选修导体的电阻LI

1、第二章第二章 恒定电流恒定电流 请仔细观察两只灯泡的照片请仔细观察两只灯泡的照片, ,说出它们有说出它们有哪些哪些不同之处不同之处 ? ?导体的电阻是导体本身的一种性质，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，那么由导体自身的因素决定，那么问题问题1:导体的电阻导体的电阻R到底由哪些因素决定呢到底由哪些因素决定呢?(一一)大胆猜想大胆猜想一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素跟长度跟长度l有关有关跟横截面积跟横截面积S有关有关与材料有关与材料有关横截面积横截面积S长度长度L L材料材料温度结论：导体的电阻结论：导体的电阻R跟它的长度跟它的长度l、横截面积横截面积S、材料有关

2、。、材料有关。(一一)大胆猜想大胆猜想一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素(一一)大胆猜想大胆猜想一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素结论：导体的长度结论：导体的长度 l 越短、横截越短、横截面积面积 S越大越大,导体的电阻导体的电阻 R越小越小.问题问题2:导体的电阻导体的电阻R与这些因素与这些因素(l、S)的定性关系怎样的定性关系怎样?(一一)大胆猜想大胆猜想一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素问题问题3:导体的电阻导体的电阻R与这些因素的定量关系怎样与这些因素的定量关系怎样?1、实验目的：、实验目的： 探究导体的电阻探究导体的电阻R与导体的与导体的长度长度l、横截

3、面积、横截面积S、材料之间的关系、材料之间的关系.2、实验方法：控制变量法、实验方法：控制变量法.3、实验过程：、实验过程：长度长度l、横截面积、横截面积S、电阻、电阻R的测量及方法：的测量及方法：长度长度l：用：用mm刻度尺测刻度尺测.(二二)实验探究实验探究一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素横截面积横截面积S：用累积法测直径：用累积法测直径.电阻电阻R：伏安法：伏安法.实验方法实验方法: : 控制变量法控制变量法实验方案：实验方案：同种材料，同种材料，S S一定，改变一定，改变L L，测，测R R 同种材料，同种材料，L L一定，改变一定，改变S S，测，测R R不同材料，不同材

4、料，L L一定，一定，S S一定，测一定，测R R如何测电阻如何测电阻R R方法方法: : 伏安法伏安法实验电路实验电路: :实验电路图实验电路图: :电流表外接法电流表外接法分压式电路分压式电路探究导体电阻与其影探究导体电阻与其影响因素的定量关系响因素的定量关系实验电路实验电路: :实验电路图实验电路图: :电流表外接法电流表外接法限流式电路限流式电路VAL/m123U/V666I/AR/实验数据实验数据: :横截面积横截面积, ,材料相同材料相同实验结论实验结论: :1.1.同种材料同种材料, ,S S一定一定, ,电阻电阻R R与与L L成正比成正比LR 探究方案一探究方案一102030

5、探究导体电阻与其影响因素的定量关系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: :实验电路图实验电路图: :电流表外接法电流表外接法限流式电路限流式电路VAS/mm2123U/V666I/AR/实验数据实验数据: :长度长度, ,材料相同材料相同实验结论实验结论: :2.2.同种材料同种材料,L,L一定一定, ,电阻与电阻与S S成反比成反比SR1103020探究导体电阻与其影响因素的定量关系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: :实验电路图实验电路图: :电流表外接法电流表外接法限流式电路限流式电路VA材料12U/V66I/AR/实验数据实验数据: :长度长度, ,横

6、截面积相同横截面积相同实验结论实验结论: :3.3.不同种材料不同种材料,R,R不同不同3020a 和和 b ：长度：长度l不同不同探究方案二探究方案二aVVVVbcda 和和 c ：横截面积：横截面积S不同不同a 和和 d ：材料不同：材料不同一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素(二二)实验探究实验探究限流式接法限流式接法一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素(三三)理论探究理论探究(逻辑推理逻辑推理)探究方案三探究方案三理论探究和实验探究相结合理论探究和实验探究相结合1.理论探究导体的电阻理论探究导体的电阻R与长度与长度l的关系的关系2.理论探究导体的电阻理论探究导体的电阻R

7、与横截面积与横截面积S的关系的关系3.实验探究导体的电阻实验探究导体的电阻R与材料的关系与材料的关系SR1实验结论实验结论: :1.1.同种材料同种材料, ,S S一定一定, ,电阻电阻R R与与L L成正比成正比2.2.同种材料同种材料, ,L L一定一定, ,电阻与电阻与S S成反比成反比LR 电阻串联电阻串联电阻并联电阻并联3.3.不同种材料不同种材料, ,R R不同不同电阻定律电阻定律1.1.内容：内容： 同种材料的导体同种材料的导体, ,其电阻其电阻R R与它的长与它的长度度L L成正比成正比, ,与它的横截面积与它的横截面积S S成反成反比比; ;导体电阻与构成它的材料有关导体电阻

8、与构成它的材料有关. .2.2.表达式表达式: :SlR 是比例常数，它与导体的材料有关，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，称是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。为材料的电阻率。4 4、金属的电阻率随温度的升高而增大、金属的电阻率随温度的升高而增大电阻率电阻率( ( ) )3 3、纯金属的电阻率小，合金的电阻率大、纯金属的电阻率小，合金的电阻率大1 1、反映材料导电性能的物理量、反映材料导电性能的物理量2 2、单位：欧姆、单位：欧姆米米 锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小，锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小， 利用它们的这种性质，常用来制

9、作标准电阻。利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻。超导现象超导现象:有些物质当温度降低到绝对零度附近有些物质当温度降低到绝对零度附近时它们的电阻率会突然变为零时它们的电阻率会突然变为零半导体半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻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，导电性能由外界条件所控制，率随温度的升高而减小，导电性能由外界条件所控制，如改变温度、光照、掺入微量杂质等如改变温度、光照、掺入微量杂质等电阻率电阻率与温度与温度的关系的关系金属：金属： t半导体：半导体：t热敏电阻热敏电阻光敏电阻光敏电阻合金：合金：有些几乎不随有些几乎不随t变化变化 标准电阻标准电阻电阻温

10、度计电阻温度计超导体超导体:某些材料当温度降低到一定温度时某些材料当温度降低到一定温度时=0R=0半导体的导电性能具有可控性半导体的导电性能具有可控性(m)020100银银14810816108207108铜铜14310817108207108铝铝26710829108380108钨钨48510853108710108铁铁08910710107144107锰铜合金锰铜合金441074410744107镍铜合金镍铜合金501075010750107几种材料在不同温度下的电阻率几种材料在不同温度下的电阻率AR热电阻电阻率随温度变化的运用电阻率随温度变化的运用R1 = R2SlRhaah由此可知导体

11、的电阻与表面积无关由此可知导体的电阻与表面积无关, ,只与导体的厚度有关只与导体的厚度有关. .这样在制造电路元件时这样在制造电路元件时, ,可以将其表面积做得很小可以将其表面积做得很小, ,而不增大电而不增大电阻阻, ,只要保证厚度不变即可只要保证厚度不变即可, ,有利于电路元件的微型化有利于电路元件的微型化. . R1和和R2是材料相同、厚度相同、表面是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体为正方形的导体,但但R2的尺寸比的尺寸比R1小很多小很多.通过两导体通过两导体的电流方向如图所示的电流方向如图所示.这两个导体的电阻有什么关系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

12、有什么意义你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?思考与讨论思考与讨论:a ah hR1电流方向电流方向b bR2h h CCTV CCTV - -每周质量报告每周质量报告 消息引用检验负责人的话：消息引用检验负责人的话：“不合格产品中，不合格产品中，大部分存在电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，大部分存在电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜。再一个就是铜材质使用了再生铜或含杂质很多的铜。再一个就是铜材质量合格，但把截面积缩小了，买平方（毫米）的线，量合格，但把截面积缩小了，买平方（毫米）的线，拿到手的线可能是或多一点的，载流量不够。另一个拿到手的线可能是或

13、多一点的，载流量不够。另一个问题是绝缘层质量不合格，用再生塑料制作电线外皮，问题是绝缘层质量不合格，用再生塑料制作电线外皮，电阻率达不到要求电阻率达不到要求 谈一谈，这位负责人讲话中体现了哪些物理原理？谈一谈，这位负责人讲话中体现了哪些物理原理？说一说说一说1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质，电阻率是由导体的性质决定的，所以电阻率越大，则电阻越大，对吗？为什么?不对电阻率反映导体导电性能的优劣,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、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 4.如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab边长为L1;ad边长为L2,当端点1、2或3、4接入电