第二章第六节 导体的电阻 课件 (共21张PPT)

(共21张PPT)
6
导体的电阻
与长度有关
决定导体电阻大小的因素有哪些？
与材料有关
与横截面积有关
问题的提出
横截面积S
长度l
材料
结论：导体的电阻R跟它的长度l、横截面积S和材料有关。
一、影响导体电阻的因素
思考：导体的电阻R与这些因素（l、S或材料）的定性关系怎样?
猜想：导体的长度l越短、横截面积S越大，导体的电阻R越小.
1、实验目的：探究导体的电阻R与导体的长度l、横截面积S、材料之间的关系
2、实验方法：控制变量法
3、实验过程：
实验探究：
一、影响导体电阻的因素
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
4、测电阻R方法：伏安法
5、实验电路：
6、实验电路图：
电流表外接法
分压式电路
实验探究：
一、影响导体电阻的因素
①a
和
b
：长度l不同
探究方案一：实验探究
a
V
V
V
V
b
c
d
②a
和
c
：横截面积S不同
③a
和
d
：材料不同
二、探究导体电阻与影响因素的定量关系
控制变量法：
结论：同种材料，S一定，电阻R与l成正比
结论：同种材料，l一定，电阻R与S成反比
结论：不同种材料，R不同
l1、R1
l1、R1
l1、R1
l1、R1
1、导体的电阻R与长度l的关系
讨论：（从串联知识去考虑）
探究方案二：理论探究（逻辑推理）
二、探究导体电阻与影响因素的定量关系
123
n
S1
R1
R=R1/n
nS1
探究方案二：理论探究（逻辑推理）
二、探究导体电阻与影响因素的定量关系
2、导体的电阻R与横截面积S的关系
讨论：（从并联知识去考虑）
数学表达式：
结论：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
思考：比例系数k有何意义？请求出你实验中的k值，并分析k有何意义？
二、探究导体电阻与影响因素的定量关系
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；导体电阻还与构成它的材料有关
电阻的决定式，?是比例系数，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。
三、电阻定律
2、表达式:
1、物理意义：反映材料导电性能的物理量，在长度、横截面积一定的条件下，电阻率越大，导体的电阻越大
2、电阻率?：在数值上等于用某种材料做成1m长的导体时的阻值大小
四、电阻率?
3、单位：欧姆·米、Ω·m
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
思考与讨论：R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸比R1小很多，通过两导体的电流方向如图所示，这两个导体的电阻有什么关系?你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?
a
h
R1
电流方向
b
R2
h
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
几种材料在不同温度下的电阻率
1、纯金属的电阻率小，合金的电阻率大
2、金属的电阻率随温度的升高而增大
3、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。
特点：
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
1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质，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
阻率反映导体导电性能的优劣,电阻率大,不一定电阻大,由电阻定律,电阻还与L和S有关
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？
5倍
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
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
1
2
3
4
a
b
c
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,
所以Ra:Rb=1:4
6.如图所示,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
I1
I2
U1
U2
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