第2节 导体的电阻 课件

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名称 第2节 导体的电阻 课件
格式 pptx
文件大小 1.8MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2024-11-22 16:14:06

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文档简介

(共76张PPT)
导体的电阻
第2节
(赋能课—精细培优科学思维)
课标要求 层级达标 通过实验,探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。 学考 层级 1.知道电阻的定义,体会运用比值定义物理量的方法。
2.通过对决定导体电阻的因素的探究,体会控制变量的研究方法。
3.理解电阻率的概念及物理意义,了解电阻率与温度的关系。
选考 层级 1.能根据I-U图像或U-I图像求导体的电阻。
2.能用伏安特性曲线分析不同导体导电性能的区别。
01
02


课前预知教材 落实主干基础
课堂精析重难 深度发掘知能
03
课时跟踪检测
01
课前预知教材 落实主干基础
一、电阻 影响导体电阻的因素
1.定义:导体两端的电压与导体中电流之____。

2.定义式:R=_____
3.物理意义:反映导体对_____的阻碍作用的物理量。
电流
4.导体的U-I图像
(1)同一导体的U-I图像是一条______的直线。
(2)图像的斜率反映了导体_____的大小。
5.影响导体电阻的因素
(1)探究电路(如图所示)
过原点
电阻
(2)探究原理:a、b、c、d是四条不同的金属导体,串联连接在电路中,电流大小相同,各导体两端的电压与电阻之比都_____。
(3)探究思路:在长度、横截面积和材料三个因素中,b、c、d跟a相比,分别只有一个因素不同,比较b、c、d与a的电阻关系。
(4)探究结果:导体的电阻与长度、横截面积有关,与导体的材料也有关。
相等
二、导体的电阻率
1.电阻定律的内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成_____,与它的横截面积S成_____;导体电阻还与构成它的材料有关。
正比
反比
3.电阻率
(1)物理意义:表征导体材料的导电特性。
(2)相关因素:与导体的材料和导体的_____有关。
(3)超导现象:一些金属在温度特别低时电阻可以降到0的现象。
温度
导体的电阻率小,电阻不一定小,即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小。
1.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零吗?
提示:电阻是导体本身的固有属性,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,电压为零时,导体的电阻不为零。
[微情境·大道理]
2. 在做“探究导体中的电流与导体两端电压和电
阻的关系”的实验时,闭合开关S前,滑动变阻器滑片
的位置应该在图中的哪一侧?
提示:最左侧。为保证电路中电表的安全,闭合开关S前,应让电流表所在支路处于被短路状态,这样闭合开关后该支路中的电流才能从零开始增大,因此闭合开关S前滑动变阻器滑片的位置应位于最左侧。
3.如图所示,将一条长度为l、截面直径为d的铂丝绕成一线圈,与电源、灯泡、电流表、电压表、开关组成一电路。
闭合开关,观察灯泡的亮度,记下此时电流表和电压表的示数;然后用酒精灯对铂丝加热,再观察灯泡的亮度,记录电流表和电压表的示数。
(1)酒精灯未加热时,能否求出铂丝的电阻?
提示:可根据电流表和电压表的示数求出铂丝的电阻。
(2)酒精灯加热前后灯泡亮度是否变化?请解释看到现象的原因。
02
课堂精析重难 深度发掘知能
任务驱动 
如图所示的图像为金属导体A、B的U-I图像,思考:
(1)对导体A(或导体B)来说,电流与它两端的电压
有什么关系?U与I的比值怎样?
提示:对导体A(或导体B),电流与它两端的电压成正比,导体A或导体B的电压与电流的比值是定值,但两者的比值不相等。
强化点(一)  对电阻的理解
(2)对导体A、B,在电压U相同时,谁的电流小?谁对电流的阻碍作用大?
提示:电压相同时,A的电流小,说明A对电流的阻碍作用大。
[要点释解明]
[题点全练清]
答案:ACD 
答案:AC 
解析:对于阻值一定的导体,根据U=IR可知,电流I越大,电压U越大,A正确;导体的电阻是由导体本身的性质决定,与U、I无关,故B、D错误;对于电阻一定的导体,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故C正确。
[要点释解明]
强化点(二)  电阻定律与电阻率
R=ρ R=
意义 电阻定律的表达式,也是电阻的决定式 电阻的定义式,R与U、I无关
作用 提供了测定电阻率的一种方法:ρ=R 提供了测定电阻的一种方法:伏安法
适用 范围 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 纯电阻元件
联系 导体的电阻取决于导体本身的材料、长度和横截面积,而不是U和I [典例] 两根完全相同的金属导线A和B,如果把其中的一根导线A均匀拉长到原来的2倍,把另一根导线B对折后绞合起来,则它们的电阻之比为多少?
[变式拓展] 上述[典例]中,若将变化后的A、B两个导线串联在同一电路中,则它们两端的电压之比为多少?
提示:两电阻串联时,电压之比等于电阻之比,故电压之比为16∶1。
1.下列关于电阻率的叙述,正确的是(  )
A.金属导体的电阻率随温度的升高而减小
B.常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的
C.材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
D.金属电阻率在任何温度下都不可能为0
[题点全练清]
答案:B 
解析:金属导体的电阻率随温度的升高而增大,故A错误;常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的,故B正确;材料的电阻率由材料本身和外界温度决定,与导体的电阻、横截面积和长度均无关,故C错误;一些金属的电阻率在温度特别低时可以降到0,即发生超导现象,故D错误。
2. 一块均匀的某种长方体金属材料样品,长为a,
宽为b,厚为c,电流沿AB方向时测得样品的电阻为R,
则电流沿CD方向时样品的电阻是(  )
答案:A 
[典例] (多选)电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,由图可知(  )
A.R1为线性元件,R2为非线性元件
B.R1的阻值为tan 45° Ω,即1 Ω
C.R2的阻值随电压的增大而减小
D.当U=1 V时,R2的阻值等于R1的阻值
强化点(三)  导体的伏安特性曲线
[解析] 由题图可知,R1的伏安特性曲线为一条过原点的直线,故R1为线性元件,R2的伏安特性曲线是弯曲的,故R2是非线性元件,故A正确;电阻R1的伏安特性曲线为直线,图线与横轴的夹角大小与两坐标轴的长度单位选取有关,其夹角的正切值不能反映电阻值的大小,即R1的阻值不等于tan 45° Ω,应为U与I的比值,大小为2 Ω,故B错误;R2为非线性元件,其阻值大小等于对应状态时U与I的比值,可知R2的阻值随电压的增大而增大,当U=1 V时,R2的阻值为2 Ω,故C错误,D正确。
[答案] AD
1.伏安特性曲线:用纵坐标表示电流I,用横坐标表示电压U,这样画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。
2.区分I-U图像与U-I图像
伏安特性曲线是I-U图像,但同一元件中也经常出现对应的U-I图像,处理相关问题时,要先确定纵轴与横轴各代表什么,以及由此对应的图像上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义,如图甲中R2R1。
[要点释解明]
1.(多选)如图所示为A、B、C三个通电导体的I-U关系图像。由图可知(  )
[题点全练清]
A.三个导体的电阻大小关系为RA>RB>RC
B.三个导体的电阻大小关系为RAC.若在导体B两端加上10 V的电压,通过导体B的电流是2.5 A
D.若在导体B两端加上10 V的电压,通过导体B的电流是40 A
答案:BC 
2. 某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是(  )
A.对应于B点的电阻为12 Ω
B.对应于B点的电阻为40 Ω
C.工作状态从A变化到B时,导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω
D.工作状态从A变化到B时,导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω
答案:B 
03
课时跟踪检测
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A级——学考达标
1.关于导体的电阻,下列说法正确的是(  )
A.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
B.电压一定时,导体的电阻越大,则电流越大
C.加在某导体两端的电压越大,其电流不一定越大
D.导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值
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2.(多选)关于电阻率的说法中正确的是(  )
A.电阻率ρ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
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答案:C 
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4.如图所示,a、b、c为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等,b的横截面积是a的两倍;c与a的横截面积相等,c的长度是a的两倍,当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是(  )
A.V1的示数是V3的2倍
B.V1的示数是V2的2倍
C.V2的示数是V1的2倍
D.V2的示数是V3的2倍
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5.如图中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体,但R2的尺寸远远小于R1的尺寸。通过两导体的电流方向如图所示,则关于这两个导体的电阻R1、R2大小关系的说法正确的是(  )
A.R1=R2      B.R1C.R1>R2 D.无法确定
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6. 如图所示,为A、B两电阻的U-I图线,则关于
两电阻的描述正确的是(  )
A.电阻A的阻值随电流的增大而减小,电阻B的
阻值不变
B.在两图线交点处,电阻A的阻值等于电阻B的阻值
C.在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻B的阻值
D.在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B的阻值
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7.(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.所加电压为5 V时,导体的电阻是5 Ω
B.所加电压为12 V时,导体的电阻是14 Ω
C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断增大
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8.在神经系统中,神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成的,具有很大的电阻,经实验测得髓质的电阻率ρ=8×106 Ω·m。某生物体中某段髓质神经纤维可视为高为20 cm、半径为4 cm的圆柱体,当在其两端所加电压U=100 V时,该神经纤维发生反应,则引起神经纤维产生感觉的最小电流为(  )
A.0.31 μA          B.0.62 μA
C.0.15 μA D.0.43 μA
答案:A 
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9. 有一种 “电测井”技术,用钻头在地上钻孔,在钻孔中进
行电特性测量,可以反映地下的有关情况。如图所示为一钻孔,
其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,
其电阻率ρ=0.314 Ω·m,在钻孔的上表面和底部加上电压,测得
U=100 V,I=100 mA,则该钻孔的深度为(  )
A.50 m B.100 m
C.1 000 m D.2 000 m
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10.对于常温下一根阻值为R的金属电阻丝,下列说法正确的是(  )
A.常温下,若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10R
B.常温下,若将电阻丝从中点对折,电阻变为4R
C.加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U,则在任意状态下的 的值不变
D.若把温度降到绝对零度附近,电阻丝的电阻突然变为零,这种现象称为超导现象
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11. (选自粤教版教材例题)工业上经常用“电导仪”来测
定液体的电阻率。它是把两片金属放到液体中形成一个电
容器形状的液体电阻,而中间的液体即电阻的有效部分,
如图所示。A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片,间距d
=1 cm,把它们浸没在待测液体中。通过两根引线加上电压U,当U=6 V时,测出电流I=1 μA,那么这种液体的电阻率为多少?
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B级——选考进阶
12.(2023·青岛二中期末)(多选)小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系,当在该电阻两端加U=20 V的电压时,通过该电阻的电流为I=5 A。下列说法正确的是(  )
A.该电阻的阻值为4 Ω
B.如果仅将电压升高到30 V,则通过的电流为6 A
C.如果仅将该电阻换成阻值为10 Ω的定值电阻,则通过的电流应为2 A
D.当该电阻两端不加电压时,定值电阻的阻值应为零
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13. 如图所示,相距40 km的A、B两地架两条输电线,
电阻共为800 Ω,如果在A、B间的某处发生短路,这时接
在A处的电压表示数为10 V,电流表的示数为40 mA,则发
生短路处距A处的距离为(  )
A.6.25 km B.12.5 km
C.25 km D.31.25 km
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14.给装在均匀玻璃管内的水银柱加一电压,使通过水银柱的电流为0.1 A,若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内,接在同一电压上,通过水银柱的电流为多少?(水银均充满玻璃管)
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