沪科版高中物理选修3-1课件：3.3 探究电阻定律

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1、第3章,学案3 探究电阻定律,目标定位 1.掌握用控制变量法探究电阻定律的实验方法，并能用电阻定律解决有关问题. 2.掌握电阻的串联、并联和混联特点，熟练求解各种情况下电路的总电阻,内容索引,知识探究,达标检测,知识探究,1,一、探究电阻定律,1.在电学实验中，移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟什么因素有关？同是220 V的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟什么因素有关？电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟什么因素有关？,答案,长度 横截面积 与导体的材料有关,2.用多用电表分别测定下述导体的电阻，比较得出结论. (1)长度不同、横截面积相同的两根锰铜导线，电阻

2、与长度有什么关系？,答案,与长度成正比，长度越长，电阻越大.,(2)长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金导线，电阻与横截面积有什么关系？,答案,与横截面积成反比，横截面积越大，电阻越小,(3)长度相同、横截面积也相同的锰铜导线和镍铬合金导线，电阻相同吗？,答案,材料不同，电阻不同,1.电阻定律 (1)内容：对同种材料的导体而言，导体的电阻跟它的 成正比，跟它的 成反比. (2)公式：R ，式中是材料的电阻率，它与导体的 和温度有关，反映了材料的 性能. 2.电阻率 (1)概念：电阻率是反映导体 性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小 . (2)单位是欧姆米，符号为 .,长度,横

3、截面积S,材料,导电,导电,无关,m,(3)电阻率与温度的关系 金属的电阻率随温度升高而 (可用于制造电阻温度计). 半导体和绝缘体的电阻率随温度的升高而 (半导体的电阻率随温度变化较大，可用于制做热敏电阻). 有些合金(如锰铜、镍铜)的电阻率几乎不受温度变化的影响(可用来制做 电阻). 当温度降低到 附近时，某些材料的电阻率突然减小到零成为超导体.,增大,减小,标准,绝对零度,白炽灯的灯丝断了，轻轻摇晃把断了的灯丝搭接上后，再接入电路时，会发现比原来更亮了，怎么解释这种现象？,答案,例1 目前集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，集成度越高，电子元件越微型化、越小.图1中R1

4、和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，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关系的说法正确的是,图1,答案,解析,A.R1R2 B.R1R2 C.R1R2 D.无法确定,例2 关于电阻率的说法中正确的是 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，可用来制作电阻温度计,答案,解析,电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度L和横截面积S无关，故A错，B对；,有些合金

5、的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，故D错.,二、电阻的串联、并联,1.如图2所示是两个电阻的串联电路.请你利用欧姆定律和电压关系推导出R1、R2串联后的总电阻R总与R1、R2的关系.假如n个电阻串联，总电阻多大？,图2,答案,因为R1、R2两端的总电压U与R1、R2两端的电压U1、U2的关系为U总U1U2； 又因通过各电阻的电流相等，根据欧姆定律U总IR总，U1IR1，U2IR2可得：R总R1R2 若n个电阻串联：R总R1R2R3Rn.,2.如图3所示是两个电阻的并联电路.请你利用欧姆定律和电流关系推导出R1、R2并联后的总电阻R总与R1、R2的关系.假如n个电阻并联，总电阻

6、多大？,图3,答案,并联电路的总电流与各支路电流关系为I总I1I2， 各支路两端电压相等，,1.串联电路的特点 (1)I ，串联电路各处的电流 . (2)U ，串联电路两端的总电压等于各部分电压. (3)R ，串联电路总电阻等于各部分电阻 . (4)串联电路中各电阻两端的电压跟它的电阻成 ，即有：,I1I2I3In,相等,U1U2U3Un,之和,R1R2R3Rn,之和,正比,_I.,2.并联电路的特点 (1)I ，并联电路的总电流等于各支路电流 . (2)U ，并联电路的总电压与各支路电压 .,I1I2I3In,之和,U1U2U3Un,相等,(3) ，并联电路的总电阻的倒数等于各部分电阻的倒数

7、 . (4)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成 ，即有关系式 .,之和,反比,I1R1I2R2InRnU,3.并联电路的总电阻 其中任一支路的电阻，且小于其中最小的电阻. 4.多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大，电路总电阻也随之.,小于,增大,试证明：n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的n分之一.,答案,例3 如图4所示的电路中，R18 ，R24 ，R36 ，R43 .,图4,答案,14 ,解析,(1)求电路中的总电阻.,电路连接的特点是R3、R4并联后再和R1、R2串联，可根据串、并联电路的特点求解总电阻和流过每个电阻的电流.,(2)当加在电路两端的电压U42 V时，通过

8、每个电阻的电流是多少？,答案,1 A 2 A,解析,针对训练 如图5所示的电路中，R12 ，R23 ，R34 .,图5,答案,解析,(1)电路的总电阻是多少？,(2)若流过电阻R1的电流I13 A，则通过R2、R3的电流分别为多少？干路电流为多少？,答案,2 A 1.5 A 6.5 A,解析,由于I1R1I2R2I3R3 所以I22 A I31.5 A 干路电流II1I2I3 (321.5) A6.5 A.,达标检测,2,1.(并联电路的特点)(多选)下列说法中正确的是 A.一个电阻和一根无电阻的理想导线并联，总电阻为零 B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻 C.并联电路任一支路电阻增

9、大(其他支路不变)，则总电阻也增大 D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小,答案,解析,1,2,3,4,5,由并联电路的特点知：并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小且任一支路电阻增大时(其他支路不变)，总电阻也增大，所以A、B、C对，D错.,1,2,3,4,5,2.(串联电路规律的应用)(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中.已知R110 、R35 ，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则 A.电路中的电流为0.6 A B.电阻R2的阻值为20 C.三只电阻两端的总电压为21 V D.电阻R3两端的电压为4 V,答案,解析,1,2,3,

10、4,5,三只电阻两端的总电压UI(R1R2R3)21 V，C对； 电阻R3两端的电压U3IR30.65 V3 V，D错.,1,2,3,4,5,3.(电阻定律R 的应用)一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流为I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为 A. B.U C.2U D.4U,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,4.(公式R 的计算)一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电阻变为原来的多少倍？若将它截成等长的三段再绞合成一根，它的电阻变为原来的多少？(设拉长与绞合时温度不变),答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,5.(电阻的串、并联)(多选)三个阻值都为R的电阻，它们任意连接、组合，得到的电阻值可能是 A.0.5R B.3R C.1.5R D.,1,2,3,4,答案,解析,5,本课结束,