人教版高中物理选修3-1第二章2.6导体的电阻 (共26张PPT)

(共26张PPT)
第六节
导体的电阻
根据欧姆定律
，导体的电阻
R
与加在导体两端的电压
U
成正比，跟导体中的电流
I
成反比，这种说法对吗？
很显然，根据比值定义的意义，电阻
R与电压电流没有必然联系。
1.
电阻（R）:
表示导体对电流的阻碍作用的大小。
2.
定义式：
I
U
R
=
电阻:单位（Ω
）
取决于导体本身结构特点:与
U、I
无关。
那么决定导体电阻的因素究竟是什么呢？
一、影响导体电阻的因素
1、实验探究
2、理论探究
影响导体电阻大小的因素有那些？
与横截面积有关
与长度有关
与材料有关
2.
实验方法：
控制变量法
3.
目标任务：
（1）导体的材料、横截面积相同
改变长度，研究电阻的变化
（2）导体的材料、长度相同
改变横截面积，研究电阻的变化
（3）导体的长度、横截面积相同
改变材料种类，研究电阻的变化
探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的定量关系。
1.
明确目的：
1、实验探究
安培表的电阻只有几欧姆，而伏特表的电阻有几千欧姆，我们实验用的电阻丝的电阻只有几欧姆，因此应采用“外接法”。
设计测量电阻
R
的实验方案：
1.
你打算用什么方法测电阻？
3.
请画出测量电阻的电路图。
2.
测量电路采用安培表内接法还是外接法？
伏安法
电阻丝
A
V
·
4.
实验仪器
5.
处理实验数据
同种材料，S
一定，改变
L（6次），测
R（伏安法）列表记录实验数据。
电阻丝
A
V
·
·
A
B
C
D
E
F
（2）图象法：做出
R―L
图象。如果图象是过原点的直线，说明R∝L
（1）计算法：通过计算
R/L之比
。如果是常量，说明R∝l
R
L
o
R
S-1
o
同理，做出
R―S-1图象。如果图象是过原点的直线，说明
R∝1/S
6.
实验结论
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
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。
L1、R1
L1、R1
L1、R1
L1、R1
1.
导体的电阻
R
与长度
L
的关系
（从串联知识去考虑）
2、理论探究
讨论：
123
n
S0
R0
R=R0/n
nS0
2.
导体的电阻
R
与横截面积
S
的关系
（从并联知识去考虑）
讨论：
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。
数学表达式：
结
论
比例系数k
有何意义？
反映导体的一种属性
温度不变时，同种材料导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。
2.
公式：
（电阻的决定式
r
为比例系数，与材料有关）
S
L
R
r
=
二、导体的电阻
1.
电阻定律
理
解：
L
导体长度
S
导体横截面积
a
b
c
I1
I2
通电流
I1，导体长度为
a，导体横截面积为
bc，
通电流
I2，导体长度为
c，导体横截面积为
ab。
例1.
两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀地拉长到原来的两倍
，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？
答案：16:1
三、电阻率
2.
物理意义：电阻率是反映材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性。
1.
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。
4.
单位：
3.
公式：
R
=ρ
—
L
S
欧·米（Ω·m）
5.
电阻率受温度的影响而变化
ρ
=
—
RS
L
几种导体材料的电阻率
5.0×10-7
5.0×10-7
5.0×10-7
镍铜合金
4.4×10-7
4.4×10-7
4.4×10-7
锰铜合金
1.44×10-7
1.0×10-7
0.89×10-7
铁
7.10×10-8
5.3×10-8
4.85×10-8
钨
3.80×10-8
2.9×10-8
2.67×10-8
铝
2.07×10-8
1.7×10-8
1.43×10-8
铜
2.07×10-8
1.6×10-8
1.48×10-8
银
100℃
(Ω?m)
20℃
(Ω?m)
0℃
(Ω?m)
电
温度
材料
阻
率
2.
电阻率与温度的关系
金属：
T
半导体：
T
热敏电阻
光敏电阻
合金：有些合金导体电阻几乎不随
t
变化，可
做标准电阻
电阻温度计
超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
ρ
=
0
R
=
0
半导体的导电性能具有可控性
1.
纯金属的电阻率小，合金的电阻率大
ρ
ρ
例2.
一白炽灯泡铭牌显示“
220
V
100
W
”
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？
答：不一样。100
W是额定功率，是灯泡正常工作时的功率
，所以
484
?
是灯泡正常工作时的电阻
；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
?。
D
2.
关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是
(　　)
A．把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半
B．由
可知，ρ与R、S成正比，ρ与
l
成反比
C．材料的电阻率随温度的升高而增大
D．对某一确定的导体当温度升高时，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
ρ
=
—
RS
L
电阻定律：
电阻率
?
反映材料导电性能，与材料和温度有关。
理论探研
实验验证
（1）科学研究的一般程序：
（2）实验方法：控制变量法、多次测量减小误差。
（3）数学方法：用数学公式来表示物理规律。
1.
知识内容
2.
科学探究方法
科学猜想
归纳总结
实验探索
结
论
实
践
1．一段长为
L，电阻为
R
的均匀电阻丝，把它拉制成
2L
长的均匀细丝后，其电阻值为
（
）
A．R／4
B．2R
C．R
D．4R
2．一段长为
L，电阻为
R
的均匀电阻丝，把它对折起来使用，其电阻值为
（
）
A．R／4
B．2R
C．R
D．4R
D
3．一段长为
L，电阻为
R
的均匀电阻丝，把它拉制成长
L′
的均匀细丝后，其电阻值为
9R
,
则
L
：L′
等于（
）
A．1:3
B．1:9
C．1:4
D．1:2
A
A
4.
根据电阻定律，电阻率
对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率
(
)
A.
跟导线的电阻成正比
B.
跟导线的横截面积成正比
C.
跟导线的长度成反比
D.
由所用金属材料的本身特性决定
D
5.
电路中有一段金属丝长为
L，电阻为
R，要使电阻变为
4R，下列可行的方法是
(
)
A.
将金属丝拉长至
2L
B.
将金属丝拉长至
4L
C.
将金属丝对折后拧成一股
D.
将金属丝两端的电压提高到原来的
4
倍
A