导体的电阻宋庆华.ppt

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1、导体的电阻是导体本身的一种性质，由导体自导体的电阻是导体本身的一种性质，由导体自身的因素决定，那么导体的电阻身的因素决定，那么导体的电阻R到底由哪些到底由哪些因素决定呢因素决定呢?(一一)大胆猜想大胆猜想一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素跟长度跟长度l有关有关跟横截面积跟横截面积S有关有关与材料有关与材料有关横截面积横截面积S长度长度L L材料材料温度结论：导体的电阻结论：导体的电阻R跟它的长度跟它的长度l、横截面积横截面积S、材料有关。、材料有关。(一一)大胆猜想大胆猜想一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素1、实验目的：、实验目的：探究导体的电阻探究导体的电阻R与导体的与导

2、体的长度长度l、横截面积、横截面积S、材料之间的关系、材料之间的关系.2、实验方法：、实验方法：控制变量法控制变量法.3、实验过程：、实验过程：长度长度l、横截面积、横截面积S、电阻、电阻R的测量及方法：的测量及方法：长度长度l：用：用mm刻度尺测刻度尺测.(二二)实验探究实验探究一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素横截面积横截面积S：用累积法测直径：用累积法测直径.电阻电阻R：伏安法：伏安法.a 和和 b：长度：长度l不同不同探究方案探究方案aVVVVbcda 和和 c：横截面积：横截面积S不同不同a 和和 d：材料不同：材料不同限流式接法限流式接法实验探究电阻的影响因素实验探究电阻

3、的影响因素电压之比电压之比=电阻之比电阻之比电压表先测电压表先测a的电压的电压Ua，再测，再测b的电压的电压UbabcdV实验探究电阻的影响因素实验探究电阻的影响因素电压表先测电压表先测a的电压的电压Ua，再测，再测c的电压的电压UcabcdV电压之比电压之比=电阻之比电阻之比abcdV实验探究电阻的影响因素实验探究电阻的影响因素电压表先测电压表先测a的电压的电压Ua，再测，再测d的电压的电压Ud电压之比电压之比=电阻之比电阻之比实验结论实验结论:1.1.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2.2.同种材料同种材料,L L一定一定,电阻与电阻与S S成反比成反

4、比3.3.不同种材料不同种材料,R R不同不同aVVVVbcd逻辑推理逻辑推理二、理论探究二、理论探究串联电路的总电阻：R=R1+R2+-+Rn 一条长为一条长为L，电阻为，电阻为R的导体，可以看成是的导体，可以看成是由由n段长度为段长度为L1，电阻为，电阻为R1的导体串联而成。的导体串联而成。电阻串联电阻串联总长度总长度L与每段长度与每段长度L1的关系：的关系：L=nL1L/L1=n总电阻总电阻R与每段导线电阻与每段导线电阻R1的关系：的关系：R=nR1R/R1=n由此可知由此可知:R/R1=L/L1 在在横截面积横截面积，材料相同材料相同的条件下，导体的的条件下，导体的电阻电阻与与长度长度

5、成成正比正比。并联电路的并联电路的总电阻总电阻：电阻并联电阻并联R=R0/n 一根一根横截面积为横截面积为S，电阻为电阻为R的导体，可以的导体，可以看成是由看成是由n条条横截面积为横截面积为S1，电阻为电阻为R1的导体的导体并联并联而成。而成。总面积总面积S与每根导体面积与每根导体面积S1的关系：的关系：R=nR1S/S1=n总电阻总电阻R与每根导体电阻与每根导体电阻R1的关系：的关系：S=nS1R/R1=n由此可知：由此可知：R/R1=S/S1 在在长度长度，材料相同材料相同的条件下，的条件下，导体的电阻导体的电阻与与横截面积横截面积成成反比反比。电阻串联电阻串联电阻并联电阻并联R RL L

6、 二、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。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.三、电阻率三、电阻率1.意义意义:反映反映材料材料导电性能导电性能好坏的物理量好坏的物理量.2.定义式：定义式：由材料和由材料和温度温度决定决定,与与l、S无关无关!3.单位单位:欧欧米米()金属：金属：t半导体：半导体：t热敏电阻热敏电阻光敏电阻光敏电阻合金合金：有些几乎不随有些几乎不随t变化变化 标准电阻标准电阻电

7、阻温度计电阻温度计超导体超导体:某些材料当温度降低到一定温度时某些材料当温度降低到一定温度时=0R=0半导体的半导体的导电性能导电性能具有具有可控性可控性4.电阻率与温度关系电阻率与温度关系:几种导体材料的电阻率几种导体材料的电阻率银 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镍铬合金 1.0 10-6单位：单位：单位：单位：mm(m)020100银银14810816108207108铜铜14310817108207108铝铝26710829108380108钨钨4851085310871

8、0108铁铁08910710107144107锰铜合金锰铜合金441074410744107镍铜合金镍铜合金501075010750107几种材料在不同温度下的电阻率几种材料在不同温度下的电阻率区别：区别：导体导体的电阻和的电阻和材料材料的的电阻率电阻率电阻电阻反映反映导体导体对电流阻碍作用大小对电流阻碍作用大小的性质的性质，电阻大的导体对电流的阻，电阻大的导体对电流的阻碍作用大碍作用大电阻率电阻率反映反映材料材料导电性能好坏导电性能好坏的性的性质质，电阻率小的材料导电性能好，电阻率小的材料导电性能好答：不对答：不对;电电阻阻率率反反映映导导体体材材料料导导电电性性能能的的优优劣劣,电电阻阻率

9、率大大,不不一一定定电电阻阻大大,由由电电阻阻定定律律,电电阻还与阻还与 l 和和S有关有关.1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质，、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，对吗电阻率越大，则电阻越大，对吗?为什么为什么?思考与讨论思考与讨论 2、一白炽灯泡铭牌显示、一白炽灯泡铭牌显示“220V,100W”字字样，由计算得出灯泡灯丝电阻样，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，两者一样吗电阻值，两者一样吗?为什么为什么?不一样不一样1

10、00W是额定功率是额定功率,是灯泡正常工作时是灯泡正常工作时的功率的功率,所以所以484 是工作时的电阻是工作时的电阻;当灯泡当灯泡不工作时不工作时,由于温度低由于温度低,电阻比正常工作时电阻比正常工作时的电阻小，所以小于的电阻小，所以小于484。思考与讨论思考与讨论R1=R2由此可知导体的电阻与表面积无关由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关只与导体的厚度有关.这样在制造电路元件时这样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小可以将其表面积做得很小,而不增大电阻而不增大电阻,只要保证厚度不变即可只要保证厚度不变即可,有利于电路元件的微型化有利于电路元件的微型化.R1和和R2是材料相

11、同、厚度相同、表面是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体为正方形的导体,但但R2的尺寸比的尺寸比R1小很多小很多.通过两导体通过两导体的电流方向如图所示的电流方向如图所示.这两个导体的电阻有什么关系这两个导体的电阻有什么关系?你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?思考与讨论思考与讨论:a ah hR1电流方向电流方向b bR2h h1、一段均匀导线对折两次后并联、一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为在一起，测得其电阻为0.5，导线，导线原来的电阻多大？原来的电阻多大？5倍倍若把这根导线的一半均匀拉长为三若把这根导线的一半均匀拉长为三倍

12、，另一半不变，其电阻是原来的倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍多少倍?8课堂练习课堂练习2、如图所示、如图所示,均匀的长方形薄片合金电均匀的长方形薄片合金电阻板阻板abcd,ab边长为边长为L1;ad边长为边长为L2,当端点当端点1、2或或3、4接入电路时接入电路时,R12:R34是是 ()A、L1:L2 B、L2:L1C、1:1 D、L12:L22D1234abcd3、同一半圆形金属片，如图所示，从不、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方向测量其电阻同方向测量其电阻 (1)Ra、Rb是否相等？是否相等？(2)如果不等，如果不等，Ra、Rb谁大？谁大？Ra、Rb比值是多少？比值是多少？1.不

13、等不等(a)又短又又短又“胖胖”,(b)又长又又长又“瘦瘦”;RaRb2.若若1/4圆形金属片电阻为圆形金属片电阻为R0,则则(a)为两为两R0并联并联,Ra=R0/2;(b)为两电阻串联为两电阻串联,Rb=2R0,Ra:Rb=1:44、如图示、如图示,两个截面积不同长度相等的两个截面积不同长度相等的均匀铜棒接在电路中均匀铜棒接在电路中,两端电压为两端电压为U,则则()A.通过两棒的电流强度相等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两棒内的电场强度不同,细棒内的场强细棒内的场强E1大大于粗棒内的场强于粗棒内的场强E2D.细棒两端的电压细棒两端的电压U1大于粗棒两端的电压大于粗棒两端的电压U2ABCDI1I2U1U25、甲乙两根保险丝均由同种材、甲乙两根保险丝均由同种材料制成料制成,直径分别是直径分别是d1=0.5mm和和d2=1mm,熔断电流分别为熔断电流分别为2.0A和和6.0A,把以上两根保险丝各取等长把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中一段并联后再接入电路中,允许通允许通过的最大电流是过的最大电流是 ()A、0.6A B、7.5AC、10.0A D、8.0AB