因素是否对导体的电阻有影响?如果有,关系如何呢? 1.导体的材料;2导体的体积;3导体的长度; 4导体的粗细;5导体的质量;6环境的温度等。 三、实验器材: 电阻定律演示板(材料、长度相同横截面积的不同的铜线;材料、横截面积相同长度不同的铜线;横截面积、长度相同材料不同的铜线和铝线)、滑动变阻器,导线若干,开关,电流表,电压表,直流电源。 四、实验原理:(欧姆定律) 影响导线电阻的因素不是单一的,因此实验采用控制变量法来研究: 1、保持导线的材料和横截面积不变,测量长度比为1:2的两个导线的电阻大小。 2、保持导线的材料和长度不变,测量横截面积比为1:2的两个导线的电阻大小。 3、保持导线的长度和横截面积的不变,测量材料不同的两个导线的电阻大小。 五、画出伏安法测电阻的电路图: 六、实验设计与步骤:

1、按实验原理图连接好电路,在电路的A、B之间接入待研究的铜导线,通电前先使变阻器接入电路的电阻最大。 2、将材料和横截面积都相同、长度之比为1:2的两根铜导线①、②,分别接入电路。闭合开关,调节滑动变阻器,将电流表示数都调节为1A、电压表的读数记录在表1中,利用欧姆定律公式计算出导线电阻。 3、将材料和长度都相同、横截面积之比为1:2的两根导线②、③,分别接入电路,操作同步骤2,将结果填入表2中。 4、将长度和横截面积都相同、材料不同的两根导线③、④分别接入电路中,调节变阻器,使通过导线的电流相同,读出并记录电压表的读数,填入表3中。 5、断开开关,整理好器材。 6、数据处理,分析结果。 七、实验结果与分析 1、保持导线的材料和横截面积不变,探究电阻与导线长度间的定量关系。 表1 接入的导线长度电压U/V 电流I/A 计算 电阻R/Ω ①L01A ②2L 1A 实验结论: 同种材料,S一定,电阻R与L成正比即R ∝L 2、保持导线的材料和长度不变,探究电阻与导线横截面积间的定量关系。

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第三节电阻定律(2) 教学目的:进一步深化对电阻概念的认识,掌握电阻率的物理意义。 教学过程: 复习引入:(1)欧姆定律是如何表述的 (2)不同导体的电阻大小不同,那么,导体电阻的大小是由哪些因素决定的呢 我们这堂课就来研究这个问题。 讲授新课: 演示实验:在如图所示的电路中,保持BC间的电压不变 ① BC间接入同种材料制成的粗细相同,但长度不相同的导线。 现象:导线越长,电路中电流越小。 计算表明:对同种材料制成的横截面积相同的导线,电阻大小 跟导线的长度成正比。 ② BC间接入同种材料制成的长度相同,但粗细不相同的导线。 现象:导线越粗,电路中的电流越大

计算表明:对同种材料制成的长度相同的导线,电阻大小跟导线的横截面种成反比。 即:导体的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比——这就是电阻定律。 R∝L/S R=ρL/S (1) (1)式中的ρ是个比例系数.当我们换用不同材料的导线重做上述实验时会发现:不同材料的ρ值是不相同的,可见, ρ是个与材料本身有关的物理量,它直接反映了材料导电性的好坏,我们把它叫做材料的电阻率. ρ=RS/L (2) 注意: ⑴电阻率ρ的单位由(2)式可知为:欧姆米(Ωm)各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1米,横截面积为1平方米的导体的电阻. 但电阻率并不由R S和L决定. ⑵引导学生阅读P30表格 思考: ①哪些物质电阻率小,哪些物质电阻率大 纯金属的电阻率小,合金的电阻率较大,橡胶的电阻率最大.

通用版高考物理一轮复习第八章第46课时电阻定律欧姆定律双基落实课讲义含解析

通用版高考物理一轮复习第八章第46课时电阻定律欧姆 定律双基落实课讲义含解析 恒定电流 第46课时电阻定律、欧姆定律(双基落实课) 点点通(一) 电流的三个表达式

1.(鲁科教材原题)关于电流,以下说法正确的是( ) A .在导体中,只要自由电荷在运动,就一定会形成电流 B .电流的方向就是电荷定向移动的方向 C .电流总是从电势高的一端流向电势低的一端 D .导体两端没有电压就不能形成电流 解析:选D 只有电荷的定向移动才能形成电流,A 错误;正电荷定向移动的方向为电流方向,B 错误;在电源内部,电流从电势低的一端流向电势高的一端,在电源外部,电流从电势高的一端流向电势低的一端,C 错误;电压是形成电流的原因,导体两端没有电压就不能形成电流,D 正确。 2.(教科教材原题)在示波管中,电子枪2 s 内发射6×1013 个电子,则示波管中电流大小约为( ) A .4.8×10-6 A B .3×1013 A C .9.6×10-6 A D .3×10-6 A 解析:选A 由题意知,2 s 内发射的电荷量为q =1.6×10-19 ×6×1013 C =9.6×10-6 C , 根据电流的定义式I =q t ,得I =9.6×10-6 2 A =4.8×10-6 A ,A 正确。 3.安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e 的电子,以速率 v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动,关于该环形电流的说法正确的是( ) A .电流大小为ve 2πr ,电流方向为顺时针 B .电流大小为ve r ,电流方向为顺时针 C .电流大小为ve 2πr ,电流方向为逆时针 D .电流大小为ve r ,电流方向为逆时针 解析:选C 电子做匀速圆周运动的周期T =2πr v ,由I =e T 得I =ve 2πr ,电流的方向与 电子运动方向相反,故电流方向为逆时针,C 正确。 [融会贯通] (1)电子流、带电粒子流都可以等效为电流,导体中自由电荷的无规则运动不能形成电流。 (2)电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反。 点点通(二) 电阻定律

初三物理《欧姆定律》教案

A V R=10Ω 《欧姆定律》教案 教学目标: 1、了解电流与电压、电阻的关系。 2、掌握欧姆定律,能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题。 3、培养学生解答电学问题的良好习惯,形成规范解答问题的能力。 教学重难点: 重点:理解掌握欧姆定律的内容和表达式 难点:运用欧姆定律进行的简单计算。 教 具:干电池2节或学生电源,滑动变阻器、电流表、电压表各1只,变阻箱1个 教学方法:讲授法、观察演示法、巩固练习法 教学过程: 一、复习导入 前面我们学习了电流、电压、电阻的基本知识和电阻大小的影响因素。那么电流、电压和电阻它们之间有什么联系呢?大家根据“让小灯泡变亮”猜想它们的关系怎样?引入:欧姆定律(板书) 二、新课探究 1、探究电流与电压关系(板书) (1)讨论交流:研究方法?电路图? 电路设计:(如右图) (2)实验研究(演示实验) (3)R 一定(R=5Ω)I 跟U 的关系。记录,分析数据,作出曲线图。 电压(V ) 1 2 3 电流(A ) 0.2 0.4 0.6 结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。(板书) 2、探究电流与电阻关系 (1)U 一定(U=2V ),I 跟R 的关系。记录,分析数据,作出曲线图。 电阻(Ω) 5 10 20 电流(A ) 0.4 0.2 0.1 结论:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。(板书) 我们把以上两个实验的结论综合起来即是欧姆定律。 3、欧姆定律 (1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比(板书) (2)公式: I = U/R 。 公式中I 、U 、R 的单位分别是安、伏和欧。 (板书) (3)公式的物理意义:当导体的电阻R 一定时,导体两端的电压增加几倍,通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系。当电压一定时,导体的电阻增加到原来的几倍,则导体中的电流就减小为原来的几分之 一。反映了电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系。公式I=U/R 完整地表达了欧姆定律的内容。 说明: 欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。(课后阅读信息窗关于欧姆研究欧姆定律的介绍) 4、应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。

习题:第7章 第1讲 欧姆定律 电阻定律 电功率及焦耳定律(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 第七章恒定电流 第1讲欧姆定律电阻定律 电功率及焦耳定律1.下列说法中正确的是( ). A.由R=U I知道,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比, 跟通过它的电流成反比 B.比值U I反映了导体阻碍电流的性质,即电阻R= U I C.通过导体电流越大,电阻越小 D.由I=U R知道,通过同一段导体的电流跟加在它两端的电 压成正比 解析 答案BD 2.有一段长1 m的电阻丝,电阻是10 Ω,现把它均匀拉伸到长为5 m,则电阻变为( ). A.10 Ω B.50 Ω C.150 Ω D.250 Ω

解析电阻丝无论怎样拉长其体积不变,但随着长度增加,截面面积在减小,即满足V=Sl关系式.把电阻丝由1 m均匀 拉伸到5 m时,截面面积变成原来的1 5 ,由电阻定律R=ρ l S可 知电阻变成原来的25倍,D正确. 答案 D 3.把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在内阻不计的同一电源上,若要产生相等 的热量,则两种方法所需的时间之比t串∶t并为( ) A.1∶1 B.2∶1 C.4∶1 D.1∶4 解析串联后电阻为R1=2r,产生的热量为Q1=U2 R 1 ·t串= U2 2r·t 串 ;并联后电阻为R2= r 2 ,产生的热量为Q2= U2 R 2 ·t并= U2 r 2 ·t并,若要Q1=Q2,所以有t串∶t并=4∶1. 答案C 4.两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为L和2L,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图1所示,则A和B 导线的横截面积之比为( ).

图1 A.2∶3 B.1∶3 C.1∶2 D.3∶1 解析由题图可知两导线电压降分别为U A=6 V,U B=4 V; 由于它们串联,则3R B=2R A;由电阻定律可知R A R B= L A S B L B S A,解 得S A S B= 1 3 ,选项B正确. 答案 B 5.电位器是变阻器的一种.如图2所示,如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯的亮度,下列说法正确的是( ). 图2 A.连接A、B使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗 B.连接A、C使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮 C.连接A、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗 D.连接B、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮 解析根据电位器结构和连线可知:连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大,回路电流减小,灯泡变暗,A正确;

电阻、电阻率、方阻

电阻率的定义(Ω·m) 电阻率(resistivity)是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的在常温下(20℃时)导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。 电阻率的单位 国际单位制中,电阻率的单位是欧姆·米(Ω·m或ohmm),常用单位是欧姆·毫米和欧姆·米。 电阻率的计算公式 电阻率的计算公式为:ρ=RS/L ρ为电阻率——常用单位Ω·m S为横截面积——常用单位㎡ R为电阻值——常用单位Ω L为导线的长度——常用单位m 表面电阻率(Ω)(理论上等于方阻) surface resistivity 平行于通过材料表面上电流方向的电位梯度与表面单位宽度上的电流之比,用欧姆表示。 注:如果电流是稳定的,表面电阻率在数值上即等于正方形材料两边的两个电极间的表面电阻,且与该正方形大小无关。 是指表示物体表面形成的使电荷移动或电流流动难易程度的物理量。在固体材料平面上放两个长为L、距离为d的平行电极,则两电极间的材料表面电阻Rso与d成正比,与L成反比,可用下式表达: d Rs=ρs—— L 式中的比例系数ρs称作表面电阻率,它与材料的表面性质有关,并随周围气体介质的温度、相对湿度等因素有很大变化,单位用Ω(欧)表示。 方块电阻 ohms per square 在长和宽相等的样品上测量的真空金属化镀膜的电阻。方块电阻的大小与样品尺寸无关。 薄层电阻又称方块电阻,其定义为正方形的半导体薄层,在电流方向所呈现的电阻,单位为 欧姆每方 方阻就是方块电阻,指一个正方形的薄膜导电材料边到边“之”间的电阻,方块电阻有一个特性,即任意大小的正方形边到边的电阻都是一样的,不管边长是1米还是0.1米,它们的方阻都是一样,这样方阻仅与导电膜的厚度等因素有

6.4实验:测定金属丝的电阻率

选修3-1 2.6 实验:测定金属丝的电阻率 一、实验目的 1.进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻. 2.测定金属的电阻率. 二、实验原理 电阻率的测量原理 或 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 ).电路原理图如图所示. 2.用毫米刻度尺测量金属丝的长度l ,用螺旋测微器量得金属丝的直径d ,算出横截面积S (4 2 d S π=). 3.将测量的数据代入公式 ρ=RS l 求金属丝的电阻率. 三、实验器材 螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表 、滑动变阻器、电池组、电键及导线、被测金属导线. 四、实验过程 (一)、实验步骤 1.直径测定:用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,并记录数据,求出其平均值d ,计算出导线的横截面积S =πd 2 4. 2.电路连接:连接好用伏安法测电阻的实验电路. 3.长度测量:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求其 平均值l . 4.U 、I 测量:把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S ,改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,填入记录表格内,断开开关S ,求出金属导线电阻R 的平均值. 5.拆除电路,整理好实验器材. (二)、数据处理 1.金属导线直径的读数 (1)特别小心半刻度是否露出.(2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm ,可动刻度上对齐的格数需要估读,所以,若以毫米为单位的话,最后一位应出现在小数点后的第三位上.(3)把三个不同位置的测量值求平均值作为直径d . 2.金属丝长度的测量 (1)应测量接入电路中的有效长度; (2)因为用的是毫米刻度尺,读数时要读到毫米的下一位(别忘记估读); (3)把3次测量值求平均值作为长度l . 3.电阻R 的测量值确定 方法一、平均值法:可以将每次测量的U 、I 分别用R =U I 计算出电阻,再求出电阻的平均值,作为 测量结果. 方法二、图象法:可建立U -I 坐标系,将测量的对应U 、I 值描点作出图象,利用图象斜率来求出电阻值R . 4.计算电阻率:将记录的数据R 、l 、d 的值代入电阻率计算式ρ=R S l ,计算出金属导线的电阻率. 五、误差分析 1.误差及来源 ①金属丝长度测量、直径测量造成的偶然误差. ②电压表、电流表读数造成的偶然误差. ③采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值, 由ρ=R S l 可得ρ使电阻率的测量值偏小,即ρ测<ρ真(系统误差)。 ④通电时间过长,电流过大,都会导致电阻率发生变化(系统误差)。 2.减小误差的方法 ①为了方便,应在金属丝连入电路前测其直径,为了准确,应测量拉直悬空的连入电路的金属丝的

1 欧姆定律和电阻定律 教师版

精品题库试题 物理 1.(2009广东理基,5,易)导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是() A. 横截面积一定,电阻与导体的长度成正比 B. 长度一定,电阻与导体的横截面积成正比 C. 电压一定,电阻与通过导体的电流成正比 D. 电流一定,电阻与导体两端的电压成反比 [答案] 1.A 2.(2008广东理基,15,易)关于电阻率的说法正确的是() A. 电阻率与导体的长度有关 B. 电阻率与导体的材料有关 C. 电阻率与导体的形状有关 D. 电阻率与导体的横截面积有关 [答案] 2.B 3.(2011上海单科,12,易)如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P 从最高端向下滑动时,() A. 电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大 B. 电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小 C. 电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大 D. 电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小

[答案] 3.A 4.(2011北京理综,17,易)如图所示电路,电源内阻不可忽略. 开关S闭合后,在变阻器的滑动端向下滑动的过程中() A. 电压表与电流表的示数都减小 B. 电压表与电流表的示数都增大 C. 电压表的示数增大,电流表的示数减小 D. 电压表的示数减小,电流表的示数增大 [答案] 4. A 5.(2010上海单科,5,易)在右图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是() A. 变大,变大 B. 变小,变大 C. 变大,变小 D. 变小,变小 [答案] 5. B 6.(2011海南单科,2,中)如图,E为内阻不能忽略的电池,、、为定值电阻,、S为开关,与分别为电压表与电流表. 初始时与S均闭合,现将S断开,则()

电阻定律电阻率

课题序号 实施课时 2 使用教具 课 题 名 称 §9.2 电阻定律 电阻率 教 学 目 标 (知识与技能,过程与方法,情感、态度、价值观) 知识与技能 1. 理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行相关问题的分析与计算; 2. 了解电阻率与温度的关系; 3. 知道半导体、超导体及其应用。 过程与方法 通过实验设计和实验观察分析,学生经历发现规律的过程,总结出电阻定律,提高学生观察、分析、解决问题的能力;观察分析图表,拓宽学生获取知识的途径,提高信息分析能力。 教 学 重 点 电阻定律及其应用、电阻率 教 学 难 点 电阻率 教 学 内 容 教 师 活 动 学 生 活 动 引入 一、电阻定律 实验表明,在一定温度下,导体的电阻 R 跟它的长度 l 成正比,跟它的横截面积 S 成反比,这就是电阻定律。 式中 r 是电阻率,它的大小与导体的材料和温度有关。 电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积。 结合图介绍 举例: 常用的滑线变阻器,就是利用改变导线长度来改变电阻的。 教师引导 分析 学生回答 S l R ρ =

课题序号实施课时使用教具课题名称§9.3电功电功率 教学目标(知识与技能,过程与方法,情感、态度、价值观)1、理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。 2、了解实际功率和额定功率。 3、了解电功和电热的关系,了解公式()和 ()的适用条件。 5、知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系,电功大于电热。 6、能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题 教学重点区别并掌握电功和电热的计算 教学难点学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识,接受起来比较困难 教学内容教师活动学生活动 问题引入 提出问题,引入新课 1、电功 (1)定义:电路中电场力对走向移动的电荷所做的功,简称电功,通常也说成是电流的功。(2)实质:能量的转化与守恒定律在电路中的体现。 通过前面的学习,可知导体内自由电荷在 电场力作用下发生定向移动,电场力对定向移 动的电荷做功吗?(做功,而且做正功) 2、电场力做功将引起能量的转化,电能转化为 其他形式能,举出一些大家熟悉的例子。 上一章里学过电场力对电荷的功,若电荷 在电场力作用下从A搬至B,AB两点间电势 差为,则电场力做功。 学生举例 回答问题

物理部分电路欧姆定律练习全集及解析

物理部分电路欧姆定律练习全集及解析 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,3个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF,开始开关闭合,电流表内阻不计,求: (1)电流表的读数; (2)电容器所带电荷量; (3)开关断开后,通过R 2的电荷量. 【答案】(1)0.8A (2)6.4×10-5C ;(3)3.2×10-5C 【解析】 试题分析:(1)当电键S 闭合时,电阻R 1、R 2被短路.根据欧姆定律得,电流表的读数 34 0.841 E I A A R r = ==++ (2)电容器所带的电量Q=CU 3=CIR 3=20×10-6×0. 8×4C=6.4×10-5C ; (3)断开电键S 后,电容器相当于电源,外电路是R 1、R 2相当并联后与R 3串联.由于各个电阻都相等,则通过R 2的电量为Q′=1/2Q=3.2×10-5C 考点:闭合电路的欧姆定律;电容器 【名师点睛】此题是对闭合电路的欧姆定律以及电容器的带电量的计算问题;解题的关键是搞清电路的结构,知道电流表把两个电阻短路;电源断开时要能搞清楚电容器放电电流的流动路线,此题是中等题,考查物理规律的灵活运用. 2.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质.一段横截面积为S 、长为l 的金属电阻丝,单位体积内有n 个自由电子,每一个电子电量为e .该电阻丝通有恒定电流时,两端的电势差为U ,假设自由电子定向移动的速率均为v . (1)求导线中的电流I ; (2)所谓电流做功,实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功.为了求解在时间t 内电流做功W 为多少,小红记得老师上课讲过,W =UIt ,但是不记得老师是怎样得出W =UIt 这个公式的,既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功,那么应该先求出导线中的恒定电场的场强,即E =U l ,设导体中全部电荷为q 后,再求出电场力做的功U W qEvt q vt l ==,将q 代换之后,小红没有得出W =UIt 的结果.

高中物理测定金属的电阻率实验检测题

高中物理测定金属的电阻率实验检测题 1.(2019·天津高考)现测定长金属丝的电阻率。 (1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是________mm 。 (2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω,在方框中画出实验电路图,并标明器材代号。 电源E (电动势10 V ,内阻约为10 Ω) 电流表A 1(量程0~250 mA ,内阻R 1=5 Ω) 电流表A 2(量程0~300 mA ,内阻约为5 Ω) 滑动变阻器R (最大阻值10 Ω,额定电流2 A) 开关S 及导线若干 (3)11A 2的读数为I 2,则这段金属丝电阻的计算式R x =________。从设计原理看,其测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。 解析:(1)d =20.0×0.01 mm =0.200 mm 。 (2)本题中测量金属丝的电阻,无电压表,故用已知内阻的电流表A 1充当电压表;由于A 1的内阻已知,因此A 2应采用外接法;由于电流表A 1的额定电压U A1=I m R 1=1.25 V ,比电源电动势小得多(或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多),故电路采用分压式接法,电路图如图所示。 (3)当电流表A 1、A 2读数分别为I 1、I 2时,通过R x 的电流为I =I 2-I 1,R x 两端电压U =I 1R 1,故R x =U I = I 1R 1 I 2-I 1 ,不考虑读数误差,从设计原理看测量值等于真实值。 答案:(1)0.200(0.196~0.204均可) (2)见解析图 (3) I 1R 1 I 2-I 1 相等 2.(2019·江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下: (1)螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动________(选填“A ”“B ”或“C ”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。

电阻及电阻定律的应用

电阻及电阻定律的应用 2.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,则每段的电阻率都是原来的1/3 B .材料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,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大 解析:材料的电阻率与长度无关,选项A 错误;半导体材料的电阻率随温度升高而减小,故选项B 错误;纯金属的电阻率较合金的电阻率小,选项C 正确;电阻率大的导体,电阻不一定大,故选项D 错误. 答案:C 4.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长PQ =10 cm ,QN =5 cm ,当将A 与B 接入电压为U 的电路中时,电流强度为1 A ,若将C 与D 接入电压为U 的电路中,则电流为( ) A .4 A B .2 A C.12 A D.14 A 解析:设金属薄片厚度为d ,当将A 、B 和C 、D 接入电路时电 阻分别为R 1、R 2.由R =ρl S 知,R 1∶R 2=4∶1,由I =U R 可知,I 1∶I 2= 1∶4,故流过C 与D 的电流为4 A ,选项A 正确. 答案:A

11.(15分)如图甲所示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 加上电压后,其UI 图线如图乙所示,当U =10 V 时,求电解液的电阻率ρ是多少? 解析:由题图乙可求得电解液的电阻为 R =U I =105×10-3 Ω=2 000 Ω 由题图甲可知电解液长为:l =a =1 m 截面积为S =bc =0.02 m 2 结合电阻定律R =ρl S 得 ρ=RS l =2 000×0.021 Ω·m =40 Ω·m . 答案:40 Ω·m

电阻率和表面电阻率

高阻计法测定高分子材料体积电阻率和表面电阻率 2010年03月07日10:37 admins 学习时间:20分钟评论 0条高分子材料的电学性能是指在外加电场作用下材料所表现出来的介电性能、导电性能、电击穿性质以 及与其他材料接触、摩擦时所引起的表面静电性质等。最基本的是电导性能和介电性能,前者包括电导(电导率γ,电阻率ρ=1/γ)和电气强度(击穿强度Eb);后者包括极化(介电常数εr)和介质损耗(损耗因数tg δ)。共四个基本参数。 种类繁多的高分子材料的电学性能是丰富多彩的。就导电性而言,高分子材料可以是绝缘体、半导体和导体,如表1所示。多数聚合物材料具有卓越的电绝缘性能,其电阻率高、介电损耗小,电击穿强度高,加之又具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性及易成型加工性能,使它比其他绝缘材料具有更大实用价值,已成为电气工业不可或缺的材料。高分子绝缘材料必须具有足够的绝缘电阻。绝缘电阻决定于体积电阻与表面电阻。由于温度、湿度对体积电阻率和表面电阻率有很大影响,为满足工作条件下对绝缘电阻的要求, 必须知道体积电阻率与表面电阻率随温度、湿度的变化。 表1 各种材料的电阻率范围 材料电阻率(Ω·m) 材料电阻率(Ω·m) 超导体导体≤10-810-8~10-5半导体绝缘体10-5~107 107~1018 除了控制材料的质量外,测量材料的体积电阻率还可用来考核材料的均匀性、检测影响材料电性能的 微量杂质的存在。当有可以利用的相关数据时,绝缘电阻或电阻率的测量可以用来指示绝缘材料在其他方面的性能,例如介质击穿、损耗因数、含湿量、固化程度、老化等。表2为高分子材料的电学性能及其研 究的意义。 表2 高分子材料的电学性能及测量的意义 电学性能电导性能 ①电导(电导率γ,电阻率ρ=1/γ) ②电气强度(击穿强度Eb) 介电性能 ③极化(介电常数εr) ④介电损耗(损耗因数tanδ) 测量的意义实际意义 ①电容器要求材料介电损耗小,介电常数大,电气强度高。 ②仪表的绝缘要求材料电阻率和电气强度高,介电损耗低。 ③高频电子材料要求高频、超高频绝缘。 ④塑料高频干燥、薄膜高频焊接、大型制件的高频热处理要求材料 介电损耗大。 ⑤纺织和化工为消除静电带来的灾害要求材料具适当导电性。理论意义研究聚合物结构和分子运动。 1 目的要求 了解超高阻微电流计的使用方法和实验原理。 测出高聚物样品的体积电阻率及表面电阻率,分析这些数据与聚合物分子结构的内在联系。 2 原理 名词术语 1) 绝缘电阻:施加在与试样相接触的二电极之间的直流电压除以通过两电极的总电流所得的商。它取决于体积电阻和表面电阻。

电阻定律教案

电阻定律 河北滦平县第一中学 袁青林 一、教学目标 1、 实验探究得到电阻定律,并从理论上进行推证。 2、 掌握电阻定律及电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度、材料的关系。 3、了解热敏电阻、半导体、超导体。 二、重点、难点 电阻定律是本节的重点内容;电阻率对学生来说比较抽象,是教学中的难点. 三、教具 多媒体视听系统,电脑,自制电阻与温度关系演示器一台,电池组,开关,数字直流电压表,数字直流电流表2块,50欧姆滑线变阻器,电阻定律演示器,导线若干,数字万用表。 四、新课教学 1、提出问题引入新课:(投影展示)由电阻定义式R= I U 知,导体的电阻R 与加在导体两端的电压U 成正比,跟导体中的电流I 成反比,这种说法对吗?(不对,解释原因) 那么,电阻R 与那些因素有关呢?(投影展示 学生与电工师傅的谈话录像) 总结影响因素;由谈话知R 与导线长度L 、导线的横截面积S 、导线材料、温度有关。 2、 设问:这种说法能否通过实验来验证一下?我们希望通过探究性实验找出R 与L 、S 、的定 量关系;R 与材料、温度的定性关系。 实验探究: (一)、明确目的:探究电阻与导体的长度、横截面积、材料、温度的关系。 (二)、实验方法:控制变量法 (三)、目标任务:(分组实验探究) (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。 (4) :导体电阻与温度的关系 (5) :信息组 各组具体实施方案及结论: (1) 组利用伏安法测电阻R ,限流外接,得到数据填入表格,进行简单数据处理。

人教版九年级物理欧姆定律知识点总结

《欧姆定律》 一、欧姆定律 1.探究电流与电压、电阻的关系 ①提出问题:电流与电压电阻有什么定量关系? ②制定计划,设计实验:要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变 _________________ 量法。即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;保持电_________ 研究电流随电阻的变化关系。 ③进行实验,收集数据信息:(会进行表格设计) ④分析论证:(分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。) ⑤得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。 2.欧姆定律的内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 3.数学表达式l=U/R。 4?说明:①适用条件:纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能); 创、U R对应同一导体或同一段电路,不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加角码区别。三者单位依次是A、V、Q; ③同一导体(即R不变),贝U I与U成正比同一电源(即U不变),贝U I与R成 反比。 p_k ④''-:是电阻的定义式,它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。 R= U/I是电阻的量度式,它表示导体的电阻可由U/I给出,即R与U、I的比值有关, 但R与外加电压U和通过电流I等因素无关。 5.解电学题的基本思路。 ①认真审题,根据题意画出电路图; ②在电路图上标出已知量和未知量(必要时加角码); ③选择合适的公式或规律进行求解。 二、伏安法测电阻 1.定义:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。 2.原理:l=U/R。 连接实物时,必须注意开关应断开

电阻定律

《电阻定律》教学设计 刘云学 教材版本:新人教版3-1 【教材分析】 《电阻定律》是人教版高中物理(新课程.选修3-1)第二章第六节的内容。电阻跟导体的材料、横截面积、长度间的关系,初中已定性地讲过,这节课,我们采用探究的方法,通过学生分组实验,得出电阻定律。为了便于学生操作,将课本上的演示实验改为分组实验,让学生分为三个大组十二个小组,分别探究不同的方面,在老师的引导下,学生自己设计实验、得出结论,充分体现学生的主体地位。 【教学目标】 一、知识目标: 1、通过实验探究导体电阻与决定因素的关系得出电阻定律,并总结表达式。 2、能叙述电阻率的意义,了解电阻率和温度的变化关系。 3、能利用电阻定律进行相关问题的分析与计算。 二、能力目标: 1、会运用控制变量法设计实验并熟练使用滑动电阻器、电流表、电压表等常用电学实验器材,培养实验设计和实验操作能力 2、通过分析、处理实验数据培养获取知识的能力、逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。 三、情感和价值观 1、学生通过实验探究,培养热爱科学、探索未知的积极情感。 2、学生通过分组讨论、实验,培养团结协作精神。

3、培养学生理论联系实际、学以致用的思维品质 【教学重点】1、电阻定律的探究及得出电阻率 2、电阻率的理解 【教学难点】电阻率的理解 【教学方法】实验探究法、分析法、分组讨论法、归纳总结法 【教学器材】电阻丝数根(电阻丝上标明不同的材料的名称)、电流表一个、电压表一个、电键、导线、电源、毫米刻度尺、电阻丝固定装置、螺旋测微器 【教学过程】 一、情景引入 通过复习回顾引入新课 1、怎样描述导体对电流的阻碍作用?(电阻) 3、导体的电阻由哪些因素决定?其定性关系是什么?(由材料、 长度、横截面积决定,同种材料制成的导体,长度越长,横截 面积越小,电阻越大) 同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度和横截面积的定性关系,这节课让我们一起用实验定量地研究导体的电阻与哪些因素有关? 二、实验探究:、 1、探究目的:探究导体电阻与其决定因素的定量关系。 2、探究内容:电阻与长度、横截面积和材料的定量关系。 3、探究方法: [提问]:我们要想研究电阻与几个因素的定量关系,采用的研究方法是是什么? (控制变量法)

电阻定律教案精选范文人教版

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[高二物理教案sy-6] 实验六、测定金属的电阻率 一、实验目的: 学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率。 二、实验原理: 用刻度尺测一段金属导线的长度L ,用螺旋测微器测导线的直径d ,用伏安法测导线的电阻R ,根据电阻定律,金属的电阻率ρ=RS/L=πd 2R/4L 三、实验器材: ①金属丝②千分尺③安培表④伏特表⑤(3伏)电源⑥(20Ω)滑动变阻器⑦电键一个⑧导线几根 【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料,如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用,直径毫米左右,电阻5~10欧之间为宜,在此前提下,电源选3伏直流电源,安培表选0 安量程,伏特表选0 3伏档,滑动变阻器选0 20欧。 四、实验步骤 (1)用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D 求出其横截面积S=πD 2/4. (2)将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直,用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L ,测三次,求出平均值L 。 (3)根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1,然后依 电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。 点拨:为避免接线交叉和正负极性接错,接线顺序应遵循: 电源正 极→电键(断开状态)→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极,最后将伏特表并接在待测电路的两端,即先接干路,后接支路。 (4)检查线路无误后闭合电键,调节滑动变阻器读出几组I 、U 值,分别计算电阻R 再求平均值,设计表格把多次测量的D 、L 、U 、I 记下来。 图1

高中物理部分电路欧姆定律真题汇编(含答案)

高中物理部分电路欧姆定律真题汇编(含答案) 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.有一灯泡标有“6V 3W ”的字样,源电压为9V ,内阻不计.现用一个28Ω 的滑动变阻器来控制电路,试分别就连成如图所示的限流电路和分压电路,求: (1)它们的电流、电压的调节范围; (2)两种电路要求滑动变阻器的最大允许电流; (3)当灯泡正常发光时,两种电路的效率. 【答案】(1)0.225~0.75A a :,2.7~9V 00.75A b ::,0~9V (2)0.5A a : 0.75A b : (3)66.6%a : 44.4% b : 【解析】 【详解】 灯泡的电阻2 12L U R P ==Ω (1)a.当滑动端在最左端时电阻最大,则最小电流: min 9A 0.225A 1228 I ==+ 当滑动端在最右端时电阻最小为0,则最大电流: max 9A 0.75A 12I = = 则电流的调节范围是:0.225A~0.75A 灯泡两端电压的范围:0.22512V 0.7512V ??: ,即2.7~9V ; b.当滑动端在最左端时,灯泡两端电压为零,电流为零;当滑到最右端时,两端电压为 9V ,灯泡电流为 9A 0.75A 12 = 则电流的调节范围是:0~0.75A 灯泡两端电压的范围: 0~9V ; (2)a.电路中滑动变阻器允许的最大电流等于灯泡的额定电流,即为0.5A ; b.电路中滑动变阻器允许的最大电流为0.75A ; (3)a.当灯泡正常发光时电路的电流为0.5A ,则电路的效率: 000013=10066.60.59 P IE η=?=? b.可以计算当灯泡正常发光时与灯泡并联部分的电阻为x 满足: 6960.528x x -+ =-

九年级物理全册欧姆定律教案新版新人教版

欧姆定律

环节学生要解决的问 题或完成的任务 师生活动设计意图 引入新课 初步建立电流与 电压和电阻的关系 播放小品《狭路相逢》的片段 师:这段视频中交警手里拿的是什么? 生:酒精浓度测试仪。喝没喝酒、喝多喝少用它 一测就知道了,大家想不想知道怎么回事?学习 今天的知识后你就会明白了。 利用视频导入, 能够激发学生 兴趣,调动学生 的积极性,将其 思维很快拉到物 理课堂上。

教学 过程一、理解欧姆定 律 1.知道欧姆定律 的内容 2.理解欧姆定律的 数学表达式 引导语:上节课我们通过实验探究了电流与电 压、电阻的关系;请同学们回忆实验的结论,回 答下面的问题:表格 1 电压U/V R/ΩI/A 3 5 0.6 10 0.2 表格 2 电阻R/Ω电压U/V I/A 10 1 0.1 2 0.3 填充表一中数据的依据是: 填充表二中数据的依据是: 过渡:如果将上面的两条实验结论综合起来,又 可以得到什么结论? 这个结论就是电流跟电压、电阻三者之间的定量 关系,这是德国物理学家欧姆在19世纪初经过大 量的实验而归纳得出的。为了纪念他,把这个定 律叫做欧姆定律。 提出问题:欧姆定律的内容是什么?你是如何理 解,能用图象说明吗?请同学们交流。 1.欧姆定律的内容: 导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导 体的电阻成反比。 能利用你的数学知识将这两种关系用一个数学表 达式表示出来吗? 2.姆定律的数学表达式: 提出问题:在欧姆定律中的三处用到“导体”, 是指几个导体呢?使用欧姆定律公式要注意什 引导学生合理猜 想,引出探究课 题,培养发散思 维和主动参与教 学的意识,并鼓 励学生增强学生 的探索热情。 真正把学生推到 学习的主体地位 上,让学生最大 限度地参与到学 习的全过程。

高中物理欧姆定律教案范文

高中物理欧姆定律教案范文 导语:随研究电路工作的进展,人们逐渐认识到欧姆定律的重要性,欧姆本人的声誉也大大提高。为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。欧姆定律教案怎么写?下面为分享的一些教学方案,欢迎借鉴 在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这就是欧姆定律。 1825年5月欧姆在他的第一篇科学论文中发表电流产生的电磁力的衰减与导线长度的关系,是有关伽伐尼电路的论文,但其中的公式是错误的。1826年4月欧姆改正了这个错误,得出有名的欧姆定律。 《探究欧姆定律》教案设计 【课标要求】 理解欧姆定律并能灵活应用 【学情分析】 1.对学生原有认知结构的分析:学生在初中已学习过欧姆定律的内容 2.学生可能存在的问题: (1)分压式电路的设计与连接 ①不看实验条件,直接设计成限流式电路; ②开关闭合前滑片P的位置随意。 (2)实验数据处理 ①绘制U-I图象时,坐标轴上一格习惯取1V或 1A为一个标度;

②当U-I图线为曲线时,图线上某一点电阻值的计算方法与该点切线的斜率相混淆。 3.学法指导:通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律.同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯. 【教材分析】 《欧姆定律》一课,学生在初中阶段已经学过,高中安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法.这就决定了本节课的教学目的和教学要求.这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法. 本节课在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础.本节课

实验:测定金属的电阻率

实验:测定金属的电阻率

实验八测定金属的电阻率1.实验原理(如图1所示) 由R=ρl S得ρ=RS l,因此,只要测出金属丝的长 度l、横截面积S和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻率ρ.

图1 2.实验器材 被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),滑动变阻器(0~50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺. 3.实验步骤 (1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d. (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路. (3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量三次,求出其平均值l. (4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的

电阻值最大的位置. (5)闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,填入记录表格内. (6)将测得的R x 、l 、d 值,代入公式R =ρl S 和S =πd 24 中,计算出金属丝的电阻率. 1.数据处理 (1)在求R x 的平均值时可用两种方法 ①用R x =U I 分别算出各次的数值,再取平均值. ②用U -I 图线的斜率求出.

(2)计算电阻率 将记录的数据R x、l、d的值代入电阻率计算公式 ρ=R x S l= πd2U 4lI. 2.误差分析 (1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得,直径的测量是产生误差的主要来源之一. (2)采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小. (3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差. (4)由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差. 3.注意事项 (1)本实验中被测金属丝的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法. (2)实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将

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