高考物理 第1部分 第二章 第2节 电阻定律课件 新人教版选修31.ppt

第二章第2节理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点一知识点二知识点二知识点三知识点三随堂基础巩固随堂基础巩固课时跟踪训练课时跟踪训练考向一考向二［自学教材］［自学教材］ 1．相关因素的测量方法．相关因素的测量方法 (1)电阻丝横截面积的测量：电阻丝横截面积的测量：把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔例如铅笔)，用刻度，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积刻度尺刻度尺 2．实验探究．实验探究 (1)实验目的：探究导体电阻与长度、横截面积、实验目的：探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系材料的关系 (2)实验方法：控制变量法实验方法：控制变量法 (3)实验电路：如图实验电路：如图2－－2－－1所示图图2－－2－－1 (4)实验过程：实验过程： ①①在材料、横截面积相同的条件下，在在材料、横截面积相同的条件下，在A、、B间分别串间分别串联接入不同长度的导线，测量并比较联接入不同长度的导线，测量并比较A、、B间的电阻值。

间的电阻值 ②②在长度、材料相同的条件下，在在长度、材料相同的条件下，在A、、B间分别并联接间分别并联接入不同根数的导线，测量并比较入不同根数的导线，测量并比较A、、B间的电阻值间的电阻值 ③③在长度、横截面积相同的条件下，在在长度、横截面积相同的条件下，在A、、B间接入不间接入不同材料的导线，测量并比较同材料的导线，测量并比较A、、B间的电阻值间的电阻值 (5)结论：在材料、横截面积相同的条件下，导体的电结论：在材料、横截面积相同的条件下，导体的电阻与长度成正比；在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比；在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比；导体的电阻还与材料有关阻与横截面积成反比；导体的电阻还与材料有关[重点诠释重点诠释] (1)为减小测量所造成的误差，测量金属丝的直径时要取为减小测量所造成的误差，测量金属丝的直径时要取不同位置测量的平均值，电阻也要取多次测量的平均值不同位置测量的平均值，电阻也要取多次测量的平均值 (2)为防止温度对电阻率的影响，导线的通电电流不宜过为防止温度对电阻率的影响，导线的通电电流不宜过大，通电时间不宜过长，因此电压表量程选大，通电时间不宜过长，因此电压表量程选0～～3 V量程，安量程，安培表量程选培表量程选0～～0.6 A量程。

量程 (3)实物连线时不允许出现连线的交叉，同时注意仪表的实物连线时不允许出现连线的交叉，同时注意仪表的正负接线柱正负接线柱1．在．在“测定金属的电阻率测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的长度的实验中，待测金属导线的长度约为约为0.8 m，直径小于，直径小于1 mm，电阻在，电阻在5 Ω左右实验主要左右实验主要步骤如下：步骤如下：(1)用用______测量金属导线的长度测量金属导线的长度l，测，测3次，求出平均值；次，求出平均值；(2)在金属导线的在金属导线的3个不同位置上用个不同位置上用________测量直径测量直径d，，求出平均值；求出平均值；(3)用伏安法测量该金属导线的电阻用伏安法测量该金属导线的电阻R在方框中画出实在方框中画出实验电路图，并把图验电路图，并把图2－－2－－2中所给的器材连接成测量电路中所给的器材连接成测量电路安培表要求用安培表要求用0～～0.6 A量程，内阻约量程，内阻约1 Ω；伏特表要求用；伏特表要求用0～～3 V量程，内阻约几量程，内阻约几 kΩ；电源电压为；电源电压为6 V；滑动变阻器；滑动变阻器最大阻值最大阻值20 Ω在闭合开关前，滑动变阻器的滑动触点应。

在闭合开关前，滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置处于正确位置图图2－－2－－2(4)根据以上测量值，得到该金属的电阻率的表达式为根据以上测量值，得到该金属的电阻率的表达式为ρ＝＝________解析：解析：(1)用米尺测量金属导线的长度用米尺测量金属导线的长度l，测，测3次，求出平均值；次，求出平均值；(2)用螺旋测微器在金属导线的用螺旋测微器在金属导线的3个不同位置上测量直径个不同位置上测量直径d，求出，求出平均值；平均值；(3)在闭合开关前，限流电路滑动变阻器的滑动触点应处于电阻在闭合开关前，限流电路滑动变阻器的滑动触点应处于电阻最大的位置，电路图及实物连接图如图所示最大的位置，电路图及实物连接图如图所示[自学教材自学教材]正比正比反比反比 3．符号意义．符号意义 l表示导体沿电流方向的长度，表示导体沿电流方向的长度，S表示垂直电流方向的表示垂直电流方向的横截面积，横截面积，ρ是电阻率，表征材料的导电性能是电阻率，表征材料的导电性能 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匀的电解质温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。

溶液[重点诠释重点诠释] 两个公两个公式式区区别联系系R＝＝R＝＝区区别是是电阻的定阻的定义式，式，对于某一确定于某一确定导体其体其电阻并不随阻并不随电压、、电流流的的变化而化而变化，只是化，只是可由可由该式算出式算出电路中路中的的电阻阻是是电阻的决定式，阻的决定式，对于某于某导体的体的电阻的大小由阻的大小由导体体的材料、横截面的材料、横截面积、、长度共同决度共同决定定 两个公式两个公式区区别联系系R＝＝R＝＝区区别提供了一种提供了一种测R的方法：只的方法：只要要测出出U、、I就就可求出可求出R提供了一种提供了一种测导体体ρ的的方法：只要方法：只要测出出R、、l、、S就可求出就可求出ρ适用于适用于纯电阻阻元件元件适用于粗适用于粗细均匀的金均匀的金属属导体或体或浓度均匀的度均匀的电解液、等离子体解液、等离子体答案：答案：A [自学教材自学教材] 1．电阻率．电阻率 (1)意义：反映材料意义：反映材料 性能强弱的物理量性能强弱的物理量 (2)单位：单位： ，符号，符号 。

(3)决定因素：电阻率与材料和决定因素：电阻率与材料和 有关导电导电Ω·mρ温度温度2．导体、绝缘体和半导体．导体、绝缘体和半导体导体体绝缘体体半半导体体导电性能性能好好差差介于介于导体和体和绝缘体之体之间电阻率阻率(Ω·m)约10－－8～～10－－6约108～～101810－－5～～106导体体绝缘体体半半导体体实例例各种金属、各种金属、电解解质溶液等溶液等陶瓷、塑料、橡胶陶瓷、塑料、橡胶锗、硅、砷化、硅、砷化镓、、锑化化铟等等应用用导线等等固定固定导线的的绝缘子、子、导线保保护层、用、用电器外壳器外壳热敏敏电阻、光阻、光敏敏电阻、自阻、自动控制控制设备 [重点诠释重点诠释] 1．电阻率大小与温度的关系．电阻率大小与温度的关系 (1)金属的电阻率随温度升高而增大金属的电阻率随温度升高而增大 (2)绝缘体和半导体的电阻率随温度升高而减小，并且绝缘体和半导体的电阻率随温度升高而减小，并且变化不是线性的变化不是线性的 (3)有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻。

的影响，可用来制作标准电阻 (4)当温度降到－当温度降到－273 ℃附近时，有些材料的电阻率突附近时，有些材料的电阻率突然减小到零成为超导体然减小到零成为超导体2．电阻率与电阻的区别．电阻率与电阻的区别电阻率阻率ρ电阻阻R描述的描述的对象象材料材料导体体意意义反映材料反映材料导电性能的性能的好坏好坏反映反映导体体对电流的阻碍作流的阻碍作用的大小用的大小决定决定因素因素由材料和温度决定由材料和温度决定由材料、温度、由材料、温度、导体的体的长度和横截面度和横截面积共同决定共同决定单位位欧欧·米米(Ω·m)欧欧(Ω)3．关于电阻率，下列说法正确的是．关于电阻率，下列说法正确的是 (　　　　)A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好率越大，其导电性能越好B．材料的电阻率与温度有关，金属的电阻率随温度．材料的电阻率与温度有关，金属的电阻率随温度升高而减小升高而减小C．所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某．所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零个临界温度时，它的电阻率突然变为零D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它制作标准电阻常都用它制作标准电阻答案：答案： CD解析：解析：电阻率越大，导体的导电性能越差；对金属导电阻率越大，导体的导电性能越差；对金属导体，温度越高，电阻率越大。

体，温度越高，电阻率越大 [例例1]　　如图如图2－－2－－3所示，厚薄均所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长匀的矩形金属薄片边长ab＝＝2bc当将当将A与与B接入电压为接入电压为U(V)的电的电路中时，电流为路中时，电流为I；若将；若将C与与D接入电压为接入电压为U(V)的电路中，则的电路中，则电流为电流为 (　　　　)图图2－－2－－3[思路点拨思路点拨]　　两种接法导体的材料即电阻率不发生变化，两种接法导体的材料即电阻率不发生变化，但长度与横截面积均发生变化，先求出两种情况下导体的但长度与横截面积均发生变化，先求出两种情况下导体的电阻，然后再利用欧姆定律即可求出电流的大小电阻，然后再利用欧姆定律即可求出电流的大小[答案答案]　　A上例中若将金属薄片沿上例中若将金属薄片沿AB方向均匀地拉长到原来的方向均匀地拉长到原来的2倍，倍，然后再将然后再将AB接入电压为接入电压为U的电路中，则电流变为多大？的电路中，则电流变为多大？图图2－－2－－4测量液体的电阻率，工业上采用一种测量液体的电阻率，工业上采用一种称为称为“电导仪电导仪”的仪器，其中一个关键的仪器，其中一个关键部件如图部件如图2－－2－－5所示，所示，A、、B是两片是两片面积为面积为1 cm2的正方形铂片，间距为的正方形铂片，间距为d＝＝1 cm，把它们浸在待测液体中，，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压若通过两根引线加上一定的电压U＝＝6 V时，测出电流时，测出电流I＝＝1 μA，则这种液体的电阻率为多少？，则这种液体的电阻率为多少？图图2－－2－－5答案：答案：6×104 Ω·m。