2.2电阻定律课件.ppt
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1、2.22.2电阻定律电阻定律问题:问题:“根据欧姆定律根据欧姆定律导体的导体的电阻电阻R R与加在导体两端的与加在导体两端的电压电压U U成成正比正比,跟,跟导体中的导体中的电流电流I I成成反比反比,这种说法对吗?,这种说法对吗?”实验验证:实验验证:实验验证:实验验证:RVAAB 导体的导体的电阻电阻与加在导体两端的与加在导体两端的电压电压及导及导体中的体中的电流电流没有关系。没有关系。实验结论:实验结论:请仔细观察两只灯泡的照片请仔细观察两只灯泡的照片,说出它们有说出它们有哪些哪些不同之处不同之处?回顾初中知识回顾初中知识:影响电阻大小的因素有哪些影响电阻大小的因素有哪些?猜测猜测:这些
2、因素怎么影响电阻大小的?这些因素怎么影响电阻大小的?如何验证?如何验证?与长度有关与长度有关与材料有关与材料有关与材料有关与材料有关与与横横截截面面积积1、实验目的:、实验目的:探究导体的电阻探究导体的电阻R与导体的与导体的长度长度l、横截面积、横截面积S、材料之间的关系、材料之间的关系.2、实验方法:、实验方法:控制变量法控制变量法.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.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.一、决定导体一、决定导体电阻电阻大小的因素
3、有那些?大小的因素有那些?实验方法实验方法:控制变量法控制变量法实验方案:实验方案:同种材料,同种材料,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探究方案探究方案(1 1):导体的材料、横截面积相同,:导体的材料、横截面积相同,改变长度,研究电阻的变化。改变长度,研究电阻的变化。(2 2):导体的材料、长度相同,):导体的材料、长度相同,改变横截面积,研究电阻的变化。改变横截面积,研究电阻的变化。(3 3):导体的长度、横截面积相同,):导体的长度、横截面积
4、相同,改变材料种类,研究电阻的变化。改变材料种类,研究电阻的变化。测电阻测电阻R R方法方法:伏安法伏安法实验电路图实验电路图:实验仪器实验仪器RAV导体导体abcd材料材料镍铬合金镍铬合金镍铬合金镍铬合金镍铬合金镍铬合金碳钢合金碳钢合金长度长度L2L2L2L横截面积横截面积SS2SS电压电压U/V电流电流I/A电阻电阻R/5 5、实验数据、实验数据1.内容:内容:同种材料的导体同种材料的导体,其其电阻电阻R与它的与它的长长度度L L成正比成正比,与它的与它的横截面积横截面积S S成反比成反比;导体电阻与构成它的材料有关导体电阻与构成它的材料有关.2.2.表达式表达式:是比例常数,它与导体的材
5、料是比例常数,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。物理量,称为材料的电阻率。一、电阻定律一、电阻定律二、电阻率二、电阻率2 2、物理意义:、物理意义:电阻率是反映材料电阻率是反映材料导电性能导电性能的物理量。的物理量。1 1、电阻率越大、电阻率越大 表明在相同长度、相同表明在相同长度、相同 横截面积的情况下横截面积的情况下,导体的电阻越大导体的电阻越大 。4 4、单位、单位:3 3、公式:、公式:R=LS欧欧米(米(m)5 5、几种导体材料的电阻率、几种导体材料的电阻率你能从表中看出哪些信息你能从表中看出哪些信息1_2_3_纯金属
6、的电阻率较小纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。合金的电阻率较大。不同材料的导体电阻率不同。不同材料的导体电阻率不同。5.010-75.010-75.010-7镍铜合金镍铜合金4.410-74.410-74.410-7锰铜合金锰铜合金1.4410-71.010-70.8910-7铁铁7.1010-85.310-84.8510-8钨钨3.8010-82.910-82.6710-8铝铝2.0710-81.710-81.4310-8铜铜2.0710-81.610-81.4810-8银银100(m)20(m)0(m)温度温度阻阻率率金属材料的电阻率随温度的金属材料的电阻率随温度的升高升高而而增加增加
7、材料材料电电6.超导现象超导现象:有些物质当温度降低到绝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对零度附近时它们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、能由外界条件所控制,如改变温度、光照、掺入微量杂质等掺入微量杂质等7 7、电阻率随温度变化的运用、电阻率随温度变化的运用电阻率电阻率与温度与温度的关系的关系金属:金属:t半导体:半导体:t热敏电阻热敏电阻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
8、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.这样在制造电路元件时这样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小可以将其表面积做得很小,而不增大电阻而不增大电阻,只要保证厚度不变即可只要保证厚度不变即可,有利于电路元件的微型化有利于电路元件的微型化.R1和和R2是材料相同、厚度相同、表面是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体为正方形的导体,但但R2的尺寸比的尺寸比R1
9、小很多小很多.通过两导体通过两导体的电流方向如图所示的电流方向如图所示.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?你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义你认为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 如如图图222所所示示,厚厚薄薄均均匀匀的的矩矩形形金金属属薄薄片片边边长长ab2bc.当当将将A与与B接接入入电电压压U(V)的的电电路路中中时时,电电流流为为I;若若将将C与与D接接入入电电压压为为U(V)的的电电路路中,中,则电则电流流为为()例例例例1 1【答案答案】A【规规律律总总结结】应应用用电电阻阻定
10、定律律解解题题,对对同同种种材材料料的的导导体体来来说说,电电阻阻率率不不变变,确确定定好好l和和S是是解解题题的的关关键键变变式式训训练练1一一根根阻阻值值为为R的的均均匀匀电电阻阻丝丝,长长为为L,横横截截面面积积为为S,设设温温度度不不变变,在在下下列列哪哪些些情情况下其况下其电电阻阻值值仍仍为为R()A当当L不不变变、S增大一倍增大一倍时时B当当S不不变变、L增大一倍增大一倍时时C当当L和和S都都缩为缩为原来的原来的1/2时时D当当L和横截面的半径都增大一倍和横截面的半径都增大一倍时时例例例例2 2【思思路路点点拨拨】导导体体的的电电阻阻由由、l、S共共同同决决定定,而而是是由由导导体
11、体的的材材料料和和温温度度决决定定的的导导体体的的电电阻阻率率由由材材料料本本身身决决定定,并并随随温温度度的的变变化化而而变变化化,但但并并不不都都是是随随温温度度的的升升高高而而增增大大,则则A、B、C错错若若导导体体温温度度升升高高时时,电电阻阻增增大大,其其原原因因就就是是电电阻率随温度的升高而增大阻率随温度的升高而增大产产生的,生的,则则D选项选项正确正确变变式式训练训练2关于关于电电阻率的正确阻率的正确说说法是法是()A电电阻率阻率与与导导体的体的长长度度l和横截面和横截面积积S有关有关B电电阻阻率率表表征征了了材材料料的的导导电电能能力力的的强强弱弱,由由导导体体的材料决定,且与
12、温度有关的材料决定,且与温度有关C电电阻率大的阻率大的导导体,体,电电阻一定很大阻一定很大D有有些些合合金金的的电电阻阻率率几几乎乎不不受受温温度度变变化化的的影影响响,可用来制成可用来制成电电阻温度阻温度计计B1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质,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?不对不对 阻率反映导体导电性能的优劣阻率反映导体导电性能的优劣,电电阻率大阻率大,不一定电阻大不一定电阻大,由电阻定律由电阻定律,电电阻还与阻还与L L和和S S有关有关课堂训练课堂训练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=484,该阻值是工作
13、时的电阻值还是不工作时的电阻值,两者一样吗?为什么?不一样 ,100W100W是额定功率是额定功率,是灯泡正常工作时是灯泡正常工作时的功率的功率,所以所以484484 是工作时的电阻是工作时的电阻;当灯泡不工当灯泡不工作时作时,由于温度低由于温度低,电阻比正常工作时的电阻小,电阻比正常工作时的电阻小,所以小于所以小于484484。3、一段均匀导线对折两次后并联在一起,测得其电阻为0.5,导线原来的电阻多大?5倍若把这根导线的一半均匀拉长为三倍,另一半不变,其电阻是原来的多少倍?8 4、同一半圆形金属片,如图所示,从不同方向测量其电阻(1)Ra、Rb是否相等?(2)如果不等,Ra、Rb谁大?Ra
14、、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,Rb=2R0,所以Ra:Rb=1:45.如图所示,两个截面积不同长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为U,则()A.通过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U2ABCDABCDI I1 1I I2 2U U1 1U U2 2电流计:电流计:1.1.作用:测量电路中的电流作用:测量电路中的电流2.2.原理:磁
15、场对电流的作用原理:磁场对电流的作用3.3.连接:串接连接:串接4.4.内阻:电流计本身的电阻内阻:电流计本身的电阻6.6.量程:满偏电流(量程:满偏电流(I Ig g)、满偏电压()、满偏电压(U Ug g)5.5.电路图符号:电路图符号:G G7.7.读数:读数:也可读电压也可读电压8.8.测量实际电流、电压的困难测量实际电流、电压的困难0 01 12 23 3mAmA灵敏电表的参数灵敏电表的参数vv1.1.满偏电流满偏电流满偏电流满偏电流v 电流表指针偏转到最大刻度时的电流电流表指针偏转到最大刻度时的电流I Ig g叫满偏电流叫满偏电流2.2.电流表的内阻电流表的内阻电流表的内阻电流表的
16、内阻表头表头G的电阻的电阻Rg叫做电流表的内阻。用叫做电流表的内阻。用Rg表示表头线圈表示表头线圈的电阻一般为几百到几千欧的电阻一般为几百到几千欧说明:说明:说明:说明:如如果果电电流流超超过过满满偏偏电电流流,不不但但指指针针指指不不出出示示数数,表表头头还还可可能被能被烧毁烧毁烧毁烧毁 每每个个电电流流表表都都有有它它的的Rg值值和和Ig值值Rg和和Ig是是电电流流表表的的两两个个重要参数重要参数vv3.3.满偏电压满偏电压满偏电压满偏电压v表表头头G通通过过满满偏偏电电流流时时,加加在在它它两两端端的的电电压压Ug叫叫做做满偏电压,根据欧姆定律可知:满偏电压,根据欧姆定律可知:Ug=Ig
17、 Rgvv问问问问题题题题:电电流流表表能能够够测测量量的的电电流流不不超超过过毫毫安安级级,为为了了测测量量几安培的电流,甚至更大的电流,可以采用什么方法?几安培的电流,甚至更大的电流,可以采用什么方法?说说说说明明明明:这这样样,在在测测量量大大电电流流时时,通通过过电电流流表表G的的电电流流也也就就不不致致超超过过满满偏偏电电流流Ig,并并联联了了分分流流电电阻阻,则则在在表表头头刻刻度度盘盘上上标标出出相相应应的的电电流流值值,不不是是表表示示通通过过电电流流表表G的的电电流,而是表示通过电流表流,而是表示通过电流表A的电流的电流电流表的改装:电流表的改装:vv例例例例题题题题1 1电
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