高中物理 第3章 从电表电路到集成电路 3_3 探究电阻定律课件 沪科版选修3-1

1、,第3章,学案3 探究电阻定律,目标定位 1.掌握用控制变量法探究电阻定律的实验方法，并能用电阻定律解决有关问题. 2.掌握电阻的串联、并联和混联特点，熟练求解各种情况下电路的总电阻,内容索引,知识探究,达标检测,知识探究,1,一、探究电阻定律,1.在电学实验中，移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟什么因素有关？同是220 V的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟什么因素有关？电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟什么因素有关？,答案,长度 横截面积 与导体的材料有关,2.用多用电表分别测定下述导体的电阻，比较得出结论. (1)长度不同、横截面积相同的两根锰铜导线，电阻与长度有什么关系？,答案,与长度成正比，长度越长，电阻越大.,(2)长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金导线，电阻与横截面积有什么关系？,答案,与横截面积成反比，横截面积越大，电阻越小,(3)长度相同、横截面积也相同的锰铜导线和镍铬合金导线，电阻相同吗？,答案,材料不同，电阻不同,1.电阻定律 (1)内容：对同种材料的导体而言，导体的电阻跟它的 成正比，跟它的 成反比. (2)公式：R ，式中是

2、材料的电阻率，它与导体的 和温度有关，反映了材料的 性能. 2.电阻率 (1)概念：电阻率是反映导体 性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小 . (2)单位是欧姆米，符号为 .,长度,横截面积S,材料,导电,导电,无关,m,(3)电阻率与温度的关系 金属的电阻率随温度升高而 (可用于制造电阻温度计). 半导体和绝缘体的电阻率随温度的升高而 (半导体的电阻率随温度变化较大，可用于制做热敏电阻). 有些合金(如锰铜、镍铜)的电阻率几乎不受温度变化的影响(可用来制做 电阻). 当温度降低到 附近时，某些材料的电阻率突然减小到零成为超导体.,增大,减小,标准,绝对零度,白炽灯的灯丝断了，轻轻摇晃把断了的灯丝搭接上后，再接入电路时，会发现比原来更亮了，怎么解释这种现象？,答案,例1 目前集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，集成度越高，电子元件越微型化、越小.图1中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸远远小于R1的尺寸.通过两导体的电流方向如图所示，则关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是,图1,答案,解析,A.R1R2

3、B.R1R2 C.R1R2 D.无法确定,例2 关于电阻率的说法中正确的是 A.电阻率与导体的长度L和横截面积S有关 B.电阻率反映材料导电能力的强弱，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，可用来制作电阻温度计,答案,解析,电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度L和横截面积S无关，故A错，B对；,有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，故D错.,二、电阻的串联、并联,1.如图2所示是两个电阻的串联电路.请你利用欧姆定律和电压关系推导出R1、R2串联后的总电阻R总与R1、R2的关系.假如n个电阻串联，总电阻多大？,图2,答案,因为R1、R2两端的总电压U与R1、R2两端的电压U1、U2的关系为U总U1U2； 又因通过各电阻的电流相等，根据欧姆定律U总IR总，U1IR1，U2IR2可得：R总R1R2 若n个电阻串联：R总R1R2R3Rn.,2.如图3所示是两个电阻的并联电路.请你利用欧姆定律和电流关系推导出R1、R2并联后的总电阻R总与R1、R2的关系.假如n个电阻并联，总电

4、阻多大？,图3,答案,并联电路的总电流与各支路电流关系为I总I1I2， 各支路两端电压相等，,1.串联电路的特点 (1)I ，串联电路各处的电流 . (2)U ，串联电路两端的总电压等于各部分电压 . (3)R ，串联电路总电阻等于各部分电阻 . (4)串联电路中各电阻两端的电压跟它的电阻成 ，即有：,I1I2I3In,相等,U1U2U3Un,之和,R1R2R3Rn,之和,正比,_I.,2.并联电路的特点 (1)I ，并联电路的总电流等于各支路电流 . (2)U ，并联电路的总电压与各支路电压 .,I1I2I3In,之和,U1U2U3Un,相等,(3) ，并联电路的总电阻的倒数等于各部分电阻的倒数 . (4)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成 ，即有关系式 .,之和,反比,I1R1I2R2InRnU,3.并联电路的总电阻 其中任一支路的电阻，且小于其中最小的电阻. 4.多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大，电路总电阻也随之 .,小于,增大,试证明：n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的n分之一.,答案,例3 如图4所示的电路中，R18 ，R24 ，R36 ，R43 .,

5、图4,答案,14 ,解析,(1)求电路中的总电阻.,电路连接的特点是R3、R4并联后再和R1、R2串联，可根据串、并联电路的特点求解总电阻和流过每个电阻的电流.,(2)当加在电路两端的电压U42 V时，通过每个电阻的电流是多少？,答案,1 A 2 A,解析,针对训练 如图5所示的电路中，R12 ，R23 ，R34 .,图5,答案,解析,(1)电路的总电阻是多少？,(2)若流过电阻R1的电流I13 A，则通过R2、R3的电流分别为多少？干路电流为多少？,答案,2 A 1.5 A 6.5 A,解析,由于I1R1I2R2I3R3 所以I22 A I31.5 A 干路电流II1I2I3 (321.5) A6.5 A.,达标检测,2,1.(并联电路的特点)(多选)下列说法中正确的是 A.一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零 B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻 C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大 D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小,答案,解析,1,2,3,4,5,由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻

6、的阻值都要小且任一支路电阻增大时(其他支路不变)，总电阻也增大，所以A、B、C对，D错.,1,2,3,4,5,2.(串联电路规律的应用)(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中.已知R110 、R35 ，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则 A.电路中的电流为0.6 A B.电阻R2的阻值为20 C.三只电阻两端的总电压为21 V D.电阻R3两端的电压为4 V,答案,解析,1,2,3,4,5,三只电阻两端的总电压UI(R1R2R3)21 V，C对； 电阻R3两端的电压U3IR30.65 V3 V，D错.,1,2,3,4,5,3.(电阻定律R 的应用)一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流为I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为 A. B.U C.2U D.4U,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,4.(公式R 的计算)一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电阻变为原来的多少倍？若将它截成等长的三段再绞合成一根，它的电阻变为原来的多少？(设拉长与绞合时温度不变),答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,5.(电阻的串、并联)(多选)三个阻值都为R的电阻，它们任意连接、组合，得到的电阻值可能是 A.0.5R B.3R C.1.5R D.,1,2,3,4,答案,解析,5,本课结束,

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