2019_2020学年高中物理第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素学案粤教版选修3_.pdf
《2019_2020学年高中物理第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素学案粤教版选修3_.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019_2020学年高中物理第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素学案粤教版选修3_.pdf(16页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第一节 探究决定导线电阻的因素第一节 探究决定导线电阻的因素 学科素养与目标要求 物理观念 : 1.知道影响导体电阻的因素,掌握电阻定律.2.知道电阻率概念,知道常见金属导 体电阻率的大小排序.3.知道导体的电阻率和温度有关 科学探究:1.掌握探究影响导体电阻因素的方法,会设计测量电阻的电路.2.经过合作探究, 综合信息得出导体电阻与长度、横截面积的关系 科学思维:能用控制变量法探究导体电阻与长度、横截面积和材料的关系 一、电阻定律的实验探究 1电阻的测量伏安法: (1)原理:用电压表测出导线两端的电压U,用电流表测出通过导线的电流I,代入公式RU I 求出导线的电阻 (2)电路图(如图 1
2、所示) 图 1 2探究方法 : 控制变量法,例如探究导体的电阻与长度之间的关系时,需要保持横截面积和 材料不变,而只改变导体的长度 3探究过程: (1)保持材料和横截面积不变,探究导体的电阻与长度的关系,结论 : 电阻大小跟导体的长度 成正比 (2)保持材料和长度不变,探究导体电阻与横截面积的关系,结论 : 电阻大小跟导体的横截面 积成反比 (3)保持长度和横截面积不变,探究电阻与材料的关系,结论:不同材料的电阻不同 4实验结论电阻定律: (1)内容 : 均匀导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比,还跟导体的材 料有关 (2)公式:R,式中的是比例常量,反映材料对导体电阻的影响
3、,叫电阻率 l S 二、电阻率 1物理意义:反映了材料导电性能的好坏,电阻率越小,表示这种材料的导电性能越好 2决定因素:影响电阻率的因素有两个:一是导体的材料,二是温度 3与温度的关系: (1)金属铂的电阻率随温度的升高而增大利用金属铂的这一特点可用于制造铂电阻温度计 (2)有些合金如锰铜合金、镍铜合金的电阻率受温度的影响很小,常用来制作标准电阻 1判断下列说法的正误 (1)由R 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比() U I (2)由R知,材料相同的两段导体,长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻 l S 大() (3)把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻
4、率都变成原来的 .() 1 3 (4)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体导电性能越差() 2一根阻值为R的均匀电阻丝,均匀拉长至原来的 2 倍,电阻变为_ 答案 4R 一、电阻定律 1导体电阻与其影响因素的定性关系: 移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻,这说明导体电阻跟它的_有关;同是 220V 的灯泡,灯丝越粗灯泡越亮,说明导体电阻跟它的_有关;电线常用铜丝制 造而不用铁丝,说明导体电阻跟它的_有关 答案 长度 横截面积 材料 2导体电阻与其影响因素的定量关系: 如图所示,B、C间接待测导线,通过测量导线两端的电压和电流,由R 可以测定导线的电 U I 阻 (1)在材料
5、、横截面积相同的条件下,在B、C间分别接入不同长度的导线,可以得出电阻大 小与长度有什么关系? (2)在长度、材料相同的条件下,在B、C间分别并联接入两根截面积为S、2S的导线,可以 得出电阻大小与横截面积有什么关系? (3)在长度、横截面积相同的条件下,在B、C间分别接入不同材料的导线,材料不同,电阻 相同吗? 答案 (1)在材料、横截面积相同的条件下,导线的电阻与长度成正比 (2)在长度、材料相 同的条件下,导线的电阻与横截面积成反比 (3)材料不同,导线的电阻不同 1导体电阻的决定式Rl S l是导体的长度,S是导体的横截面积,是比例常量,与导体材料有关,叫做电阻率 2R 与R的区别与联
6、系 U I l S 两个公式 区别与联系 RU I Rl S 区别 是导体电阻的定义式,适用于纯 电阻元件 某段导体电阻的决定式,适用于 粗细均匀的金属导体或浓度均匀 的电解液、等离子体 联系 R是对R 的进一步说明,即导体的电阻与U和I无关,而是 l S U I 取决于导体本身的材料、长度和横截面积 例 1 “探究导体电阻与导体长度、 横截面积、 材料的关系” 的实验电路如图 2 所示,a、b、c、d 是四种不同的金属丝现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示 图 2 编号材料长度(m)横截面积(mm2) A镍铬合金0.80.8 B镍铬合金0.50.5 C镍铬合金0.30.5 D镍铬
7、合金0.31.0 E康铜丝0.30.5 F康铜丝0.80.8 (1)电路图中四条金属丝应分别选上表中的_(用编号表示); (2)在相互交流时, 有位同学提出用如图 3 所示的电路, 只要将图中P端分别和触点 1、 2、 3、 4 相接,读出电流,利用电流跟电阻成反比的关系,也能探究出导体电阻与其影响因素的定量 关系,你认为上述方法是否正确,并说出理由_. 图 3 答案 (1)BCDE (2)不正确,因为P端分别和触点 1、2、3、4 相接时,电阻两端的电压不一定相同,只有电 压不变时, 利用电流跟电阻成反比的关系, 才能探究出导体的电阻与其影响因素的定量关系 解析 (1)用控制变量法研究, 选
8、电阻丝时要注意尽量选择有相同参数(材料、 长度、 横截面积) 的; 从题述材料可以看出,B、C、E 横截面积相同,B、C、D 材料相同,C、D、E 长度相同; (2)接不同的电阻时,电流不同,故电阻分得的电压不同,电流与电阻成反比的前提是导体两 端的电压一定 例 2 如图 4 甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极, 设a1m,b0.2m,c0.1m, 当里面注满某电解液,且P、Q间加上电压后,其UI图线如图乙所示,当U10V 时,求电 解液的电阻率是多少? 图 4 答案 40m 解析 由题图乙可求得U10V 时,电解液的电阻为 R 2000 U I 10 5 103 由题图甲可知电解
9、液长为la1m,横截面积为Sbc0.02m2,结合电阻定律R得 l S m40m. RS l 2000 0.02 1 学科素养 本题通过测量电解液电阻率,让电阻定律在学生头脑中得到提炼和升华,让学 生对电阻、电阻率、横截面积、长度等物理量相互关系的理解更加深刻在这个过程中,提 高了学生获取和处理信息的能力,体现了“物理观念” 、“科学思维”等学科素养要求 针对训练 (2017东营三校联考)欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律有一个长 方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且abc.电流沿以下方向流过该金属 电阻,其中电阻的阻值最小的是( ) 答案 A 解析 长方体的体积VSl不
10、变,根据电阻定律R,电阻的阻值最小的应该是横截面积 l S 最大、长度最短的,由于abc,故 A 符合题意 二、电阻率 1导体的电阻率的大小与什么因素有关? 答案 电阻率与导体的材料、温度有关 2电阻率大,导体的电阻一定大吗?导体的电阻大,电阻率一定大吗? 答案 导体的电阻率大,导体的电阻不一定大,由R知,导体的电阻还与导体沿电流方 l S 向的长度和垂直电流方向的横截面积有关;导体的电阻率与导体的材料、温度有关,与导体 的电阻无关,所以电阻大,电阻率不一定大 1电阻率是一个反映导体材料导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状、 大小无关 2电阻率与温度的关系及应用 (1)金属的电
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019 _2020 学年 高中物理 第二 电路 第一节 探究 决定 导线 电阻 因素 学案粤教版 选修
链接地址:https://www.31doc.com/p-4170583.html