11.2導(dǎo)體的電阻課件高二上學(xué)期物理人教版3_第1頁
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文檔簡介

新課導(dǎo)入:為了減小輸電線上電能的損耗,人們盡量把輸電線做得粗一點(diǎn),這是因?yàn)閷?dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積有關(guān)。那么,它們之間的定量關(guān)系是怎樣的呢?新知講解:電流、電壓、電阻是電學(xué)的三大基礎(chǔ)物理量。IUR一、電阻R①U-I圖像是一條過原點(diǎn)的直線;②同一導(dǎo)體,U與I的比值為定值。1.定義:導(dǎo)體兩端的電壓U與通過導(dǎo)體的電流I的比值。2.公式:

比值定義式適用于計(jì)算一切導(dǎo)體的電阻R與U、I無關(guān)。3.單位:歐姆符號:Ω

1Ω=1V/A單位關(guān)系:1MΩ=103kΩ=106Ω1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。新知講解:二、歐姆定律(實(shí)驗(yàn)定律)2.歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式:

決定式比值定義式3.適用范圍:適用于金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電的純電阻電路。1.定義:導(dǎo)體中的電流I隨導(dǎo)體兩端的電壓U變化的圖線。新知講解:三、導(dǎo)體的伏安特性曲線I-U

圖線2.特點(diǎn):圖線斜率的物理意義是什么?IUOBAUIOBA

RB<RARB>RAI?U

圖像U?I

圖像4.非線性元件(歐姆定律不適用):伏安特性曲線不是過原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件。3.線性元件(歐姆定律適用):伏安特性曲線是一條過原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件。新知講解:三、導(dǎo)體的伏安特性曲線金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液I/AU/VOAI/AU/VOB氣體導(dǎo)體、半導(dǎo)體導(dǎo)體新知講解:與橫截面積有關(guān)與材料有關(guān)與長度有關(guān)四、影響導(dǎo)體電阻的因素新知講解:四、影響導(dǎo)體電阻的因素探究思路:采用控制變量法探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積、長度和材料之間的關(guān)系。用電壓表分別測量a、b、c、d

兩端的電壓,就能知道它們的電阻之比。這樣就可以得出長度、橫截面積和材料這三個(gè)因素與導(dǎo)體電阻的關(guān)系。導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系:導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系:導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系:R∝l

R與材料有關(guān)新知講解:五、電阻定律1.電阻定律(實(shí)驗(yàn)定律):同種材料的導(dǎo)體,R與它的長度l成正比,與它的橫截面積S成反比;R還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2.公式:

電阻率:反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量沿電流方向?qū)w的長度垂直于電流方向的橫截面積決定式3.適用條件:溫度一定,粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體,或濃度均勻的電解質(zhì)溶液。

類別比值定義式?jīng)Q定式適用范圍適用于任何電路適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體,或濃度均勻的電解液等。聯(lián)系進(jìn)一步說明導(dǎo)體的電阻與電壓和電流無關(guān),而是取決于導(dǎo)體本身的材料、長度和橫截面積。新知講解:

五、電阻定律新知講解:五、電阻定律5.電阻率:①意義:電阻率是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量(電阻率越小,導(dǎo)電性能越好)②公式:

③單位:歐·米符號:Ω

·m

5.0×10-75.0×10-75.0×10-7鎳銅合金4.4×10-74.4×10-74.4×10-7錳銅合金1.44×10-71.0×10-70.89×10-7鐵7.10×10-85.3×10-84.85×10-8鎢3.80×10-82.9×10-82.67×10-8鋁2.07×10-81.7×10-81.43×10-8銅2.07×10-81.6×10-81.48×10-8銀100℃(Ω?m)20℃(Ω?m)0℃(Ω?m)溫度阻率材料電b.純金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大。a.不同材料的導(dǎo)體電阻率不同;新知講解:五、電阻定律5.電阻率:④電阻率與溫度關(guān)系:電阻溫度計(jì)

金屬:

熱敏電阻、光敏電阻半導(dǎo)體:

標(biāo)準(zhǔn)電阻合金:

超導(dǎo)體:當(dāng)溫度降低到一定溫度時(shí)課堂小結(jié)新知講解:實(shí)驗(yàn)一:測繪小燈泡的伏安特性曲線1.目的:掌握實(shí)驗(yàn)電路;描繪I?U圖線;分析圖線原因。2.電路圖:3.步驟:①連接電路(選好器材);②閉合電鍵前滑片位置該滑在哪端;③移動(dòng)滑片讀取多組數(shù)據(jù),填表;④斷開開關(guān),復(fù)原儀器;⑤繪制I-U圖線(平滑)。新知講解:實(shí)驗(yàn)二:伏安法測電阻用電壓表測出電阻兩端的電壓U

,用電流表測出通過電阻的電流I,利用歐姆定律可以算出電阻的阻值R

。

ESRBAV測量電路:測導(dǎo)體B的電流、電壓控制電路:新知講解:1.控制電路——滑動(dòng)變阻器的兩種接法及作用(1)限流式:電源不計(jì)內(nèi)阻優(yōu)點(diǎn):簡單、功耗低

電壓范圍:安全角度:開關(guān)閉合前,R滑max,保護(hù)電路(b端)新知講解:1.控制電路——滑動(dòng)變阻器的兩種接法及作用(2)分壓式:電源不計(jì)內(nèi)阻優(yōu)點(diǎn):電壓可以從0開始讀數(shù)

電壓范圍:安全角度:開關(guān)閉合前,保護(hù)電路(a端)新知講解:1.控制電路——滑動(dòng)變阻器的兩種接法及作用:(3)滑動(dòng)變阻器選分壓、限流接法的原則:實(shí)驗(yàn)要求(U–I)從零取值,則分壓。若Rx>>R滑,則分壓;若Rx<<R滑,都不行?!傲闫鸨胤?,滑小必分,滑大不選”“燒表”必分。新知講解:2.測量電路——電流表、電壓表的兩種接法內(nèi)接法:外接法:RV:20-50kΩRA:0.1-100Ω誤差來源:電流表分壓誤差來源:電壓表分流

誤差分析:

誤差分析:有RV=20kΩ,RA=10Ω。若

Rx

=10Ω,若

Rx

=30kΩ“大內(nèi)偏大,小外偏小”新知講解:2.測量電路——電流表、電壓表的兩種接法若有RV=50kΩ,RA=10Ω,待測阻值大約如下,選擇內(nèi)接、外接?①有

Rx

=20kΩ;②有

Rx

=20Ω;③由有Rx

=1000Ω內(nèi)接,偏大外接,偏小

內(nèi)接,偏大若有RV=?,RA=?,Rx=?,選擇內(nèi)接、外接?試觸法:兩表的讀數(shù)變化①若電流表變化明顯:

宜內(nèi)接②若電壓表變化明顯:

宜外接新知講解:2.測量電路——電流表、電壓表的兩種接法限流內(nèi)接法分壓內(nèi)接法限流外接法分壓外接法課堂練習(xí):課堂練習(xí):在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為2.5V,額定功率為0.5W,此外還有以下器材可供選擇:A.直流電源3V(內(nèi)阻不計(jì))B.直流電流表A1:量程0~300mA(內(nèi)阻約為5Ω)C.直流電流表A2:量程0~3A(內(nèi)阻約為0.1Ω)D.直流電壓表V:量程0~3V(內(nèi)阻約為3kΩ)E.滑動(dòng)變阻器R1:阻值范圍0~100Ω,額定電流0.5AF.滑動(dòng)變阻器R2:阻值范圍0~10Ω,額定電流2AG.導(dǎo)線和開關(guān)實(shí)驗(yàn)要求:滑動(dòng)變阻器便于調(diào)節(jié),小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進(jìn)行多次測量。課堂練習(xí):(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用____(填寫儀器前的字母);B解析:小燈泡的額定電流為I=P/U=200mA,電流表選B。(2)在圖中所示的虛線框中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖(虛線框中已將所需的滑動(dòng)變阻器畫出,請補(bǔ)齊電路的其他部分,要求滑片P向b端滑動(dòng)時(shí),燈泡變亮);解析:課堂練習(xí):(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),畫出小燈泡的I-U圖線如圖所示。由此可知,當(dāng)電壓為0.5V時(shí),小燈泡的燈絲電阻是____________Ω。

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