物理：2.6《电阻定律》基础知识讲解课件（新人教版选修3-1）

(共22张PPT)
第六节　电阻定律
学习目标：1.了解电阻定律，能用电阻定律进行有关计算．
2．理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系．
重点难点：电阻定律及其计算．
易错问题：混淆电阻R与电阻率ρ的物理意义．
一、影响导体电阻的因素
1．与导体电阻有关因素的测量方法
(1)电阻丝横截面积的测量
把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的 ，然后除以 ，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积．
长度
匝数
(2)电阻丝长度的测量
把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度．
(3)电阻的测量
连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压U，通过电阻丝的电流I，由R＝ 计算得到．
U/I
2．实验探究
(1)方案一：(实验法)
在长度、横截面积、材料三个因素中，保持 因素不变，比较第三个因素对电阻的影响，这种方法叫控制变量法．
通过实验发现：导体的电阻与长度成 ，与横截面积成 ，还与材料有关．
两个
正比
反比
(2)方案二：(逻辑推理法)
利用学过的电阻的串并联知识进行逻辑推理探究导体的电阻与长度成 ，与横截面积成 ，然后再通过实验探究导体电阻与材料的关系．
正比
反比
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 ，与它的横截面积S成 ，导体的电阻还与构成它的材料有关．即R＝ .
2．电阻率：上式中的ρ是比例系数．它与导体的材料有关，是表征材料 的物理量，在l、S一定的条件下，ρ越大，导体的电阻R ，ρ叫做这种材料的电阻率．单位是 .
正比
反比
越大
性质
Ω·m
3.电阻率与材料的关系：电阻率是反映材料导电能力强弱的物理量．纯金属的电阻率 ，合金的电阻率 ；金属的电阻率随温度的升高而 ，电阻 就是利用这一规律制成的，有些合金的电阻率 影响，常用来制作 电阻．
较小
较大
增大
温度计
几乎不受温度
标准
1.为什么串联电路的总电阻比其中任何一个电阻的阻值都大，而并联时的总电阻比其中任何一个电阻的阻值都小？
2.滑动变阻器、电阻箱是通过改变什么来改变有效电阻值的？
【思考·提示】　1.电阻串联等效于导体长度变长了，电阻并联等效于增大了导体的横截面积．
2．是通过改变接入电路的导体长度而改变电阻的．
一、电阻定律的理解
1．公式中各物理量的意义
R＝ 是导体电阻的决定式，其中ρ为材料的电阻率，它与材料和温度有关，公式中的l是沿电流方向的导体的长度，横截面积S是垂直于电流方向的横截面积．
如图2－6－1所示，一块长方体铁块若通过电流I1，则长度为a，截面积为b·c；若通过电流I2，则长度为c，截面积为a·b.
图2－6－1
2． 的区别
意义 决定式 定义式
理解 说明导体的电阻由ρ、l、S决定，即与l成正比，与S成反比 提供了一种测导体电阻的方法——伏安法．不能认为R与U成正比，与I成反比
适用范围 金属导体 任何导体
导体的拉伸或压缩形变中，导体的横截面积随长度的变化而变化，但导体的总体积不变．
3.应用实例——滑动变阻器
(1)原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻．
图2－6－2
(2)构造：如图2－6－2所示，A、B是绕在绝缘筒上的电阻丝的两个端点，电阻丝间相互绝缘，C、D是金属杆的两个端点，电阻丝能够与滑片P接触的地方，绝缘漆已被刮去，使滑片P能够把金属杆与电阻丝连接起来．
(3)在电路中的使用方法
结构简图如图2－6－3所示，要使滑动变阻器起限流作用时，正确的连接是接A与D或C及B与C或D，即“一上一下”；要使滑动变阻器起分压作用，要将AB全部接入电路，另外再选择A与C或D及B与C或D与负载相连，当滑片P移动时，负载将与AP间或BP间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电压．
图2－6－3
二、对电阻率的理解
1．物理意义
电阻率是表征材料导电性质的物理量．在数值上等于面积为1 m2的某种材料导体的电阻值．
2．决定因素
(1)电阻率可以用 计算，但电阻率只与导体材料有关，与导体长度l、横截面积S无关．
(2)电阻率与温度有关．例如金属材料的电阻率随温度的升高而增大．半导体材料的电阻率随温度的升高而减小．还有些材料电阻率几乎不受温度的影响，可制作标准电阻．
(3)超导现象：当温度降低到一定温度时某些材料的电阻率突然减小到零的现象．
3．与电阻的区别
　　物理量
比较内容　　　 电阻率ρ 电阻R
物理
意义 电阻率是反映材料导电性能的物理量 电阻是反映导体对电流的阻碍性能的物理量
决定
因素 由导体的材料和温度决定，它与导体的长度和导体的横截面积无关，电阻率是“材料”的电阻率 由导体的材料、长度、横截面积共同来决定，一般地说，不同的导体有不同的电阻，电阻是“导体”的电阻
单位 欧·米(Ω·m) 欧(Ω)