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1、第第2节电阻节电阻2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三21知道电阻定律,并能进行有关计算知道电阻定律,并能进行有关计算2理解电阻率的概念理解电阻率的概念3体体会会控控制制变变量量的的科科学学探探究究方方法法和和认认识识科科学学收收集集实实验验数数据据的重要性的重要性2021/8/11 星期三32021/8/11 星期三41用用电电流流表表可可测测量量通通过过导导体体的的_,用用电电压压表表可可测测量量导体两端的导体两端的_【答案】【答案】电流电压电流电压2电流形成的条件:保持导体两端存在电流形成的条件:保持导体两端存在_【答案】【答案】电压电压2021/8/11 星期三53电
2、路中有一段导体,给它加上电路中有一段导体,给它加上3 V的电压,通过它的电流的电压,通过它的电流为为2 mA,由初中我们学习欧姆定律可知这段导体的电阻为,由初中我们学习欧姆定律可知这段导体的电阻为_.【答案】【答案】1.5103 2021/8/11 星期三62021/8/11 星期三71什么叫电阻?什么叫电阻?2怎样用伏安法探究影响导线电阻的因素?怎样用伏安法探究影响导线电阻的因素?3电阻定律的内容是什么?电阻定律的内容是什么?4什么是电阻率?一般金属的电阻率与温度的关系怎样?什么是电阻率?一般金属的电阻率与温度的关系怎样?2021/8/11 星期三82021/8/11 星期三9一、探究影响导
3、线电阻的因素一、探究影响导线电阻的因素1电电阻阻:导导体体具具有有二二重重性性,内内有有大大量量的的自自由由电电荷荷,定定向向移移动动时时形形成成 ,但但自自由由电电荷荷的的定定向向移移动动并并不不是是畅畅通通无无阻阻的的,导线中对电流的导线中对电流的 作用,叫做电阻作用,叫做电阻2伏伏安安法法测测电电阻阻:用用电电压压表表测测出出导导线线两两端端的的电电压压,用用电电流流表表测测出出导导线线中中的的电电流流,代代入入公公式式 来来求求导导线线电电阻阻的的方方法,叫做伏安法法,叫做伏安法电流电流阻碍阻碍RU/I2021/8/11 星期三103探探究究影影响响电电阻阻的的因因素素:为为了了确确定
4、定到到底底是是哪哪些些因因素素影影响响电电阻阻以以及及它它们们是是如如何何影影响响电电阻阻的的,必必须须用用 法法进进行行研研究,具体做法:究,具体做法:(1)同同种种材材料料、同同样样的的长长度度,测测量量不不同同粗粗细细的的导导线线的的电电阻阻,研究电阻与研究电阻与 的关系;的关系;(2)同同种种材材料料、同同样样的的粗粗细细,测测量量不不同同长长度度的的导导线线的的电电阻阻,研究电阻与研究电阻与 的关系;的关系;(3)同同样样的的长长度度、同同样样的的粗粗细细,测测量量不不同同材材料料导导线线的的电电阻阻,研究电阻与研究电阻与 的关系的关系控制变量控制变量横截面积横截面积导线长度导线长度
5、导线材料导线材料2021/8/11 星期三114电阻定律:导体的电阻电阻定律:导体的电阻R跟导体的长度跟导体的长度l成成 比,跟比,跟导体的横截面积导体的横截面积S成成 比,还跟导体的材料有关公式:比,还跟导体的材料有关公式:,为材料的为材料的 ,反映导电性能的物理量,单位为,反映导电性能的物理量,单位为 m.5电阻率电阻率(1)意意义义:反反映映材材料料 强强弱弱的的物物理理量量,电电阻阻率率越越小,材料的导电性能越小,材料的导电性能越 (2)单位:单位:,符号:,符号:m.(3)决定因素:电阻率由导体的决定因素:电阻率由导体的 和和 决定决定正正反反电阻率电阻率导电性能导电性能强强欧姆欧姆
6、米米材料材料温度温度2021/8/11 星期三12(4)变化规律:当温度升高时,金属材料的电阻率增加,若变化规律:当温度升高时,金属材料的电阻率增加,若温度变化范围不大,温度变化范围不大,与与t之间近似存在之间近似存在 ;绝缘体和;绝缘体和半导体的电阻率半导体的电阻率 ,并且不是线性的,并且不是线性的【提示】【提示】导体的电阻是由导体本身的因素导体的电阻是由导体本身的因素(导体的材料、导体的材料、长度、横截面积等长度、横截面积等)决定的,跟导体两端的电压、导体中的电流决定的,跟导体两端的电压、导体中的电流无关无关线性关系线性关系减小减小2021/8/11 星期三13二、身边的电阻二、身边的电阻
7、1有有些些合合金金材材料料(如如锰锰铜铜合合金金)的的温温度度系系数数很很小小,表表明明电电阻阻几乎不受几乎不受 的影响,这种材料可用来做的影响,这种材料可用来做 电阻电阻2某某些些金金属属材材料料(如如铜铜)的的温温度度系系数数相相对对大大一一些些,可可用用来来做做电阻温度计电阻温度计3半半导导体体材材料料用用来来做做热热敏敏电电阻阻、光光敏敏电电阻阻,用用于于自自动动控控制制4电电阻阻的的种种类类:电电阻阻、电电阻阻(滑滑动动变变阻阻器器、电电位位器等器等)、敏感电阻等、敏感电阻等温度温度标准标准固定固定可调可调2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15一、对电阻及电阻率
8、的理解一、对电阻及电阻率的理解1对对电电阻阻概概念念的的理理解解:金金属属导导体体中中的的电电流流是是自自由由电电子子的的定定向向移移动动形形成成的的,自自由由电电子子在在定定向向移移动动时时不不断断和和正正离离子子发发生生碰碰撞撞,这这种种碰碰撞撞阻阻碍碍了了自自由由电电子子的的定定向向移移动动,自自由由电电子子不不断断把把定定向向移移动动的的动动能能转转化化为为正正离离子子热热运运动动的的动动能能,使使正正离离子子热热运运动动加加剧剧,温温度度升升高高,使使导导体体内内能能增增加加,电电阻阻就就是是表表示示这这种种阻阻碍碍作作用用的的物物理量理量2021/8/11 星期三162电阻率与电阻
9、的区别电阻率与电阻的区别电阻率电阻率电阻电阻R意义意义反映材料导电反映材料导电性质的好坏性质的好坏反映导体对电流的阻碍作用的大反映导体对电流的阻碍作用的大小小决定因素决定因素由材料和温度由材料和温度决定决定由材料、温度、导体的长度和横由材料、温度、导体的长度和横截面积共同决定截面积共同决定单位单位欧欧米米(m)欧欧()2021/8/11 星期三17(1)金金属属材材料料的的电电阻阻率率一一般般随随着着温温度度的的升升高高而而增增大大,随随温温度度的降低而减小的降低而减小(2)绝绝缘缘体体和和半半导导体体的的电电阻阻率率随随温温度度的的升升高高而而减减小小,并并且且变变化也不是线性的化也不是线性
10、的(3)电电阻阻率率是是反反映映导导体体材材料料导导电电性性能能的的物物理理量量,电电阻阻反反映映了了导导体体对对电电流流阻阻碍碍作作用用的的大大小小,因因此此,应应叙叙述述为为:导导体体材材料料的的电电阻率,导体的电阻阻率,导体的电阻2021/8/11 星期三181.关于导体和绝缘体的如下说法正确的是关于导体和绝缘体的如下说法正确的是()A导体对电流的阻碍作用等于零导体对电流的阻碍作用等于零B绝缘体接在电路中仍有极微小的电流通过绝缘体接在电路中仍有极微小的电流通过C自由电子定向移动时受到摩擦力是导体电阻的产生原因自由电子定向移动时受到摩擦力是导体电阻的产生原因D绝缘体的导电性能差,因此电阻率
11、很小绝缘体的导电性能差,因此电阻率很小【答案】【答案】B2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三202.用用电电器器离离电电源源L米米,线线路路上上的的电电流流为为I,为为使使在在线线路路上上的的电电压压不不超超过过U,已已知知输输电电线线的的电电阻阻率率为为.那那么么,输输电电线线的的横横截截面面积积的最小值是的最小值是()AL/RB2LI/UCU/LI D2UL/I【答案】【答案】B2021/8/11 星期三21三、导体的伏安特性曲线三、导体的伏安特性曲线1导导体体的的伏伏安安特特性性曲曲线线:用用纵纵坐坐标标表表示示电电流流I、横横坐坐标标表表示示电压电压U、画出的、画出
12、的IU图象,如右图所示图象,如右图所示2作用:直观地反映出导体中的电压与电流的关系作用:直观地反映出导体中的电压与电流的关系3特点:通过坐标原点的直线特点:通过坐标原点的直线2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三232021/8/11 星期三243.如如右右图图所所示示,图图线线和和图图线线所所表表示示的的电电阻阻值值分分别别是是()A4 和和2 B0.25 和和0.5 C4 k和和2 kD2.5104 和和5.0104【答案】【答案】C2021/8/11 星期三25四、电阻定律的应用四、电阻定律的应用滑动变阻器滑动变阻器1原理:利用改变连入电路的电阻丝长度来改变电阻原理:利
13、用改变连入电路的电阻丝长度来改变电阻2构构造造:下下图图甲甲所所示示,是是滑滑动动变变阻阻器器的的实实物物图图,AB是是一一根根金金属属杆杆,其其电电阻阻可可视视为为零零,CD是是电电阻阻率率较较大大、长长度度较较长长的的电电阻阻丝丝,P是是滑滑片片,线线圈圈匝匝与与匝匝之之间间是是彼彼此此绝绝缘缘的的,变变阻阻器器上上有有两两条条发发光光的的“线线”,是是绝绝缘缘漆漆被被刮刮掉掉的的部部分分,能能将将AB杆杆与与电电阻阻丝丝连连通通若若只只将将CD直直接接接接入入电电路路中中,电电阻阻是是整整个个电电阻阻丝丝的的电电阻阻,是是一个定值,滑动变阻器就起不到改变电阻的作用一个定值,滑动变阻器就起
14、不到改变电阻的作用2021/8/11 星期三263连接方法:要使滑动变阻器起限流作用时,正确的连接连接方法:要使滑动变阻器起限流作用时,正确的连接方法是接方法是接A与与D或或B与与C或或A与与C或或B与与D,即,即“一上一下一上一下”如接如接A与与D,如下图乙,连入电路的电阻就是,如下图乙,连入电路的电阻就是DP部分,当将部分,当将P滑向滑向C端时,电阻变大端时,电阻变大2021/8/11 星期三27要使滑动变阻器起分压作用时,要将要使滑动变阻器起分压作用时,要将CD全部接入电路,另全部接入电路,另外再选择外再选择A或或B与负载相连后与与负载相连后与PC或或PD部分并联,如上图丙,滑部分并联,
15、如上图丙,滑动动P到不同位置,负载到不同位置,负载Rx与不同长度、不同阻值的电阻器并联,与不同长度、不同阻值的电阻器并联,得到不同的电压得到不同的电压2021/8/11 星期三284.如右图所示为滑动变阻器的原理示意图,下列说法中正如右图所示为滑动变阻器的原理示意图,下列说法中正确的是确的是()Aa和和b串联接入电路中,串联接入电路中,P向右移动时电流增大向右移动时电流增大Bb和和d串联接入电路中,串联接入电路中,P向右移动时电流增大向右移动时电流增大Cb和和c串联接入电路中,串联接入电路中,P向右移动时电流增大向右移动时电流增大Da和和c串联接入电路中,串联接入电路中,P向右移动时电流增大向
16、右移动时电流增大2021/8/11 星期三29【解析】【解析】滑动变阻器共有四个接线柱和一个滑片,金属滑动变阻器共有四个接线柱和一个滑片,金属杆上的两个接线柱杆上的两个接线柱(题图中的题图中的c和和d)与滑片与滑片P可视为同一个等电势可视为同一个等电势点,因此滑动变阻器问题的关键在于先认清串联接入电路的电点,因此滑动变阻器问题的关键在于先认清串联接入电路的电阻丝是哪一段阻丝是哪一段(看与电阻丝相连的两个接线柱看与电阻丝相连的两个接线柱a和和b是谁接入电路是谁接入电路),然后从滑片,然后从滑片P的移动方向判定接入电路的电阻丝是变长了还的移动方向判定接入电路的电阻丝是变长了还是变短了,再根据电阻定
17、律判定电阻是变大了还是变小了是变短了,再根据电阻定律判定电阻是变大了还是变小了2021/8/11 星期三30当当a和和c或或d接接入入电电路路且且P向向右右移移动动时时,串串联联接接入入电电路路的的有有效效电电阻阻丝丝增增大大,电电阻阻增增大大,电电流流减减小小,因因此此D错错,当当b和和c或或d接接入入电电路路且且P向向右右移移动动时时,接接入入电电路路的的有有效效电电阻阻丝丝变变短短,电电阻阻变变小小,电电流流变变大大,B、C都都对对当当a和和b串串联联接接入入电电路路时时,无无论论P向向何何方方移移动动,接接入入电电路路的的电电阻阻丝丝长长度度不不变变,电电阻阻不不变变,电电流流就就不不
18、变变,A错错【答案】【答案】BC2021/8/11 星期三312021/8/11 星期三32 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电电阻阻率率表表征征了了材材料料的的导导电电能能力力的的强强弱弱,由由导导体体的的材材料料决决定,且与温度有关定,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有有些些合合金金的的电电阻阻率率几几乎乎不不受受温温度度变变化化的的影影响响,可可用用来来制制成电阻温度计成电阻温度计2021/8/11 星期三33【答案】【答案】B2021/8/11 星期三3420
19、21/8/11 星期三35【解解析析】导导体体的的电电阻阻率率由由材材料料本本身身性性质质决决定定,并并随随温温度度而而变变化化,导导体体的的电电阻阻与与长长度度、横横截截面面积积有有关关,与与导导体体两两端端电电压压及及导导体体中中电电流流大大小小无无关关,A、B、C错错,电电阻阻率率反反映映材材料料的的导导电电性能,电阻率常与温度有关,性能,电阻率常与温度有关,D对对【答案】【答案】D2021/8/11 星期三36 一根粗细均匀的金属裸导线,若把它均匀拉长为原来一根粗细均匀的金属裸导线,若把它均匀拉长为原来的的3倍,电阻变为原来的倍,电阻变为原来的_倍,若将它截成等长的三段再倍,若将它截成
20、等长的三段再绞合成一根,它的电阻变为原来的绞合成一根,它的电阻变为原来的_倍倍(设拉长与绞合时设拉长与绞合时温度不变温度不变)2021/8/11 星期三37【答案】【答案】91/92021/8/11 星期三382021/8/11 星期三3921:电压恒定的电源与一根玻璃管中的水银柱组成电路,: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水银柱中通过的电流为0.1 A今将这些水银倒进另一根玻璃管今将这些水银倒进另一根玻璃管中,管的内径是原管的中,管的内径是原管的2倍重新与该电源组成电路后,问:流倍重新与该电源组成电路后,问:流过水银柱的电流为多少?过水银柱的电流为多少?20
21、21/8/11 星期三40【答案】【答案】1.6 A2021/8/11 星期三41 两根不同材料制成的均匀电阻丝,长度之比两根不同材料制成的均匀电阻丝,长度之比l1 l25 2,直径之比,直径之比d1 d22 1,给它们加相同电压,通过它们的电流之,给它们加相同电压,通过它们的电流之比比I1 I23 2,则它们的电阻率之比,则它们的电阻率之比1 2为多少?为多少?2021/8/11 星期三42【答案】【答案】16 152021/8/11 星期三432021/8/11 星期三4431:A、B两根完全相同的金属裸导线,如果把导线两根完全相同的金属裸导线,如果把导线A均均匀拉长到原来的匀拉长到原来的
22、2倍,导线倍,导线B对折后结合起来,则它们的电阻之对折后结合起来,则它们的电阻之比比RA RB为为_,然后分别加上相同的电压,相同时间内通,然后分别加上相同的电压,相同时间内通过导线横截面的电荷量之比过导线横截面的电荷量之比qA qB为为_2021/8/11 星期三45【答案】【答案】16 11 162021/8/11 星期三462021/8/11 星期三471关关于于电电阻阻的的计计算算式式RU/I和和决决定定式式Rl/S,下下列列说说法法中中正确的是正确的是()A导体的电阻与其两端电压成正比,与电流成反比导体的电阻与其两端电压成正比,与电流成反比B导体的电阻仅与导体长度、横截面积和材料有关
23、导体的电阻仅与导体长度、横截面积和材料有关C导体的电阻随工作温度变化而变化导体的电阻随工作温度变化而变化D对对一一段段确确定定的的导导体体来来说说,在在恒恒温温下下比比值值U/I是是恒恒定定的的,导体电阻不随导体电阻不随U或或I的变化而变化的变化而变化【答案】【答案】CD2021/8/11 星期三482质质量量相相同同的的两两根根铜铜导导线线,其其长长度度之之比比为为 3 5,则则它它们们的的电阻之比为电阻之比为()A3 5 B5 3C25 9 D9 25【答案】【答案】D2021/8/11 星期三493.一同学将变阻器与一个一同学将变阻器与一个6 V的电源,的电源,68 W的小灯泡的小灯泡L
24、及及开关开关S串联后接在串联后接在6 V的电源的电源E上,当上,当S闭合时,发现灯泡发亮,闭合时,发现灯泡发亮,按右图所示的接法,当滑片按右图所示的接法,当滑片P向右滑动时,灯泡将向右滑动时,灯泡将()A变暗变暗 B变亮变亮C亮度不变亮度不变 D可能烧坏灯泡可能烧坏灯泡【答案】【答案】B2021/8/11 星期三502021/8/11 星期三51【答案】【答案】A2021/8/11 星期三525甲甲、乙乙两两根根保保险险丝丝均均为为同同种种材材料料制制成成,直直径径分分别别是是d10.5 mm和和d21 mm,熔熔断断电电流流分分别别为为2.0 A和和6.0 A把把以以上上两两根根保保险险丝丝
25、各各取取等等长长一一段段并并联联后后再再接接入入电电路路中中,允允许许通通过过的的最最大大电电流是流是()A6.0 A B7.5 AC10.0 A D8.0 A2021/8/11 星期三53【答案】【答案】B2021/8/11 星期三546.如右图所示,一只鸟站在一条通电的铝质裸导线上已知如右图所示,一只鸟站在一条通电的铝质裸导线上已知导线的横截面积为导线的横截面积为185 mm2,导线上通过的电流为,导线上通过的电流为400 A,鸟的,鸟的两爪间的距离为两爪间的距离为5 cm,求鸟两爪间的电压,求鸟两爪间的电压(已知已知铝铝2.9108 m)2021/8/11 星期三55【答案】【答案】3.12103 V2021/8/11 星期三562021/8/11 星期三57