第十一章第2节 导体的电阻(共26张ppt)

(共26张PPT)
11.2 电 阻 定 律
请仔细观察两只灯泡的照片,说出它们有哪些不同之处 ?
影响电阻的因素有哪些？怎样做实验验证？
与电阻丝的长短、粗细、材料因素有关
实验验证
实验方法：
控制变量法
实验方案：选用金属丝即电阻丝
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

怎样测量长度？怎样测量面积？
直尺测长度L
累加法测直径D
精密仪器测直径D
测电阻R的方法
方法: 伏安法
实验电路图:
图中用伏安法中的什么法测电阻？原因？
控制电路是分压式还是限流式电路？有什么特点？
整倍数增大
整倍数增大
怎样方便地研究电阻和横截面积、导线长度的关系？
实 验 示 意 图
实验电路图
探究：
使长度、面积整数倍
增大的方法
1
2
3
4
5
铜
铜
铜
镍
A
结论:
同种材料,S一定,电阻R与L成正比
R ∝L
同种材料,L一定,电阻与S成反比

理论探究和验证
R∝L
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。
4）金属的电阻率（10-8--10-7）
随温度的升高而增大
3、电阻率
3）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大
1）反映材料导电性能的物理量
2）单位：欧姆·米 Ω·m
应用二： 锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小， 利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻。
应用一：铂-----电阻温度计
应用三：热电阻----t℃增加，电阻增大
二、半导体
2．半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻不随温度的增加而增加，反而随温度的增加（光照等）而减小的材料称为半导体．
3．特性：改变半导体的温度、受光照射、在半导体中掺入微量杂质等，都会使半导体的导电性能发生显著的变化，这些性能是导体和绝缘体没有的．
1、导体电阻率一般小于10-7Ωm，绝缘体一般
大于10+7 Ωm但是，没有绝对界线。高电压下
绝缘体会被击穿，变成导体。
4．应用及发展：制作半导体传感器、晶体二极管、三极管等电子器件，制作集成电路等等．
应用：光敏电阻----光照时，电阻减少
热敏电阻-----升温时，电阻减少

三、超导体
1．超导现象和超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象。
能够发生超导现象的物质称为超导体．
2．转变温度：材料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材料的转变温度．
３．超导应用的障碍：低温的获得和高温超导材料的获得．
４．超导材料的应用：超导输电、超导发电机、电动机、超导电磁铁、超级计算机等．
电阻定律小结
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:
（4）金属的电阻率随温度的升高而增大
3.电阻率：
（3）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大
（1）反映材料导电性能的物理量
（2）单位：欧姆·米 Ω·m
（5）半导体材料的电阻率随温度的升高而减小
如何测电阻率？
思考题
原理：
方法：
测长度----
测横截面积----
测电阻----
直尺
累加法、精密仪器法
伏安法
a
b
h
R2
R1
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
R1 = R2
该结论，能有什么技术上的应用 ？
思考题
思考题
1、有人说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，对吗？为什么?
不对
电阻率反映导体导电性能的优劣,电阻率大,不一定电阻大,电阻还与L和S有关

电阻与导体形状、材料有关，电阻率由材料决定
思考题
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?。
课堂训练
1、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？若把这根导线的一半均匀拉长为三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？
8 Ω 5倍
课堂训练
2、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 Ra < Rb
（2）等效法：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 =2 R0,所以Ra :Rb=1:4
3、用电表测得一盘铜导线的电阻为R，称得它的
质量为m，已知铜的密度为d，电阻率为 ，求铜导线
的长度和横截面积。
4、A、B两地相距11km，A地用两根完全相同的
导线向B地送电，若两地间某处的树倒了，压在导线
上而发生故障，可视为在输电线间接了个电阻。为了
找出故障所在处，对两根输电线进行了如下测试：
在A地给两根导线加上12V的电压，此时用理想电压表
在B地测得电压是10V；同样的，在B地给两根导线加上
12V的电压，此时在A地测得电压是4V。
根据上述测量结果，问：故障发生在何处？
A
B
输电线
故障处
5、图所示的长方体是用电阻率为
的均匀金属制成的，长度为2L，
其横截面为正方形，边长为L，
若将它的a、b端接入电路时的
电阻为R，则将它的两个侧面上
的c、d端接入电路时的电阻是多少？
R/4
6、两根长度相同，横截面积之比S1：S2=2：3的
均匀铜导线按图所示接入电路，则两导线的电阻
之比R1：R2= ，自由电子在两导线中定向移动时
所受的电场力之比F1：F2= 。
3:2 3:2
连接电路：
等倍数增大
等倍数增大
怎样方便地研究电阻和横截面积、导线长度的关系？
电阻R