(共23张PPT)
跟长度 l 有关
跟横截面积S有关
与导体材料性质有关
综上所述:影响导体电阻的因素
长度l、横截面积S、材料、温度等
(1)研究方法
控制变量法
同种材料,S一定,研究 R 与 l 关系
同种材料,l 一定,研究 R 与 S 关系
l、S 一定,研究 R 与 材料性质的关系
(2)探究方案
实验探究
理论探究
(3)实验探究
a. 同种材料,S一定,研究 R 与 l 关系
长度 l 2l 3l 4l
电压
电阻
b. 同种材料,l 一定,研究 R 与 S 关系
横截面积 S 2S 3S 4S
电压
电阻
c. l 、S 一定,研究 R 与 材料关系
要求:l、S 相同,测量不同材料的
电阻 R
电路:
导线材料电阻一般较小
多次测量求平均值
导线材料电阻小于滑动变阻器电阻
(4)理论探究
(a) 导体电阻与长度的关系
l = nl1
R = nR1
即:R ∝ l
(b) 导体电阻与横截面积的关系
S = nS1
R = R1/n
R:R1 = S1:S
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.
温度一定,粗细均匀的金属导体,或浓度均匀的电解液.
a.意义:
反映材料导电性能好坏的物理量.
b.定义式:
? 由材料和温度决定,与l、S无关!
c.单位:
欧·米( Ω·m )
d.常见导体电阻率与温度关系:
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 4.4×10-7 4.4×10-7 4.4×10-7
镍铜 5.0×10-7 5.0×10-7 5.0×10-7
金属:
半导体:
热敏电阻 光敏电阻
合金:
有些几乎不随 t 变化
标准电阻
电阻温度计
超导体:
半导体的导电性能具有可控性
R → 0
特定温度下
例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?
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.
例2 一白炽灯泡铭牌显示“220V,100W”
字样。用欧姆表测量出该灯泡的电阻
约为45 ?,而通过计算得出灯泡灯丝
电阻 R = 484?,这是怎么一回事?
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?。
例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?
8Ω
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?
5倍,即2.5Ω
例4 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
D
不等 RaRa:Rb=1:4
12.5 km
例8 有一根导线长为 l0,横截面积为
S,它是由电阻率不均匀的材料
制成,从一端到另一端,电阻率
变化规律为ρ=ρ0 + kl(ρ0、k
为常量),试求这根导线的电阻 。