《電阻定律》課件

1、第二章第二章 恒定電流恒定電流導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，由導(dǎo)體自身的因素決定，那么由導(dǎo)體自身的因素決定，那么問題問題1:導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體的電阻R到底由哪些因素決定呢到底由哪些因素決定呢?(一一)大膽猜想大膽猜想一、影響導(dǎo)體電阻的因素一、影響導(dǎo)體電阻的因素跟長度跟長度l有關(guān)有關(guān)跟橫截面積跟橫截面積S有關(guān)有關(guān)與材料有關(guān)與材料有關(guān)橫截面積橫截面積S長度長度L L材料材料溫度結(jié)論：導(dǎo)體的電阻結(jié)論：導(dǎo)體的電阻R跟它的長度跟它的長度l、橫截面積橫截面積S、材料有關(guān)。、材料有關(guān)。(一一)大膽猜想大膽猜想一、影響導(dǎo)體電阻的因素一、影響導(dǎo)體電阻的因素(一一)大膽猜想大膽猜想一

2、、影響導(dǎo)體電阻的因素一、影響導(dǎo)體電阻的因素結(jié)論：結(jié)論：導(dǎo)體的長度導(dǎo)體的長度 l 越短、橫截越短、橫截面積面積 S越大越大,導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體的電阻 R越小越小.問題問題2:導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體的電阻R與與這些因素這些因素(l、S)的的定性關(guān)系定性關(guān)系怎樣怎樣?(一一)大膽猜想大膽猜想一、影響導(dǎo)體電阻的因素一、影響導(dǎo)體電阻的因素問題問題3:導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體的電阻R與與這些因素的這些因素的定量關(guān)系定量關(guān)系怎樣怎樣?1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模骸?shí)驗(yàn)?zāi)康模?探究導(dǎo)體的電阻探究導(dǎo)體的電阻R與導(dǎo)體的與導(dǎo)體的長度長度l、橫截面積、橫截面積S、材料之間的關(guān)系、材料之間的關(guān)系.2、實(shí)驗(yàn)方法：、實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法控制變量法.3、實(shí)驗(yàn)過

3、程：、實(shí)驗(yàn)過程：長度長度l、橫截面積、橫截面積S、電阻、電阻R的測量及方法：的測量及方法：長度長度l：用：用mm刻度尺測刻度尺測.(二二)實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究一、影響導(dǎo)體電阻的因素一、影響導(dǎo)體電阻的因素橫截面積橫截面積S：用累積法測直徑：用累積法測直徑.電阻電阻R：伏安法：伏安法.AVR伏安法測電阻的原理圖：伏安法測電阻的原理圖：電流表外接法電流表外接法分壓式接法分壓式接法a 和和 b ：長度：長度l不同不同探究方案一探究方案一aVVVVbcda 和和 c ：橫截面積：橫截面積S不同不同a 和和 d ：材料不同：材料不同一、影響導(dǎo)體電阻的因素一、影響導(dǎo)體電阻的因素(二二)實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究限流式接法

4、限流式接法實(shí)驗(yàn)探究電阻的影響因素實(shí)驗(yàn)探究電阻的影響因素控制變量法控制變量法電壓表先測電壓表先測a的電壓的電壓Ua，再測，再測b的電壓的電壓UbabcdV實(shí)驗(yàn)探究電阻的影響因素實(shí)驗(yàn)探究電阻的影響因素控制變量法控制變量法電壓表先測電壓表先測a的電壓的電壓Ua，再測，再測c的電壓的電壓UcabcdVabcdV實(shí)驗(yàn)探究電阻的影響因素實(shí)驗(yàn)探究電阻的影響因素控制變量法控制變量法電壓表先測電壓表先測a的電壓的電壓Ua，再測，再測d的電壓的電壓Ud探究方案一探究方案一aVVVVbcd一、影響導(dǎo)體電阻的因素一、影響導(dǎo)體電阻的因素(二二)實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究結(jié)論：導(dǎo)體的電阻結(jié)論：導(dǎo)體的電阻 R跟長度跟長度 l成成正正

5、比，比，跟橫截面積跟橫截面積 S成成反反比，還跟材料有關(guān)比，還跟材料有關(guān).一、影響導(dǎo)體電阻的因素一、影響導(dǎo)體電阻的因素(三三)理論探究理論探究(邏輯推理邏輯推理)探究方案二探究方案二理論探究和實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合理論探究和實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合1.理論探究導(dǎo)體的電阻理論探究導(dǎo)體的電阻R與長度與長度l的關(guān)系的關(guān)系2.理論探究導(dǎo)體的電阻理論探究導(dǎo)體的電阻R與橫截面積與橫截面積S的關(guān)系的關(guān)系3.實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體的電阻實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體的電阻R與材料的關(guān)系與材料的關(guān)系l1、R11RnR1lnl11RlRlRll1、R1l1、R1l1、R11.理論探究導(dǎo)體的電阻理論探究導(dǎo)體的電阻R與長度與長度l的關(guān)系的關(guān)系1RRn1sns11

6、RsRs1Rs2.理論探究導(dǎo)體的電阻理論探究導(dǎo)體的電阻R與橫截面積與橫截面積S的關(guān)系的關(guān)系1 12 23 3n nS1R1RS同種材料：同種材料：1RsRllRslRks理論探究理論探究k是與是與l、S 無關(guān)的常數(shù)無關(guān)的常數(shù)!AVR3.實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體的電阻實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體的電阻R與材料的關(guān)系與材料的關(guān)系lRksskRl取不同長度、橫截面積、不同材料的導(dǎo)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)取不同長度、橫截面積、不同材料的導(dǎo)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn).（探究不同材料比例常數(shù)（探究不同材料比例常數(shù)k）1RsRllRslRsk由導(dǎo)體材料決定由導(dǎo)體材料決定與與l、S無關(guān)無關(guān)!一、影響導(dǎo)體電阻的因素一、影響導(dǎo)體電阻的因素lR ks1.內(nèi)容：內(nèi)容：2.決

7、定式?jīng)Q定式:lRs 同種材料的導(dǎo)體同種材料的導(dǎo)體,其電阻其電阻R與它的長與它的長度度l成成正正比比,與它的橫截面積與它的橫截面積S成成反反比比;導(dǎo)體電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān)導(dǎo)體電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān).二、電阻定律二、電阻定律3.適用條件：適用條件：溫度一定溫度一定,粗細(xì)均勻的金屬粗細(xì)均勻的金屬 導(dǎo)體導(dǎo)體,或濃度均勻的電解液或濃度均勻的電解液.三、電阻率三、電阻率1.意義意義:反映反映材料材料導(dǎo)電性能導(dǎo)電性能好壞的物理量好壞的物理量.2.定義式：定義式：lRS 由材料和由材料和溫度溫度決定決定,與與l、S無關(guān)無關(guān)!3.單位單位:歐歐米米( )m4.電阻率與溫度關(guān)系電阻率與溫度關(guān)系:電阻率電阻率與溫

8、度與溫度的關(guān)系的關(guān)系金屬：金屬： t半導(dǎo)體：半導(dǎo)體：t熱敏電阻熱敏電阻光敏電阻光敏電阻合金：合金：有些幾乎不隨有些幾乎不隨t變化變化 標(biāo)準(zhǔn)電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻電阻溫度計(jì)電阻溫度計(jì)超導(dǎo)體超導(dǎo)體:某些材料當(dāng)溫度降低到一定溫度時(shí)某些材料當(dāng)溫度降低到一定溫度時(shí)=0R=0半導(dǎo)體的半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能導(dǎo)電性能具有具有可控性可控性(m)020100銀銀14810816108207108銅銅14310817108207108鋁鋁26710829108380108鎢鎢48510853108710108鐵鐵08910710107144107錳銅合金錳銅合金441074410744107鎳銅合金鎳銅合金501075010750

9、107幾種材料在不同溫度下的電阻率幾種材料在不同溫度下的電阻率R1 = R2SlRhaah由此可知導(dǎo)體的電阻與表面積無關(guān)由此可知導(dǎo)體的電阻與表面積無關(guān), ,只與導(dǎo)體的厚度有關(guān)只與導(dǎo)體的厚度有關(guān). .這樣在制造電路元件時(shí)這樣在制造電路元件時(shí), ,可以將其表面積做得很小可以將其表面積做得很小, ,而不增大電而不增大電阻阻, ,只要保證厚度不變即可只要保證厚度不變即可, ,有利于電路元件的微型化有利于電路元件的微型化. . R1和和R2是材料相同、厚度相同、表面是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體為正方形的導(dǎo)體,但但R2的尺寸比的尺寸比R1小很多小很多.通過兩導(dǎo)體通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示的電

10、流方向如圖所示.這兩個(gè)導(dǎo)體的電阻有什么關(guān)系這兩個(gè)導(dǎo)體的電阻有什么關(guān)系?你認(rèn)為這種關(guān)系對(duì)電路元件的微型化有什么意義你認(rèn)為這種關(guān)系對(duì)電路元件的微型化有什么意義?思考與討論思考與討論:a ah hR1電流方向電流方向b bR2h h實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究理論探究理論探究電阻定律電阻定律決定式?jīng)Q定式電阻率電阻率重視：重視：1、探究思想、方法、探究思想、方法. 2、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)過程.lRs區(qū)別：區(qū)別：導(dǎo)體導(dǎo)體的電阻和的電阻和材料材料的的電阻率電阻率 電阻電阻反映反映導(dǎo)體導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小對(duì)電流阻礙作用大小的性質(zhì)的性質(zhì)，電阻大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻，電阻大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用大礙作用大 電阻率電阻率反映反映材

11、料材料導(dǎo)電性能好壞導(dǎo)電性能好壞的性的性質(zhì)質(zhì)，電阻率小的材料導(dǎo)電性能好，電阻率小的材料導(dǎo)電性能好區(qū)別：區(qū)別：是定義式是定義式是決定式是決定式IUR lRs公公式式 滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器 滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖所示，如圖所示，A、B是繞在是繞在絕緣桶上的兩個(gè)端點(diǎn)，絕緣桶上的兩個(gè)端點(diǎn)，C、D是金屬桿的兩個(gè)端是金屬桿的兩個(gè)端點(diǎn)。電阻絲上能夠與滑片點(diǎn)。電阻絲上能夠與滑片P接觸的地方，絕緣漆接觸的地方，絕緣漆已被刮去，使滑片已被刮去，使滑片P能把金屬桿與電阻絲連接起能把金屬桿與電阻絲連接起來。把來。把A和和C接線柱接入電路中，當(dāng)滑片接線柱接入電路中，當(dāng)滑片P由由B向向A移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻

12、將由大變小。這是為移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻將由大變小。這是為什么什么?你是否可以設(shè)計(jì)出另外幾種連接方案，使你是否可以設(shè)計(jì)出另外幾種連接方案，使滑片滑片P移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻由大變小移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻由大變小?ABDCPABDCP滑動(dòng)變阻器的兩種滑動(dòng)變阻器的兩種接法接法(1)分壓接法分壓接法(2)限流接法限流接法ABDCPABDCP答：不對(duì)答：不對(duì);電阻率反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的優(yōu)劣電阻率反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的優(yōu)劣,電阻率大電阻率大,不一定電阻大不一定電阻大,由電阻定律由電阻定律,電電阻還與阻還與 l 和和S有關(guān)有關(guān). 1、有人說電阻是導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，、有人說電阻是導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，電阻

13、率是由導(dǎo)體材料的性質(zhì)決定的，所以電阻率是由導(dǎo)體材料的性質(zhì)決定的，所以電阻率越大，則電阻越大，對(duì)嗎電阻率越大，則電阻越大，對(duì)嗎?為什么為什么?思考與討論思考與討論 2、一白熾燈泡銘牌顯示、一白熾燈泡銘牌顯示“220V,100W”字字樣，由計(jì)算得出燈泡燈絲電阻樣，由計(jì)算得出燈泡燈絲電阻R=484 ，該阻值是工作時(shí)的電阻值還是不工作時(shí)的該阻值是工作時(shí)的電阻值還是不工作時(shí)的電阻值，兩者一樣嗎電阻值，兩者一樣嗎?為什么為什么?不一樣不一樣100W是額定功率是額定功率,是燈泡正常工作時(shí)是燈泡正常工作時(shí)的功率的功率,所以所以484 是工作時(shí)的電阻是工作時(shí)的電阻;當(dāng)燈泡當(dāng)燈泡不工作時(shí)不工作時(shí),由于溫度低由于溫

14、度低,電阻比正常工作時(shí)電阻比正常工作時(shí)的電阻小，所以小于的電阻小，所以小于484 。3、一段均勻?qū)Ь€對(duì)折兩次后并聯(lián)、一段均勻?qū)Ь€對(duì)折兩次后并聯(lián)在一起，測得其電阻為在一起，測得其電阻為0.5 ，導(dǎo)線，導(dǎo)線原來的電阻多大？原來的電阻多大？5倍倍 若把這根導(dǎo)線的一半均勻拉長若把這根導(dǎo)線的一半均勻拉長為三倍，另一半不變，其電阻是為三倍，另一半不變，其電阻是原來的多少倍原來的多少倍?84、如圖所示、如圖所示,均勻的長方形薄片合金電均勻的長方形薄片合金電阻板阻板abcd,ab邊長為邊長為L1;ad邊長為邊長為L2,當(dāng)端點(diǎn)當(dāng)端點(diǎn)1、2或或3、4接入電路時(shí)接入電路時(shí),R12:R34是是 ( )A、L1:L2

15、B、L2:L1C、1:1 D、L12:L22D1234abcd5、同一半圓形金屬片，如圖所示，從不、同一半圓形金屬片，如圖所示，從不同方向測量其電阻同方向測量其電阻 (1)Ra、Rb是否相等？是否相等？ (2)如果不等，如果不等，Ra、Rb誰大？誰大？ Ra、Rb比值是多少？比值是多少？1.不等不等(a)又短又又短又“胖胖”,(b)又長又又長又“瘦瘦”; RaRb2.若若1/4圓形金屬片電阻為圓形金屬片電阻為R0,則則(a)為兩為兩R0并聯(lián)并聯(lián), Ra = R0/2;(b)為兩電阻串聯(lián)為兩電阻串聯(lián), Rb =2R0, Ra:Rb=1:46、如圖示、如圖示,兩個(gè)截面積不同長度相等的兩個(gè)截面積不同長度相等的均勻銅棒接在電路中均勻銅棒接在電路中,兩端電壓為兩端電壓為U,則則( )A.通過兩棒的電流強(qiáng)度相等通過兩棒的電流強(qiáng)度相等B. 兩棒的自由電子定向移動(dòng)的平均速率不同兩棒的自由電子定向移動(dòng)的平均速率不同C.兩棒內(nèi)的電場強(qiáng)度不同兩棒內(nèi)的電場強(qiáng)度不同,細(xì)棒內(nèi)的場強(qiáng)細(xì)棒內(nèi)的場強(qiáng)E1大大于粗棒內(nèi)的場強(qiáng)于粗棒內(nèi)的場強(qiáng)E2D.細(xì)棒兩端的電壓細(xì)棒兩端的電壓U1大于粗棒兩端的電壓大于粗棒兩端的電壓U2ABCDI1I2U1U27、甲乙兩根保險(xiǎn)絲均由同種、甲乙兩根保險(xiǎn)絲均由