2017-2018学年人教版选修3-1 第2章 第6节 导体的电阻 课件（35张）
文档属性
| 名称 | 2017-2018学年人教版选修3-1 第2章 第6节 导体的电阻 课件（35张） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 341.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2017-10-13 14:47:26 | ||
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文档简介
课件35张PPT。第2章第6节 导体的电阻★重难点一：电阻定律★1．电阻定律
(1)内容：同种材料的导体其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻与构成它的材料有关．这就是电阻定律．
(2)公式：R＝ρl/S.
(3)单位：R：Ω，l：m，S：m2，
ρ：Ω·m.
(4)适用条件：温度一定，粗细均匀(S为定值)的导线或浓度均匀的电解液．
①电阻定律反映了导体的电阻由导体自身决定，只与导体的材料、导体的长度和导体的横截面积和温度有关，与其他因素无关．
②表达式中的l是沿电流方向导体的长度，横截面积是垂直电流方向的横截面．如图所示，一块长方形铜块，若通以电流I1，则长度为a，横截面积为bc；若通以电流I2，则长度为b，横截面积为ac．2．电阻率
(1)物理意义：电阻率ρ是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．
(2)大小：ρ＝RS/l，各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1 m、横截面积为1 m2的导体的电阻．
①不能根据ρ＝RS/l错误地认为电阻率跟导体的横截面积S成正比，跟导体长度l成反比．
②某种材料的电阻率大，不能说它对电流的阻碍作用一定大．这是因为电阻率大的材料制成的电阻可以是一个小电阻，这完全可由电阻的l、S决定．
③各种材料都有各自的电阻率，各种金属中银的电阻率最小，其次是铜、铝，合金的电阻率大于组成它的任何一种纯金属的电阻率．
(3)单位：欧·米(Ω·m)．
(4)电阻率与温度的关系
①金属的电阻率随温度升高而增大，可用于制作电阻温度计．
②半导体和电解质的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度变化较大，可用于制作热敏电阻．
③有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻．
④有些物质当温度降低到绝对零度附近时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象．能够发生超导现象的物体叫超导体．材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的临界温度TC．【特别提醒】滑动变阻器的两种接法的比较
1.选用两种接法的原则。
(1)当电压表或电流表的量程太小时，若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电压表或电流表的量程，必须采用分压式接法。
(2)负载电阻的阻值R0远大于变阻器的总电阻R，须用分压式电路；【特别提醒】
(3)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式电路；
(4)负载电阻的阻值R0小于变阻器总电阻R或相差不多，且电压电流变化不要求从零调起时，可采用限流接法；
(5)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总功耗较小。
【特别提醒】【特别提醒】【特别提醒】【典型例题】一段粗细均匀的电阻丝，横截面的直径为d ，电阻是R 。把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变成 ( )
A．100R B．10000R
C．R/100 D．R/10000【答案】B★重难点二：实验：测定金属的电阻率★一、实验目的
1．学会使用电流表和电压表以及正确读数．
2．学会使用螺旋测微器以及正确读数．
3．掌握测定金属电阻率的方法．
二、实验原理
1．螺旋测微器
(1)构造原理：螺旋测微器是测量长度的仪器之一．在实验中常用它测量小球的直径、金属丝的直径和薄板的厚度等．用它测量长度，可以精确到0.01 mm，还可以估读到0.001 mm(即毫米的千分位)，因此螺旋测微器又称为千分尺．
下图所示是常用的螺旋测微器．它的小砧A和固定刻度B固定在框架C上，旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上．精密螺纹的螺距是0.5 mm，即每旋转一周，F前进或后退0.5 mm.可动刻度分成50等份．每一等份表示0.1 mm，即可动刻度每转过1等份，F前进或后退0.01 mm，因此，从可动刻度旋转了多少个等份就知道长度变化了多少个0.01 mm.(2)使用方法：
a．找出零误差．测物前将两小砧并拢，如果可动刻度的零刻线正好在固定的零刻线上，零误差为零；如果可动刻度的零刻线在固定零刻线之上n小格，应在读数中加上0.01×n(mm)，反之则减去0.01×n(mm)．
b．将待测物体放在两小砧之间，旋动旋钮直至可动小砧快靠近被测物体时，改用微调调至可动小砧紧靠物体，当听到“咔咔……”声后，止动，即可读数．
c．待测物体长度的整的毫米数从固定刻度上读出，小数部分由可动刻度读出．
(3)注意事项：
a．读数时要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度线是否已经露出．
b．由螺旋测微器读数时必须估读一位，即估读到0.001 mm这一位上．三、实验器材
直流电流表(0～0.6 A)、直流电压表(0～3 V)、电池(3 V)、滑动变阻器(0～10 Ω)、长约1 m的金属丝、开关1只、导线若干、毫米刻度尺、螺旋测微器．
五、数据处理
1．金属导线直径的读数
(1)特别小心半刻度是否露出．
(2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上．
(3)把三个不同位置的测量值求平均值作为直径D．
2．金属丝长度的测量
(1)应测量接入电路中的有效长度；
(2)因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位(别忘记估读)；
(3)把3次测量值求平均值作为长度l.
3．电阻R的测量值确定
方法一、平均值法：
可以将每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果．
方法二、图象法：
可建立U-I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图象，利用图象斜率来求出电阻值R.六、注意事项
1．为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值．
2．测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变．
3．为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用U-I图象法求出电阻．
4．滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求．七、误差分析
1．测量误差：测量金属丝的直径、长度以及电流、电压时出现读数误差．
2．由于采用电流表外接法，电压表的分流，造成电阻测量值偏小(若误用内接法，则电流表分压影响更大)．
3．通电电流太大，或时间太长，致使金属丝发热，电阻率随之变化． 【典型例题】在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据。提供以下器材供选择：
A．电池组(3 V，内阻约1 Ω)
B．电流表(0～3 A，内阻约0.012 5 Ω)
C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)
D．电压表(0～3 V，内阻约4 kΩ)
E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)
F．滑动变阻器(0～20 Ω，允许最大电流1 A)
G．滑动变阻器(0～2 000 Ω，允许最大电流0.3 A)
H．开关、导线若干 (1)除了A和H，实验时还应从上述器材中选用_____________
(2)测电阻时，两电表和待测金属丝电阻Rx在组成测量电路时，应采用电流表________(选填“外”或“内”)接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)；
(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如下右图所示，则读数为________mm；
(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电 阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝________.
(1)内容：同种材料的导体其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻与构成它的材料有关．这就是电阻定律．
(2)公式：R＝ρl/S.
(3)单位：R：Ω，l：m，S：m2，
ρ：Ω·m.
(4)适用条件：温度一定，粗细均匀(S为定值)的导线或浓度均匀的电解液．
①电阻定律反映了导体的电阻由导体自身决定，只与导体的材料、导体的长度和导体的横截面积和温度有关，与其他因素无关．
②表达式中的l是沿电流方向导体的长度，横截面积是垂直电流方向的横截面．如图所示，一块长方形铜块，若通以电流I1，则长度为a，横截面积为bc；若通以电流I2，则长度为b，横截面积为ac．2．电阻率
(1)物理意义：电阻率ρ是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．
(2)大小：ρ＝RS/l，各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1 m、横截面积为1 m2的导体的电阻．
①不能根据ρ＝RS/l错误地认为电阻率跟导体的横截面积S成正比，跟导体长度l成反比．
②某种材料的电阻率大，不能说它对电流的阻碍作用一定大．这是因为电阻率大的材料制成的电阻可以是一个小电阻，这完全可由电阻的l、S决定．
③各种材料都有各自的电阻率，各种金属中银的电阻率最小，其次是铜、铝，合金的电阻率大于组成它的任何一种纯金属的电阻率．
(3)单位：欧·米(Ω·m)．
(4)电阻率与温度的关系
①金属的电阻率随温度升高而增大，可用于制作电阻温度计．
②半导体和电解质的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度变化较大，可用于制作热敏电阻．
③有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻．
④有些物质当温度降低到绝对零度附近时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象．能够发生超导现象的物体叫超导体．材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的临界温度TC．【特别提醒】滑动变阻器的两种接法的比较
1.选用两种接法的原则。
(1)当电压表或电流表的量程太小时，若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电压表或电流表的量程，必须采用分压式接法。
(2)负载电阻的阻值R0远大于变阻器的总电阻R，须用分压式电路；【特别提醒】
(3)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式电路；
(4)负载电阻的阻值R0小于变阻器总电阻R或相差不多，且电压电流变化不要求从零调起时，可采用限流接法；
(5)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总功耗较小。
【特别提醒】【特别提醒】【特别提醒】【典型例题】一段粗细均匀的电阻丝，横截面的直径为d ，电阻是R 。把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变成 ( )
A．100R B．10000R
C．R/100 D．R/10000【答案】B★重难点二：实验：测定金属的电阻率★一、实验目的
1．学会使用电流表和电压表以及正确读数．
2．学会使用螺旋测微器以及正确读数．
3．掌握测定金属电阻率的方法．
二、实验原理
1．螺旋测微器
(1)构造原理：螺旋测微器是测量长度的仪器之一．在实验中常用它测量小球的直径、金属丝的直径和薄板的厚度等．用它测量长度，可以精确到0.01 mm，还可以估读到0.001 mm(即毫米的千分位)，因此螺旋测微器又称为千分尺．
下图所示是常用的螺旋测微器．它的小砧A和固定刻度B固定在框架C上，旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上．精密螺纹的螺距是0.5 mm，即每旋转一周，F前进或后退0.5 mm.可动刻度分成50等份．每一等份表示0.1 mm，即可动刻度每转过1等份，F前进或后退0.01 mm，因此，从可动刻度旋转了多少个等份就知道长度变化了多少个0.01 mm.(2)使用方法：
a．找出零误差．测物前将两小砧并拢，如果可动刻度的零刻线正好在固定的零刻线上，零误差为零；如果可动刻度的零刻线在固定零刻线之上n小格，应在读数中加上0.01×n(mm)，反之则减去0.01×n(mm)．
b．将待测物体放在两小砧之间，旋动旋钮直至可动小砧快靠近被测物体时，改用微调调至可动小砧紧靠物体，当听到“咔咔……”声后，止动，即可读数．
c．待测物体长度的整的毫米数从固定刻度上读出，小数部分由可动刻度读出．
(3)注意事项：
a．读数时要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度线是否已经露出．
b．由螺旋测微器读数时必须估读一位，即估读到0.001 mm这一位上．三、实验器材
直流电流表(0～0.6 A)、直流电压表(0～3 V)、电池(3 V)、滑动变阻器(0～10 Ω)、长约1 m的金属丝、开关1只、导线若干、毫米刻度尺、螺旋测微器．
五、数据处理
1．金属导线直径的读数
(1)特别小心半刻度是否露出．
(2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上．
(3)把三个不同位置的测量值求平均值作为直径D．
2．金属丝长度的测量
(1)应测量接入电路中的有效长度；
(2)因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位(别忘记估读)；
(3)把3次测量值求平均值作为长度l.
3．电阻R的测量值确定
方法一、平均值法：
可以将每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果．
方法二、图象法：
可建立U-I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图象，利用图象斜率来求出电阻值R.六、注意事项
1．为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值．
2．测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变．
3．为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用U-I图象法求出电阻．
4．滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求．七、误差分析
1．测量误差：测量金属丝的直径、长度以及电流、电压时出现读数误差．
2．由于采用电流表外接法，电压表的分流，造成电阻测量值偏小(若误用内接法，则电流表分压影响更大)．
3．通电电流太大，或时间太长，致使金属丝发热，电阻率随之变化． 【典型例题】在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据。提供以下器材供选择：
A．电池组(3 V，内阻约1 Ω)
B．电流表(0～3 A，内阻约0.012 5 Ω)
C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)
D．电压表(0～3 V，内阻约4 kΩ)
E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)
F．滑动变阻器(0～20 Ω，允许最大电流1 A)
G．滑动变阻器(0～2 000 Ω，允许最大电流0.3 A)
H．开关、导线若干 (1)除了A和H，实验时还应从上述器材中选用_____________
(2)测电阻时，两电表和待测金属丝电阻Rx在组成测量电路时，应采用电流表________(选填“外”或“内”)接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)；
(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如下右图所示，则读数为________mm；
(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电 阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝________.