2.6 导体的电阻
人教版选修3-1 2.6导体的电阻-测量电阻的8种方法(共12张PPT)

方法一:伏安法
1.电路图: 2.原理:RX=U/I
3.适用条件: 4.误差分析:
方法二:伏伏法1
. Rx
V2
.
.v1
.Rx
.
v1
..
对一些特殊电阻,如电流表或电压表内 阻的测量,要充分利用其“自报电流或 自报电压”的功能。
. . V2
v V1
2
.. ..
Rx
U1 U2
RV 2
.A1
. . A1
.
A2
.. ..
Rx
I 2 RA2 I1
存在系统误差
Rx
I2RA2 I1 I2
没有系统误差
RA1
I2RA2 I1
没有系统误差
条件:已知电流表A2的内阻,将A2看成一个电压表使用.
方法三:安安法2
1.电路图:
2.原理:
3.适用条件: 4.误差分析:
方法四:等效替代法
1.电路图:
2.原理:
3.适用条件: 4.误差分析:
Rg A
1
R1
1
S2 A2
2
R2
R3 3V S1
方法五:电桥法测电阻
1.电路图:
2.原理: RX∶R=L1∶L2
3.误差分析:
Rx
R
G
R0
方法六:半偏法
电流表半偏法
1.原理:如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路.实 验时,先断开开关S2,闭合开关S1,调节R1使电流表指针 满偏.然后保持R1不变,闭合开关S2,调节R2,使电流 表的指针处于半偏状态,则电流表的内阻Rg=R2.
v
v
RX
人教课标版高中物理选修3-1:《导体的电阻》教案-新版

2.6 导体的电阻(1)实验探究教师:(多媒体展示)实验目的:探究导体的电阻R与导体的长度l、横截面积S、材料之间的关系实验方法:控制变量法实验过程:长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法长度l:用mm刻度尺测;横截面积S:游标卡尺、螺旋测微器或用累积法测直径;电阻R:伏安法。
回顾伏安法测电阻的实验,注意两点,滑动变阻器的接法和电流变的接法选择。
请学生回顾伏安法测电阻的实验电路,并请一位同学把电路图画到黑板上,并及时指出存在的不足和问题,及时评价。
教师:我们本节需要把每一和电阻丝的长度,横截面积,都测量出来吗?学生:不需要。
教师:我们本节课定量研究导体的电阻和长度,横截面积以及材料之间的关系,并且猜想导体的电阻可能和长度成正比,和横截面积成反比关系,因此,我们做一个对比试验就可以达到目的,请同学们看下面的电路图:a 和b :横截面积、长度相同,长度l之比为1:2a 和c :材料、长度相同,横截面积S之比为1:2a 和d :长度、横截面积相同,材料不同①研究导体电阻与导体长度的关系教师:用电压表分别测量a、b两端的电压,根据串联电路特征,电压之比就是电阻之比②研究导体电阻与导体横截面积的关系教师:分别测量a、c两端的电压,电压之比为电阻之比,从而得出电阻和横截面积的关系③研究导体的电阻与导体材料的关系教师:分别测量a、d两端电压,得出电阻和材料的关系学生展示实验结果和结论结论:导体电阻和长度成正比,与横截面积成反比,还和导体的材料有关(2)理论探究1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系3.实验探究导体的电阻R与材料的关系学生根据串并联电路的总电阻的计算方法,串联电阻相当于增加了导体的长度,并联电阻相当于增大了导体的横截面积。
学生:假设有N个阻值相同的电阻,串联起来接入电路,总电阻是原来的N倍,导体总长度也是原来的N倍,可见,导体的电阻和长度成正比;学生:N个阻值相同的电阻,每个电阻横截面积都为S,并联接入电路,总电阻是原来的N分之一,而横截面积是原来的N倍,可见电阻与导线的横截面积成反比;学生:刚才的实验中,不同材料,相同的长度,相同的横截面积,导体的电阻不同,可见导体的电阻还和材料有关。
2.6导体的电阻

第二章恒定电流第6节导体的电阻学习是劳动,是充满思想的劳动——乌申斯基学习目标:1.经历决定导体电阻的因素的探究过程,体验运用控制变量研究物理问题的思维方法。
体会实验探究和推理都是重要的科学研究方法。
2.深化对电阻的认识,了解导体的电阻规律,能用电阻的计算公式进行有关计算。
3.理解电阻率的物理意义,并了解电阻率与温度的关系。
通过对不同材料电阻率的介绍,加强学生理论联系实际的意识和安全用电的意识。
学习重点电阻定律的得出学习难点电阻率的概念自主学习一、影响导体电阻的因素问题:1. 影响导体电阻的因素有哪些?(课本56页)2. 如何测量导体的长度和横截面积?(课本56页)3.画出实验探究导体电阻与其影响因素的定量关系电路图,并分析如何探究?4.如何通过逻辑推理来探究导体的电阻与导体长度、横截面积的关系?⑴分析导体电阻与它的长度的关系⑵研究导体电阻与它的横截面积的关系二、导体的电阻1.公式:公式中各物理量的意义及单位选取:2.公式的语言表述:问题:⑴完成课本58页“思考与讨论”⑵电阻温度计的原理是什么?⑶电阻率的定义及物理意义①定义:在常温下(20℃时),某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻,叫做这种材料的电阻率。
②物理意义:表示各种物质电阻特性的物理量。
③公式:④公式中各个物理量的单位选取:⑤电阻率和温度的关系及应用(1)金属的电阻率随温度升高而增大,可用于制造电阻温度计.(2)有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻.⑶半导体热敏电阻随温度的升高而减小自我检测:完成《状元之路》随堂验收29——30页合作探究完成《状元之路》课时作业与单元测评1.第1、2、3、——(A)4、6、7、9——(B)2.第5、8、10、11——(C)。
导体的电阻

重点突破
1.电阻与电阻率的区别 (1)区别 ①导体的电阻由导体材料的电阻率、导体的长度、横截面积决定,反映导体对电流的阻碍 作用大小. ②电阻率是对组成导体的材料而言的,由材料决定,反映了材料的导电性能.
③电阻大的导体对电流的阻碍作用大;电阻小的导体对 电流的阻碍作用小.电阻率小的材料导电性能好,电阻率大
,与它的横截面积成
(2)公式:R =
.
L 表示导体的长度,S 表示横截面积,ρ 是
,表征材料的导电是一个反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体 的形状、大小无关.
(2)大小:ρ=RlS.
知识点导读
说明: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 m,横截面积为1 m2的导 体的电阻. (3)单位是欧姆·米,符号为Ω·m. (4)电阻率与温度的关系:各种材料的电阻率都随温度的变化而变化. ①金属的电阻率随温度升高而增大,可用于制造电阻温度计. ②有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻. ③各种金属中,银的电阻率最小,其次是铜、铝,合金的电阻率大于组成它的任何一种纯 金属的电阻率.
知识点导读
(3)实验步骤 ①螺旋测微器的构造、原理及使用方法 ②测定金属的电阻率 A.用直尺测量金属丝的长度 l. B.用螺旋测微器测量金属丝的直径,在不同位置,测
量三次,取平均值,并算出金属丝的横截面积 S. C.把金属丝接入电路中,调节滑动变阻器的阻值,测
得三组 U、I 数据,分别求出每组数据所对应的电阻值 R1、 R2、R3,取平均值 R=R1+R32+R3作为金属丝的电阻.
导体或浓度均匀的电解
液,等离子体
联系
R=ρSl 是对 R=UI 的进一步的说明,即导体的电阻与 U 和 I 无关,而是取决于导体本身的材料、长度和横截 面积.
2.6导体的电阻教案

厘米,固定卡爪长5.2厘米、宽0.9厘米、厚0.5厘米。固定尺上端有 鱼形柄,长13厘米,中间开一导槽,槽内置一能旋转调节的导销,循 着导槽左右移动。在活动尺和活动卡爪间接一环形拉手,便于系绳或 抓握。两个爪相并时,固定尺与活动尺等长。使用时,将左手握住鱼 形柄,右手牵动环形拉手,左右拉动,以测工件。用此量具既可测器 物的直径,又可测其深度以及长、宽、厚,均较直尺方便和精确。惜 因年代久远,其固定尺和活动尺上的计量刻度和纪年铭文,已锈蚀难 以辨认。
螺旋副原理对尺架上两测量面间分隔螺旋测微器组成部分图解 图上A为测杆,它的活动部分加工成螺距为0.5mm的螺杆,当它在固 定套管B的螺套中转动一周时,螺杆将前进或后退0.5毫米,螺套周边 有50个分格。大于0.5毫米的部分由主尺上直接读出,不足0.5毫米的 部分由活动套管周边的刻线去测量。所以用螺旋测微器测量长度时, 读数也分为两步,即(1)从活动套管的前沿在固定套管的位置,读 出主尺数(注意0.5毫米的短线是否露出)。(2)从固定套管上的横 线所对活动套管上的分格数,读出不到一圈的小数,二者相加就是测 量值。 螺旋测微器的尾端有一装置D,拧动D可使测杆移动,当测杆和被 测物相接后的压力达到某一数值时,棘轮将滑动并有咔咔的响声,活 动套管不再转动,测杆也停止前进,这时就可以读数了。 不夹被测物而使测杆和小砧E相接时,活动套管上的零线应当刚 好和固定套管上的横线对齐。实际操作过程中,由于使用不当,初始 状态多少和上述要求不符,即有一个不等于零的读数。所以,在测量 时要先看有无零误差,如果有,则须在最后的读数上去掉零误差的数 值。
4.实际测量时,对同一长度应多测几次,取其平均值来减少偶然误 差 二:螺旋测微器 螺旋测微器又称千分尺(micrometer)、螺旋测微仪、分厘卡,是比游 标卡尺更精密的测量长度的工具,用它测长度可以准确到0.01mm,测量 范围为几个厘米。它的一部分加工成螺距为0.5mm的螺纹,当它在固定 套管B的螺套中转动时,将前进或后退,活动套管C和螺杆连成一体,其 周边等分成50个分格。螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm的刻 线去测量,不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量。
2021高二物理:2.6 电阻定律 课件(人教版选修3-1)

B.U
C.2U
D.4U
解 析 :由 电 阻 定 律 Rl可 知 当 导 线 拉 长 到 原 来 的 2倍 时 ,
S
截 面 面 积 为 原 来 的 1,则 电 阻 为 原 来 的 4倍 ,由 欧 姆 定 律 IU,
2
R
可 知 D选 项 正 确 .
答案:D
2.两个用同种材料制成的均匀导体A、B,其质量相同,当它们接入 电压相同的电路时,其电流之比IA:IB=1:4,则横截面积之比SA:SB 为( )
线串联,由串联电路的性质可分析出导体的电阻跟长度成正比. (2)导体的电阻跟横截面积的关系:多条长度相同,材料、横截面积
都相同的导体紧紧束在一起,由并联电路的性质分析出导体的 电阻跟横截面积成反比. (3)导体的电阻与材料的关系:由实验得到长度、横截面积相同而材 料不同的导体电阻不同.
二、电阻定律 1.内容R :同l , 种材料的导体,其电阻R
第六节 电阻定律
课标解读 1.了解螺旋测微器的结构,能够使用螺旋测微器测量导线的直径,
并体会控制变量法和逻辑思维方法来讨论导体电阻跟哪些因 素有关. 2.掌握电阻定律,并能进行有关计算. 3.理解电阻率的概念,知道电阻率是反映导电材料导电性能好坏 和物理量. 4.了解电阻率与温度的关系.
课前自主学习
A.等于36 W
B.小于36 W,大于9 W
C.等于9 W
D.小于9 W
解析:白炽灯正常工作时的电阻R,由RU2 得R36,当接入 P
18 V电压时,假设灯泡的电阻也为36,则它消耗的功率 PU2 182W9W,但当灯泡接入18V电压时,它的发热功率减
R 36 小,灯丝温度较正常工作时温度低,其电阻率较小,所以其电阻小于 36 ,其实际功率大于9 W,故B正确.
3.2.6 导体的电阻

3.2.6 导体的电阻1.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2.关于电阻率,下列说法中正确的是( )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 .金属的电阻率随温度升高而增大C .超导体是指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零D .某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准电阻3.将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线截去L /n ,再拉长至L ,则导线电阻变为( )A .(n -1)R nB .R nC .nR n -1D .nR4.如图所示,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 (V)的电路中时,电流为I ;若将C 与D 接入电压为U (V)的电路中,则电流为( )A .4IB .2IC .12ID .14I5.测量液体的电阻率,工业上采用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图所示,A 、B 是两片面积为1 cm 2的正方形铂片,间距为d =1 cm ,把它们浸在待测液体中,若通过两根引线加上一定的电压U =6 V 时,测出电流I =1 μA ,则这种液体的电阻率为多少?一、选择题1.下列说法中正确的是( )A .由R =U /I 可知,电阻与电压、电流都有关系B .由R =ρl /S 可知,电阻与导体的长度和横截面积都有关系C .各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而减小D .半导体的电阻率随温度的升高而减小2.一段粗细均匀的镍铬丝,横截面的直径是d ,电阻是R ,把它拉制成直径为d /10的均匀细丝后,它的电阻变成( )A .R /10000B .R /100C .100RD .10000R3.一只“220 V ,100 W”的灯泡,测量它不工作时的电阻应为( )A .等于484 ΩB .大于484 ΩC .小于484 ΩD .无法确定4.温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,如图所示图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线,则( )料的电阻随温度的变化关系B .图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系C .图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系D .图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系5.在电源电压不变的情况下,为使电阻率不变的电阻丝在单位时间内产生的总热量减少一半,下列措施可行的是( )A .剪去一半的电阻丝B .并联一根相同的电阻丝C .将电阻丝长度拉伸一倍D .串联一根相同的电阻丝6.两根不同材料制成的均匀电阻丝,长度之比l 1∶l 2=5∶2,直径之比d 1∶d 2=2∶1,给它们加相同的电压,通过它们的电流之比为I 1∶I 2=3∶2,则它们的电阻率之比ρ1∶ρ2为( )A .415B .83C .85D .16157.两根材料相同的导线,质量之比为2∶1,长度之比为1∶2,加上相同的电压后,通过的电流之比为( )A .8∶1B .4∶1C .1∶1D .1∶48.现有半球形导体材料,接成如图所示甲、乙两种形式,则两种接法的电阻之比R 甲∶R 乙为( )A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.1∶49.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5 mm和d2=1 mm,熔断电流分别为2 A和6 A,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是()A.6.0 A B.7.5 AC.10.0 A D.8.0 A二、非选择题10.给装在玻璃管内的水银柱加一电压,使通过水银柱的电流为0.1 A,若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内,接在同一电压上,通过水银柱的电流为多少?11.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,则金属膜的电阻为多少?镀膜材料电阻率为多少?12.A、B两地相距11 km,A地用两根完全相同的导线向B地送电,若两地间某处的树倒了,压在导线上而发生故障.为了找出故障所在处,在A地给两根导线加上12 V的电压,此时在B地测得电压是10 V;在B地给两根导线加上12 V的电压,此时在A地测得电压是4 V,问:故障发生在何处?参考答案1.解析:选A.根据电阻定律:R =ρl S,可见当横截面积S 一定时,电阻R 与长度l 成正比,A 正确.2.答案:BCD3.解析:选C.设原来导线的横截面积为S ,由电阻定律得R =ρL /S ,金属导线截去L /n ,再拉长至L ,有:(n -1)V /n =LS 1,截前有:V =LS .所以S 1=(n -1)S /n ,由电阻定律得R 1=nR /(n -1),故C 正确,A 、B 、D 错误.4.解析:选A.设沿AB 方向的横截面积为S 1,沿CD 方向的横截面积为S 2,则有S 1S 2=12.AB 接入电路时电阻为R 1,CD 接入电路时电阻为R 2,则有R 1R 2=ρl ab S 1ρl bc S 2=41,电流之比I 1I 2=R 2R 1=14,I 2=4I 1=4I .5.解析:R =U I =610-6 Ω=6×106 Ω 由题意知:l =d =10-2 m ,S =10-4 m 2由R =ρl S 得ρ=RS l =6×106×10-410-2Ω·m =6×104 Ω·m.答案:6×104 Ω·m1.解析:选BD.R =U I 是电阻的定义式,R 与电压和电流无关,故A 错误;而R =ρl S是电阻的决定式,横截面积一定,电阻与导体的长度成正比,长度一定,电阻与导体的横截面积成反比,故B 正确;电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大,故C 错误;当温度升高时,半导体的电阻率变小,D 对.2.解析:选D.直径变为d 10,横截面积则变为原来的1100,长度变为原来的100倍,由R =ρl S得电阻变为原来的10000倍,故D 正确. 3.解析:选C.灯泡正常工作时的电阻为R =U 2P =(220)2100Ω=484 Ω,当灯泡不工作时,其灯丝的电阻率因温度较低而明显小于正常工作时的值,故不工作时的灯丝电阻明显小于正常工作时的电阻,即小于484 Ω.4.解析:选CD.金属导体的电阻随温度的升高而增大,半导体材料的电阻随温度的升高而减小,故选项C 、D 正确.5.解析:选D.由焦耳定律公式Q =U 2Rt ,要使单位时间内的热量减少一半,则电阻丝阻值R 增大一倍.又由电阻定律公式R =ρl S可知,若剪去一半电阻丝,阻值将减小到原来的一半,A 项错;并联一根相同的电阻丝,电阻变为原来的一半,热量增加为原来的两倍,B 项错.若将电阻丝拉长一倍,面积将减小到原来一半,阻值将增大到原来的四倍,C 项错.串联一根相同的电阻丝后,总电阻增加到原来的两倍,总热量减少一半,D 项正确.6.解析:选D.由欧姆定律I =U R知,当所加电压U 相同时R 1∶R 2=I 2∶I 1=2∶3,根据d 1∶d 2=2∶1知,截面积之比S 1∶S 2=4∶1.由导体的电阻R =ρl S 得:ρ1ρ2=R 1S 1l 2R 2S 2l 1=23×41×25=1615. 7.解析:选A.同种材料的导线体积之比等于质量之比V 1∶V 2=2∶1,面积之比为S 1S 2=⎝⎛⎭⎫V 1l 1⎝⎛⎭⎫V 2l 2=21×21=41,由R =ρl S 可得R 1R 2=l 1l 2·S 2S 1=12×14=18,加上相同电压,由I =U R 可得I 1I 2=R 2R 1=81. 8.解析:选D.将甲图半球形导体材料看成两个14球的并联,则乙图中可以看成两个14球的串联,设每14球的电阻为R ,则甲图中电阻R 甲=R 2,乙图中电阻R 乙=2R ,故R 甲∶R 乙=1∶4.9.解析:选B.甲、乙保险丝等长,由电阻定律R =ρl S 可知R =ρl π⎝⎛⎭⎫d 22,所以R 1∶R 2=4∶1,把R 1、R 2并联接入电路,由分流关系知I 1I 2=R 2R 1=14,因熔断电流I 2=6 A ,故I 1只能是1.5 A ,总电流I =I 1+I 2=7.5 A .若I 1=2 A ,则I 2=8 A>6 A ,保险丝会熔断,故B 正确.10.解析:设水银柱在两种情况下的电阻分别为R 1、R 2,对应的长度、横截面积分别为l 1、l 2、S 1、S 2,由电阻定律得R 1=ρl 1S 1,R 2=ρl 2S 2. 在两种情况下水银的体积相同,所以有l 1S 1=l 2S 2.又因为S 1=πd 2,S 2=π(2d )2,所以S 2=4S 1,l 1=4l 2,代入电阻计算式得R 1=16R 2.由欧姆定律得U =R 1I 1=R 2I 2.所以I 2=16I 1=1.6 A.答案:1.6 A11.解析:由欧姆定律可得R =UI,沿着L 的方向将膜层展开,如图所 示,则膜层等效为一电阻,其长为L ,横截面积为管的周长×厚度d .由电阻定律R =ρl S可得 R =ρL 2πD 2·d =ρL πDd ,则U I =ρL πDd ,解得ρ=U πDd IL . 答案:U I U πDd IL12.解析:作出示意图,在两根导线间的树,相当于阻值为R 的电阻,设单位长度导线的电阻为r ,故障处离A 地的距离为 x km ,由电阻定律可得各段导线的电阻值(在图中标出),当A 处加上12 V电压,B 处测得的是R 上两端的电压,有串联分压得1210=2xr +R R①同理:124=2(11-x )r +R R② 由①、②得:x =1 km 即故障发生在离A 处1 km 处. 答案:离A 处 1 km 处。
2.6 导体的电阻 (人教版选修3-1) (1)

第2章 61.下列说法中正确的是()A.据R=U/I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.据R=U/I可知,通过导体的电流改变,加在电阻两端的电压也改变,但导体的电阻不变C.据ρ=RS/l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.导体的电阻率与导体的长度l,横截面积S、导体的电阻R皆无关2.用电器距离电源为L,线路上的电流为I,为使在线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ.那么,输电线的横截面积的最小值为()A.ρL/R B.2ρLI/UC.U/(ρLI) D.2UL/(Iρ)3.一根阻值为R的均匀电阻丝,在下列哪些情况中其阻值仍为R(设温度不变)() A.当长度不变时,横截面积增大一倍时B.当横截面积不变,长度增加一倍时C.长度和横截面积都缩小一倍时D.当长度和横截面积都扩大一倍时4.我们做电学实验时经常用到电阻箱,关于电阻箱内的电阻是由什么材料制成的,以下猜测可能正确的是()A.纯银B.纯铜C.石墨D.某些金属的合金5.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类,现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率为ρ=8×106Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm、半径为4 cm的圆柱体,当在其两端加上电压U=100 V时,该神经发生反应,则引起神经纤维产生感觉的最小电流为() A.0.31 μA B.0.62 μAC.0.15 μA D.0.43 μA6.一同学将变阻器与一只6 V,6~8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上,当S闭合时,发现灯泡发光.按右图所示的接法,当滑片P向下滑动时,灯泡将() A.变暗B.变亮C.亮度不变D.可能烧坏灯泡7.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5 mm和d2=1 mm,熔断电流分别为2.0 A和6.0 A.把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是()A.6.0 A B.7.5 AC.10.0 A D.8.0 A8.如下图是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I-R图象.现将甲、乙串联后接入电路中,则()A.甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B.甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C.在相同时间内,电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D.甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小9.两个用同种材料制成的均匀导体A、B,其质量相同,当它们接入电压相同的电路时,其电流之比I A∶I B=1∶4,则横截面积之比S A∶S B为()A.1∶2 B.2∶1C.1∶4 D.4∶110.(2011·西南师大附中高二检测)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图甲,则金属丝的直径为________ mm.(2)若用图乙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值__________.(填“偏大”或“偏小”)(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如下图所示,则电压表的读数为________ V,电流表的读数为________ A.11.两根材料相同的均匀导线x和y,x长为l,y长为2l,串联在电路中时,沿长度方向电势变化如右图所示,则x、y导线的横截面积之比为多大?12.某实验小组利用如图所示电路探究一种电阻丝的电阻率.均匀电阻丝(总阻值在4~5 Ω之间)固定在刻度尺上的两端接线柱a和b上,刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头c,c的上端为接线柱,触头c与电阻丝通常不接触,当用手按下时,才与电阻丝接触,且可在直尺上读出触点的位置.所用器材为:电压表(0~3 V,电阻约为3 kΩ)、电流表(0~0.6 A,电阻约为0.5 Ω)、电池组(电动势3 V,内阻很小)、保护电阻R0=1 Ω、螺旋测微器、开关S和导线.实验的主要步骤如下:①用螺旋测微器测得电阻丝的直径为d=2.000 mm;②正确连接电路,触头C移到右端,合上开关,读出电流表的示数I=0.5 A;③通过改变滑动变阻器触头c的位置,分别测量出了多组a、c间电阻丝长度L及对应的电压U的数据,并据此在U-L坐标纸上描出了对应的点,如图所示.请你:(1)在U-L坐标纸上绘出U-L图线;(2)若测出U-L图线斜率为k,写出用d、I、k表示的该电阻丝的电阻率表达式ρ=________;(3)代入有关数据求出该电阻丝的电阻率ρ=________ Ω·m.。
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导体的电阻
如图所示的滑动变阻器, 为什么当滑动触头 P 滑动时 就可以改变电路的电阻呢?
一、影响导体电阻的因素
问题思考:
导体的电阻是导体本身的一种性质,
由导体自身的因素决定,那么,
导体的电阻R到底由哪些因素决定呢,它们之间
有什么定量关系呢?
1.长度l l越大,R越大
2.横截面积 S
S越大,R越小
l R S 是比例系数,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。
3.导体材料的电阻率
ρ(Ω· m)
银
你能从表中看 出哪些信息?
20℃
1.6×10-8
0℃
1.48×10-8
100℃
2.07×10-8
铜
铝
1.43×10-8
2.67×10-8
1.7×10-8
2.9×10-8
探究方案二
V V V V
a
b
c
d
a 和 b :长度l不同,横截面积S,材料相同 a 和 c :横截面积S不同,长度、材料相同
a 和 d :材料不同,长度、横截面积相同
实验探究电阻的影响因素
控制变量法
V a b c d
电压表先测a的电压Ua,再测b的电压Ub
实验探究电阻的影响因素
控制变量法
V a b c d
B.电阻率表明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
3.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中一根均匀 拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞和起来,然后给 它们分别加上相同的电压,则在同一时间内,通过它们 的电量之比为( C ) A.1:4 B.1:8 C.1:16 D.16:1
2.实验过程
1.有人说电阻是导体阻碍电流的性质,电阻率是由导
体的性质决定的,所以电阻率越大,则电阻越大,对
吗?为什么?
提示:不对。电阻率反映导体导电性能的优劣 ,电阻
率大, 电阻不一定大,由电阻定律知,电阻大小还与长
度l和横截面积S有关。
2.关于电阻率的正确说法是( B )
A.电阻率ρ 与导体的长度l和横截面积S有关
2.07×10-8
3.80×10-8
钨
铁 锰铜合金 镍铜合金
4.85×10-8
0.89×10-7 4.4×10-7 5.0×10-7
5.3×10-8
1.0×10-7 4.4×10-7 5.0×10-7
7.10×10-8
1.44×10-7 4.4×10-7 5.0×10-7
不同材料的导体电阻率不同。
4.如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab
边长为L1,ad边长为L2,当端点1、2或3、4接入电路
时,R12:R34是( D )
A.L1:L2
a 1
B. L2:L1
3
C.1:1
D.L12:L22
b 2
d
4
c
我们在上路的时候,一定要带上三件法宝:
健壮的身体、丰富的知识和足够的
勇气。
探究方案二-----逻辑推理 1.分析导体电阻与它的长度的关系:
一条长导体可看成是由长度相同的多段短导体串 联而成
在横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻 R L
2.研究导体电阻与它的横截面积的关系: 一条粗导体可看成是由横截面积相同的多条细导体 并联而成 ……
1 在长度、材料相同的条件下,导体的电阻 R S
3.材料
探究方案一 1.探究目的:探究导体的电阻R与导体的长
度l、横截面积S、材之间的定量关系。 2.实验方法:控制变量法 3.实验原理:串联电路中电压跟电阻成正比 4.长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法
长度l:用毫米刻度尺测量 横截面积S:用累积法测直径 电阻R:伏安法
伏安法测电阻的电路图:
R1
a
h
电流方向 R 2
b h
a l R R1 = R 2 ah h S 由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有
关。这样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小, 而不增大电阻, 有利于电路元件的微型化。
实验探究 导体的电阻 理论探究
决定式
l R S
电阻率
重视:1.探究思想、方法和原理
电压表先测a的电压Ua,再测c的电压Uc
实验探究电阻的影响因素
控制变量法
V a b c d
电压表先测a的电压Ua,再测d的电压Ud
从实验数据比较分析电压之比,与长度之比、横截 面积之比及材料之间的关系。
V V
V
V
a
b
c
d
结论:导体的电阻R跟长度l成正比,跟横截 面积S成反比,还跟导体的材料有关。
纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。
金属材料的电阻率随温度的升高而增加。 应用:金属电阻温度计
金属电阻温度计
思考与讨论:R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正 方形的导体,但R2的尺寸比R1小很多。通过两导体的电流 方向如图所示。这两个导体的电阻有什么关系?你认为 这种关系对电路元件的微型化有什么意义?
3.导体电阻与材料的关系:
由实验探究得知长度、横截面积相同而材料不同的导 体电阻不同
结论
l R 1 S R S
Rl
l Rk S
k由导体材料决定,
与l、S无关。
l R S
二、导体的电阻
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.决定式: