高中物理选修3 1 导体的电阻课件.ppt

1、 CCTV -每周质量报告每周质量报告 消息引用检验负责人的话：消息引用检验负责人的话：“不合格产品中，不合格产品中，大部分存在电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，大部分存在电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜。再一个就是铜材质使用了再生铜或含杂质很多的铜。再一个就是铜材质量合格，但把截面积缩小了，买量合格，但把截面积缩小了，买2.52.5平方（毫米）的线，平方（毫米）的线，拿到手的线可能是拿到手的线可能是1.51.5或或1.51.5多一点的，载流量不够。另多一点的，载流量不够。另一个问题是绝缘层质量不合格，用再生塑料制作电线一个问题是绝缘层质量不合格，用再生塑

2、料制作电线外皮，电阻率达不到要求外皮，电阻率达不到要求上述讲话中体现了那些物理原理？上述讲话中体现了那些物理原理？Unit2恒定电流恒定电流请一个同学来观察两个灯泡，判断一下哪个发光强一些？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？导体的电阻与哪些因素有关？与粗细有关与粗细有关与长度有关与长度有关一、决定导体一、决定导体电阻电阻大小的因素有那些？大小的因素有那些？与材料有关与材料有关与横截面积与横截面积导体的电阻与导体的导体的电阻与导体的长度、长度、横横截面积截面积和和材料材料三个因素都有关三个因素都有关系，我们需要采取什么实验方系，我们需要采取什么实验方法去

3、研究？法去研究？若若 时，采用电流表内接法时，采用电流表内接法XRARXRVR若若 时，采用电流表外接法。时，采用电流表外接法。AV（4）实验仪器）实验仪器同种材料，同种材料，S一定，一定，改变改变L（6次），测次），测R（伏安法。也可以（伏安法。也可以保持电流不变，测保持电流不变，测电压）列表记录实电压）列表记录实验数据。验数据。（或（或U/L）RL（图像法）（图像法）AV通过计算通过计算R/L（或（或U/L）之比）之比，如果是常量，说明，如果是常量，说明Rl（计算法）（计算法）ABCDEF同种材料，同种材料，L一定，改变一定，改变S（6次），测次），测R（伏安法）（伏安法）列表记录实验数据

4、。列表记录实验数据。R1/S（图像法）（图像法）通过计算通过计算RS乘积为一常乘积为一常量，说明量，说明R1/S（计算法）（计算法）SR1ykxSLR SLkR LRSk L1、R1L1、R1L1、R1L1、R1 1.导体的电阻导体的电阻R与长度与长度L的关系的关系1nRR 1nLL LLRR11LR 讨论：讨论：1 12 23 3n nS0R0R=R0/nnS0SR100SSRRnRR00nSS 2.2.导体的电阻导体的电阻R与横截面积与横截面积S的关系的关系SLkR 实验探究实验探究 同种材料同种材料横截面积横截面积S相同相同长度长度L相相同同不同材料不同材料S相同相同L相同相同LR SR

5、1SLR SLkR k由导体材料由导体材料决定决定SLR电阻定律电阻定律1.内容：内容：同种材料的导体同种材料的导体,其电阻其电阻R与它的长度与它的长度L成正比成正比,与它的与它的横截面积横截面积S成反比成反比;导体电阻与构成它的材料有关导体电阻与构成它的材料有关.2.表达式表达式:SLR理论推导理论推导电阻不同电阻不同电阻与电阻与材料有关材料有关几种导体材料的电阻率几种导体材料的电阻率你能从表中看出哪些信息：你能从表中看出哪些信息：1、_2、_ 3、_ 纯金属的电阻率较小纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。合金的电阻率较大。不同材料的导体电阻率不同。不同材料的导体电阻率不同。5.010-7

6、5.010-75.010-7镍铜合金镍铜合金4.410-74.410-74.410-7锰铜合金锰铜合金1.4410-71.010-70.8910-7铁铁7.1010-85.310-84.8510-8钨钨3.8010-82.910-82.6710-8铝铝2.0710-81.710-81.4310-8铜铜2.0710-81.610-81.4810-8银银100(m)20(m)0(m)温度温度阻阻率率金属材料的电阻率随温度的金属材料的电阻率随温度的升高升高而而增加增加材料材料电电2、电阻、电阻率与温度率与温度的关系的关系金属：金属：T半导体：半导体：T热敏电阻热敏电阻光敏电阻光敏电阻合金：合金：有些

7、几乎不随有些几乎不随t变化变化标准电阻标准电阻电阻温度计电阻温度计超导体超导体:某些材料当温度降低到一定温度时某些材料当温度降低到一定温度时=0R=0半导体的半导体的导电性能导电性能具有具有可控性可控性电阻率电阻率()（阅读课本（阅读课本P58-59）(1).超导现象超导现象 当温度降低到某一数值时，某些材当温度降低到某一数值时，某些材料的电阻突然减小到零，这种现象叫做超导现象。料的电阻突然减小到零，这种现象叫做超导现象。处于这种状态的物体叫做处于这种状态的物体叫做超导体超导体。(2).应用应用 （1）超导发电机超导发电机 （2）磁流体发电机磁流体发电机 （3）超导输电线路超导输电线路 （4）

8、超导磁悬浮列车超导磁悬浮列车 （5）超导计算机超导计算机 表表 4.1 几种常用材料在几种常用材料在20 C时的电阻率时的电阻率 4.410 5.010 1.010 10 10 10 10锰铜锰铜康铜康铜镍铬合金镍铬合金电木电木橡胶橡胶 1.610 1.710 2.710 5.310 1.010银银铜铜铝铝钨钨铁铁 /(W W m)材材 料料 /(W W m)材材 料料8888777610141316 3.导体、绝缘体、半导体导体、绝缘体、半导体（1）10 5 W W m 的物体叫做的物体叫做绝缘体绝缘体。（3）导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体

9、。半导体。2、理论和实验依据：、理论和实验依据：3、三种表述：、三种表述：1、研究内容、研究内容：导体中的电阻跟哪些因素有关系导体中的电阻跟哪些因素有关系。4、适用条件：、适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体，或浓度均温度一定，粗细均匀的金属导体，或浓度均匀的电解液。匀的电解液。（1）实验依据。利用控制变量法研究）实验依据。利用控制变量法研究R与与L、S的关系。的关系。（1）文字表述。同种材料的导体，其）文字表述。同种材料的导体，其电阻电阻R 跟它的跟它的长度长度L成成正正比比,跟它的跟它的横截面积横截面积S成成反反比比导体电阻与构成它的材料有关。导体电阻与构成它的材料有关。（2）公式表述。

10、）公式表述。SLR（3）图像表述。）图像表述。RLORS-1O（2）理论推导。利用串、并联电路的特点推导）理论推导。利用串、并联电路的特点推导R与与L、S的关系。的关系。是比例常数，它与导体的材料和温度有关，反映是比例常数，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。了材料的导电性能，称为材料的电阻率。2、度量方式：、度量方式：4、矢量标量：标量、矢量标量：标量3、决定因素：导体本身的性质决定。、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。、引入目的：反映了导体对电流的阻碍作用。国际单位制中国际单位制中 欧姆欧姆（）IUR SlR5、单位换算：

11、、单位换算：WWW6310k10M16、测量方法：伏安法等。、测量方法：伏安法等。反映了导体导电能力好坏的性质。反映了导体导电能力好坏的性质。lRS由导体材料和温度两个因素决定。由导体材料和温度两个因素决定。欧姆欧姆米米（加上长度和直径的测量）（加上长度和直径的测量）R2R1电流方向电流方向材料相同材料相同厚度相同厚度相同上表面是正方形上表面是正方形两两个个导导体体R1=R2 hhLLSLR1本堂总结本堂总结 知识内容：知识内容：科学探研方法：科学探研方法：电阻定律电阻定律SLR电阻率电阻率 反映材料导电性能，反映材料导电性能，与材料和温度有关。与材料和温度有关。理论探研理论探研实验验证实验验

12、证科学研究的一般程序：科学研究的一般程序：实验方法：控制变量法、多次测量减小误差实验方法：控制变量法、多次测量减小误差 数学方法：用数学公式来表示物理规律数学方法：用数学公式来表示物理规律A组能力训练题组能力训练题11.根据电阻定律，电阻率根据电阻定律，电阻率 对于温度一定对于温度一定LRS 的某种金属来说，它的电阻率的某种金属来说，它的电阻率 ()A.跟导线的电阻成正比跟导线的电阻成正比 B.跟导线的横截面积成正比跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比跟导线的长度成反比 D.由所用金属材料的本身特性决定由所用金属材料的本身特性决定A组能力训练题组能力训练题22.滑动变阻器的原理如图所示

13、，则下列说法中正确的滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是是 （）A.若将若将a、c两端连在电路中，则当滑片两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，向右滑动时，变阻器的阻值增大变阻器的阻值增大B.若将若将a、d两端连在电路中，则当滑片两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，向右滑动时，变阻器的阻值减小变阻器的阻值减小C.若将若将b、c两端连在电路中，则当滑片两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，向右滑动时，变阻器的阻值增大变阻器的阻值增大D.若将若将a、b两端连在电路中，两端连在电路中，则当滑片则当滑片OP向右滑动时，向右滑动时，变阻器的阻值不变变阻器的阻值不变 OPdbacA组能力

14、训练题组能力训练题33.电路中有一段金属丝长为电路中有一段金属丝长为L，电阻为，电阻为R，要使，要使电阻变为电阻变为4R，下列可行的方法是，下列可行的方法是 ()A.将金属丝拉长至将金属丝拉长至2L B.将金属丝拉长至将金属丝拉长至4LC.将金属丝对折后拧成一股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将金属丝两端的电压提高到原来的4倍倍A组能力训练题组能力训练题44.一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径为为d，电阻为，电阻为R，如果把它拉成直径为，如果把它拉成直径为d/4的均的均匀细丝，电阻值将变为（匀细丝，电阻值将变为（）AR/16

15、B16R C256R DR/64 A组能力训练题组能力训练题55.有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡灯丝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接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是（是（）A.灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P=I2R，电灯变亮，电灯变亮B.灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P=I2R，电灯变暗，电灯变暗C.灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据P=U2/R，电灯变亮，电灯变亮D.灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据灯丝电阻

16、变大，它两端的电压不变，根据P=U2/R，电灯变暗，电灯变暗A组能力训练题组能力训练题66.两根完全相同的金属裸导线两根完全相同的金属裸导线A和和B，如果把，如果把导线导线A均匀拉长到原来的均匀拉长到原来的2倍，导线倍，导线B对折后拧对折后拧成一股，然后分别加上相同的电压，则它们的成一股，然后分别加上相同的电压，则它们的电阻之比电阻之比RA:RB为为_，相同时间内通过，相同时间内通过导体横截面的电荷量之比导体横截面的电荷量之比qA:qB为为_A组能力训练题组能力训练题77、用公式、用公式RU2/P求出求出“220V、40W”电灯泡灯电灯泡灯丝电阻为丝电阻为1210。用多用电表的欧姆档测得其电。

17、用多用电表的欧姆档测得其电阻只有阻只有90 ，下列说法正确的是，下列说法正确的是 ()A.两个电阻值相差悬殊是不正常的，两个电阻值相差悬殊是不正常的，定是测量定是测量时读数错误时读数错误B.两个电阻值不同是正常的，因为欧姆表测量电两个电阻值不同是正常的，因为欧姆表测量电阻时误差大阻时误差大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灯泡的功率写错了D两个阻值相差悬殊是正常的，两个阻值相差悬殊是正常的，1210 是正常是正常工作状态下电阻值工作状态下电阻值(温度较高温度较高)，90 是常温下的是常温下的阻值阻值B组能力训练题组能力训练题11

18、.关于材料的电阻率，下列说法中正确的是关于材料的电阻率，下列说法中正确的是 ()A.把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的率是原来的1/3B.金属的电阻率随温度的升高而增大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是反映材料导电性能好坏的物理量B组能力训练题组能力训练题22.一段长为一段长为L，电阻为，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉的均匀电阻丝，把它拉制成制成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其

19、电阻值为后把它们并联在一起，其电阻值为（）AR/3 B3R CR/9 DRB组能力训练题组能力训练题33.有四个阻值为有四个阻值为R的电阻全部使用，经过不同组的电阻全部使用，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可以获得的阻值为 ()A.4RB.2RC.RD.0.6RB组能力训练题组能力训练题44.白炽灯接在白炽灯接在220V电源上能正常发光，将其接电源上能正常发光，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，则下列说法正确的是()A.电流将逐渐变大电流将逐渐

20、变大B.电流将逐渐变小电流将逐渐变小C.每增加每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的电压而引起的电流变化量是相同的D每增加每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的电压而引起的电流变化量是减小的B组能力训练题组能力训练题55.甲乙两条铜导线质量之比甲乙两条铜导线质量之比M甲甲:M乙乙=4:1，长度，长度之比为之比为L甲甲:L乙乙=1:4，则其电阻之比，则其电阻之比R甲甲：R乙乙为为（）A1:1 B1:16 C64:1D1:64L甲甲:L乙乙=1:4，R甲甲：R乙乙=1:64S甲甲:S乙乙=16:1，B组能力训练题组能力训练题66.两导线长度之比为两导线长度之比为1 2，横截面积之比为，横截面积

21、之比为3 4，电阻率之比为，电阻率之比为5 6，则它们的电阻之，则它们的电阻之比为比为_。SLR .9534216512212121 SLSLRRB组能力训练题组能力训练题77.已知铜的电阻率小，合金的电阻率大，铂的电已知铜的电阻率小，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：连接电路的导线用材料：连接电路的导线用_，电炉的电阻丝，电炉的电阻丝用用_，电阻温度计用，电阻温度计用_，标准电阻用，标准电阻用_。B组能力训练题组能力训练题88.一根

22、长为一根长为0.5m的金属丝的金属丝,横截面积为横截面积为3.0mm2,在它两端加上在它两端加上0.15V的电压时的电压时,通过金属丝的电流通过金属丝的电流为为2.0A,该金属丝的电阻率为该金属丝的电阻率为 。075.0A0.2V15.0 IURm105.45.0103075.076 LRSB组能力训练题组能力训练题99.输出电压恒定的电源与一根玻璃管中的水银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柱组成电路，水银柱中通过的电流为0.1A，今，今将这些水银倒进另一根玻璃管中，管的内径是将这些水银倒进另一根玻璃管中，管的内径是原来的原来的2倍。重新与该电源组成电路，

23、则流过倍。重新与该电源组成电路，则流过水银柱的电流为水银柱的电流为_.B组能力训练题组能力训练题101243RR220V图（图（a）1243124312431243CABD图（图（b）10.有一只家用电熨斗，其电路结构如图（有一只家用电熨斗，其电路结构如图（a）所示，图中所示，图中1、2、3、4是内部是内部4个接线柱，改个接线柱，改变内部接线方式可使电熨斗获得低、中、高三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（个不同的温度档。图（b）是它的四种不同的）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接线方式，其中能获得低档温度的连接方式是图（图（b）中的）中的 ，能

24、获得高档温度的连接方，能获得高档温度的连接方式是图（式是图（b）中的）中的 。返回返回课堂互动讲练课堂互动讲练对电阻和电阻率的理解对电阻和电阻率的理解返回返回【思路点拨思路点拨】导体的电阻由导体的电阻由、l、S共同决定，共同决定，而而是由导体的材料和温度决定的是由导体的材料和温度决定的【精讲精析精讲精析】导体的电阻率由材料本身决定，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，则高而增大，则A、B、C错若导体温度升高时，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，其原因电阻增大，又不考虑体积和形状的变化，其

25、原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，则就是电阻率随温度的升高而增大产生的，则D选选项正确项正确【答案答案】D返回返回返回返回变式训练变式训练1关于电阻率的正确说法是关于电阻率的正确说法是()A电阻率电阻率与导体的长度与导体的长度l和横截面积和横截面积S有关有关B电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导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，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可用来制成电阻温度计返回返回返回返回 在相距在

26、相距40 km的的A、B两地架两条输电线，电两地架两条输电线，电阻共为阻共为800，如果在，如果在A、B间的某处发生短路，间的某处发生短路，这时接在这时接在A处的电压表示数为处的电压表示数为10 V，电流表的示，电流表的示数为数为40 mA，求：发生短路处距，求：发生短路处距A处有多远？处有多远？电阻定律的应用电阻定律的应用返回返回图图261返回返回返回返回【答案答案】12.5 km【规律总结规律总结】本题为应用部分电路欧姆定律和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出等效电路图，要明

27、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，不要搞错输电线的电阻，不要搞错返回返回图图262返回返回返回返回 测定金属的电阻率的实验中，金属导线测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约长约0.8 m，直径小于，直径小于1 mm，电阻在，电阻在5 左右，左右，实验步骤如下：实验步骤如下：(1)用米尺测量金属导线的长度，测三次，求出用米尺测量金属导线的长度，测三次，求出平均值平均值L，在金属导线的不同位置用，在金属导线的不同位置用_测测量直径，求出平均值量直径，求出平均值d.测定金属丝的电阻率测定金属丝的电阻率返回返回(2)

28、用伏安法测量金属导线的电阻用伏安法测量金属导线的电阻R.试把图试把图263中所给的器材连接成测量中所给的器材连接成测量R的合适的电路图中的合适的电路图中电流表的量程为电流表的量程为00.6 A，内阻接近，内阻接近1，电压表，电压表的量程为的量程为03 V，内阻为几千欧，电源的电动势，内阻为几千欧，电源的电动势为为6 V，变阻器的阻值为，变阻器的阻值为020，在闭合开关前，在闭合开关前，变阻器的滑动触点应处于正确位置变阻器的滑动触点应处于正确位置图图263返回返回(3)用上面测得的金属导线长度用上面测得的金属导线长度L、直径、直径d和电阻和电阻R，可根据电阻率的表达式可根据电阻率的表达式_算出所

29、测金算出所测金属的电阻率属的电阻率【自主解答自主解答】(1)金属导线的直径用螺旋测微金属导线的直径用螺旋测微器测量器测量(2)连电路图时，由于被测金属导线的电阻值较连电路图时，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在最大阻值处返回返回【答案】【答案】(1)螺旋测微器螺旋测微器(2)连线如图连线如图264所示所示图图264返回返回【规律总结规律总结】本题考查测定金属丝电阻率实本题考查测定金属丝电阻率实验的基本内容，要明确该实验的基

30、本操作步骤，验的基本内容，要明确该实验的基本操作步骤，特别注意线路的连接方式为特别注意线路的连接方式为“限流外接限流外接”，并，并要切实明白这样连接的原因要切实明白这样连接的原因返回返回课堂训练课堂训练2、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方向、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方向测量其电阻测量其电阻(1)Ra、Rb是否相等？是否相等？(2)如果不等，如果不等，Ra、Rb谁大？谁大？Ra、Rb比值是多少？比值是多少？（1）不等）不等(a)又短又又短又“胖胖”,(b)又长又又长又“瘦瘦”;Ra Rb（2）若）若1/4圆形金属片电阻为圆形金属片电阻为R0,则则(a)为两为两R0并联并联,Ra=R0/2;(b)为两电阻串联为两电阻串联,Rb=2 R0,所以所以Ra:Rb=1:4