粵教版物理選修3-1三維設(shè)計(jì) 21探究決定導(dǎo)線電阻的因素(可自主編輯)

1、結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康挠脤?shí)驗(yàn)的方法測(cè)量金屬材料的電阻率，在測(cè)量過(guò)程中注意用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)量金屬材料的電阻率，在測(cè)量過(guò)程中注意電路的選擇和電表的選擇。電路的選擇和電表的選擇。自讀教材自讀教材抓基礎(chǔ)抓基礎(chǔ) 第一節(jié)第一節(jié) 探究決定導(dǎo)線電阻的因素探究決定導(dǎo)線電阻的因素電阻定律的實(shí)驗(yàn)探究電阻定律的實(shí)驗(yàn)探究結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)3實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材_ (3 V)、直流電流表、直流電流表(00.6 A)、_ (03 V)、_ (010 )、米尺、米尺、_、不、不同合金制成的導(dǎo)線若干、開(kāi)關(guān)同合金制成的導(dǎo)線若干、開(kāi)關(guān)1只、導(dǎo)線若干。只、導(dǎo)線

2、若干?？刂谱兞靠刂谱兞?材料材料橫截面積橫截面積長(zhǎng)度長(zhǎng)度電源電源直流電壓表直流電壓表滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器螺旋測(cè)微器螺旋測(cè)微器結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)(1)導(dǎo)體的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大。導(dǎo)體的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大。()(2)導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小。導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小。()(3)材料相同的導(dǎo)體，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，橫截面積越小，電阻越材料相同的導(dǎo)體，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，橫截面積越小，電阻越大。大。()學(xué)后自檢學(xué)后自檢(判一判判一判) 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)跟隨名師跟隨名師 解疑難解疑難 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一

3、頁(yè)特別提醒特別提醒誤差來(lái)源于電流表的分壓，分壓越少，誤差誤差來(lái)源于電流表的分壓，分壓越少，誤差越小，所以該電路適合測(cè)量大電阻，即越小，所以該電路適合測(cè)量大電阻，即 RRA。結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)特別提醒特別提醒誤差來(lái)源于電壓表的分流作用，分流越小，誤差來(lái)源于電壓表的分流作用，分流越小，誤差越小，所以該電路適合測(cè)量小電阻，即誤差越小，所以該電路適合測(cè)量小電阻，即RRV。結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)2滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(1)結(jié)構(gòu)：如圖結(jié)構(gòu)：如圖213所示，甲、乙分別是滑動(dòng)變阻器的所示，甲、乙分別是滑動(dòng)變阻器的實(shí)物圖和原理圖。實(shí)物圖和原理圖。AB是一金屬桿，其電阻為零，是一金屬桿

4、，其電阻為零，CD是電阻率是電阻率較大、長(zhǎng)度較長(zhǎng)的電阻絲，纏繞在陶瓷管上，匝與匝之間是絕較大、長(zhǎng)度較長(zhǎng)的電阻絲，纏繞在陶瓷管上，匝與匝之間是絕緣的，有兩條比較光亮的線，是被刮掉絕緣層的部分，緣的，有兩條比較光亮的線，是被刮掉絕緣層的部分，P是滑是滑片，上端與金屬桿連接，下端與電阻絲連接。片，上端與金屬桿連接，下端與電阻絲連接。圖圖213 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)(2)兩種接法：兩種接法：結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)3螺旋測(cè)微器螺旋測(cè)微器(1)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：螺旋測(cè)微器螺旋測(cè)微器(如圖如圖214所示所示)是一種測(cè)量長(zhǎng)度的儀器，是一種測(cè)量長(zhǎng)度的儀器，又叫千分尺，用它測(cè)量長(zhǎng)度可以精確到又

5、叫千分尺，用它測(cè)量長(zhǎng)度可以精確到0.01 mm。圖圖214螺旋測(cè)微器螺旋測(cè)微器 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)(2)讀數(shù)方法：讀數(shù)方法：測(cè)量值固定刻度測(cè)量值固定刻度B上的整毫米數(shù)上的整毫米數(shù)0.5 mm(判斷半刻度判斷半刻度是否露出，未露出時(shí)為是否露出，未露出時(shí)為0)0.01 mm可動(dòng)刻度上對(duì)齊的格數(shù)可動(dòng)刻度上對(duì)齊的格數(shù)(估讀估讀)。結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)學(xué)后自檢學(xué)后自檢(小試身手小試身手) 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)解析：解析：選選D滑動(dòng)變阻器有分壓和限流兩種接法，此題滑動(dòng)變阻器有分壓和限流兩種接法，此題是限流接法，在限流時(shí)接入的兩個(gè)接線柱為上面一個(gè)，下面一是限流接法

6、，在限流時(shí)接入的兩個(gè)接線柱為上面一個(gè)，下面一個(gè)，故個(gè)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)下端接錯(cuò)誤；當(dāng)下端接b時(shí)向右移動(dòng)，電阻變小，電流變時(shí)向右移動(dòng)，電阻變小，電流變大，故大，故 B、C 錯(cuò)誤；當(dāng)下端接錯(cuò)誤；當(dāng)下端接a時(shí)向右移動(dòng)，電阻變大，電流時(shí)向右移動(dòng)，電阻變大，電流變小，故變小，故D 正確。正確。結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)2分別用圖分別用圖216所示的所示的(a)、(b)兩種電路測(cè)量同一未兩種電路測(cè)量同一未知電阻的阻值。圖知電阻的阻值。圖(a)中兩表的示數(shù)分別為中兩表的示數(shù)分別為3 V、4 mA，圖，圖(b)中兩表的示數(shù)分別為中兩表的示數(shù)分別為4 V、3.9 mA，則待測(cè)電阻，則待測(cè)電阻Rx的真實(shí)值為的

7、真實(shí)值為()圖圖216A略小于略小于1 k B略小于略小于750 C略大于略大于1 k D略大于略大于750 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)3用螺旋測(cè)微器用螺旋測(cè)微器(千分尺千分尺)測(cè)小球直徑，示數(shù)如圖測(cè)小球直徑，示數(shù)如圖217所示，這時(shí)讀出的數(shù)值是所示，這時(shí)讀出的數(shù)值是_，單位是，單位是_。圖圖217 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)解析：解析：主尺讀數(shù)為主尺讀數(shù)為8.000 mm，半毫米刻度線未露出，無(wú)，半毫米刻度線未露出，無(wú)讀數(shù)。再?gòu)目蓜?dòng)刻度上讀出整刻度數(shù)讀數(shù)。再?gòu)目蓜?dòng)刻度上讀出整刻度數(shù)0.460 mm，千分位估讀，千分位估讀數(shù)為數(shù)為0.008 m

8、m。三者讀數(shù)相加即得小球的直徑：。三者讀數(shù)相加即得小球的直徑：(8.0000.4600.008)mm8.468 mm。(8.467 mm8.469 mm都對(duì)都對(duì))答案：答案：8.468 (8.467 8.469)mm結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)1電阻定律電阻定律(1)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)表明，均勻?qū)w的電阻內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)表明，均勻?qū)w的電阻R跟它的跟它的_成正比，跟它的成正比，跟它的_成反比，這就是電阻定律。成反比，這就是電阻定律。(2)公式：公式：_，式中，式中是比例常量，反映材料對(duì)導(dǎo)是比例常量，反映材料對(duì)導(dǎo)體電阻的影響。體電阻的影響。自讀教材自讀教材抓基礎(chǔ)抓基礎(chǔ) 電阻定律及電阻率電阻定律及電阻率長(zhǎng)

9、度長(zhǎng)度l橫截面積橫截面積S結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)2電阻率電阻率(1)物理意義：電阻率物理意義：電阻率是反映導(dǎo)體是反映導(dǎo)體_的物理量，的物理量，與導(dǎo)體的形狀、大小與導(dǎo)體的形狀、大小_，它的單位是，它的單位是_，國(guó)際符，國(guó)際符號(hào)是號(hào)是m。(2)電阻率與溫度的關(guān)系：實(shí)驗(yàn)表明，材料的電阻率隨溫電阻率與溫度的關(guān)系：實(shí)驗(yàn)表明，材料的電阻率隨溫度的變化而改變，金屬的電阻率隨溫度的升高而度的變化而改變，金屬的電阻率隨溫度的升高而_。有。有些合金如錳銅合金和鎳銅合金的電阻率受溫度的影響很小，可些合金如錳銅合金和鎳銅合金的電阻率受溫度的影響很小，可用來(lái)制作用來(lái)制作_。導(dǎo)電性能導(dǎo)電性能無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)歐姆米歐姆

10、米增大增大標(biāo)準(zhǔn)電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)(1)金屬電阻隨溫度變化的原因是熱脹冷縮導(dǎo)致金屬電阻金屬電阻隨溫度變化的原因是熱脹冷縮導(dǎo)致金屬電阻的長(zhǎng)短和橫截面積發(fā)生變化，所以金屬的電阻隨溫度變化的幅的長(zhǎng)短和橫截面積發(fā)生變化，所以金屬的電阻隨溫度變化的幅度不大。度不大。()(2)溫度變化導(dǎo)致金屬電阻變化的原因是金屬的電阻率隨溫度變化導(dǎo)致金屬電阻變化的原因是金屬的電阻率隨溫度變化。溫度變化。()(3)金屬導(dǎo)線對(duì)折或拉伸后電阻發(fā)生變化的原因不是電阻金屬導(dǎo)線對(duì)折或拉伸后電阻發(fā)生變化的原因不是電阻率的變化，而是導(dǎo)線長(zhǎng)度、橫截面積的變化。率的變化，而是導(dǎo)線長(zhǎng)度、橫截面積的變化。()學(xué)后自檢學(xué)

11、后自檢(判一判判一判) 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)跟隨名師跟隨名師 解疑難解疑難 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)圖圖218 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)2電阻與電阻率的區(qū)別與聯(lián)系電阻與電阻率的區(qū)別與聯(lián)系結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)特別提醒特別提醒各種材料的電阻率一般都隨溫度的變化而變各種材料的電阻率一般都隨溫度的變化而變化?；?1)金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。(2)半導(dǎo)體半導(dǎo)體(熱敏電阻熱敏電阻)的電阻率隨溫度的升高而減小。的電阻率隨溫度的升高而減小。結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)(好題共享好題共享選自魯科版教材選自魯科版教材)

12、如圖如圖219所示，把一個(gè)長(zhǎng)方體銅柱的所示，把一個(gè)長(zhǎng)方體銅柱的ab端、端、cd端、端、ef端分別接入電路，銅的電阻率為端分別接入電路，銅的電阻率為，計(jì)算接入電路中的電阻各，計(jì)算接入電路中的電阻各是多大。是多大。學(xué)后自檢學(xué)后自檢(小試身手小試身手) 圖圖219 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)答案：答案：見(jiàn)解析見(jiàn)解析結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè) 電阻定律的應(yīng)用電阻定律的應(yīng)用結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)典題例析典題例析 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)答案答案D結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)探規(guī)尋律探規(guī)尋律 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)2

13、某金屬導(dǎo)線的電阻率為某金屬導(dǎo)線的電阻率為，電阻為，電阻為R，現(xiàn)將它均勻拉長(zhǎng)，現(xiàn)將它均勻拉長(zhǎng)到直徑為原來(lái)的一半，那么該導(dǎo)線的電阻率和電阻分別變?yōu)榈街睆綖樵瓉?lái)的一半，那么該導(dǎo)線的電阻率和電阻分別變?yōu)?)A4和和4RB和和4RC16和和16R D和和16R解析：解析：選選D導(dǎo)體的電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，溫度一導(dǎo)體的電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，溫度一定時(shí)電阻率是不變的。導(dǎo)線拉長(zhǎng)后，直徑變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則定時(shí)電阻率是不變的。導(dǎo)線拉長(zhǎng)后，直徑變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則橫截面積為原來(lái)的橫截面積為原來(lái)的1/4，因總體積不變，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的，因總體積不變，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，倍，由電阻定律計(jì)算可知電阻變?yōu)樵瓉?lái)的由電阻定

14、律計(jì)算可知電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍。倍。跟蹤演練跟蹤演練 結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)1如圖如圖2110所示，所示，P 是一個(gè)表面是一個(gè)表面鍍有很薄金屬膜的長(zhǎng)陶瓷管，其長(zhǎng)度為鍍有很薄金屬膜的長(zhǎng)陶瓷管，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為直徑為D，鍍膜的厚度為，鍍膜的厚度為d。管兩端有導(dǎo)電。管兩端有導(dǎo)電金屬箍金屬箍M、N?，F(xiàn)把它接入電路中，測(cè)得它?，F(xiàn)把它接入電路中，測(cè)得它典題例析典題例析 電阻率的計(jì)算電阻率的計(jì)算圖圖2110 的兩端電壓為的兩端電壓為U，通過(guò)它的電流為，通過(guò)它的電流為I，則金屬膜的電阻為，則金屬膜的電阻為_(kāi)，鍍膜材料電阻率的計(jì)算式為，鍍膜材料電阻率的計(jì)算式為_(kāi)。結(jié)結(jié) 束束首 頁(yè)末 頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥圖圖2111 由歐姆定律可得由歐姆定律可得R_將膜層展開(kāi)，如圖將膜層展開(kāi)，如圖2111所示，則膜層等效所示，則膜層等效為一電阻，其長(zhǎng)為為一電阻，其長(zhǎng)為_(kāi)，橫截面積為，橫截面積為_(kāi)由電阻定律得由電阻定律得R_，則，則_。結(jié)結(jié) 束束首