(上课用)电阻定律PPT课件.ppt

.,1,电阻定律,.,2,请仔细观察两只灯泡的照片,说出它们有哪些不同之处?,.,3,与长度有关,与材料有关,一、决定导体电阻大小的因素有那些？,与材料有关,与横截面积,定量关系？,.,4,实验方法：,控制变量法,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,问题2:如何研究电阻与长度、横截面积以及材料之间的定量关系？,实验电路图:,.,5,测电阻R,方法:伏安法,实验电路图:,实验示意图,.,6,实验示意图,实验电路图,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,.,7,.,8,5、实验数据,(),.,9,电阻定律,.,10,一、电阻定律,导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比。,2、表达式：,1、内容：,其中，叫做材料的电阻率，是表征材料性质的物理量。它与材料和温度有关。,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。,电阻率,.,11,二、电阻率,2、物理意义：电阻率是反映材料导电性能的物理量.电阻率越小，导电性能越好。,4、单位：欧米（m),3、公式：,1、各种材料的电阻率在数值上等于在常温（20C）下长1m、横截面积为1m2的导体的电阻,几种导体材料的电阻率,.,12,5、几种导体材料的电阻率,你能从表中看出哪些信息：1、_2、_3、_,纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。,不同材料的导体电阻率不同。同种材料电阻率是相同的,5.010-7,5.010-7,5.010-7,镍铜合金,4.410-7,4.410-7,4.410-7,锰铜合金,1.4410-7,1.010-7,0.8910-7,铁,7.1010-8,5.310-8,4.8510-8,钨,3.8010-8,2.910-8,2.6710-8,铝,2.0710-8,1.710-8,1.4310-8,铜,2.0710-8,1.610-8,1.4810-8,银,100(m),20(m),0(m),温度,阻,率,金属材料的电阻率随温度的升高而增加,材料,电,决定电阻率因素：由材料自身特性和温度决定。,电阻率与温度的关系：,.,13,半导体特性：(1)温度升高，电阻减小-温度传感器(2)光照强度变大，电阻减小-光敏电阻(3)微量杂质的浓度越大，电阻越小-晶体管,半导体,电阻率与温度的关系：,1、金属电阻率随温度升高而增大。应用：电阻温度计。,2、半导体的电阻率随温度的升高而减小。应用：热敏电阻，光敏电阻。,3、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。,4、超导体：某些材料当温度降低到一定温度时，电阻率为零。,区别导体的电阻和材料的电阻率,.,14,区别导体的电阻和材料的电阻率,(1)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。(2)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。,思考与讨论:,.,15,R1=R2,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。,.,16,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,.,17,2、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。,.,18,3、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接入电路时,R12:R34是(),A、L1:L2B、L2:L1C、1:1D、L12:L22,D,L1,L2,.,19,4、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?,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,Ra:Rb=1:4,.,20,5、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E1大于粗棒内的场强E2D.细棒两端的电压U1大于粗棒两端的电压U2,ABCD,.,21,6、甲乙两根保险丝均由同种材料制成,直径分别是d1=0.5mm和d2=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、0.6AB、7.5AC、10.0AD、8.0A,B,.,22,1、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,.,23,伏安法测电阻的原理图,电流表外接法,分压式接法,.,24,a和b:长度l不同,探究方案一,a和c:横截面积S不同,a和d:材料不同,一、影响导体电阻的因素,(二)实验探究,限流式接法,.,25,实验探究电阻的影响因素,电压表先测a的电压Ua,再测b的电压Ub,a,b,c,d,.,26,实验探究电阻的影响因素,电压表先测a的电压Ua,再测c的电压Uc,a,b,c,d,.,27,实验探究电阻的影响因素,电压表先测a的电压Ua,再测d的电压Ud,a,b,c,d,.,28,探究方案一,一、影响导体电阻的因素,(二)实验探究,结论:导体的电阻R跟长度l成正比,跟横截面积S成反比,还跟材料有关。,.,29,一、影响导体电阻的因素,(三)理论探究(逻辑推理),探究方案二,理论探究和实验探究相结合,1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系,2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系,3.实验探究导体的电阻R与材料的关系,.,30,l1、R1,1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系,.,31,2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系,R,S,.,32,同种材料:,理论探究,k是与l、S无关的常数!,.,33,3.实验探究导体的电阻R与材料的关系,取不同长度、横截面积、不同材料的导体进行实验。(探究不同材料比例常数k),.,34,k由导体材料决定与l、S无关!,一、影响导体电阻的因素,.,35,实验探究,理论探究,电阻定律,决定式,电阻率,重视:1、探究思想、方法2、实验过程,电阻定律,.,36,游标卡尺和螺旋测微器,游标尺,紧固螺钉,主尺,尺身,深度尺,.,38,二、游标卡尺：,（1）10分度游标卡尺,（2）20分度游标卡尺,（3）50分度游标卡尺,.,39,二、游标卡尺10分度游标卡尺的原理,游标尺:10格长9毫米刻，每小格为0.9毫米。,即：游标比主尺每格少0.1毫米,精确度为0.1,.,40,游标卡尺,读数原理,主尺,游标,游标尺:10格长9毫米刻，每小格为0.9毫米。,即：游标比主尺每格少0.1毫米,01234,精确度为0.1,0,10,.,41,游标卡尺,读数原理,主尺,右移0.1mm,每右移0.1mm，总有一刻度对齐,01234,0,10,.,42,游标卡尺,读数原理,主尺,右移0.2mm,第N条刻度对齐，表示移动N个0.1mm,01234,10,0,.,43,游标卡尺,读数规则,主尺,测量值=主尺整毫米数+游标N线0.1mm,01234,10,0,.,44,游标卡尺,读数练习,01234,测量值：11mm+60.1mm=11.6mm,.,45,游标卡尺,读数练习,01234,测量值：0mm+80.1mm=0.8mm,.,46,游标卡尺,读数练习,01234,测量值：20mm+60.1mm=20.6mm,.,47,游标卡尺,20等分刻度,主尺,游标,01234,精确度为0.05,游标尺:20格长19毫米，每小格为0.95毫米。,即：游标比主尺每格少0.05毫米,.,48,游标卡尺,20等分刻度,主尺,游标,01234,测量值=主尺整毫米数+游标N线0.05mm,.,49,游标卡尺,50等分刻度,主尺,游标,01020304050,0123456,精确度为0.02,游标尺:50格长49毫米，每小格为0.98毫米。,即：游标比主尺每格少0.02毫米,.,50,游标卡尺,50等分刻度,主尺,游标,01020304050,0123456,测量值=主尺整毫米数+游标N线0.02mm,.,51,游标卡尺,1元硬币直径：25.00mm边缘厚：1.84mm5角硬币直径：20.34mm边缘厚：1.66mm1角硬币直径：22.48mm边缘厚：2.38mm,.,52,螺旋测微器的使用,.,53,1、螺旋测微器的构造：,A,F,C,B,E,D,D,A、固定小砧F、测微螺杆B、固定刻度E、可动刻度D、旋钮（又称微分筒）D、微调C、尺架,.,54,.,55,2、螺旋测微器的使用方法：（1）使用前应先检查零点，方法是缓缓转动保护旋钮D，使测微螺杆F和固定小砧A接触，到棘轮发出声音为止，此时可动刻度E上的零刻线应当和固定刻度B的0刻度线对正，（2）左手持尺架C，右手转动旋钮D使测微螺杆F与固定小砧A间距稍大于被测物，放入被测物，转动保护旋钮D到夹住被测物，棘轮发出声音为止，（3）拨固定旋钮使测杆固定后读数。,.,56,3、螺旋测微器使用注意事项：（1）转动保护旋钮D不可太快，否则由于惯性会使接触压力过大使被测物变形，造成测量误差，更不可直接转动大旋钮去使测杆夹住被测物，这样往往压力过大使测杆上的精密螺纹变形，损伤量具。（2）被测物表面应光洁，不允许把测微螺杆F固定而将被测物强行卡入或拉出，那会划伤测微螺杆F和固定小砧A的端面。（3）轻拿轻放，防止掉落摔坏。（4）用毕放回盒中，存放中测微螺杆F和固定小砧A不要接触，长期不用，要涂油防锈。,.,57,4、螺旋测微器的调零判断：,0,没有调零，读数偏大,.,58,没有调零，读数偏小,0,.,59,调零准确,0,.,60,4、螺旋测微器的读数原理：,0,1,2,固定刻度：每刻度为1毫米,可动刻度每转1周，测微螺杆F就沿轴线直进（或退）0.5毫米，若旋转n个最小分度（包括估读分度），则l=0.01n毫米。,可动刻度：50等分主尺上的0.5毫米，每等分为0.01毫米,测量读数=固定刻度+半刻度+可动刻度（+估读位）,半刻度,.,61,5、螺旋测微器的读数方法：,固定刻度：2,是否超过半刻度？是。,可动刻度：46.0,读数L=,固定刻度,L=2+0.5+0.460=2.960mm,+,半刻度,+,可动刻度,.,62,6、螺旋测微器的读数练习：,固定刻度：1,是否超过半刻度？是。,可动刻度：25.0,读数L=,固定刻度,L=1+0.5+0.250=1.750mm,+,半刻度,+,可动刻度,.,63,固定刻度：2,是否超过半刻度？否。,可动刻度：34.4,35,40,30,读数L=,固定刻度,L=2+0.0+0.344=2.344mm,+,半刻度,+,可动刻度,6、螺旋测微器的读数练习：,.,64,0,固定刻度：0,是否超过半刻度？不太清楚。,可动刻度：0.6说明已经超过半刻度线,读数L=,固定刻度,L=0+0.5+0.006=0.506mm,+,半刻度,+,可动刻度,6、螺旋测微器的读数练习：,.,65,0,固定刻度：0,是否超过半刻度？不太清楚。,可动刻度：49.6说明没有超过半刻度线,读数L=,固定刻度,L=0+0+0.496=0.496mm,+,半刻度,+,可动刻度,6、螺旋测微器的读数练习：,.,66,0,1,答案：L=1+0.5+0.104=1.604mm,7、请你读出下列测量结果：,1.604,.,67,0,答案：L=1+0+0.004=1.004mm,7、请你读出下列测量结果：,1.004,.,68,0,答案：L=0+0.5+0.405=0.905mm,7、请你读出下列测量结果：,0.905,.,69,.,70,你会了吗？抓紧时间练习喽！,测定金属的电阻率,实验：,1.实验目的:,练习使用螺旋测微器学会用伏安法测电阻阻值测定金属的电阻率,用刻度尺测一段金属导线的长度L,用螺旋测微器测导线的直径d，用伏安法测导线的电阻R，根据电阻定律，金属的电阻率,2.实验原理:,电路原理如图,3.实验器材,螺旋测微器，毫米刻度尺，学生电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，被测金属导线，导线若干,.,76,1、用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，求出平均值d；,4.实验步骤,.,77,2、按下图所示的电路图连接好测电阻R的电路；,.,78,3、用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度L（测量三次）；4将滑动变阻器阻值调至最大后闭合开关；改变滑片位置，读出几组相