高二物理導(dǎo)體的電阻-展示頁
2024-11-24 19:03本頁面
【正文】 注意事項(xiàng) ? ① 為了方便 ， 應(yīng)在金屬導(dǎo)線連入電路前測(cè)導(dǎo)線直徑 ， 為了準(zhǔn)確 ， 應(yīng)測(cè)量拉直懸空的連入電路的導(dǎo)線的有效長度 ， 且各測(cè)量三次 ， 取平均值 ． ? ② 測(cè)量電路應(yīng)選用電流表外接法 ， 且測(cè)電阻時(shí) ， 電流不宜過大 ， 通電時(shí)間不宜太長 ． ? ③ 為準(zhǔn)確求出 R的平均值 ， 應(yīng)多測(cè)幾組 U、 I數(shù)值 ， 然后采用 U－ I圖象法求出電阻 ． ? 在 “ 測(cè)定金屬的電阻率 ” 的實(shí)驗(yàn)中 ， 被測(cè)金屬絲的電阻大約為 6 出金屬絲的長度 l；接著用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑 d， 再用伏安法測(cè)出金屬絲兩端的電壓 U和通過金屬絲的電流 I， 計(jì)算出它的電阻 ， 最后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率 ． ? 在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí) ， 除被測(cè)的電阻絲外 ， 還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材： ? 直流電源 E：電動(dòng)勢(shì)約 V， 內(nèi)阻很?。? ? 電流表 A1：量程 0～ A， 內(nèi)阻為 Ω； ? 電流表 A2：量程 0～ A， 內(nèi)阻為 Ω； ? 電壓表 V1：量程 0～ 3 V， 內(nèi)阻為 3 kΩ； ? 電壓表 V2：量程 0～ 15 V， 內(nèi)阻為 15 kΩ； ? 滑動(dòng)變阻器 R1：最大阻值 10 Ω， 允許通過的最大電流為 A； ? 滑動(dòng)變阻器 R2：最大阻值 20 Ω， 允許通過的最大電流為 A；開關(guān) 、 導(dǎo)線等 ． ? 要求有較高的測(cè)量精度 ， 并能測(cè)得多組數(shù)據(jù) ． ? (1)在可供選擇的器材中 ， 應(yīng)該選用的電流表是 ________ ， 應(yīng) 選 用 的 電 壓 表 是________， 應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是________． ? (2)根據(jù)所選的器材 ， 在如右圖所示虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖 ． ? (3)寫出用測(cè)得的物理量表示的計(jì)算電阻率的表達(dá)式 (用字母表示 )： ρ＝ ________. ? 解析： (1)由實(shí)驗(yàn)器材中知電源電動(dòng)勢(shì)約為 V，實(shí)驗(yàn)用的金屬絲電阻一般較小，干路中的最大電流大約只有零點(diǎn)幾安，故電流表選 A1，電壓表選 V1，滑動(dòng)變阻器 R1的最大電流 A太小，影響測(cè)量的范圍，所以滑動(dòng)變阻器選 R2. ? (2)待測(cè)電阻較小，電流表采用外接法，電路圖如圖所示： ( 3) 由 R ＝UI及 R ＝ ρlS，又 S ＝ π??????d22＝π d24得 ρ ＝RSl＝UIm. ? (4)電阻率與溫度的關(guān)系：各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化． ? ①金屬的電阻率隨溫度升高而增大，可用于制造電阻溫度計(jì)． ? ②有些合金如錳銅、鎳銅的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻． ? ③各種金屬中，銀的電阻率最小，其次是銅、鋁，合金的電阻率大于組成它的任何一種純金屬的電阻率 . ? 1． 電阻與電阻率的區(qū)別 ? (1)區(qū)別 ? ① 導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體材料的電阻率 、 導(dǎo)體的長度 、 橫截面積決定 ， 反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用大小 ． ? ② 電阻率是對(duì)組成導(dǎo)體的材料而言的 ， 由材料決定 ， 反映了材料的導(dǎo)電性能 ． ③ 電阻大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用大；電阻小的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用小．電阻率小的材料導(dǎo)電性能好，電阻率大的材料導(dǎo)電性能差．由 R ＝ ρlS知，電阻率小的導(dǎo)體，電阻不一定小，即電阻率小的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用不一定?。? ? ④ “ 電阻率 ” 是材料的電阻率 ， 而 “ 電阻 ”是導(dǎo)體的電阻 ． ? (2)由于電阻率 ρ隨溫度而變化 ， 因此導(dǎo)體的電阻隨溫度而變化 ， 這樣導(dǎo)體的伏安特性曲線就不是嚴(yán)格的直線 ． 對(duì)電阻率隨溫度變化較大的導(dǎo)體而言 ， 隨著通過導(dǎo)體電流增大 ， 伏安特性曲線會(huì)發(fā)生明顯彎曲 ， 如圖甲 、 乙所示 ， 圖甲表示電阻隨溫度升高而增大 ， 圖乙表示電阻隨溫度升高而減小 ． ? (3)用電器的電阻 ? ① 問題涉及金屬電阻率的有關(guān)概念 ， 必須考慮用電器電阻值隨溫度的變化 ． ? ② 不考慮溫度變化對(duì)用電器電阻值的影響 ，可作為電阻值不變來處理 ． ? ③ 實(shí)際電壓的變化量相對(duì)額定電壓來說較大 ， 需要考慮用電器電阻隨溫度的變化 ，若較小 ， 則可以認(rèn)為電阻不變 ． 下列說法中正確的是 ( ) A ．據(jù) R ＝UI可知，當(dāng)通過導(dǎo)體的電流不變時(shí)，加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?2 倍時(shí)，導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉淼? 倍 B ．導(dǎo)體的電阻是其本身的屬性，通過導(dǎo)體的電流及加在兩端的電壓改變時(shí)導(dǎo)體的電阻不變 C ．據(jù) ρ ＝RSl可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積 RS 成正比，與導(dǎo)體的長度 l 成反比 ? D． 導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長
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