还剩19页未读，
继续阅读
所属成套资源：鲁科版高中物理必修三课件
成套系列资料，整套一键下载
高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电阻图文ppt课件
展开
这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电阻图文ppt课件，共27页。PPT课件主要包含了第2节电阻，情境导入，讲授新课，实验与探究，物理聊吧，典例精析，电阻的应用，科学书屋，贴片电阻，小节练习等内容，欢迎下载使用。
我们知道，导体的电阻与导体的长度、横截面积及材料有关。那么，导体的电阻与这些因素有怎样的定量关系呢？本节我们将学习电阻公式及电阻的应用。
一、导体电阻与相关因素的定量关系
首先探究导体电阻与导体长度的关系。实验前需准备一组横截面积和材料都相同的金属导线。按图 3-6所示连接电路，将导线接入图中 A、B 两端点，读出电压表和电流表的示数，算出这根导线的电阻。
探究电阻与相关因素的关系
把两根相同的导线串联，接入电路的 A、B 两点，再读出电压表和电流表的示数，算出两根导线串联时的电阻。再串联第三根、第四根算出相应的电阻。由此得到电阻大小与长度的定量关系是什么？ 将若干长度和材料都相同、横截面积不同的导线，分别接入图中 A、B 两点进行测量，可得到电阻大小与横截面积的关系是什么？ 若只改变导线的材料，得到的结论是什么
这就是电阻与其影响因素的定量关系，通常称为电阻公式，也习惯称它为电阻定律。式中的比例系数 ρ 是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率（resistivity）。在国际单位制中，式中 R 的单位是欧姆，简称欧，符号为 Ω；ρ 的单位是欧姆米，符号为 Ω·m。
大量精确的实验表明，导体的电阻 R 与其长度 l 成正比，与其横截面积 S 成反比，还与导体的材料有关，即
实际上，导线的电阻不仅与其长度、横截面积和材料有关，还与温度有关。通常，金属材料的电阻率一般会随着温度的升高而变大，但绝缘体和半导体的电阻率大多会随着温度的升高而减小。
研究导体电阻的变化规律，可在导体两端加不同电压，测出通过导体的电流，以横坐标表示电压，纵坐标表示电流，画出I-U 图像，根据图像来分析电阻的变化。这样的 I-U 图像称为导体的伏安特性曲线。图 3-7 是导体 A、B 的伏安特性曲线，都是通过原点的直线，直线的斜率等于导体电阻的倒数。具有这种伏安特性的电学元件称为线性元件。金属导体的伏安特性曲线一般是线性的，但半导体和气态导体的伏安特性曲线是非线性的.
图 3-8 是某次实验得到的小灯泡的伏安特性曲线。观察曲线，你能确定小灯泡的电阻随电压怎样变化吗？为什么会发生这样的变化？请与同学交流你的看法。
由题意可知，导体铜柱的长度和横截面积可直接得出，铜的电阻率已知，因此可直接用电阻公式计算电阻。但接入方式不同，导体的长度和横截面积是不同的。
从以上计算可以看出，一定材料、一定几何形状的导体的电阻还与其接入电路的具体方式有关。
电阻（ 图 3-10）在生产生活中有着广泛的应用。 收音机的音量调节、音响混频控制台上可滑动的声音控制系统、一些台灯的亮度调节等，都要用到可变电阻。
高压电线绝缘子长期暴露在空气中，会因沉积灰尘污垢而漏电。所以，要在绝缘子表面涂一层釉，使之光滑而不易沾染污垢。同时，把它制成有一节节皱褶的形状，可增大漏电电流沿表面流过的距离，增大绝缘子的电阻，减少漏电（ 图 3-11）。
人体也是导体，其电阻会受环境影响而发生变化。干燥的皮肤在低电压下电阻很大；当电压较高、皮肤潮湿时，人体电阻会变小，触电后电流很容易达到危险水平，对人体造成伤害甚至导致死亡。
随着技术的飞速发展，电子产品的集成化程度越来越高，对元器件的体积、性能等提出了更高要求。贴片电阻由于其体积小、稳定性好、精度高等优点，已逐步取代色环电阻等传统电阻。贴片电阻的阻值常用三位（或四位）数字表示（图 3-12），例如，“103”表示“10 000 Ω”，“5102”表示“51 000 Ω”。若有小数，则用 R 表示小数点位置，如“4R3”表示“4.3 Ω”，“R100”表示“0.100 Ω”。
某滑动变阻器的结构如图 3-13 所示，A、B 是绕在绝缘筒上的电阻丝的两个接线柱，C、D 是金属杆的两个接线柱。电阻丝上能够与滑片 P 接触的地方的绝缘漆已被刮去，使滑片 P 能把金属杆与电阻丝连接起来。把A 和 C 接线柱接入电路中，当滑片 P 由 B 向 A 移动时，接入电路的电阻将由大变小，这是为什么？你是否可以设计出另外几种连接方案，使滑片 P 移动时接入电路的电阻由大变小？
根据滑动变阻器的结构特点，金属杆的电阻可忽略而视为导线。当将 A、B 中的一端与 C、D 中的一端相连时，移动滑片 P 可改变接入电路中的电阻丝的长度，从而改变电阻。滑动 P 时，接入电路中的电阻丝越长，则接入电路中的电阻就越大，反之越小。
将 A 和 C 接线柱接入电路中，实际接入电路的电阻为 PA 段，当 P 向 A 端滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电路中的电阻由大变小。
同理，还有三种连接方案可达到这一目的：①将 A 和 D 接线柱接入电路中，P 向 A滑动；②将 B 和 C 接线柱接入电路中，P 向 B 滑动；③将 B 和 D 接线柱接入电路中， P向 B 滑动。
只有当滑动变阻器的滑片滑动时，接入电路中的电阻丝长度发生了改变，滑动变阻器接入电路的方式才是正确的。请判断：只将 C、D 端接入电路是否正确？只将 A、B 端接入电路呢？
我们知道，导体的电阻与导体的长度、横截面积及材料有关。那么，导体的电阻与这些因素有怎样的定量关系呢？本节我们将学习电阻公式及电阻的应用。
一、导体电阻与相关因素的定量关系
首先探究导体电阻与导体长度的关系。实验前需准备一组横截面积和材料都相同的金属导线。按图 3-6所示连接电路，将导线接入图中 A、B 两端点，读出电压表和电流表的示数，算出这根导线的电阻。
探究电阻与相关因素的关系
把两根相同的导线串联，接入电路的 A、B 两点，再读出电压表和电流表的示数，算出两根导线串联时的电阻。再串联第三根、第四根算出相应的电阻。由此得到电阻大小与长度的定量关系是什么？ 将若干长度和材料都相同、横截面积不同的导线，分别接入图中 A、B 两点进行测量，可得到电阻大小与横截面积的关系是什么？ 若只改变导线的材料，得到的结论是什么
这就是电阻与其影响因素的定量关系，通常称为电阻公式，也习惯称它为电阻定律。式中的比例系数 ρ 是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率（resistivity）。在国际单位制中，式中 R 的单位是欧姆，简称欧，符号为 Ω；ρ 的单位是欧姆米，符号为 Ω·m。
大量精确的实验表明，导体的电阻 R 与其长度 l 成正比，与其横截面积 S 成反比，还与导体的材料有关，即
实际上，导线的电阻不仅与其长度、横截面积和材料有关，还与温度有关。通常，金属材料的电阻率一般会随着温度的升高而变大，但绝缘体和半导体的电阻率大多会随着温度的升高而减小。
研究导体电阻的变化规律，可在导体两端加不同电压，测出通过导体的电流，以横坐标表示电压，纵坐标表示电流，画出I-U 图像，根据图像来分析电阻的变化。这样的 I-U 图像称为导体的伏安特性曲线。图 3-7 是导体 A、B 的伏安特性曲线，都是通过原点的直线，直线的斜率等于导体电阻的倒数。具有这种伏安特性的电学元件称为线性元件。金属导体的伏安特性曲线一般是线性的，但半导体和气态导体的伏安特性曲线是非线性的.
图 3-8 是某次实验得到的小灯泡的伏安特性曲线。观察曲线，你能确定小灯泡的电阻随电压怎样变化吗？为什么会发生这样的变化？请与同学交流你的看法。
由题意可知，导体铜柱的长度和横截面积可直接得出，铜的电阻率已知，因此可直接用电阻公式计算电阻。但接入方式不同，导体的长度和横截面积是不同的。
从以上计算可以看出，一定材料、一定几何形状的导体的电阻还与其接入电路的具体方式有关。
电阻（ 图 3-10）在生产生活中有着广泛的应用。 收音机的音量调节、音响混频控制台上可滑动的声音控制系统、一些台灯的亮度调节等，都要用到可变电阻。
高压电线绝缘子长期暴露在空气中，会因沉积灰尘污垢而漏电。所以，要在绝缘子表面涂一层釉，使之光滑而不易沾染污垢。同时，把它制成有一节节皱褶的形状，可增大漏电电流沿表面流过的距离，增大绝缘子的电阻，减少漏电（ 图 3-11）。
人体也是导体，其电阻会受环境影响而发生变化。干燥的皮肤在低电压下电阻很大；当电压较高、皮肤潮湿时，人体电阻会变小，触电后电流很容易达到危险水平，对人体造成伤害甚至导致死亡。
随着技术的飞速发展，电子产品的集成化程度越来越高，对元器件的体积、性能等提出了更高要求。贴片电阻由于其体积小、稳定性好、精度高等优点，已逐步取代色环电阻等传统电阻。贴片电阻的阻值常用三位（或四位）数字表示（图 3-12），例如，“103”表示“10 000 Ω”，“5102”表示“51 000 Ω”。若有小数，则用 R 表示小数点位置，如“4R3”表示“4.3 Ω”，“R100”表示“0.100 Ω”。
某滑动变阻器的结构如图 3-13 所示，A、B 是绕在绝缘筒上的电阻丝的两个接线柱，C、D 是金属杆的两个接线柱。电阻丝上能够与滑片 P 接触的地方的绝缘漆已被刮去，使滑片 P 能把金属杆与电阻丝连接起来。把A 和 C 接线柱接入电路中，当滑片 P 由 B 向 A 移动时，接入电路的电阻将由大变小，这是为什么？你是否可以设计出另外几种连接方案，使滑片 P 移动时接入电路的电阻由大变小？
根据滑动变阻器的结构特点，金属杆的电阻可忽略而视为导线。当将 A、B 中的一端与 C、D 中的一端相连时，移动滑片 P 可改变接入电路中的电阻丝的长度，从而改变电阻。滑动 P 时，接入电路中的电阻丝越长，则接入电路中的电阻就越大，反之越小。
将 A 和 C 接线柱接入电路中，实际接入电路的电阻为 PA 段，当 P 向 A 端滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电路中的电阻由大变小。
同理，还有三种连接方案可达到这一目的：①将 A 和 D 接线柱接入电路中，P 向 A滑动；②将 B 和 C 接线柱接入电路中，P 向 B 滑动；③将 B 和 D 接线柱接入电路中， P向 B 滑动。
只有当滑动变阻器的滑片滑动时，接入电路中的电阻丝长度发生了改变，滑动变阻器接入电路的方式才是正确的。请判断：只将 C、D 端接入电路是否正确？只将 A、B 端接入电路呢？
相关课件
高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第1节 电流教学演示课件ppt： 这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册<a href="/wl/tb_c4002922_t3/?tag_id=26" target="_blank">第1节 电流教学演示课件ppt</a>，共24页。PPT课件主要包含了第1节电流，情境导入，讲授新课，电流的形成，电流的方向与大小，典例精析，科学书屋，小节练习等内容，欢迎下载使用。
鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电阻教学ppt课件： 这是一份鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电阻教学ppt课件，共1页。
鲁科版 (2019)必修 第三册第3章 恒定电流第2节 电阻完美版课件ppt： 这是一份鲁科版 (2019)必修 第三册第3章 恒定电流第2节 电阻完美版课件ppt，共26页。PPT课件主要包含了控制变量法，二电阻定律，决定式，定义式，电流与电压，线性元件，非线性元件，四电阻的应用，一上一下限流接法，一上两下分压接法等内容，欢迎下载使用。
