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文档简介
11.2导体的电阻静电平衡电阻电阻定律影响导体电阻的因素知识回顾选取一个导体,研究导体两端的电压随导体中电流的变化情况导体A、B的U-I图像ABUI
R的值反映了导体对电流的阻碍作用,物理学中把他叫做导体的电阻一电阻1.定义:导体两端的电压于导体中的电流之比叫导体的电阻。
4.物理意义:反映导体对电流的阻碍作用的物理量5.导体的U-I图像的斜率反映导体电阻的大小(线性元件)
二影响导体电阻大小的因素导体电阻与长度有关移动滑片可以改变电阻滑动变阻器通过什么改变电阻的?二影响导体电阻大小的因素灯丝越粗用起来越亮导体电阻跟横截面积有关二影响导体电阻大小的因素电线常用铜丝制造而不用铁丝导体电阻跟材料有关二影响导体电阻大小的因素横截面积S长度L材料温度导体的电阻R跟它的长度l、横截面积S、材料有关。二影响导体电阻大小的因素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.实验探究同种材料,S一定,探究R与L的关系同种材料,L一定,探究R与S的关系不同种材料,S、L一定,探究R与材料的关系3、实验方案:二影响导体电阻大小的因素4.实验电路:实验探究a和b:材料相同,S相同,l不同aVVVVbcda和c:材料相同,L相同,S不同a和d:L相同,S相同,材料不同二影响导体电阻大小的因素5.探究过程及结论:实验探究(1)b与a只有长度不同,比较a、b的电阻之比与长度之比的关系同种材料,S
一定,R
与L
成正比同种材料,L
一定,R
与S
成反比(3)d与a只有材料不同,比较a、d的电阻是否相同导体电阻与构成它的材料有关(2)c与a只有横截面积不同,比较a、c的电阻之比与横截面积之比的关系三电阻定律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:
是比例系数,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。练一练:例1:一根阻值为R的均匀电阻丝,在下列哪些情况下阻值仍为R(设温度不变)()
A.当长度不变,横截面积增大一倍时
B.当横截面积不变,长度增大一倍时
C.当长度和横截面半径都缩小一半时
D.当长度和横截面积都扩大一倍时D三电阻定律(1)意义:反映材料导电性能好坏的物理量电阻率越大表明在相同长度、相同横截面积的情况下,导体的电阻越大。
3.电阻率
(2)定义式:
(4)电阻率与温度关系:0℃()20℃()100℃()银1.62.07铜1.431.72.07铝2.672.93.80钨4.855.37.10铁0.891.01.44锰铜合金4.44.44.4镍铜合金5.05.05.0(2)纯金属的电阻率较小,
合金的电阻率较大。(1)不同材料的导体电阻率不同。(3)纯金属材料的电阻率随温度的升高而增加。
有些合金如:锰铜合金和镍铜合金的电阻率受温度影响不大。电阻率与温度关系:
纯金属材料:α>0有些合金材料:α>0(但极小)半导体材料:α<0例2:关于电阻率的说法中正确的是(
)A.电阻率ρ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练一练:B当温度降低到某一数值时,某些材料的电阻突然减小到零,这种现象叫做超导现象。处于这种状态的物体叫做超导体。应用
(1)超导发电机
(2)磁流体发电机
(3)超导输电线路
(4)超导磁悬浮列车
(5)超导计算机(5)超导现象:导体的伏安特性曲线对比定值电阻和小灯泡的伏安特性曲线:
导体A的伏安特性曲线为直线,斜率表示导体的电阻的倒数,电阻在研究过程中保持不变;
导体B的伏安特性曲线为曲线,电阻在研究过程中不断变化。线性元件和非线性元件1.伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元件。
(1)线性元件与纯电阻元件是不同的概念。(2)线性元件一定是纯电阻元件,而纯电阻元件不一定是线性元件(小灯泡是纯电阻,但它的伏案特性曲线是曲线)。2.伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。小结:导体的电阻实验探究控制变量法影响因素导体长度横截面积导体材料遵循规律电阻定律1:某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面直角坐标系中描点,得到了图中A、B、C、D四个点。请比较这四个电阻的大小。练一练:2:在实验室用一段导线连接一个“3V0.25A”的小灯泡做实验时,一般都不会考虑导线的电阻。如果导线的横截面积是1mm2,请你估计导线的长度,计算它的电阻,然后说明可以不考虑导线电阻的理由。练一练:3:某人买了100m规格为4mm2的铜导线为7A的空调供电使用。实际上恰好用去了一半导线。如果空调能够正常工作,制冷时在这段导线上损失的电压约是多少?练一练:4:一只鸟站在一条通过500A电流的铜质裸导线上。鸟两爪间的距离是4cm,输电线的横截面积是120mm2。求鸟两爪之间的电压。练一练:5:某同学想探究导电溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律。他拿了一根细橡胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。他量得盐水柱的长度是30cm,并测出盐水柱的电阻等于R。现握住橡胶管的两端把它拉长,使盐水柱的长度变为40cm。如果溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,此时盐水柱的电阻应该等于多少?练一练:6:如图,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R,则样品的电阻率是多少?电流沿CD方向时样品的电阻是多少?练一练:7:人体
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