2.3電阻定律電阻率課件-高二上學(xué)期物理教科版2

電阻定律

電阻率一串聯(lián)電路與并聯(lián)電路串聯(lián)電路：并聯(lián)電路：依次首尾相連平行并列連接回顧與復(fù)習(xí)：I0=I1=I2=I3q0=q1=q2=q3

恒定電流電路中各處電荷的分布是穩(wěn)定的，電路中各處的電荷分布應(yīng)保持不變，因此串聯(lián)電路中，相同時(shí)間內(nèi)通過0、1、2、3各點(diǎn)的電荷量一定相等。0123結(jié)論：串聯(lián)電路中的電流處處相等串聯(lián)電路的特點(diǎn)01電流U01=φ0－φ1由電勢差跟電勢的關(guān)系，可得:U12=φ1－φ2U23=φ2－φ3結(jié)論：串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。

U01+U12+U23=φ0－φ3=U03電壓0123φ0φ1φ2φ3【規(guī)律】串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各個(gè)電阻兩端的電壓之和，可以認(rèn)為每個(gè)電阻從總電壓中分得一部分。因此，串聯(lián)電路具有分壓作用。R1R2R3U1U3U2結(jié)論：串聯(lián)電路中，每個(gè)電阻分得的電壓與其電阻成正比。思考：多個(gè)電阻串聯(lián)呢？R=R1+R2結(jié)論：串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和。R=R1+R2+···+RnRUIU=U1+U2IUU1U2R1R2電阻I0=I1+I2+I3q0=q1+q2+q3電路中各處的電荷分布應(yīng)保持不變，因此并聯(lián)電路中，在相等時(shí)間內(nèi)通過干路0點(diǎn)的電荷量一定等于進(jìn)入各支路1、2、3各點(diǎn)的電荷量之和。結(jié)論：并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和0123并聯(lián)電路02電流【規(guī)律】

并聯(lián)電路，干路中的總電流等于各個(gè)支路中的電流之和，因此可以認(rèn)為每個(gè)電阻都從總電流中分得一部分。可見，并聯(lián)電路具有分流作用。R1R2R3II1I2I3U=U1=U2=U3φ0=φ1=φ2=φ3φ4=φ5=φ6導(dǎo)線的電阻可以忽略，你可以找到并聯(lián)電路的電壓關(guān)系嗎？結(jié)論：并聯(lián)電路的干路電壓與各支路的電壓相等0123U654電壓R1R2R3II1I2I3結(jié)論：并聯(lián)電路中，每條支路分得的電流與其電阻成反比。RUIII1I2R1R2U結(jié)論：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。

電阻思考2:n個(gè)相同電阻R并聯(lián)的總電阻等于多少？思考1:如果兩個(gè)阻值相差很大的電阻并聯(lián)(R1>>R2)，其結(jié)果有何特點(diǎn)？兩個(gè)阻值相差很大的電阻并聯(lián)時(shí)總電阻與小電阻阻值接近。如果是串聯(lián)，情況又如何？問題與思考03阻值與大電阻阻值接近思考3:如果在保持原有并聯(lián)電路中支路的數(shù)目不變，增大某一個(gè)支路中的電阻，則總電阻會(huì)增大還是會(huì)減??？并聯(lián)電路中，如果保持支路數(shù)目不變，增大某一個(gè)支路的電阻，則總電阻會(huì)增大。問題與思考03思考4:如果在原有并聯(lián)電路中增加一條支路（該支路電阻不為0），則總電阻會(huì)增大還是會(huì)減??？并聯(lián)電路中，如果保持原有支路不變，增加支路數(shù)目，則總電阻會(huì)減小。問題與思考03

串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路圖電流關(guān)系電壓關(guān)系電阻關(guān)系I＝I1＝I2＝I3I＝I1+I2+I3U＝U1＋U2＋U3U＝U1＝U2＝U3

串并聯(lián)電路特點(diǎn)總結(jié)R=R1+R2+R3重要結(jié)論：串、并聯(lián)電路中一個(gè)電阻增大，總電阻增大【練習(xí)1】如圖所示，R1與R2串聯(lián)在一起，R1=5Ω，R2=10Ω，R1允許通過的最大電流為2A，R2兩端允許加的最大電壓為10V，將它們串聯(lián)在一起時(shí)，加在電路兩端的最大電壓是（）A．15V

B．5V C．22.5V

D．30V【參考答案】A課堂練習(xí)【練習(xí)2】三個(gè)電阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3=5Ω,將它們并聯(lián)后加一恒定電壓U，電路如圖所示。流過每個(gè)電阻的電流分別是I1、I2、I3，每個(gè)電阻兩端電壓分別是U1、U2、U3，則下列說正確的是（）A．B．C．若再并聯(lián)一個(gè)100Ω的電阻，則并聯(lián)的總阻值增大D．若減小R1的阻值，則電路中并聯(lián)的總阻值減小【參考答案】D【練習(xí)3】如圖所示，滑動(dòng)變阻器的總阻值為R0，定值電阻的阻值為R，

要使定值電阻的兩端電壓是電源提供的恒定電壓U的一半，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)滑到的位置是（）A．距a端

處 B．距a端

處C．距a端

處 D．無論調(diào)到什么位置均不能滿足要求【參考答案】B【練習(xí)4】如圖部分電路R1=2Ω和R2=3Ω，R3：R4=2:3當(dāng)電路中流過一定大小的電流時(shí)，測得ac間電壓為10V，則（）A．流過R3和R4上電流分別為1.2A和0.8A B．R1和R2上電壓分別為2V和3VC．R1和R2上電壓分別為6V和4V D．流過R3和R4【參考答案】A二電阻定律1.內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比．

2.表達(dá)式:3.適用條件：金屬、電解液等純電阻導(dǎo)電。氣體導(dǎo)電、半導(dǎo)體導(dǎo)電及含電動(dòng)機(jī)、電解槽等電器不適用。定義式

決定式復(fù)習(xí)歐姆定律01IUOBAIUOBAk=R

在導(dǎo)體的U-I圖像中，斜率反映了導(dǎo)體電阻的大小。

在導(dǎo)體的I-U圖像中，斜率反映了導(dǎo)體電阻的大小的倒數(shù)。U-I圖線I-U圖線伏安特性曲線他們的圖線可不可以是曲線呢？若是曲線又反映了什么特點(diǎn)？符合歐姆定律的導(dǎo)體的伏安特性曲線是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件；不符合歐姆定律的導(dǎo)體和器件，電流和電壓不成正比，伏安特性曲線不是直線,這種電學(xué)元件叫做非線性元件。OIUOIU線性元件和非線性元件02表明：（1）電阻R的大小由導(dǎo)體本身決定，與電壓和電流無關(guān)。（2）R=U/I只是提供了一種測電阻的方法：伏安法問題：那么，電阻R與導(dǎo)體本身的哪些因素有關(guān)呢？移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，可以改變電阻的大小；大膽猜想——導(dǎo)體的電阻與長度有關(guān)03影響導(dǎo)體電阻的因素同樣是額定電壓為220V的燈泡，燈絲越粗，使用時(shí)越亮；大膽猜想——導(dǎo)體的電阻與橫截面有關(guān)生活中的電線，常見的是銅線和鋁線，而從沒有聽過鐵絲做的電線。大膽猜想——導(dǎo)體的電阻與材料有關(guān)銅導(dǎo)線鋁導(dǎo)線導(dǎo)體的材料導(dǎo)體的橫截面積橫截面積S長度l材料導(dǎo)體的長度綜上所述同種材料，S一定，改變L，測R同種材料，L一定，改變S，測R不同材料，L一定，S一定，測Rabcda和b：長度l不同,橫截面積S,材料相同a和c：橫截面積S不同，長度、材料相同a和d：材料不同，長度、橫截面積相同aVVVVbcd04實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較分析電壓之比、與長度之比、橫截面積之比及材料之間的關(guān)系。aVVVVbcd實(shí)驗(yàn)結(jié)論:1.同種材料,S一定,電阻R與L成正比2.同種材料,L一定,電阻與S成反比3.不同種材料,R不同實(shí)驗(yàn)結(jié)論05k由導(dǎo)體材料決定，與l、S無關(guān)。電阻定律：導(dǎo)體的電阻R與它的長度l成正比,與它的橫截面積S成反比，該符號(hào)是什么？三電阻率1.電阻定律內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長度l成正比,與它的橫截面積S成反比;導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。電阻決定式:2.電阻率

:（1）意義：反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量。（2）公式：ρ由材料和溫度決定，與l、s無關(guān)。（3）單位：歐姆·米（Ω·m）在長度、橫截面積一定的條件下，ρ越大，導(dǎo)體的電阻越大。為什么要指明溫度？電阻率與溫度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：用酒精燈給燈絲加熱，發(fā)現(xiàn)小燈泡變暗實(shí)驗(yàn)結(jié)論：溫度升高，燈絲的電阻率變大了ρ(Ω·m)0℃20℃100℃銀1．48×10－81．6×10－82．07×10－8銅1．43×10－81．7×10－82．07×10－8鋁2．67×10－82．9×10－83．80×10－8鎢4．85×10－85．3×10－87．10×10－8鐵0．89×10－71．0×10－71．44×10－7錳銅合金4．4×10－74．4×10－74．4×10－7鎳銅合金5．0×10－75．0×10－75．0×10－7幾種材料在不同溫度下的電阻率（2）電阻率與溫度的關(guān)系金屬：T半導(dǎo)體：T熱敏電阻

光敏電阻合金：有些幾乎不隨t變化標(biāo)準(zhǔn)電阻電阻溫度計(jì)超導(dǎo)體：某些材料當(dāng)溫度降低到一定溫度時(shí)=0R=0半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能具有可控性（1）純金屬的電阻率小，合金的電阻率大3、對(duì)電阻率(

)的理解導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間

金屬的電阻率隨溫度的升高而增大有些合金（錳銅合金和鎳銅合金），電阻率幾乎不受溫度變化的影響制作標(biāo)準(zhǔn)電阻金屬電阻溫度計(jì)（1）

r<10–6Wm的物體叫做導(dǎo)體。（2）r>105Wm的物體叫做絕緣體。（3）導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體叫做半導(dǎo)體。半導(dǎo)體:導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，電阻率隨溫度的升高而減小，導(dǎo)電性能由外界條件所控制，如改變溫度、光照、摻入微量雜質(zhì)等。4、導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體

當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值時(shí)，某些材料的電阻突然減小到零，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象。處于這種狀態(tài)的物體叫做超導(dǎo)體。1987年，華裔美國籍科學(xué)家朱經(jīng)武以及中國科學(xué)家趙忠賢相繼研制出釔—鋇—銅—氧系材料，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度提高到90K（－183.15℃）超導(dǎo)現(xiàn)象意義決定式定義式理解說明導(dǎo)體的電阻由ρ、l、S決定，即與l成正比，與S成反比提供了一種測電阻的方法——伏安法．不能認(rèn)為R與U成正比，與I成反比適用范圍任何導(dǎo)體金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液聯(lián)系導(dǎo)體的電阻取決于導(dǎo)體本身的材料、長度和橫截面積，而不是U和I聯(lián)系歐姆·米(Ω·m)歐姆(Ω)單位由材料、溫度決定，與導(dǎo)體形狀無關(guān)由材料、溫度和導(dǎo)體形狀決定決定因素反映材料導(dǎo)電性能的好壞，ρ大，導(dǎo)電性能差反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，R大，阻礙作用大物理意義材料導(dǎo)體描述對(duì)象電阻率ρ電阻R【練習(xí)1】對(duì)于常溫下一根阻值為R的金屬電阻絲，下列說法正確的是（）A．常溫下，若將電阻絲均勻拉長為原來的10倍，則電阻變?yōu)?0RB．常溫下，若將電阻絲從中點(diǎn)對(duì)折，電阻變?yōu)?RC．加在電阻絲上的電壓從0逐漸加大到U，則在任意狀態(tài)下的的值不變D．若把溫度降到絕對(duì)零度附近，電阻絲的電阻突然變?yōu)榱?，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象課堂練習(xí)【正確答案】D【練習(xí)2】關(guān)于電阻率，下列說法中正確的是（）A．某材料的電阻率越大，其導(dǎo)電性能越差B．導(dǎo)體的電阻率與其長度及粗細(xì)均有關(guān)C．金屬的電阻率隨溫度升高而減小，可用來作電阻溫度計(jì)D．半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減小，通常用它們制作標(biāo)準(zhǔn)電阻A【練習(xí)3】兩段材料不同、橫截面積相同的均勻?qū)Ь€a和b，其長度分別為2m和1m。串聯(lián)在電路中時(shí)，沿長度方向電勢變化如圖所示，則a、b兩種材料的電阻率之比為（

）A．

B．

C．

D．【正確答案】B【練習(xí)4】如圖所示,厚薄均勻的矩形金屬片,邊長ab=10cm,bc=5cm,當(dāng)A與B間接入電壓為U時(shí),電流為1A,若C與D間接入電壓仍為U時(shí),其電流為(

)A.4A B.2A ..25A

【練習(xí)5】如圖所示，一塊均勻的正六面體樣品，長為a、寬為b、厚為c，若沿著AB方向測得的電阻為R，下列說法正確的是（）A．樣品的電阻率為B．沿CD方向的電阻為C．若a=b，增加厚度c，則沿著AB方向的電阻不變D．若a=b，減小厚度c，則沿著CD方向的電阻不變【正確答案】A四限流電路和分壓電路測量未知電阻時(shí)，需取同一電阻的多組電壓和電流值。此時(shí)可接入滑動(dòng)變阻器，能起到直接改變測量電阻的電流或電壓大小的作用，達(dá)到測多組數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)效果。那么，滑動(dòng)變阻器該如何接入電路呢？1.A、B是繞在絕緣棒上的電阻絲兩端點(diǎn)，AB間電阻為滑動(dòng)變阻器的總電阻。2.C、D是金屬桿的兩個(gè)端點(diǎn)，能過滑片P與把金屬桿與金屬絲接。3.ABCD為接線柱可接導(dǎo)線，P是滑片不能接導(dǎo)線。RABCDP01滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)限流式

U0SRABPRx分壓式

U0SPRxRAB目的：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得電阻有多組U、I數(shù)據(jù).滑動(dòng)變阻器的兩種接法02滑動(dòng)變阻器的限流接法，就是在電路中串聯(lián)接入滑動(dòng)變阻器。R0R03限流式接法滑片P在移動(dòng)過程中，待測電阻RX的電壓和電流變化情況:當(dāng)滑片P處于A端：滑變接入阻值RP=0;待測電阻所分電壓最大，為U0；待測電阻的電流

當(dāng)滑片P處于B端：滑變接入阻值RP=Rmax；待測阻值所分電壓最小待測電阻的電流

U0SRABPRx內(nèi)阻不計(jì)滑動(dòng)變阻器的分壓接法，就是在電路中并聯(lián)接入滑動(dòng)變阻器。R0R04分壓式接法當(dāng)滑片P處于A端：滑變?nèi)孔柚礡max與Rx并聯(lián)(RAP=0；RBP=Rmax與Rx并聯(lián))待測電阻所分電壓最大，為電源電壓U0；待測