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    高中物理人教版 (新课标)选修36 导体的电阻课文内容课件ppt

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    这是一份高中物理人教版 (新课标)选修36 导体的电阻课文内容课件ppt,共54页。PPT课件主要包含了与长度有关,与材料有关,与横截面积,实验方法的讨论,设计实验方案,伏安法,实验结论,理论探究,RR0n,nS0等内容,欢迎下载使用。

    请一个同学来观察两个灯泡,判断一下哪个发光强一些?
    导体的电阻与哪些因素有关?
    问题:根据欧姆定律 得出
    “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?
    一、决定导体电阻大小的因素有那些?
    导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料三个因素都有关系,我们需要采取什么实验方法去研究?
    1.同种材料,S一定,探究电阻R与L的关系2.同种材料,L一定,探究电阻R与S的关系3.不同材料,S、L一定,探究R与材料的关系
    1、(讨论)设计测量电阻R的实验方案:
    (1)你打算用什么方法测电阻?
    (3)请画出测量电阻的电路图。
    (2)测量电路采用安培表内接法还是外接法?
    安培表的电阻只有几欧姆,而伏特表的电阻有几千欧姆,我们实验用的电阻丝的电阻只有几欧姆,因此应采用“外接法”。
    2、设计同种材料,S一定时探究电阻R与L的定量关系的实验方案:
    (1)你打算怎样选取不同长度的导线?
    (2)为了快速找出R与L的定量关系,你在测量不同长度导线的电阻时,准备保持哪个电学量不变?为什么?怎样操作?
    保持电流不变,电压大小反映了电阻的大小,探究U与L的关系,并且用电阻丝(炭铜丝或镍铬丝),伏特表一端固定在A(a)点,另一端依次接在B(b)、C(c)D(d)、E(e)、F(f),通过调节滑动变阻器,使电流保持不变。
    (3)怎样处理实验数据?
    同种材料,S一定,改变L(6次),测R(伏安法。也可以保持电流不变,测电压)列表记录实验数据。
    ②做出R—L (或U/L)图像。如果图像是过原点的直线,说明R∝L (图像法)
    ①通过计算R/L(或U/L)之比 ,如果是常量,说明R∝l(计算法)
    (1)你打算怎样选取不同S的导线?
    (2)为了快速找出R与S的定量关系,你在测量不同横截面积导线的电阻时,准备保持哪个电学量不变?为什么?怎样操作?
    3、设计同种材料,L一定时,探究电阻R与S的定量关系的实验方案:
    保持电流不变,电压大小反映了电阻的大小,探究U与S的关系,并且用电阻丝(炭铜丝或镍铬丝),使伏特表的两端分别接在几段长度相等横截面积分别为为S、2S、3S、4S、5S的镍铬丝的两端,通过调节滑动变阻器,使电流保持不变。
    同种材料,L一定,改变S(6次),测R(伏安法)列表记录实验数据。
    ②做出R—S-1图像。如果图像是过原点的直线,说明 R∝1/S (图像法)
    ①通过计算R·S乘积为一常量,说明R∝1/S(计算法)
    同种材料,S一定,电阻R与L成正比 R ∝L
    同种材料,L一定,电阻与S成反比
    这样的关系具有普遍意义么?
    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。
    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)
    2.导体的电阻R与横截面积S的关系
    请利用已测数据求出你实验中的k值,并分析k有何意义?
    比例系数k 有何意义?
    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、电阻率与温度的关系
    热敏电阻 光敏电阻
    半导体的导电性能具有可控性
    1、纯金属的电阻率小,合金的电阻率大
    (阅读课本P58-59)
    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)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。
    3、决定因素:导体本身的性质决定。
    1、引入目的:反映了导体对电流的阻碍作用。
    国际单位制中 欧姆(Ω)
    6、测量方法:伏安法等。(加上长度和直径的测量)
    电阻R和电阻率ρ两个物理量的对比
    反映了导体导电能力好坏的性质。
    由导体材料和温度两个因素决定。
    知识内容:科学探研方法:
    电阻率反映材料导电性能,与材料和温度有关。
    ①科学研究的一般程序:
    ②实验方法:控制变量法、多次测量减小误差 ③数学方法:用数学公式来表示物理规律
    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
    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
    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2L B.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
    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/16 B.16R C.256R D.R/64
    5.有一只灯泡的灯丝断了,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
    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________
    7、用公式R=U2/P求出“220V、40W”电灯泡灯丝电阻为1210Ω。用多用电表的欧姆档测得其电阻只有90 Ω ,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 Ω是正常工作状态下电阻值(温度较高),90 Ω是常温下的阻值
    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
    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/3 B.3R C.R/9 D.R
    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.R
    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
    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.1:1 B.1:16 C.64:1D.1:64
    长度之比为L甲:L乙=1:4,
    由电阻定律,其电阻之比为
    R甲:R乙= 1: 64
    S甲:S乙=16:1,
    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______。
    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______,电阻温度计用______,标准电阻用__________。
    标准电阻需选ρ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ρ随温度变化明显的,故选铂;
    电炉的电阻丝需选ρ大的,故选合金;
    电路导线需选ρ小的,故选铜;
    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 -7Ω∙m
    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1.6 A.
    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 。
    【思路点拨】 导体的电阻由ρ、l、S共同决定,而ρ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ρ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40 km的A、B两地架两条输电线,电阻共为800 Ω,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10 V,电流表的示数为40 mA,求:发生短路处距A处有多远?
    【答案】 12.5 km【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25 km输电线的电阻,不要搞错.
    测定金属的电阻率的实验中,金属导线长约0.8 m,直径小于1 mm,电阻在5 Ω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0~0.6 A,内阻接近1 Ω,电压表的量程为0~3 V,内阻为几千欧,电源的电动势为6 V,变阻器的阻值为0~20 Ω,在闭合开关前,变阻器的滑动触点应处于正确位置.
    (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ρ=________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.
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