物理电阻定律新人教选修PPT课件.ppt

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1、导体的电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻是导体本身的一种性质，由导体自身的因素决定，那么由导体自身的因素决定，那么(n me)问题问题1:导体的电阻导体的电阻R到底由哪些因素决定呢到底由哪些因素决定呢?(一一)大胆大胆(ddn)猜想猜想一、影响一、影响(yngxing)导体导体电阻的因素电阻的因素跟长度跟长度l有关有关第1页/共29页第一页，共30页。跟横截面积跟横截面积S有关有关与材料有关与材料有关第2页/共29页第二页，共30页。横截面积横截面积S长度长度L L材料材料温度(wnd)结论结论(jiln)：导体的电阻：导体的电阻R跟它的跟它的长度长度l、横截面积、横截面积S、材料有关。、材

2、料有关。(一一)大胆大胆(ddn)猜想猜想一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素第3页/共29页第三页，共30页。(一一)大胆大胆(ddn)猜想猜想一、影响导体一、影响导体(dot)电阻的电阻的因素因素结论结论(jiln)：导体的长度：导体的长度 l 越短、越短、横截面积横截面积 S越大越大,导体的电阻导体的电阻 R越越小小.问题问题2:导体的电阻导体的电阻R与与这些因素这些因素(l、S)的的定性关系定性关系怎样怎样?第4页/共29页第四页，共30页。(一一)大胆大胆(ddn)猜想猜想一、影响导体一、影响导体(dot)电阻的电阻的因素因素问题问题3:导体的电阻导体的电阻R与这些因素的定量

3、关系与这些因素的定量关系(gun x)怎怎样样?第5页/共29页第五页，共30页。1、实验、实验(shyn)目的：目的： 探究导体探究导体(dot)的电阻的电阻R与导体与导体(dot)的长度的长度l、横截面积、横截面积S、材料之间的、材料之间的关系关系.2、实验、实验(shyn)方法：控制变方法：控制变量法量法.3、实验过程：、实验过程：长度长度l、横截面积、横截面积S、电阻、电阻R的测量及方法：的测量及方法：长度长度l：用：用mm刻度尺测刻度尺测.(二二)实验探究实验探究一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素横截面积横截面积S：用累积法测直径：用累积法测直径.电阻电阻R：伏安法：伏安法

4、.第6页/共29页第六页，共30页。实验实验(shyn)(shyn)方方法法: :控制变量法控制变量法实验实验(shyn)(shyn)方案：方案：同种同种(tn zhn)(tn zhn)材料，材料，S S一定，改变一定，改变L L，测，测R R 同种材料，同种材料，L L一定，改变一定，改变S S，测，测R R不同材料，不同材料，L L一定，一定，S S一定，测一定，测R R探究方案一探究方案一第7页/共29页第七页，共30页。如何如何(rh)(rh)测电阻测电阻R R方法方法(fngf): (fngf): 伏安法伏安法实验实验(shyn)(shyn)电电路路: :实验电路图实验电路图: :电

5、流表外接法电流表外接法分压式电路分压式电路第8页/共29页第八页，共30页。探究导体电阻与其探究导体电阻与其(yq)(yq)影响因素的定量关系影响因素的定量关系实验实验(shyn)(shyn)电电路路: :实验实验(shyn)(shyn)电路图电路图: :电流表外接法电流表外接法限流式电路限流式电路VAL/m123U/VI/AR/实验数据实验数据: :横截面积横截面积, ,材料相同材料相同实验结论实验结论: :1.1.同种材料同种材料, ,S S一定一定, ,电阻电阻R R与与L L成正比成正比第9页/共29页第九页，共30页。探究导体电阻探究导体电阻(dinz)(dinz)与其影响因素的定量

6、关系与其影响因素的定量关系实验实验(shyn)(shyn)电电路路: :实验实验(shyn)(shyn)电路图电路图: :电流表外接法电流表外接法限流式电路限流式电路VAS/mm2123U/VI/AR/实验数据实验数据: :长度长度, ,材料相同材料相同实验结论实验结论: :2.2.同种材料同种材料,L,L一定一定, ,电阻与电阻与S S成反比成反比第10页/共29页第十页，共30页。探究导体电阻与其探究导体电阻与其(yq)(yq)影响因素的定量关系影响因素的定量关系实验实验(shyn)(shyn)电路电路: :实验实验(shyn)(shyn)电路图电路图: :电流表外接法电流表外接法限流式电

7、路限流式电路VA材料12U/VI/AR/实验数据实验数据: :长度长度, ,横截面积相同横截面积相同实验结论实验结论: :3.3.不同种材料不同种材料,R,R不同不同第11页/共29页第十一页，共30页。a 和和 b ： 长 度： 长 度(chngd)l不同不同探究探究(tnji)方案二方案二aVVVVbcda 和和 c ：横截面积：横截面积S不同不同(b tn)a 和和 d ：材料不同：材料不同一、影响导体电阻的因素一、影响导体电阻的因素(二二)实验探究实验探究限流式接法限流式接法第12页/共29页第十二页，共30页。一、影响一、影响(yngxing)导体导体电阻的因素电阻的因素(三三)理论

8、理论(lln)探究探究(逻辑逻辑推理推理)探究探究(tnji)方案三方案三理论探究和实验探究相结合理论探究和实验探究相结合1.理论探究导体的电阻理论探究导体的电阻R与长度与长度l的关系的关系2.理论探究导体的电阻理论探究导体的电阻R与横截面积与横截面积S的关系的关系3.实验探究导体的电阻实验探究导体的电阻R与材料的关系与材料的关系第13页/共29页第十三页，共30页。实验实验(shyn)(shyn)结论结论: :1.1.同种同种(tn zhn)(tn zhn)材料材料,S,S一定一定, ,电电阻阻R R与与L L成正比成正比2.2.同种材料同种材料,L,L一定一定(ydng),(ydng),电

9、阻与电阻与S S成反比成反比电阻串联电阻串联电阻并联电阻并联3.3.不同种材料不同种材料, ,R R不同不同第14页/共29页第十四页，共30页。电阻(dinz)定律1.内容(nirng)：同种(tn zhn)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;导体电阻与构成它的材料有关.2.表达式: 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。第15页/共29页第十五页，共30页。4 4、金属的电阻率随温度、金属的电阻率随温度(wnd)(wnd)的升高而增的升高而增大大电阻率电阻率( ( ) )3 3、纯金属、纯金属(jnsh)(jnsh)的

10、电阻率小，合金的电阻的电阻率小，合金的电阻率大率大1 1、反映、反映(fnyng)(fnyng)材料导电性能的材料导电性能的物理量物理量2 2、单位：欧姆、单位：欧姆米米 锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小，锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小， 利用利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻。它们的这种性质，常用来制作标准电阻。超导现象超导现象:有些物质当温度降低到绝对零度附近时它们有些物质当温度降低到绝对零度附近时它们的电阻率会突然变为零的电阻率会突然变为零半导体半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻率随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

11、控制，如改温度的升高而减小，导电性能由外界条件所控制，如改变温度、光照、掺入微量杂质等变温度、光照、掺入微量杂质等第16页/共29页第十六页，共30页。电阻率电阻率与温度与温度(wnd)的关系的关系金属金属(jnsh)：t半导体：半导体：t热敏电阻热敏电阻(r mn din z)光敏电阻光敏电阻合金：合金：有些几乎不随有些几乎不随t变化变化 标准电阻标准电阻电阻温度计电阻温度计超导体超导体:某些材料当温度降低到一定温度时某些材料当温度降低到一定温度时=0R=0半导体的半导体的导电性能导电性能具有具有可控性可控性第17页/共29页第十七页，共30页。(m)020100银银148108161082

12、07108铜铜14310817108207108铝铝26710829108380108钨钨48510853108710108铁铁08910710107144107锰铜合金锰铜合金441074410744107镍铜合金镍铜合金501075010750107几种几种(j zhn)材料在不同温度下材料在不同温度下的电阻率的电阻率第18页/共29页第十八页，共30页。R1 = R2由此可知导体的电阻与表面积无关由此可知导体的电阻与表面积无关, ,只与导体的厚度有关只与导体的厚度有关. .这样这样在制造电路在制造电路(dinl)(dinl)元件时元件时, ,可以将其表面积做得很小可以将其表面积做得很小,

13、 ,而不增大电而不增大电阻阻, ,只要保证厚度不变即可只要保证厚度不变即可, ,有利于电路有利于电路(dinl)(dinl)元件的微型化元件的微型化. . R1和和R2是材料相同、厚度相同、表面为是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体正方形的导体,但但R2的尺寸比的尺寸比R1小很多小很多.通过两导体的电通过两导体的电流方向如图所示流方向如图所示.这两个导体的电阻有什么关系这两个导体的电阻有什么关系?你认为你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义这种关系对电路元件的微型化有什么意义?思考与讨论思考与讨论:a ah hR1电流方向电流方向b bR2h h第19页/共29页第十九页，共30页。

14、CCTV - CCTV -每周质量每周质量(zhling)(zhling)报报告告 消息引用检验负责人的话：消息引用检验负责人的话：“不合格产品不合格产品(chnpn)(chnpn)中，大部分存在电阻不合格问题，主要是铜材中，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，买是铜材质量合格，但把截面积缩小了，买2.52.5平方（毫米）平方（毫米）的线，拿到手的线可能是的线，拿到手的线可能是1.51.5或或1.51.5多一点的，载流量不够。多一点的，载流量不够。另一个问题是绝

15、缘层质量不合格，用再生塑料制作电线外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？谈一谈，这位负责人讲话中体现了哪些物理原理？说一说说一说第20页/共29页第二十页，共30页。1、有人说电阻是导体阻碍电流(dinli)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(yu li),电阻率大,不一定电阻大,由电阻定律,电阻还与L和S有关第21页/共29页第二十一页，共30页。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

16、=484，该阻值(z zh)是工作时的电阻值(z zh)还是不工作时的电阻值(z zh)，两者一样吗？为什么？不一样(yyng)100W是额定功率,是灯泡正常工作时的功率,所以(suy)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(suy)小于484。第22页/共29页第二十二页，共30页。3、一段均匀导线(doxin)对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5 ，导线(doxin)原来的电阻多大？5倍若把这根导线的一半均匀(jnyn)拉长为三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？8 第23页/共29页第二十三页，共30页。4.如图所示,均匀的长方形薄片合金电

17、阻板abcd,ab边长为L1;ad边长为L2,当端点(dun din)1、2或3、4接入电路时,R12:R34是( )A.L1:L2 B. L2:L1C.1:1 D:L12:L221234abcd第24页/共29页第二十四页，共30页。5、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方向(fngxing)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”; RaRb2.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(chunlin), Rb =2R0, 所以Ra:Rb=1

18、:4第25页/共29页第二十五页，共30页。6.如图所示,两个截面积不同长度(chngd)相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为U,则( )A.通过(tnggu)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E2D:细棒两端的电压U1大于粗棒两端的电压U2I I1 1I I2 2U U1 1U U2 2第26页/共29页第二十六页，共30页。7.甲乙两根保险丝均由同种材料制成,直径分别(fnbi)是d1=0.5mm和d2=1mm,熔断电流分别(fnbi)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

19、许通过的最大电流是( )A.0.6AB.7.5AC.10.0A D.8.0A第27页/共29页第二十七页，共30页。再见再见(zijin)第28页/共29页第二十八页，共30页。感谢感谢(gnxi)观看！观看！第29页/共29页第二十九页，共30页。NoImage内容(nirng)总结导体的电阻是导体本身的一种性质，。第2页/共29页。第4页/共29页。长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法：。第10页/共29页。3.不同种材料,R不同。1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系。2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系。超导体:某些材料当温度降低到一定温度时。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。D:细棒两端(lin dun)的电压U1大于粗棒两端(lin dun)的电压U2。第28页/共29页第三十页，共30页。