选修3-1导体的电阻教学设计和 课件

1、6 6 导体的电阻导体的电阻 1.1.理解电阻定律和电阻率，能利用电阻定律进行有关理解电阻定律和电阻率，能利用电阻定律进行有关 的分析和计算的分析和计算. . 2.2.了解电阻率与温度的关系了解电阻率与温度的关系. . 请仔细观察两只灯泡的照片请仔细观察两只灯泡的照片, ,说出它们有哪些不同之处说出它们有哪些不同之处? ? 1.1.长度长度 L L L L越大，越大，R R越大越大 一、猜测一、猜测: :影响电阻大小的因素有哪些影响电阻大小的因素有哪些? ? 3.3.材料材料 2.2.横截面积横截面积 S S S S越大，越大，R R越小越小 二、理论探究和验证二、理论探究和验证 电阻串联电阻

2、串联 电阻并联电阻并联 LR S R 1 三、实验参考电路三、实验参考电路 探究导体探究导体 电阻与长电阻与长 度的关系度的关系 结论结论: : 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 同种材料同种材料,L,L一定一定, ,电阻电阻R R与与S S成反比成反比 S R 1 LR 四、电阻定律四、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与它的长度与它的长度l成正比成正比, ,与它的与它的 横截面积横截面积S S成反比成反比; ;导体电阻与构成它的材料有关导体电阻与构成它的材料有关. . 2.2.表达式表达式: : l

3、 R S 是比例系数，它与导体的材料有关，是比例系数，它与导体的材料有关，是一个反是一个反 映材料导电性能的物理量映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率，称为材料的电阻率. . 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 五、电阻率五、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 mm 锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度的变化极小，锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度的变化极小， 利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻利用它们的这种性质，常用来制

4、作标准电阻. . 六、关于电阻率大小的讨论六、关于电阻率大小的讨论 家庭用的导线家庭用的导线 远距离输电用的导线远距离输电用的导线 1.1.电阻率较小的材料电阻率较小的材料 导体材料导体材料 电阻率：电阻率：1010-8 -8 . .m 10m 10-6 -6 . .m m 四氟乙烯四氟乙烯 2.2.电阻率较大的材料电阻率较大的材料 绝缘体绝缘体 电阻率：电阻率：10108 8. .m 10m 1018 18 . .m m 玻璃玻璃 m mmmmm / 半导体半导体3.3.电阻率介于导体和绝缘体之间的材料电阻率介于导体和绝缘体之间的材料 电阻率：电阻率：1010-5 -5 . .m 10m 1

5、06 6. .m m 砷化镓砷化镓硅硅锗锗 电阻温度计电阻温度计标准电阻标准电阻 1.1.金属电阻率随温度的升高而增大金属电阻率随温度的升高而增大-电阻温度计电阻温度计 有些合金的电阻率几乎不受温度影响有些合金的电阻率几乎不受温度影响-标准电阻标准电阻 七、电阻率受温度影响的应用七、电阻率受温度影响的应用 金属温度计金属温度计 2.2.半导体材料的电阻率一般随温度的升高而减小半导体材料的电阻率一般随温度的升高而减小. . 热敏电阻、光敏电阻热敏电阻、光敏电阻 3.3.当温度降低到一定温度附近时，某些金属电阻率当温度降低到一定温度附近时，某些金属电阻率 突然减小到零突然减小到零超导现象超导现象

6、超导超导 R R2 2 R R1 1 电流方向电流方向 材料相同材料相同 厚度相同厚度相同 上表面是正方形上表面是正方形 两两 个个 导导 体体 这两个导体的电阻有什这两个导体的电阻有什 么样的关系？么样的关系？ a a h h b b h h R R1 1 = R = R2 2 思考：思考： 电流方向电流方向 1.1.有人说电阻是导体阻碍电流的性质，电阻率是由导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，对体的性质决定的，所以电阻率越大，则电阻越大，对 吗？为什么吗？为什么? ? 提示：不对提示：不对 电阻率反映导体导电性能的优劣电阻率反映导体导

7、电性能的优劣, ,电阻率大电阻率大, , 电阻电阻 不一定大不一定大, ,由电阻定律知由电阻定律知, ,电阻大小还与电阻大小还与L L和和S S有关有关. . 2.2.一白炽灯泡铭牌显示一白炽灯泡铭牌显示“220V220V，100W”100W”字样，通过计算字样，通过计算 得出灯泡灯丝电阻得出灯泡灯丝电阻R=484R=484 ，该阻值是工作时的电阻值还，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？是不工作时的电阻值，两者一样吗？为什么？ 提示：该阻值是工作时的电阻值，两者不一样提示：该阻值是工作时的电阻值，两者不一样 100W100W是额定功率是额定功率, ,是灯泡正常工

8、作时的功率是灯泡正常工作时的功率, ,所以所以 484484 是工作时的电阻是工作时的电阻; ;当灯泡不工作时当灯泡不工作时, ,由于温度低由于温度低, ,电电 阻比正常工作时的电阻小，所以电阻小于阻比正常工作时的电阻小，所以电阻小于484484 . . 3.3.金属铂的电阻值对温度的高低非常金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感敏感”，下列，下列 图线中可能表示金属铂电阻的是图线中可能表示金属铂电阻的是（ ） B B 提示：（提示：（1 1）不等，）不等，(a)(a)又短又又短又“胖胖”,(b),(b)又长又又长又“瘦瘦”; ; （2 2）R Ra aRRb b. .若若1/41/4圆形金属片

9、电阻为圆形金属片电阻为R R0 0, ,则则(a)(a)为两为两R R0 0并并 联联,R,Ra a= R= R0 0/2;(b)/2;(b)为两电阻串联为两电阻串联, R, Rb b =2R =2R0 0, ,所以所以R Ra a:R:Rb b=1:4.=1:4. 4.4.同一半圆形金属片，如图所示，同一半圆形金属片，如图所示， 从不同方向测量其电阻从不同方向测量其电阻 (1)R(1)Ra a、R Rb b是否相等？是否相等？ (2)(2)如果不等，如果不等，R Ra a、R Rb b谁大？谁大？ R Ra a、R Rb b比值是多少？比值是多少？ 5.5.两根完全相同的金属裸导线两根完全相

10、同的金属裸导线, ,如果把其中一根均匀如果把其中一根均匀 拉长到原来的拉长到原来的2 2倍倍, ,把另一根对折后绞和起来把另一根对折后绞和起来, ,然后给它然后给它 们分别加上相同的电压们分别加上相同的电压, ,则在同一时间内则在同一时间内, ,通过它们通过它们 的电量之比为的电量之比为( )( ) A.1:4 B.1:8 C.1:16 D.16:1A.1:4 B.1:8 C.1:16 D.16:1 C C 6.6.如图所示如图所示, ,均匀的长方形薄片合金电阻板均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ababcd,ab边长边长 为为L L1 1，adad边长为边长为L L2 2, ,当端点当端点1 1、2 2或或3 3、4 4接入电路时接入电路时,R,R12 12:R :R34 34是 是 ( ) ( ) A.LA.L1 1:L:L2 2 B. B. L L2 2:L:L1 1 C.1:1 D.L C.1:1 D.L1 12 2:L:L2 22 2 D D 1 1 2 2 3 3 4 4 a ab