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11.2 导体的电阻
选取一个导体,研究导体两端的电压随导体中电流的变化情况
导体A、B的U-I图像
A
B
U
I
R的值反映了导体对电流的阻碍作用,物理学中把他叫做导体的电阻
1.定义:导体两端的电压于导体中的电流之比叫导体的电阻。
一、电阻
为了减小输电线上的电能损耗,人们尽量把输电线做的粗一点,这是因为导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。
1.定义:导体两端的电压于导体中的电流之比叫导体的电阻。
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,导体的电阻还与构成它的材料有关.
一、电阻
2.公式:R=
3.单位:欧姆,简称欧,符号是Ω
常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ),1kΩ=Ω,1MΩ=Ω
5.导体的U -I 图像的斜率反映导体电阻的大小
4.物理意义:反映导体对电流的阻碍作用的物理量
6.注意:不能认为R与U成正比、与I成反比,导体的电阻是由导体本身性质决定的,与U、I无关。
导体电阻与长度有关
移动滑片可以改变电阻
二、影响因素
灯丝越粗用起来越亮
导体电阻跟横截面积有关
电线常用铜丝制造而不用铁丝
导体电阻跟材料有关
实验探究
a.实验目的:探究电阻与导体材料、横截面积、长度的关系.
b.实验电路:
c.实验方法:控制变量法,其中a与b长度不同;a与c横截面积不同,a与d材料不同.
探究过程
(1)b与a只有长度不同,比较a、b的电阻之比与长度之比的关系
同种材料,S 一定,R 与L 成正比
同种材料,L 一定,R 与S 成反比
(3)d与a只有材料不同,比较a、d的电阻是否相同
导体电阻与构成它的材料有关
(2)c与a只有横截面积不同,比较a、c的电阻之比与横截面积之比的关系
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;导体电阻还与构成它的材料有关。
2.决定式:
是比例系数,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。
三、导体的电阻率
意义:反映材料导电性能好坏的物理量
电阻率越大表明在相同长度、相同横截面积的情况下 ,导体的电阻越大。
单位:欧·米,符号
3. 电阻率
①不同材料的导体电阻率不同
②纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大
③金属材料的电阻率随温度的升高而增加
几种导体材料在20OC时的电阻率/( ·m)
4. 超导现象
定义:一些金属在温度特别低时电阻可以降到0,这种现象叫超导现象。
应用:超导材料在发电、输电等方面有非常广泛的应用前景。
1. 定义:在实际应用中,常用横坐标表示电压U,纵坐标表示电流I,这样画出I—U图像叫导体的伏安特性曲线。
三、伏安特性曲线
2. 线性元件:导体的伏安特性曲线时一条过原点的直线,即电流I与电压U成正比,具有这种伏安特性的电性元件叫线性元件(欧姆定律适用的元件)。如金属导体、电解质溶液。
3. 非线性元件:伏安特性曲线不是过原点的直线,即电流与电压不成正比,这类电学元件叫非线性元件(欧姆定律不适用的元件)。如气态导体和半导体元件。