人教版 (2019)必修 第三册第十一章 电路及其应用2 导体的电阻备课ppt课件

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(4)导体的U­I图像(图11.2-­1)图11.2-­1①同一导体的U­I图像是一条 的直线。②图像的斜率反映了导体 的大小。
(5)影响导体电阻的因素①探究电路，如图11.2­-2所示。图11.2-­2②探究原理a、b、c、d是四条不同的金属导体，串联连接在电路中，电流大小相同，各导体两端的电压与电阻之比都 。③探究思路：在长度、横截面积和材料三个因素中，b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同，比较b、c、d与a的电阻关系。④探究结果：导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体的材料也有关。
3．想一想在“研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系”实验中，有没有测量导体的电阻？如何确定电阻关系的？提示：没有测量导体的电阻，由于四段导体是串联的，每段导体两端的电压与它们的电阻成正比，因此测量导体电阻之比就转化为相应的电压之比。
2．判断(1)导体的长度越大，电阻一定也越大。 ( )(2)导体的电阻率由材料和温度共同决定。 ( )(3)金属的电阻率随温度的升高而增大。 ( )
3．想一想由影响导体电阻的因素分析为什么几个电阻串联，总电阻增大，几个电阻并联总电阻减小？提示：几个电阻串联相当于增大了导体的长度，几个电阻并联相当于增大了导体的横截面积。
[问题驱动]现有两个导体A和B，利用如图11.2-3所示的电路分别测量A和B的电压和电流，测得的实验数据见下表。
(1)在坐标系中，用纵轴表示电压U、用横轴表示电流I，分别将A和B的数据在如图11.2-­4所示的坐标系中描点，并作出U­I图线。图11.2­-4提示：U­I图线如图所示。
(2)对导体A(或导体B)来说，电流与它两端的电压有什么关系？U与I的比值怎样？提示：对导体A(或导体B)，电流与它两端的电压成正比，导体A(或导体B)的电压与电流的比值是个定值，但导体A和B电压与电流的比值不相等。(3)对导体A、B，在电压U相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？提示：电压相同时，B的电流小，说明B对电流的阻碍作用大。
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，故两种情况下电阻相同B．白炽灯正常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．条件不足，不能确定解析：白炽灯的灯丝为金属，所以电阻率随温度的升高而增大，正常工作时温度高于不工作时的温度，所以工作时的电阻大于不工作时的电阻，B对。答案：B　
[迁移·发散]上例中，若将变化后的A、B两个导线串联在同一电路中，则它两端的电压之比为多少？提示：两电阻串联时，电压之比等于电阻之比，故电压之比为16∶1。
4．(2021·湖北十堰期末)两根材料相同的粗细均匀导线甲和乙，其横截面积之比为1∶3，阻值之比为3∶2，则导线甲、乙的长度之比为 (　　)A．1∶3 B．1∶2C．2∶3 D．3∶1
[问题驱动]研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系，可以用公式法，可以用列表法，还可以用图像法。分析图11.2­-7中甲、乙两电学元件的I­-U图像，我们可以得出两元件的电流和电压有怎样的关系？图11.2-­7提示：甲为非线性关系；乙为线性关系，电流与电压成正比。　　　　
【重难释解】1．I­-U图线以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压变化的曲线，如图11.2­-8甲、乙所示。图11.2-­8
【素养训练】5.(2021·郑州调研检测)(多选)如图11.2­-10是某一种电阻元件的伏安特性曲线，下列判断正确的是 (　　)图11.2­-10A．该元件是非线性元件B．图线的斜率代表元件电阻C．图线斜率的倒数代表元件的电阻D．随电压的增大它的电阻逐渐变大
解析：I­-U图线为过原点的直线是线性元件，所以该元件是非线性元件，A正确；在I­U图线中，图线上某点与原点连线的斜率代表电阻的倒数，图线的斜率不代表元件电阻，随电压的增大，图像上的点与原点连线的斜率越来越小，则电阻逐渐增大，B、C错误，D正确。答案：AD　
6.(多选)如图11.2-­11所示是电阻R的U­-I图像，图中α＝45°，由此得出 (　　)图11.2­-11A．通过电阻的电流与两端电压成正比B．电阻R＝0.5 ΩC．电阻R＝2.0 ΩD．在R两端加上6.0 V的电压时，通过电阻的电流为12 mA
一、培养创新意识和创新思维1．在“研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系”实验中，某实验小组提出了如下猜想：猜想一：导体电阻跟导体长度有关；猜想二：导体电阻跟导体粗细有关；猜想三：导体电阻跟导体材料有关。同学们想利用如图11.2­-12所示的电路和表中的导体特征验证上述猜想。图11.2-­12
(1)请将猜想一的实验设计思路补充完整。选取________和________相同、________不同的导体，分别将其接入如图11.2­-12电路中，通过比较电路中________的大小，判断导体电阻的大小。(2)验证猜想三时，若需对比三个实验数据，则应从上表中选取导体________(填写导体代号)来进行实验。
解析：(1)为了研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用的三种导体是B、D、E，分别将其接入题图电路中。通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小。(2)为了研究导体电阻与导体材料的关系，则需使导体的长度和横截面积相同，材料不同，应选用的三种导体是C、F、G，分别将其接入题图所示的电路中。通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小。答案：(1)材料　横截面积　长度　电流　(2)C、F、G
2．“研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系”的实验电路如图11.2-­13所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝，现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示。图11.2-­13
(1)电路图中四条金属丝应分别选上表中的________(用编号表示)；(2)在相互交流时，有位同学提出用如图11.2­-14所示的电路，只要将图11.2­14中P端分别和触点1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，你认为上述方法是否正确，并说出理由__________________________________________________________________________________________________________。
图11.2­-14解析：(1)用控制变量法研究，选电阻丝时要注意尽量选择有相同参数(材料、长度、横截面积)的；从题述材料可以看出，B、C、E横截面积相同，B、C、D材料相同，C、D、E长度相同；故应选BCDE。(2)接不同的电阻时，电流不同，故电阻分得的电压不同，电流与电阻成反比的前提是导体两端的电压一定。答案：(1)BCDE(2)不正确，因为P端分别和触点1、2、3、4相接时，电阻两端的电压不一定相同，只有电压不变时，利用电流跟电阻成反比的关系，才能探究出导体的电阻与其影响因素的定量关系
二、注重学以致用和思维建模3．鸟儿落在110 V的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露电线，但鸟儿仍安然无恙，这是因为 (　　)A．鸟有耐高压的天性B．鸟儿是干燥的，所以鸟体不导电C．鸟两脚间的电压几乎为零D．鸟体电阻极大，所以无电流通过解析：当小鸟两脚站在一根线上时，两脚之间的导线的距离非常小，故两脚之间的导线的电阻非常小，故小鸟两端的电压很小，接近于零，故不会对小鸟造成危害，故C正确。答案：C　
4.(2021·许昌检测)有一种 “电测井”技术，用钻头在地上钻孔，在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况。如图11.2­-15所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m，在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝100 V，I＝100 mA，则该钻孔的深度为 (　　)　图11.2-­15A．50 m B．100 mC．1 000 m D．2 000 m
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(十二)” (单击进入电子文档)