物理选修3-1_2.6电阻定律.ppt

问题： “根据定义式 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？” 实验验证：伏安法测电阻 R V A A B 结论：导体的电阻与加在导体两端的U及导体中的I没有关系。 思考：电阻大小与什么因素有关呢？ （根据初中学过知识） 长度、横截面积、导体材料 那么它们之间的具体关系是怎样? 该如何计算？ 2.6 电阻定律 横截面积S 长度L 材料ρ 温度 与长度有关 与材料有关 一、决定导体电阻大小的因素有那些？ 与材料有关 与横截面积 二、实验探究： 2、实验方法： 3、实验步骤： 探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的定量关系。 1、实验目的： （1）同种材料，S一定，改变L，测R （2）同种材料，L一定，改变S，测R （3）不同材料，L一定，S一定，测R 控制变量法 思考：要想得到电阻同三个因素之间的定量关系。那么你得首先能测出各个量的数值。 （1）电阻的测定：利用伏安法测电阻。 电流表外接法 滑动变阻器限流式接法 （2）长度的测量： （3）横截面积的测量： R A V 毫米刻度尺 A、紧密绕制多匝线圈，用刻度尺测量宽度，除以圈数，得直径。 B、螺旋测微器 导体 a b c d 材料 镍铬合金 镍铬合金 镍铬合金 碳钢合金 长度 L 2L 2L 2L 横截面积 S S 2S S 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 10 20 10 17 实验结论 5、实验数据 R ∝L R 与材料有关 理论探究和验证 1 . 长度等价为 电阻串联 2 . 横截面积等价为 电阻并联 R ∝L 3.不同种材料，R不同 注： L 是沿着电流方向的导体长度， S是垂直电流方向的横截面积 ?是比例常数，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。 一、电阻定律 同种材料导体的电阻R跟它的长度l 成正比，跟它的横截面积S成反比。 2、决定式： R=ρ— l S 1、内容： 适用于温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液 ?由材料和温度决定,与l、S无关! a b h R2 R1 电流方向 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 h R1 = R2 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,只要保证厚度足够即可,有利于电路元件的微型化. 由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关 二、电阻率 2、物理意义：电阻率是反映材料导电性能的物理量。 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、几种导体材料的电阻率 你能从表中看出哪些信息： ①、________________________________ ②、________________________________ ③、________________________________ 纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。 不同材料的导体电阻率不同。 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) 温度 阻 率 金属的电阻率随温度的升高而增加，合金电阻率不受温度影响 材料 电 6、金属的电阻率随温度升高而增大,常用铂制作电阻温度计 二、电阻率(?) 7、锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小，常用来制作标准电阻。 8、超导现象:有些物质当温度降低到绝对零度附近时它们的电阻率突然变为零． 9、半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻率随温度的升高而减小，导电性能由外界条件所控制，如改变温度、光照、掺入微量杂质等 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： 有些几乎不随t变化 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 =0 R=0 半导体的导电性能具有可控性 金属温度计