高中物理人教版选修3-1课件：2．6导体的电阻（共29张PPT）

(共29张PPT)
新课标高中物理选修3-1
第二章 恒定电流
问题1:导体的电阻R到底由哪些因素决定呢?
(一)大胆猜想
一、影响导体电阻的因素
跟长度l有关
跟横截面积S有关
铁丝
生活中电线为什么用铜丝而不用铁丝，说明导体与什么有关？
导体与材料有关！
铜导线
温度
结论：导体的电阻R跟它的长度l、横截面积S、材料有关。
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
实验方法：控制变量法。
a
b
c
d
（二）实验探究
a 和 b ：长度l不同
探究方案
a 和 c ：横截面积S不同
a 和 d ：材料不同
限流式接法
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
实验结论:
1.同种材料,S一定,电阻R与L成正比
2.同种材料,L一定,电阻R与S成反比
3.不同种材料,R不同
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。
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：Ω·m
三、电阻率
1.意义:反映材料导电性能好坏的物理量.
?由材料和温度决定,与l、S无关!!!
4.电阻率与温度关系:

几种材料在不同温度下的电阻率
ρ(Ω·m) 0℃ 20℃ 100℃
银 1．48×10－8 1．6×10－8 2．07×10－8
铜 1．43×10－8 1．7×10－8 2．07×10－8
铝 2．67×10－8 2．9×10－8 3．80×10－8
钨 4．85×10－8 5．3×10－8 7．10×10－8
铁 0．89×10－7 1．0×10－7 1．44×10－7
锰铜合金 4．4×10－7 4．4×10－7 4．4×10－7
镍铜合金 5．0×10－7 5．0×10－7 5．0×10－7
1、________________________________
2、________________________________
3 、_____________________________
4 、__________________________
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。
合金的电阻率几乎不受温度影响
金属材料的电阻率随温度的升高而增加
几种材料在不同温度下的电阻率
电阻率与温度的关系
金属：
t
半导体：
t
热敏电阻 光敏电阻
电阻温度计
半导体的导电性能具有可控性
导电性能介于导体和绝缘体之间
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.
区别：导体的电阻和材料的电阻率
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．
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．
区别：
是定义式

是决定式
公式
（二）理论推导
L1、R1
1.导体的电阻R与长度L的关系
（从串并联知识去考虑）
讨论：
123
n
R=R0/n
nS0
2.导体的电阻R与横截面积S的关系
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
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?。
3、一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻多大？
9倍
若把这根导线的均匀拉长为原来的三倍，其电阻是原来的多少倍?
8Ω
课堂练习

4、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:L2 B、L2:L1
C、1:1 D、L12:L22
D
5、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”;
Ra2.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

6、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E2
D.细棒两端的电压U1大于粗棒两端的电压U2
ABCD

7、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、0.6A B、7.5A
C、10.0A D、8.0A
B
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……
谈一谈，这位负责人讲话中体现了哪些物理原理？
说一说
课堂小结
本节课学到了以下内容：
1、基本知识：
电阻定律
电阻率
2、探究方法：
观察猜想—实验—数据分析—归纳---结论
控制变量法
3、探究过程：