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《导体的电阻》PPT课件

contents

目录

导体电阻基本概念与性质

测量方法与技巧

影响因素分析

应用领域与案例分析

实验设计与操作演示

总结回顾与拓展延伸

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导体电阻基本概念与性质

导体对电流的阻碍作用大小，用符号R表示。

电阻定义

单位

电阻与电导的关系

欧姆（Ω），千欧（kΩ），兆欧（MΩ）。

电阻的倒数称为电导，用符号G表示，单位为西门子（S）。

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容易导电的物体，如金属、石墨等。

导体

不容易导电的物体，如橡胶、玻璃等。

绝缘体

导体内存在大量自由电子，绝缘体内几乎没有自由电子。

区别

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常见非线性电阻器件

二极管、晶体管等。

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线性电阻

电阻值不随电压或电流的变化而变化，其伏安特性曲线为一条直线。

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非线性电阻

电阻值随电压或电流的变化而变化，其伏安特性曲线为一条曲线。

温度升高导致导体内部自由电子运动加剧，与原子实碰撞几率增加，从而增加了对电流的阻碍作用。

原因

利用温度对导体电阻的影响可以制作温度传感器或热敏电阻器等器件。

应用

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测量方法与技巧

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原理：伏安法测电阻是利用欧姆定律，通过测量导体两端的电压和流过导体的电流，从而计算出导体的电阻。

步骤

1.按照电路图连接好电路，注意电流表、电压表的正负接线柱和量程选择。

2.闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表、电压表有合适的示数。

3.读出电流表、电压表的示数，并记录数据。

4.断开开关，整理器材。

桥式测量法是一种利用电桥平衡条件测量电阻的方法，具有高精度、高灵敏度等优点。

桥式测量法广泛应用于测量中、小电阻，如金属导体的电阻、半导体材料的电阻等。

应用

介绍

误差来源

1.电流表、电压表的内阻引起的误差。

2.温度变化对导体电阻的影响。

3.电源电压不稳定引起的误差。

减小误差方法

1.选择内阻较小的电流表、电压表。

2.保持环境温度稳定。

3.使用稳定的电源或采用多次测量取平均值的方法。

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在连接电路时，注意电流表、电压表的正负接线柱和量程选择，避免损坏仪表。

在调节滑动变阻器时，应缓慢调节滑片，避免电流过大损坏导体或仪表。

在读取数据时，应注意观察电流表、电压表的指针是否稳定，确保数据的准确性。

在实验结束后，应及时断开开关并整理好器材，以便下次使用。

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影响因素分析

不同材料的导电性能差异

金属、合金、碳材料等导电性能各异，导致电阻值不同。

纯度对电阻的影响

同一材料的不同纯度，其电阻率也会有所变化。

晶体结构与电阻关系

材料的晶体结构对其导电性能有很大影响，进而影响电阻。

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表示电阻随温度变化的线性关系。

线性电阻的温度系数

部分导体电阻随温度变化呈现非线性关系。

非线性电阻的温度特性

温度升高，导体内部自由电子运动加剧，电阻率增大。

温度对导体电阻率的影响

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应用领域与案例分析

选择电阻率小的导体材料，如铜、铝等，以降低设备功耗和发热。

电阻率

要求导体材料具有稳定的电阻特性，以保证电子设备的长期稳定运行。

稳定性

对于特殊环境下的电子设备，需选择耐腐蚀的导体材料，如镀锡铜、不锈钢等。

耐腐蚀性

载流量

根据传输功率和电压等级选择合适的导体截面积，以确保线路安全载流量。

电阻损耗

在电力传输过程中，导体的电阻会导致电能损耗，需选择电阻率小的导体材料。

绝缘性能

电力系统传输线路需具备良好的绝缘性能，以防止电流泄漏和短路事故。

工作原理

利用导体的电阻随温度变化的特性，将温度变化转换为电阻变化，进而测量温度。

应用举例

在智能家居系统中，温度传感器可用于监测室内温度，实现自动调温功能；在工业生产中，可用于监测设备温度，预防过热故障。

利用柔性导体材料制成的电子器件，可弯曲、折叠，应用于可穿戴设备、医疗器械等领域。

柔性电子

利用高透明度的导体材料制成的电子器件，具有高透光性和导电性，应用于智能玻璃、透明显示等领域。

透明电子

利用生物相容性好的导体材料制成的电子器件，可植入人体或与生物体相容，应用于医疗、生物工程等领域。

生物电子

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实验设计与操作演示

所需器材

电源、电流表、电压表、滑动变阻器、导线若干

不同长度、横截面积和材料的金属丝样品

实验目的

探究导体电阻与导体长度、横截面积及材料的关系

掌握测量导体电阻的方法和技能

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步骤一：搭建电路

按照电路图连接电源、电流表、电压表、滑动变阻器和待测金属丝样品

确保电路连接正确，避免出现短路或断路现象

断开开关，更换不同长度、横截面积或材料的金属丝样品，重复测量和记录数据

步骤三：整理实验器材

实验结束后，断开电源，拆除电路连接

将实验器材整理归位，保持实验室整洁

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|序号|金属丝样品|长