资源简介

第二节 决定导体电阻大小的因素
第三章 恒定电流
学习目标
1. 理解电阻的大小与哪些因素有关，知道电阻定定律；
2.了解材料的电阻率的概念及其物理意义、单位位与温度的关系，形成物理观念；
3.猜想导体电阻的影响因素，了解猜想是一种常用的物理学研究方法；
4.经历探究决定导线电阻因素的过程，学习运用用控制变量法，认识科学探究的要素。
【温故知新】
一、欧姆定律
1.内容：导体中的电流I 跟导体两端的＿＿＿成正比，跟导体的＿＿＿成反比；
2.公式：＿＿＿＿；
3.伏安法：用电压表测量导体两端的电压，用电流表测量导体的电流，则导体的电阻为＿＿＿。
二、电阻
1.定义：物理学上，电阻是导体对电流的＿＿作用。
2.意义：导体电阻是导体本身的一种＿＿，它的大小与通电情况＿＿，只由＿＿＿＿＿决定。
电压U
电阻R
????＝????????
?
????＝????????
?
阻碍
性质
无关
自身的因素
一、影响电阻大小的因素
导体的电阻与＿＿有关
导体的电阻与＿＿＿＿有关
长度
横截面积
一、影响电阻大小的因素
导体的电阻与＿＿有关
材料
【结论】导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的＿＿、＿＿＿＿、＿＿有关。
①材料和横截面积相同的导线，长度越长，电阻越＿；
②材料和长度相同的导线，横截面积越小，电阻越＿；
③相同规格的铜、铝、铁导线，铜线的电阻最＿，铁线的电阻最＿。
大
大
如何探究定量关系呢？
长度
横截面积
材料
小
大
【实验与探究】
1.实验目的：定量探究导体的电阻R与导体的长度L、横截面积S、材料之间的关系。
2.实验设计：根据＿＿＿＿法的
要求，在BC之间接入不同规格的导线，
用＿＿＿测导线的电阻，分析数据，
得出结论。
决定导体电阻因素的定量关系
控制变量
伏安法
【实验与探究】
决定导体电阻因素的定量关系
3.实验记录：
【实验与探究】
决定导体电阻因素的定量关系
4.实验结论：
(1)对于同种材料的导体，在横截面积保持不变时，导体的电阻与导体的长度成＿＿，在长度保持不变时，
导体的电阻与导体的横截面积成＿＿；
(2)对于不同材料的导体，在导体的
长度和横截面积保持不变时，导体的电阻
与材料＿＿。
正比
反比
有关
【实验与探究】
决定导体电阻因素的定量关系
5.实验改进：
V
a
b
V
V
V
c
d
U∝R
(1) a与b
(2) a与c
(3) a与d
U ∝l
U ∝1/S
R ∝l
R ∝1/S
Ua ≠ Ud
a、b、c、d串联
R 与材料有关
abcd
二、电阻定律
1.内容：在一定温度下，均匀导体的电阻R与它的长度l成＿＿，与它的横截面积S成＿＿。
2.公式：＿＿＿＿＿，式中的比例常量ρ反映＿＿对导体电阻的影响，称为电阻率。
【说明】 本定律适用于温度一定时，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液。
正比
反比
????＝????????????
?
材料
【理论解释】
L1、R1
L1、R1
L1、R1
L1、R1
1.导体的电阻R与长度L的关系
一条长度为L、电阻为R的导体，可以看作由n段材料和横截面积相同、长度为L1、电阻为R1的导体串联而成。
L、R
【理论解释】
123
n
S0
R0
2.导体的电阻R与横截面积S的关系
有n条材料和长度相同、横截面积为S0、电阻为R0的导体并联组成一条横截面为S、电阻为R的导体。
R=R0/n
nS0
三、电阻率
1.意义：电阻率是一个反映材料＿＿＿＿的物理量；
2.定义：材料的电阻率在数值上等于用这种材料制成长度＿m，横截面积为＿m2的导体的电阻；
3.公式：＿＿＿＿；
4.单位：＿＿＿＿，符号是＿＿。
5.说明：电阻率跟导体的＿＿和＿＿有关
(1)纯金属的电阻率较＿，合金的电阻率较＿；
(2)金属的电阻率随温度的升高而＿＿。
导电性能
欧姆·米
Ω·m
小
大
增大
材料
温度
1
1
三、电阻率
例题:工业上经常用“电导仪”来测定液体的电阻率。它是把两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，而中间的液体即电阻的有效部分，如图所示。A、B是两片面积为1cm2的正方形铂片，间距d=1cm，把它们浸没在待测液体中，通过两根引线加上电压 U，当 U=6V时，测出电流I=1μA，那么这种液体的电阻率为多少?
解：
根据电阻定律，可得
????=????????????
?
根据欧姆定律，可得液体接入电路的电阻
????=????????
?
可得液体的电阻率
????=????????????＝????????????????=????×????×?????????????????×?????????????×????×??????????????????????=????×?????????????????????
?
【课堂练习】
1.一段长为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
2.一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
D
C
【课堂练习】
3. 在“测定金属丝电阻率”实验中，若粗估金属丝的电阻Rx约为3Ω，为尽可能减小误差，要求金属丝发热功率P<0.75W，备有的部分仪器有：
A.?6V电池组
B. 电流表(0?0.6A，内阻0.5Ω)
C. 电流表(0?3A，内阻0.01Ω)
D. 电压表(0?3V，内阻1kΩ)
E. 电压表(0?15V，内阻5kΩ)
F. 滑动变阻器(0?100Ω，额定电流1A)
G.滑动变阻器(0?20Ω，额定电流1A)
(1)上述器材中，应选的是＿＿＿＿＿＿＿(填字母)；
(2)画出实验电路图；
A
、B
、D
、G
A
S
R
Rx
A
V
B
D
G
【课堂练习】
4.如图所示，在相距l=40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为R=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U=10 V，电流表的示数为I=40 mA，求发生短路处距A处有多远？
A端到短路处的两根输电线的电阻Rx
解：
设发生短路处距离A处有x，由电阻定律得
AB两地输电线的电阻为R，由电阻定律得
则短路处与A处的距离
B

展开更多......

收起↑