20xx粤教版高中物理选修3-1第2章第1节探究决定导线电阻的因素

20xx粤教版高中物理选修3-1第2章第1节探究决定导线电阻的因素内容摘要：

R ＝UI是电阻的定义式，其电阻并不随电压、电流的变化而变化，只是可由该式算出电路中的电阻 R ＝ ρlS是电阻的决定式，其电阻的大小由导体的材料、横截面积、长度共同决定 提供了一种测 R 的方法：只要测出 U 、 I 就可求出 R 提供了一种测导体的 ρ 的方法：只要测出 R 、 l 、 S 就可求出 ρ 任何导体都适用 金属导体或浓度均匀的电解液适用 • 【 例 1】 某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与横截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的 5卷导线，进行了如下实验： • (1)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据： 电阻 R/Ω 121.0 导线直径d/mm 1 9 1 4 8 导线横截面积S/mm2 4 4 3 3 5 • 请你根据以上数据判断，该种导线的电阻 R与横截面积 S是否满足反比关系。 (若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出 R与 S应满足的关系 )． • (2)若导线的电阻率 ρ＝ 10－ 7 Ωm，则表中阻值为 Ω的导线长度 l＝ ________m(结果保留两位有效数字 )． • 解析： 该题是电阻定律的一个变形考查．电阻定律是研究电阻和导线长度和横截面积之间的关系，采用的方法是控制变量法．该题虽然是考查同质量的导线的电阻和横截面积的关系，仍然可以采用控制变量法进行求解．根据图表中所给的数据，通过计算发现电阻和导线的横截面积不成反比．要想找出电阻和横截面积之间的关系，需要进一步观察图表，电阻减小，横截面积增加，通过上面一问的求解发现没有反比关系，可以猜想电阻和导线的横截面积的平方成反比，通过计算即可验证． • 答案： (1)不满足 R与 S2成反比 (或 RS2＝常量) (2)19 • ►题后反思 • 电阻的测量是最常见的考查形式．最近几年在电阻测量问题上产生了很多变形．我们首先要了解常规测量的原理，然后根据题意找出变形问题的原理，所有的物理实验必须先确定其实验原理才能解决问题． 图 2 － 1 － 5 为用伏安法测量电阻的原理图，图中为电压表，内阻为 4 000 Ω. 为电流表，内阻为 50 Ω. E 为电源， R 为电阻箱， Rx为待测电阻， S 为开关． 图 2 － 1 － 5 (1 ) 当开关闭合后电压表读数 U ＝ V ，电流表读数 I ＝ mA. 若将 Rx＝UI作为测量值，所得结果的百分误差是 ________ ． (2) 若将电流表改为内接，开关闭合后，重新测得电压表读数和电流表读数，仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值，这时结果的百分误差是 ________ ． 百分误差＝实际值－测量值实际值 100 % • 解析： 根据第一问提供的数据，再根据百分误差的表达式，测量值为 800 Ω，而这个测量值应该是电压表内阻和待测电阻的并联值，可得待测电阻的实际阻值为 1 000 Ω，代入百分误差公式可得百分误差为 20%.当电流表内接时，测量值为待测电阻和电流表的串联值，为 1 050 Ω，可得此种情况下的百分误差为5%. • 答案： (1)20% (2)5% •电阻率 一、对电阻率的理解 1 ． ρ ＝RSl可由电阻定律公式 R ＝ ρlS变形得出，只要知道了导体的电阻 R ，横截 面。