《探究决定导线电阻的因素》参考课件

第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素

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栏目链接1．通过实验探究决定导线电阻大小的因素．体验运用控制变量法研究物理问题的思维方法．

2．知道电阻定律和电阻率，能用电阻定律进行有关的计算．

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栏目链接1．滑动变阻器是电阻值________的电阻，方法是通过改变_______________________而改变电阻值．

2．均匀导体的电阻R跟它的_____成正比，跟它的________成反比，这就是电阻定律，用公式表示是______，式中ρ是电阻率，是反映材料________性能的物理量．可调接入电路导线的有效长度长度横截面积导电

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栏目链接3．导体的电阻率ρ与导体的________和________有关，通常把_______________叫做绝缘体，而用电阻率受温度影响较小的材料制作________．

4．在实验探究中，常常使用控制变量法，当探究的物理量与其他几个物理量有关时，可选择研究的量与其中一个物理量的关系而其他量________．材料温度电阻率大的材料标准电阻保持不变

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栏目链接考点一导体电阻及其特性1．电阻：描述导体对电流的阻碍作用，是导体本身的性质，与外界因素无关．

2．电阻的大小：等于导体两端的电压与通过导体电流的比值．

3．电阻的决定因素：是由导线的长度、横截面积、材料三个因素决定的．

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栏目链接考点二用实验探究电阻定律1．实验目的：探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系．

2．实验方法：控制变量法．

3．实验原理：部分电路欧姆定律．

4．实验步骤．

(1)按图所示连接电路．

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栏目链接(2)把材料、横截面积相同，但长度不同的导线先后接入电路中，调节滑动变阻器，使导线两端的电压相同，测出导线中的电流，从而确定导线电阻与长度的关系．

(3)把材料、长度相同，横截面积不同的导线先后接入电路中，用类似的方法确定导线电阻与横截面积的关系．

(4)把长度、横截面积相同，但不同材料的导线先后接入电路中，确定出导线电阻与材料有关．

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栏目链接5．实验结论．导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，还与导体材料有关．

6．公式：R＝ρL/S，ρ—材料的电阻率，L—导体的有效长度，S—导体的横截面积．

7．同一段导体在拉伸或压缩等形变中，导体的长度和横截面积都会发生相应变化，但是导体的总体积不变．

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栏目链接考点三电阻率1．单位：Ω·m，符号：ρ.2．物理意义：反映材料导电性能好坏的物理量.3．电阻率与导体材料及其温度有关，而与导体的长度和横截面积无关，金属材料的电阻率随温度的升高而增大，但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小．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零成为超导体．

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例1关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是(

)A．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻．因此，只有导体中有电流通过时，才具有电阻

B．由R＝U/I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

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栏目链接C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一

D．某些金属、合金的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象，发生超导现象时，材料由正常状态转变为超导状态的温度称为该超导材料的临界温度

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解析：导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，它只与导体的几何形状和材料性质有关，与导体是否通电以及通电电流的大小均无关．电阻率的大小和导体几何形状无关，只与材料性质和温度有关，一般金属合金的电阻率随温度升高而增大，随温度降低而变小，当温度降低到某一转变温度(大于0K)时，某些金属、合金、化合物的电阻率会突然减小为零，呈超导现象．答案：D

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栏目链接练习1．下列关于电阻率说法正确的是(

)A．电阻率与导体的长度l和横截面积S有关

B．电阻率表征了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，电阻一定大

D．有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制成电阻温度计

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解析：材料的电阻率与导体长度l和横截面积S无关，由导体的材料决定，所以A选项错，B选项正确．根据电阻定律R＝ρ，导体的电阻由材料的电阻率、长度、横截面决定，所以电阻率ρ大的导体，电阻不一定越大，C选项错，有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制成标准电阻，D选项错．答案：B练习

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栏目链接练习2．下列说法正确的是(

)A．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小

B．加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变化，但电压与电流的比值对这段导体来说保持不变

C．通过导体的电流越大，则导体的电阻率越小

D．导体的电阻，跟加在它两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比

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解析：导体的电阻与材料的电阻率、长度、横截面有关，与电流、电压无关，A、D错，而材料的电阻率由本身性质决定，与电流无关，C错．答案：B练习

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栏目链接考点四对电阻定律的理解1．电阻定律是一个实验定律，公式为R＝ρ，是通过实验总结出来的，使用时应注意以下几点：

(1)这个公式只适用于金属导体(但其他任何材料都有对应的电阻率)．

(2)计算出来的电阻是某一特定温度下的电阻，因为电阻率随温度而变．

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栏目链接(3)注意与电阻的定义式的区别，其主要区别列表如下：公式R＝R＝区别电阻定律的表达式电阻的定义式说明了电阻由导体的哪些因素决定提供了测定电阻的手段并不说明电阻与U和I的关系只适用于金属导体和浓度均匀的电解液适用于任何导体相同点都不能反映电阻的实质(要用微观理论解析)

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栏目链接2.电阻率与电阻的区别.电阻率ρ电阻R意义反映材料导电性质的好坏反映导体对电流的阻碍作用的大小决定因素由材料和温度决定由材料、温度、导体的长度和横截面积共同决定单位欧·米(Ω·m)欧(Ω)

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例2如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝10cm，bc＝5cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1A；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为(

)A．4AB．2AC.AD.A

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解析：根据电阻定律公式，有R＝ρRAB＝ρ；RCD＝ρ，＝.根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比．故两次电流之比为1∶4，故第二次电流为4A，故选A.

答案：A

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栏目链接练习3.(双选)关于电阻的计算式R＝U/I，R＝ρl/S，下列说法正确的是(

)A．导体的电阻与其两端电压成正比，与其电流强度成反比

B．导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关，与导体两端电压无关

C．导体的电阻随工作温度变化而变化

D．一个电阻一旦做好，其阻值是固定的答案：BC

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例3一根粗细均匀的金属导线，若把它均匀拉长为原来的2倍后，导体的电阻变为原来的________倍，若将它对折后绞合成一根，它的电阻变为原来的________倍．(设拉长与绞合时温度不变)

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解析：金属原来的电阻为R＝ρ，拉长后长度变为2l，因电阻率不变，总体积V＝l

S不变，所以导线横截面积变为原来的1/2，故拉长为原来的2倍后，电阻R′＝ρ＝4R，同理，＝ρ＝R.

答案：4

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栏目链接☞规律小结：

1.注意某导体形状改变后，总体积不变，电阻率不变.

当长度l和横截面积S变化时，应用V＝Sl来确定S和l在形变后的关系，分别用电阻定律即可求出l和S变化前后的电阻关系.2.用电阻定律比较形变前后的电阻值时常用比值法.

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栏目链接练习4．将一根金属导线，均匀拉长到原来的3倍，然后再截去1/3，剩下的导线电阻是原来的(

)A．3倍B．6倍C．5倍D．1倍

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解析：金属原来的电阻为R＝ρ，拉长后长度变为3l，电阻率不变，横截面积变为原来的1/3，再截去1/3后，长为原来的2倍，电阻R′＝ρ＝ρ，所以剩下的导线电阻是原来的6倍．答案：B练习

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栏目链接练习5．一粗细均匀的电阻丝，设横截面的直径为d，电阻为R，现将它拉长成直