2019_2020学年高考物理主题2电路及其应用6导体的电阻课件必修3.pptx
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1、6 导体的电阻,主题2 电路及其应用,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.,NEIRONGSUOYIN,内容索引,自主预习,达标检测,课时对点练,预习新知 夯实基础,检测评价 达标过关,注重双基 强化落实,重点探究,启迪思维 探究重点,自主预习,一、影响导体电阻的因
2、素,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220 V的灯泡,灯丝越粗用起来越亮,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. 2.探究思路 为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关,我们采用 法进行实验探究. 3.探究方案 (1) 探究;(2) 探究.,长度,横截面积,控制变量,材料,实验,逻辑推理,1.电阻定律 (1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的 成正比,与它的 成反比;导体电阻还与构成它的 有关. (2)公式:R ,式中是比例系数,叫做这种材料的电阻率. 2.电阻率 (1
3、)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 . (3)影响电阻率的两个因素是 和 .,二、导体的电阻,长度l,横截面积S,导电,材料,无关,m,材料,温度,即学即用,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.( ) (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大.( ) (3)把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都不变.( ) (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
4、匀电阻丝,均匀拉长至原来的2倍,电阻变为_.,4R,重点探究,一、电阻定律,探究导体电阻与其影响因素的定量关系 (1)探究方案一 实验探究法 如图所示,a、b、c、d是四条不同的金属导体.导体b、c、d在长度、横截面积、材料三个因素方面,分别只有一个因素与导体a不同.,导学探究,如下表所示为四个串联导体的各方面因素关系及导体两端的电压关系.,四段导体串联接入电路,每段导体两端的电压与电阻有什么关系?,答案 正比,对比导体a和b说明什么?,答案 导体电阻和长度成正比,对比导体a和c说明什么?,答案 导体电阻和横截面积成反比,对比导体a和d说明什么?,答案 导体电阻和材料有关,(2)探究方案二 逻
5、辑推理法 分析导体的电阻与它的长度的关系 一条长度为l,电阻为R的导体,可以看成是由n段长度均为l1、电阻均为R1的导体串联而成.l与l1的数量关系为 n,由串联电路的性质知R与R1的数量关系是什么?你有什么发现?,研究导体的电阻与它的横截面积的关系 有n条导体,它们的长度相同,横截面积均为S1,电阻均为R1.把它们紧紧地束在一起,组成一横截面积为S、电阻为R的导体.S与S1的数量关系为 n,由并联电路的性质知R与R1的数量关系是什么?你有什么发现?,l是导体的长度,S是导体的横截面积,是比例系数,与导体材料有关,叫做电阻率.,知识深化,例1 如图1甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电
6、极,设a1 m,b0.2 m,c0.1 m,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U10 V时,电解液的电阻率是多少?,图1,答案 40 m,解析 由题图乙可求得U10 V时,电解液的电阻为,由题图甲可知电解液长为la1 m,横截面积为Sbc0.02 m2,,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、面积、长度等物理量相互关系的认识更加深刻.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.,解析 长方体的体积VSl不变,根据电阻定律R ,电阻的阻值最小的应该是横截面积
7、最大、长度最短的,由于abc,故A符合题意.,针对训练1 (2017东营市三校联考)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,二、电阻率,(1)导体的电阻率的大小与什么因素有关?,导学探究,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,
8、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)金属的电阻率随温度的升高而增大,可用于制作电阻温度计. (2)大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小,半导体的电阻率随温度的变化较大,可用于制作热敏电阻. (3)有些合金,电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻. (4)许多导体在温度特别低时电阻率可以降到零,这个现象叫做超导现象.,知识深化,例2 (多选)下列说法中正确的是 A.据R 可知,若通过导体的电流不变,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时, 导体的电阻也变为原来的2倍 B.导体的
9、电阻是其本身的属性,通过导体的电流及加在导体两端的电压改变时导 体的电阻不变 C.据 可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导 体的长度l成反比 D.导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关,当导体两端电压U加倍时,导体内的电流I也加倍,但比值R仍不变,故A错误,B正确;,与、l成正比,与S成反比,但由材料、温度决定,与l、S、R无关,故C错误,D正确.,针对训练2 (多选)关于材料的电阻率,下列说法正确的是 A.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻 碍作用越大 B.金属的电阻率随温度的升高而增大 C.银材料的电阻率比锰铜合金
10、的电阻率小 D.金属丝拉长为原来的两倍,电阻率变为原来的两倍,解析 电阻率是材料本身的一种电学特性,与导体的长度、横截面积无关,D错误; 金属材料的电阻率随温度升高而增大,B正确; 锰铜合金的电阻率比银材料的电阻率大,电阻率大表明材料的导电性能差,不能表明对电流的阻碍作用一定大,因为电阻才是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关,A错误,C正确.,达标检测,1.(对电阻率的理解)(多选)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
11、定很大 D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻,1,2,3,4,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错误,B正确; 由R 知,大R不一定大,故C错误; 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正确.,2.(电阻定律和电阻率的理解)(2018山师附中期末)某金属导线的电阻率为,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为 A.4和4R B.和4R C.16和16R D.和16R,1,2,3,4,解析 导体的电阻率反映材料的导电性能,温度一定时同种材料的电阻率是不
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