高中物理选修3126导体的电阻要点.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第二章 恒定电流,2.6,电阻定律,导体的电阻是导体本身的一种性质，由导体自身的因素决定，那么,问题,:,导体的电阻,R,到底由哪些因素决定呢,?,(,一,),大胆猜想,一、影响导体电阻的因素,跟长度,l,有关,跟横截面积,S,有关,与材料有关,横截面积,S,长度,L,材料,温度,结论：导体的电阻,R,跟它的长度,l,、横截面积,S,、材料有关。,(,一,),大胆猜想,一、影响导体电阻的因素,1,、实验目的：,探究导体的电阻,R,与导体的长度,l,、横截面积,S,、材料之间的关系,.,2,、实验方法：,控制变量法,.,3,、实验过程：,长度,l,、横截面积,S,、电阻,R,的测量及方法：,长度,l,：用,mm,刻度尺测,.,(,二,),实验探究,一、影响导体电阻的因素,横截面积,S,：用累积法测直径,.,电阻,R,：,伏安法,.,实验方案：,同种材料，,S,一定，改变,L,，测,R,同种材料，,L,一定，改变,S,，测,R,不同材料，,L,一定，,S,一定，测,R,实验方法：,控制变量法。,a,b,c,d,A,V,R,伏安法测电阻的原理图：,电流表外接法,分压式接法,a,和,b,：长度,l,不同,探究方案一,a,V,V,V,V,b,c,d,a,和,c,：横截面积,S,不同,a,和,d,：材料不同,限流式接法,实验探究电阻的影响因素,控制变量法,电压表先测,a,的电压,U,a,，再测,b,的电压,U,b,a,b,c,d,V,实验探究电阻的影响因素,控制变量法,电压表先测,a,的电压,U,a,，再测,c,的电压,U,c,a,b,c,d,V,a,b,c,d,V,实验探究电阻的影响因素,控制变量法,电压表先测,a,的电压,U,a,，再测,d,的电压,U,d,实验结论,:,1.,同种材料,S,一定,电阻,R,与,L,成正比,2.,同种材料,L,一定,电阻与,S,成反比,3.,不同种材料,R,不同,a,V,V,V,V,b,c,d,理论探究,电阻串联,电阻并联,R,L,探究导体电阻与其影响因素的定量关系,实验电路,:,实验电路图,:,电流表外接法,限流式电路,V,A,L/m,1,2,3,U/V,I/A,R/,实验数据,:,横截面积,材料相同,实验结论,:,1.,同种材料,S,一定,电阻,R,与,L,成正比,探究方案二,探究导体电阻与其影响因素的定量关系,实验电路,:,实验电路图,:,电流表外接法,限流式电路,V,A,S/,mm,2,1,2,3,U/V,I/A,R/,实验数据,:,长度,材料相同,实验结论,:,2.,同种材料,L,一定,电阻与,S,成反比,探究导体电阻与其影响因素的定量关系,实验电路,:,实验电路图,:,电流表外接法,限流式电路,V,A,材料,1,2,U/V,I/A,R/,实验数据,:,长度,横截面积相同,实验结论,:,3.,不同种材料,R,不同,二、电阻定律,1.,内容：,同种材料的导体,其电阻,R,与它的长度,L,成正比,与它的横截面积,S,成反比,;,导体电阻与构成它的材料有关,.,2.,表达式,:,是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。,3.,适用条件：,温度一定,粗细均匀的金属导体,或浓度均匀的电解液,.,区别：,是定义式,是决定式,公式,三、电阻率,1.,意义,:,反映,材料,导电性能,好坏的物理量,.,2.,定义式：,由材料和,温度,决定,与,l,、,S,无关,!,3.,单位,:,欧,米,(),电阻率与温度的关系,金属：,t,半导体：,t,热敏电阻光敏电阻,合金：,有些几乎不随,t,变化,标准电阻,电阻温度计,超导体,:,某些材料当温度降低到一定温度时,=0,R=0,半导体的,导电性能,具有,可控性，,导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻率随温度的升高而减小,电阻率与温度关系,:,(,m),0,20,100,银,1,4810,8,1,610,8,2,0710,8,铜,1,4310,8,1,710,8,2,0710,8,铝,2,6710,8,2,910,8,3,8010,8,钨,4,8510,8,5,310,8,7,1010,8,铁,0,8910,7,1,010,7,1,4410,7,锰铜合金,4,410,7,4,410,7,4,410,7,镍铜合金,5,010,7,5,010,7,5,010,7,几种材料在不同温度下的电阻率,区别：,导体,的电阻和,材料,的,电阻率,电阻,反映,导体,对,电流阻碍,作用大小,的性质,，,电阻大,的导体对,电流的阻碍作用大,电阻率,反映,材料,导电性能,好坏,的性质,，,电阻率小,的材料,导电性能好,R,1,=R,2,由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关,.,这样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小,而不增大电阻,只要保证厚度不变即可,有利于电路元件的微型化,.,R,1,和,R,2,是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但,R,2,的尺寸比,R,1,小很多,.,通过两导体的电流方向如图所示,.,这两个导体的电阻有什么关系,?,你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义,?,思考与讨论,:,a,h,R,1,电流方向,b,R,2,h,答：不对,;,电阻率反映导体材料导电性能的优劣,电阻率大,不一定电阻大,由电阻定律,电阻还与,l,和,S,有关,.,1,、有人说电阻是导体阻碍电流的性质，电阻率是由导体材料的性质决定的，所以电阻率越大，则电阻越大，对吗,?,为什么,?,思考与讨论,2,、,一白炽灯泡铭牌显示“,220V,100W”,字样，由计算得出灯泡灯丝电阻,R=484,，该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的电阻值，两者一样吗,?,为什么,?,不一样,100W,是额定功率,是灯泡正常工作时的功率,所以,484,是工作时的电阻,;,当灯泡不工作时,由于温度低,电阻比正常工作时的电阻小，所以小于,484,。,3,、如图所示，,P,是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为,L,，直径为,D,，镀膜的厚度为,d,。管两端有导电金属箍,M,、,N,。现把它接入电路中，测得它两端电压为,U,，通过它的电流为,I,。则金属膜的电阻为,_,，镀膜材料的电阻率,=_,。,1,、一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为,0.5,，导线原来的电阻多大？,5,倍,若把这根导线的一半均匀拉长为三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍,?,8,课堂练习,2,、如图示,两个截面积不同长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为,U,则,(),A.,通过两棒的电流强度相等,B.,两棒的自由电子定向移动的平均速率不同,C.,两棒内的电场强度不同,细棒内的场强,E,1,大于粗棒内的场强,E,2,D.,细棒两端的电压,U,1,大于粗棒两端的电压,U,2,ABCD,I,1,I,2,U,1,U,2,3,、甲乙两根保险丝均由同种材料制成,直径分别是,d,1,=0.5mm,和,d,2,=1mm,熔断电流分别为,2.0A,和,6.0A,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是,(),A,、,0.6A B,、,7.5A,C,、,10.0A D,、,8.0A,B,