导体的电阻吴红莲

2.6导体的电阻授课教师吴红莲

请仔细观察两只灯泡的照片,说出它们有哪些不同之处

?复习：欧姆定律的内容？请问：“导体的电阻R与加在导体两端的电压U成正比，跟导体中的电流I成反比，这种说法对吗？”由欧姆定律可知:问题1：提问：为什么电压变化而电阻不变？电阻R与外加的电压有关吗？电阻到底与什么因素有关呢？如图：若电压表示数为1V，电流表示数为0.1A，能否知道电阻R的大小?如果调节滑动变阻器的滑片，使得电压表的示数变为2V，请问R又为多少？伏安法测电阻问题2、如何知道电阻大小呢?设问：假如有一段镍铬丝，长度为1m，横截面积为1mm2，怎样计算它的电阻大小？不接入电路可以吗?

猜测:

可能与导体的长度横截面积材料有关回顾初中所学:

影响电阻大小的因素有哪些?问题2：怎样知道电阻与这些因素的关系呢？实验探究问题3：如何设计实验?1、明确目的：探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的定量关系。二、实验探究：2、探究方法：控制变量法3、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思考：如何测定R?需要哪些实验器材？不测R的具体值可以吗?用什么知识规律来解决？如何设计实验？思考实验方案的设计：实验方案的设计：实验一：材料、横截面积相同，探究电阻与长度的关系

思考：如何改变电阻丝的长度？

实验二：材料、长度相同，探究电阻与截面积的关系

思考：如何改变电阻丝的横截面积？分组实验注意事项:1、电源电压：3V2、注意电流表、电压表的量程和正负接线柱

3、注意滑动变阻器滑片初始位置4、检查无误后方可接通电源5、每测完一组数,立即断开开关,稍等片刻,再测下一组。实验一：探究导体的电阻大小与长度的关系

实验二：探究导体的电阻大小与横截面积的关系学生实验：分为两大组一组做实验一；一组做实验二进行实验探究ＥＳ１L2L3L4Labcd长度１Ｌ２Ｌ３Ｌ４Ｌ电压电阻(一)、探究导体电阻与它的长度的关系。（材料相同、横截面积相同,长度不同.）U2U4U3UR2R4R3RＥＳ1S2S3S4S(二)、探究导体电阻与它的横截面积的关系。（材料相同、长度相同）横截面积１S２S３S４S电压电阻UU/2U/4U/3RR/2R/4R/3同种材料,S一定,电阻R与L成正比

R∝L

同种材料,L一定,电阻R与S成反比

分组汇报探究结果:理论探究和验证电阻串联电阻并联R∝L

思考：k是比例常数，最有可能与什么因素有关（猜测）？学生再次实验：

探究相同长度和横截面积，但不同材料的电阻丝的电阻值是否相同？提问：如何设计实验？实验结论：导体的电阻与他的材料

。有关二、电阻定律比例系数ρ跟什么因素有关？2、电阻定律表达式:

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，称为材料的电阻率。

同材料的导体，电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻还与构成它的材料有关。规律总结：1、电阻定律的内容：3、对电阻定律表达式的理解：①式中L是沿电流方向导体的长度，S是垂直电流方向的横截面积，ρ是材料的电阻率；②导体的电阻由ρ、L、S决定，与导体两端的电压U和电流I无关；abhR2R1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相等R1=R2

思考与讨论:

你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义？电阻率3、纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。1、电阻率的物理意义：2、电阻率的单位：指导学生阅读课本P58表格电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量。欧姆·米Ω·m长度和横截面积相同，材料不同的导体，电阻率大的材料电阻大。为什么标明20℃？课后思考1、电阻率的大小到底与温度有什么样的关系？2、电阻与电阻率有什么区别？探究新知

你能否根据电阻定律测出金属材料的电阻率？如何测？设计一个实验，试试看。以小组为单位，学生间相互讨论、交流本节课的收获，再由小组派代表进行课堂小结。全班范围进行相互讨论、交流。畅所欲言谈收获高考链接（2009年广东高考）导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是：A.横截面积一定，电阻与导体的长度成正比；B.长度一定，电阻与导体的横截面积成正比；C.电压一定，电阻与通过导体的电流成正比；D.电流一定，电阻与导体两端的电压成反比A高考链接（2008年广东高考）关于电阻率的说法正确的是：A.电阻率与导体的长度有关；B.电阻率与导体的材料有关；C.电阻率与导体的横截面积有关；D.电阻率与导体的形状有关。B课堂训练1同一半圆形金属片，如图所示，从不同方向测量其电阻（都从左到右）．(1)Ra、Rb是否相等？(2)如果不等，Ra、Rb谁大？Ra、Rb比值是多少？RRRRRa＜Rb

；

Ra：Rb=1:4一段粗细均匀的电阻丝横截面的直径为d，电阻为Ｒ，把它拉制成直径d/10的均匀细丝后,它的电阻变为()Ａ、R/10000Ｂ、10000R

Ｃ、R/100Ｄ、100RB课堂训练2如图所示为厚薄均匀的长方形金属板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2，当接点A、B接入电路时电阻阻值为R1,当接点C、D接入电路时电阻阻值为R2,则R1∶R2等于…(

)A.L1∶L2B.L2∶L1C.L12∶L22D.L22∶L12

课堂训练3【课后思考与作业】

1、课后题第2、4题

2、完成优化探究

谢谢指导

请仔细观察两只灯泡的照片,说出它们有哪些不同之处

?几种导体材料在20℃时的电阻率材料ρ/Ω·m银1.6×10-8铜1.7×10-8铝2.9×10-8钨5.3×10-8铁1.0×10-7锰铜合金4.4×10-7镍铜合金5.0×10-7硅0.1-60为什么导线都是铜的或铝的？为什么要强调“在20℃时”？4、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。5.0×10-75.0×10-75.0×10-7镍铜合金4.4×10-74.4×10-74.4×10-7锰铜合金1.44×10-71.0×10-70.89×10-7铁7.10×10-85.3×10-84.85×10-8钨3.80×10-82.9×10-82.67×10-8铝2.07×10-81.7×10-81.43×10-8铜2.07×10-81.6×10-81.48×10-8银100℃(Ω∙m)20℃(Ω∙m)0℃(Ω∙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5、电阻的两种表达式的比较：——定义式——决定式（提供了测量电阻的手段，并不能说明R与U成正比与I成反比）（说明电阻由哪些因素决定，并提供了一种测导体ρ的方法：只要测出R、L和S就可以求出ρ

）6、区分电阻率和电阻的物理意义电阻率的物理意义：

反映材料的导电性能电阻的物理意义：反映导体的导电性能４、半导体的电阻率随温度的升高而减小；５、有些物质当温度接近0K时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC。我国科学家在1989年把TC提高到130K,现在科学家们正努力做到室温超导。7、材料的电阻率与温度的关系：现象：加热电阻丝，电流表示数变小，停止加热后电流表示数又变大；结论：金属的电阻率随温度的升高而增大。【老师演示实验】用酒精灯加热电阻丝，观察电流表的示数

１、金属的电阻率随温度的升高而增大３、锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小，几乎不变。利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻。２、铂较明显，可用于做温度计；材料的电阻率与温度有关系提问：对某一材料来说，ρ的数值等于多少？我们可以怎样来测量？可得，A.以上图象中只有(b)图是正确的B.(a)、(c)图象是曲线，是测量误差太大造成的C.(a)、(c)图象违背欧姆定律，肯定是错误的D.(a)、(b)、(c)图象可能都是正确的【例题】在做三种导电元件的导电实验时，用所测量到的实验数据画出了它们的I—U图象如图中（a）、(b)、(c)所示，以下说法中正确的是：D同类练习：下列有关电阻率的说法中正确的是(

)A.电阻率越大的导体,电阻一定也越大B.电阻率是材料的固有属性,任何情况下不可能为零C.温度升高时,有些材料电阻率增大,有些材料电阻率不变,有些材料电阻率减小D.以上说法均不对C

CCTV-《每周质量报告》

消息引用检验负责人的话：“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，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2.5平方（毫米）的线，拿到手的线可能是1.5或1.5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，电阻率达不到要求……上述讲话中体现了那些物理原理？电阻的测量

外接法内接法误差来源测量结果测量条件伏特表的分流电流表的分压R真＞R测

R真＜R测

R>>RA

R<<RV

伏安法测电阻AVRAVR伏安法测电阻电路选择常用方法

1、直接比较法：适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计，当Rx》RA时，采用内接法当Rx《Rv时，采用外接法即大电阻用内接法，小电阻用外接法。可记忆为：“大内小外”伏安法测电阻电路选择常用方法若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表的内阻，则当时，选用电流表内接法．时，选用电流表外接法．当用外接法．即用内接法．AVRAVR2、公式计算法伏安法测电阻电路选择常用方法

3、试触法：适用于Rx、RA、RV的阻值关系都不能确定的情况，如图把电压表的接线柱分别接b、c两点，观察两电表的示数变化，AVRcba若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流对电路影响大，应选内接法；若电压表的示数变化明显，说明电流表的分压对电路影响大，应选外接法；对伏安法测电阻电路的选择及误差总结为：“大内偏大，小外偏小”即大电阻采用内接法，测量值比真实值偏大；小电阻采用外接法，测量值比真实值偏小；

（1）已知待测电阻大约阻值时:阻值比较法若＞，用安培表内接法；若＜，用安培表外接法。

【例1】有一个电阻R，其阻值大约在40~50Ω之间，现要进一步测量其电阻，手边现有器材如下：