导体的电阻教学课件.ppt

2.6电阻定律,第二章：恒定电流,自然界的物质按导电性能可分为：,导体：,绝缘体：,半导体：,导电性能良好的物质-内部有大量的自由电荷（如：铜）,导电性能很差的物质-几乎没有自由电荷存在（如：橡胶）,导电性能介于导体和绝缘体之间的物质（如：纯净硅）,一、电阻,电阻(R)定义:导体对电流的阻碍作用.,定义式：,1k=103,1M=106,取决于导体本身结构特点:与U、I无关。,二、影响导体电阻的因素,结论：导体的电阻和导体的长度、横截面积、材料有关。,与长度有关,与横截面积有关,与材料有关,测电阻R:伏安法,实验方法：控制变量法,电路图,实验方案：（1）同种材料，S一定，改变L，测R，寻求规律（2）同种材料，L一定，改变S，测R，寻求规律（3）不同材料，相同L和S，测R，判断材料的影响,实验器材:（电源，电键，电表，导线，待测电阻）,实验在如图所示的电路中，保持AB间的电压不变,实验仪器,探究方案一,材料、长度一定：,材料、横截面积一定：,长度、横截面积一定：,实验电路,结论：导体的电阻跟长度成正比，跟横截面积成反比，还跟材料有关。,l,l,l,l,l,l,分析：将一根长L的均匀导体分成n段相等长度，每段长均为l，则L=nl，就相当于n个电阻串联。,l,r,2l,2r,3l,3r,nl,nr,例1.用串联电路相关知识，推论均匀导体电阻与长度的关系，与导体截面积的关系。,.导体电阻与长度与截面积关系的理论探究:,RL,结论：电阻与导体的长度成正比。,探究方案二,将n根长L截面积为s的均匀导体并在一起，截面积为S，则S=ns，电阻相当于n个电阻并联。,s,r,2s,r/2,3s,r/3,ns,r/n,.导体电阻与长度与截面积关系的理论探究,R1/S,结论：电阻与导体的截面积成反比。,三、电阻定律,1、内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比;导体电阻与构成它的材料有关。,3、理解：L导体长度S导体横截面积,是比例常数，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（单位：m）,2、公式：,（电阻的决定式）,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,1、物理意义：反映了材料导电性能的好坏电阻率越小，导电性能越好,2、公式：,3、决定因素：材料特性和温度大多数金属材料的电阻率随温度升高而增大,注意“电阻率与电阻的区别”,电阻率,电阻率的意义：用某种材料制成长1m，横截面积为1m2的导体的电阻值。,a,b,h,R2,R1,电流方向,材料相同,厚度相同,上表面是正方形,两个导体,这两个导体的电阻有什么样的关系？,h,思考与讨论,电流方向,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,只要保证厚度足够即可,有利于电路元件的微型化.,R1=R2,部分常见材料的电阻率,几种材料在不同温度下的电阻率,由表中数据分析可知,1、不同材料的电阻率是不同的，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。,2、金属材料的电阻率随温度的升高而增加，有些材料的电阻率几乎不受温度的影响。,金属电阻率随温度升高而增大。应用：电阻温度计。,部分合金如锰铜、镍铜电阻率几乎不受温度的影响。应用：标准电阻。,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.问题2、有人说：根据欧姆定律I=U/R可得R=U/I，则R与U成正比，与I成反比，对吗?不对:欧姆定律是电阻的定义式,电阻定律是电阻的决定式,课堂回顾,问题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?,问题3、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。,问题4、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？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？,85倍,练1.把一段电阻值为R的直导线,均匀拉制成原来的10倍长,电阻将变为多少?再将其截成相等的10段,取其中的一段拉长10倍,电阻为多少?,练2、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方向测量其电阻(1)Ra、Rb是否相等？(2)如果不等，Ra、Rb谁大？Ra、Rb比值是多少？,解析：（1）不等(a)又短又“胖”,(b)又长又“瘦”;RaRb（2）若1/4圆形金属片电阻为R0,则(a)为两R0并联,Ra=R0/2;(b)为两电阻串联,Rb=2R0,所以Ra:Rb=1:4,练3、一卷铝导线，横截面积为1Cm2，当这卷导线两端电压为58V时，流过导体的电流为2A，这卷导线多长？（已知铝的电阻率=2.910-8m),解:,U,I,=,R,根据欧姆定律,得导线的电阻,R,=,U,I,=,5