3.2 决定导体电阻大小的因素 课件 -2024-2025学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

第三章 恒定电流 第2节 决定导体电阻大小的因素 教学目标 1．知道运用控制变量法探究决定导体电阻因素的实验 2．理解电阻的大小和哪些因素有关，知道电阻定律。 3．了解电阻率的物理意义以及与温度的关系。 影响导体大小的因素有哪些？ 与导体长度有关 与横截面积有关 与材料有关 新课引入 3 研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系 实验与探究 实验准备： 准备三根材料、横截面积都相同，长度不同的锰铜导线B1C1、B2C2、B3C3；准备三根材料、长度都相同，横截面积不同的锰铜导线B4C4、B5C5、B6C6；准备两根长度、横截面积都相同，材料不同的锰铜导线B7C 7 、镍铬导线B8C8 ，实验时，在电路中的B、C之间接入待研究的合金导线，通电前应使滑动变阻器接入电路的电阻最大 如图所示是实验电路图， 图中BC是待测导线 一、电阻定律 实验步骤： (1)把B1C1、B2C2、B3C3三根导线分别接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，测出电流、电压，计算出导线的电阻。分别测量三次，取其平均值作为导线电阻的测量值，并把数据记录在表中 (2)把B4C4、B5C5、B6C6三根导线分别接入电路中，测量方法同上，把数据记录在表中 (3)把B7C7、B8C8两根导线分别接入电路中，调节滑动变阻器，使通过导线的电流相同，比较电压大小便可知电阻的大小，把数据记录在表中 实验结论： 对于同种材料的导体，在横截面积保持不变时，导体的电阻与导体的长度成正比； 在长度保持不变时，导体的电阻与导体的横截面积成反比； 对于不同材料的导体，在导体的长度和横截面积保持不变时，导体的电阻与材料有关. 实验视频：探究电阻大小与哪些因素有关 （决定式 ） 理 解：l 导体长度 S 导体横截面积 a b c I1 I2 通电流 I1，导体长度为 a，导体横截面积为 bc， 通电流 I2，导体长度为 c，导体横截面积为 ab。 电阻定律 R = 讨论与交流： 1.为什么滑动变阻器能够改变电阻的大小? 2.白炽灯、日光灯的灯丝什么时候最容易烧断? 1.改变滑动变阻器的电阻丝在该电路中的长度 2.开灯时容易烧断灯丝，因为开灯时，温度较低，灯丝电阻较小，通电电流较大，容易烧断灯丝 为比例系数，与材料有关，叫电阻率。 5.0×10-7 镍铜合金 4.4×10-7 锰铜合金 1.0×10-7 5.3×10-8 钨 2.9×10-8 铝 1.7×10-8 铜 1.6×10-8 银 材料 铁 镍铬合金 1.0×10-6 /(Ω.m) 材料 /(Ω.m) 可以看出：纯金属的电阻率小，合金的电阻率大. 所以我们制作导线用的材料一般是铝或铜。 R = 二、电阻率 典例精析 例1. 在 实验室用一段导线连接一个“3V、0.25A”的小灯泡做实验时，一般都不会考虑导线的电阻。请你找一段导线，目测它的长度和导线中铜丝的横截面积，估算它的电阻，然后说明可以不考虑导线电阻的理由。 小灯泡的电阻 R = =12 Ω 若铜丝10cm  横截面直径为1mm 则铜丝的电阻 R’=𝜌 = 2.17×10-3 Ω R' 比 R小得多，故可以不计导线电阻 D 例2.关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是 (　　) A、把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半 B、由 可知，ρ与R、S成正比，ρ与 l 成反比 C、材料的电阻率随温度的升高而增大 D、对某一确定的导体当温度升高时，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大 典例精析 超导现象：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象. 能够发生超导现象的物质称为超导体． 超导材料的应用：超导输电、超导发电机、电动机、超导电磁铁、超级计算机等． 超导磁悬浮 高温超导变压器 实践与拓展 一、电阻定律 决定式：R = 二、电阻率 同种材料的导体，其电阻R跟它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比；导体的电阻还与构成它的材料有关。 为比例系数，与材料有关，叫电阻率。 本课小结 1、根据电阻定律，电阻率 对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率 ( ) A、跟导线的电阻成正比 B、跟导线的横截面积成正比 C、跟导线的长度成反比 D、所用金属材料的本身特性决定 D 跟踪练习 2、电路中有一段金属丝长为 L，电阻为 R，要使电阻变为 4R，下列可行的方法是 ( ) A、将金属丝拉长至 2L B、将金属丝拉长至 4L C、将金属丝对折后拧成一股 D、将金属丝两端的电压提高到原来的 4 倍 A 3、如图所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2，当端点1、2或3、4接入电路时，R12：R34是 ( ) A、L1：L2 B、L2：L1 C、1：1 D、L12：L22 D 1 2 3 4 a b c d 4、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方向测量其电阻. (1) Ra、Rb是否相等？ (2) 如果不等，Ra、Rb谁大？Ra、Rb比值是多少？ (1) 不等.(a)又短又“胖”，(b)又长又“瘦”； Ra<Rb (2) 若1/4圆形金属片电阻为R0，则(a)为两R0并联， Ra = R0/2； (b)为两电阻串联， Rb =2R0， Ra：Rb=1：4 (a) (b) 谢谢 大家 $$