[精品]高二物理3-1：导体的电阻
合集下载
人教课标版高中物理选修3-1：《导体的电阻》教案-新版
人教课标版高中物理选修3-1：《导体的电阻》教案-新版改变导体的长度、横截面积和材料，测量导体的电阻，记录数据。
实验步骤：1.准备实验所需材料和仪器。
2.将滑动变阻器接在电路中，调节电压表读数为2V。
3.测量导体长度为l1时的电阻R1.4.保持电路不变，改变导体的横截面积，测量导体长度为l1时的电阻R2.5.保持电路不变，改变导体的材料，测量导体长度为l1时的电阻R3.6.保持电路不变，改变导体的长度，测量导体长度为l2时的电阻R4.7.记录实验数据，计算电阻率ρ。
2）实验数据处理教师：同学们，我们通过实验得到了以下数据，请你们根据数据计算出电阻率ρ，并画出电阻R与导体长度l、横截面积S、材料之间的关系的图像。
学生：（根据数据计算出电阻率ρ，并画出图像）3）结论教师：同学们，通过实验数据和图像，我们得出了什么结论？学生：导体的电阻R与导体的长度l成正比，与导体的横截面积S成反比，与导体的材料有关，不同材料的导体电阻率不同。
4）讨论教师：同学们，我们在实验中使用的是滑动变阻器，你们知道滑动变阻器的原理吗？它在电路中起到了什么作用？学生：滑动变阻器是一种可变电阻器，通过滑动滑片改变电路中的电阻，起到了调节电路电阻的作用。
三）课堂练教师：同学们，请你们根据电阻定律，计算以下问题。
1.一根电阻为10Ω的导线，通过的电流为5A，求导线消耗的功率。
2.一根铜线的电阻率为1.72×10-8Ω·m，长度为1m，横截面积为1mm2，求导线的电阻。
3.一根电阻为20Ω的导线，连接在电源上，电压为120V，求导线通过的电流。
学生：（根据电阻定律，计算出问题的答案）四）课堂小结教师：同学们，今天我们通过实验探究了导体电阻与长度、横截面积、材料之间的关系，了解了电阻定律和电阻率的概念，并通过课堂练巩固了所学知识。
希望同学们能够在今后的研究中继续关注物理学科，探究更多有趣的物理现象。
在实验过程中，我们需要测量导体的长度l、横截面积S和电阻R。
高二物理选修31导体的电阻56页PPT
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
高二物理人教版选修31导体的电阻
导体的电阻重/难点重点：电阻定律的内容及其应用。
难点：电阻率的概念及其物理意义。
重/难点分析重点分析：内容：同种材料的导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比；导体电阻与构成它的材料有关。
数学表达式：R＝ρLS。
式中ρ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。
难点分析：电阻率是反映材料导电性能的物理量。
材料的电阻率随温度的变化而改变；某些材料的电阻率会随温度的升高而变大(如金属材料)；某些材料的电阻率会随温度的升高而减小(如半导体材料、绝缘体等)；而某些材料的电阻率随温度变化极小(如康铜合金材料)。
突破策略1．电阻定律教师：(多媒体展示)介绍固定在胶木板上的四根合金导线L1、L2、L3、L4的特点。
(1)L1、L2为横截面积相同、材料相同而长度不同的合金导线(镍铬丝)；(2)L2、L3为长度相同，材料相同但横截面积不同的合金导线(镍铬丝)；(3)L3、L4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线(L3为镍铬丝，L4为康铜丝)。
演示实验：按下图连接成电路。
(1)研究导体电阻与导体长度的关系教师：将与A、B连接的导线分别接在L1、L2两端，调节变阻器R，保持导线两端的电压相同，并测出电流。
比较通过L1、L2电流的不同，得出导线电阻与导线长度的关系。
学生：从实验知道，电流与导线的长度成反比，表明导线的电阻与导线的长度成正比。
(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系教师：将与A、B连接的导线分别接在L2、L3两端，调节变阻器R，保持导线两端的电压相同，并测出电流。
比较通过L2、L3电流的不同，得出导线电阻与导体横截面积的关系。
学生：从实验知道，电流与导线的横截面积成正比，表明导线的电阻与导线的横截面积成反比。
(3)研究导体的电阻与导体材料的关系教师：将与A、B连接的导线分别接在L3、L4两端，重做以上实验。
学生：从实验知道，电流与导体的材料有关，表明导线的电阻与材料的性质有关。
2020-2021学年高二上学期物理人教版选修3-1课件：_第二章第6节导体的电阻
二、导体的电阻 【情境思考】 导线上电阻与电阻率、长度和横截面积的关系? 提示:R=ρ l
S
1.内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成_正__比__,与它的横截面积S成
_反__比__;导体电阻还与构成它的材料有关。
2.公式:R=
l S
。
3.符号意义:l表示导体沿电流方向的长度,S表示垂直于电流方向的横截面积,
5.电阻率 (1)物理意义:ρ反映了材料_导__电__性__能__的好坏。电阻率越小,_导__电__性__能__越好。 (2)单位:国际单位——欧姆·米,符号是Ω·m。 (3)决定因素:电阻率ρ由材料自身的特性和温度决定。纯金属的电阻率较小, 合金的电阻率较大。
【易错辨析】 (1)由R= U 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反 比。 (I× ) (2)电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关。 ( × )
A.R1>R2 B.R1<R2 C.R1=R2 D.无法确定
【解析】选C。设正方形导体表面的边长为a,厚度为d,材料的电阻率为ρ,根据
电阻定律得R= l a ,可见正方形导体的电阻的阻值只与材料的电阻率
S ad d
及厚度有关,与导体的其他尺寸无关,C正确。
2.当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时,熔丝就会熔断。由于种种原因,熔丝 的横截面积略有差别,那么,熔丝熔断的可能性较大的是 ( ) A.同时熔断 B.可能是横截面积大的地方,也可能是横截面积小的地方 C.横截面积大的地方 D.横截面积小的地方 【解析】选D。通过熔丝的电流相同,根据焦耳定律Q=I2Rt和电阻定律R=ρL 可
4
4
S
阻变为原来的16倍;金属的电阻率由材料本身决定,不随形状的变化而变化。故
人教版高二物理选修31 导体的电阻 公开课课件PPT
灯丝越粗用起来越亮
导体电阻跟横截面积有关
人教版高二物理选修31 导体的电阻 课件【公开课课件】
影响导体电阻大小的因素
电线常用铜丝制造而不用铁丝
人教版高二物理选修31 导体的电阻 课件【公开课课件】
导体电阻跟材料有关
人教版高二物理选修31 导体的电阻 课件【公开课课件】
影响导体电阻大小的因素
导体的电阻R 跟它的长度l、横截面积S 和材料有关。 长度L
教学重点
电阻定律的内容及其应用。
教学难点
电阻率的概念及其物理意义。
导体的电阻是导体本身的一种性质，那么它到底由导体的哪些因素决定呢？
电阻率
理解并掌握电阻率 理解并掌握电阻定律 知道常见材料的电阻率特性 知道电阻形成的原因
影响导体电阻大小的因素
移动滑片可以改变电阻 导体电阻与长度有关
影响导体电阻大小的因素
人教版高二物理选修31 导体的电阻 课件【公开课课件】
同种材料，S 一定，R 与L 成正比。
人教版高二物理选修31 导体的电阻 课件【公开课课件】
影响导体电阻大小的因素
②同种材料，L一定，改变S，测R（三根相同的金属丝并联，测电流）。 一根金属丝上的电压 两根金属丝上的电压 三根金属丝上的电压
人教版高二物理选修31 导体的电阻 课件【公开课课件】
导体的电阻率
电阻率与温度关系：
金属： t
半导体：
t
r
电阻温度计
热敏电阻 半导体的导电性
r
光敏电阻 能具有可控性
合金： 有些合金几乎不随t变化 标准电阻
人教版高二物理选修31 导体的电阻 课件【公开课课件】
人教版高二物理选修31 导体的电阻 课件【公开课课件】
人教版高二物理选修3-1导体的电阻课件33张
精编优质课PPT人教版高二物理选修3- 1 2.6导体的电阻 课件(共33张PPT)(获奖课件推荐下 载)
探究方案二
根据串联电路中电流强度处处相同，电 压与电阻成正比的特点，可设计如下的实 验电路：
从实验数据，比较分析电阻之比，与长 度之比、横截面积之比及材料之间的关系。
精编优质课PPT人教版高二物理选修3- 1 2.6导体的电阻 课件(共33张PPT)(获奖课件推荐下 载)
旋钮式电阻箱的内部 结构如左图所示，它是由 9个1000Ω、9个100Ω、9 个10Ω、9个1Ω的电阻器 组成，只要调节面板上的 四个旋钮便可得到从0到 9999Ω范围内的任何整数 电阻值。
精编优质课PPT人教版高二物理选修3- 1 2.6导体的电阻 课件(共33张PPT)(获奖课件推荐下 载)
你能从表中看出哪些信息：
1、_不__同__材_料__的__导__体__电_阻__率__不__同__。_________ 2、_纯__金__属_的__电__阻__率__较_小__,_合_金__的__电__阻__率_较__大__。
精编优质课PPT人教版高二物理选修3- 1 2.6导体的电阻 课件(共33张PPT)(获奖课件推荐下 载)
R
A
6导体的电阻 课件(共33张PPT)(获奖课件推荐下载)
你能从表中看出哪些信息：
V
精编优质课PPT人教版高二物理选修3- 1 2.6导体的电阻 课件(共33张PPT)(获奖课件推荐下 载)
精编优质课PPT人教版高二物理选修3- 1 2.6导体的电阻 课件(共33张PPT)(获奖课件推荐下 载) 精编优质课PPT人教版高二物理选修3- 1 2.6导体的电阻 课件(共33张PPT)(获奖课件推荐下 载)
银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铜合金
高二物理导体的电阻说课稿范例：选修3-1(第二章)
高二物理导体的电阻说课稿范例：选修3-1（第二
章）
高二是高中三年的一个过渡年级，打好基础对于高中生来说是十分重要的，下文为大家推荐了高二物理导体的电阻说课稿范例，希望对大家有用。
一、教材分析
电阻是人教版物理的一节内容，编排在学生学习了电压以及电压表使用方法之后，它既符合学生认识规律，又保持了知识的结构性、系统性。
通过本节课学习，主要使学生掌握电阻的概念和影响电阻大小的因素，同时也为学习下一节滑动变阻器打下基础。
这节在知识体系上不仅起着承上启下的作用：电流电压电阻变阻器，也在科学探究上起着承上启下的作用：探究串并联电路电流电压规律探究影响电阻大小的因素探究电阻上的电流跟两端电压的规律。
并且是在规律性实验中渗透控制变量法，进一步培养学生科学探究的能力，是后续学习的的基础，因此，本节是本章及初中电学实验的重点。
电阻的概念比较抽象,教科书是通过实验得出:不同导体对电路中电流的阻碍作用不同, 从而引出电阻的概念。
没有用电压和电流的大小来定义电阻,目的是降低难度。
二、学情分析
初二年级的学生兴趣浓厚,他们的观察不只停留在一些表面现象,具有更深层。
高二物理选修3-1 第二章2.6《导体的电阻》课件
R 1 S
环节五 归纳总结 构建新知
同种材料，当S、解释原因。 ρ与材料有关，与它的S、l无关，反映了材 料导电性能的好坏，物理学称之电阻率
环节五 归纳总结 构建新知
电阻定律
1.内容：同种材料的导体,其电阻R与它的
长度L成正比,与它的横截面积S成
人教版高中物理选修3-1
2.6 导体的电阻
环节一 观察现象 合理猜想
环节一 观察现象 合理猜想
猜测：电阻与粗细即横截面积有关
电阻还和哪些因 素有关呢？请举 例说明。
长度，材料， 温度等
怎样探究一个物理 量与其他几个物理 量的关系？
控制变量法
环节二 小组合作 设计实验
任务一：探究电阻与长度的关系
反比;导体电阻与构成它的材料有
关.
2.表达式: R l
S
是比例常数
那么还和什么因素有关呢？
联 1、锰铜合金和镍铜合金的电阻率随 系 温度变化极小， 利用它们的这种性 实 质，常用来制作标准电阻。 际 2、电阻温度计
拓 展 应 用
联
知识回扣
系
实 际
利用所学知识解释起火点为 什么总是在锡纸最细的位置
任务二：探究电阻与截面积的关系
环节三 进行实验 收集证据
导线长度 电压(v)
20 40 60 80
环节三 进行实验 收集证据
截面积1/s 电压(v)
1 0.5 0.33 0.25
环节四 处理数据 得出结论
同种材料，横截面积S一定，电阻R与导体的 长度L成正比;
R ∝L 导体的长度L一定，电阻与横截面积S成反比
R 1 S
数字化实验方案（演示实验）：原理
位移传感器 电压传感器
高二物理3-1导体电阻
厚度相同
体 上表面是正方形
R1 R2
RLL1
S hL h
R1 = R2
电流方向
作业:
P59问题与练习: 3、4
第二章 恒定电流
一、影响导体电阻的因素
(一)大胆猜想
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
问题1:导体的电阻R到底由哪些因素决定呢?
跟长度l有关
跟横截面积 S有关
与材料有关
结论：导体的电阻R跟它的长度l、 横截面积S、材料有关。
横截面积S
长度L
温度
材料
一、影响导体电阻的因素
实验探究电阻的影响因素 V
a
b
c
控制变量法
d
电压表先测a的电压Ua，再测b的电压Ub
实验探究电阻的影响因素 V
a
b
c
控制变量法
d
电压表先测a的电压Ua，再测c的电压Uc
实验探究电阻的影响因素 V
a
b
c
控制变量法
d
电压表先测a的电压Ua，再测d的电压Ud
一、影响导体电阻的因素
V
V
V
V
a
b
c
d
结论：导体的电阻 R跟长度 l成正比， 跟横截面积 S成反比，还跟材料有关.
二、电阻定律
1.内容：同种材料的导体,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.决定式: R l s
3.适用条件：温度一定,粗细均匀的金属
导体,或浓度均匀的电解液.
即时应用 (即时突破，小试牛刀) D
1．一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪 些情况下阻值仍为R(设温度不变)( ) A．当长度不变，横截面积增大一倍时 B．当横截面积不变，长度增大一倍时 C．当长度和横截面半径都缩小一半时 D．当长度和横截面积都扩大一倍时
人教版高二物理必修第三册第十一章导体的电阻课件
金属的电阻率随温度的升高而增大。 金属电阻率与温度的关系 电阻温度计就是利用金属的电阻随温度变化的规律而制成的。 1987年，华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出钇—钡—铜—氧系材料，超导转变温度提高到90 K（－183. 1911年，科学家发现一些金属在温度特别低时，电阻可以降到0。 导体的电阻与材料有关。 金属的电阻率随温度的升高而增大。 同一个导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流之比都是一个常量，这个结论可以写成 实验探究：影响导体电阻的因素 当温度降低时，导体的电阻率将会减小。 金属电阻率与温度的关系 R是一个只跟导体本身性质有关而与通过的电流无关的物理量。 金属电阻率与温度的关系 对于金属导体，在温度没有显著变化时，电阻几乎是不变的，它的伏安特性曲线是一条过原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫作线性元件。 表格在列出几种材料的电阻率时，标注了温度是20ºC，这可能说明了什么？ 当温度降低时，导体的电阻率将会减小。 很多金属的电阻率往往随温度的变化而变化。 金属电阻率与温度的关系
• 当温度降低时，导体的电阻率将会减小。1911年，科学家发现一些金属在温度特别低时， 电阻可以降到0。这种现象叫作超导现象。
• 若用超导材料形成回路，一旦回路中有了电流，电流就将无损耗地持续下去。根据这一特 点，超导材料在发电、输电等方面都会有非常广泛的应用前景。
• 1987年，华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出钇—钡—铜—氧系材 料 ， 超 导 转 变 温 度 提 高 到 9 0 K （ － 1 8 3 .1 5 ºC ） 。
• 通过公式推导，我们可以得到电阻率的表达形式，可以写成：
R S • 电阻率的单位可以用Ω˙m表示。
l
• 几 种 不 同 的导体材料 在 2 0ºC 的 电 阻 率 ：
• 当温度降低时，导体的电阻率将会减小。1911年，科学家发现一些金属在温度特别低时， 电阻可以降到0。这种现象叫作超导现象。
• 若用超导材料形成回路，一旦回路中有了电流，电流就将无损耗地持续下去。根据这一特 点，超导材料在发电、输电等方面都会有非常广泛的应用前景。
• 1987年，华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出钇—钡—铜—氧系材 料 ， 超 导 转 变 温 度 提 高 到 9 0 K （ － 1 8 3 .1 5 ºC ） 。
• 通过公式推导，我们可以得到电阻率的表达形式，可以写成：
R S • 电阻率的单位可以用Ω˙m表示。
l
• 几 种 不 同 的导体材料 在 2 0ºC 的 电 阻 率 ：
人教版高二物理选修3-1 第二章第6节导体的电阻-游标卡尺螺旋测微器与测定金属电阻率(共41张)
图5
(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属 丝的长度示数如图6所示，电流表、电压表的读数如图7所示.则 金属丝两端的电压U＝_2_._2_0_V__，电流I＝_0_._4_4_A___，金属丝的长 度l＝_3_0_.5_0__cm___，直径d＝__1_.8_5_0_×__1_0_－__3_m_.
5.实验注意事项 (1)因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表 外接 法； (2)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值 _最__大__状态. (3)测量l时应测接入电路的金属丝的 有效 长度(即两接线柱之间的长度)； 在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d. (4)电流不宜过 大 (电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜 太长 ，以 免电阻率因温度升高而变化.
刻度尺
、电压表、电流表、定值电阻、开关及
导线、被测金属导线、电池、 滑动变.阻器
3.实验步骤
(1)测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，
并记录.
(2)连电路：按如图2所示的电路图连接实验电路.
(3)量长度：用
刻度尺
测量接入电路中的被测金属导线的有
效长度，重复测量3次，并记录. (4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值__最__大_
15
10
5
0
10
15
5
0 3.5mm+12×0.01mm=3.602mm
注意： 1.使用游标尺时，不论多少分度都 不用估读 2.使用螺旋测微器时，毫米的整数 及半毫米部分在固定刻度上读出， 半毫米以下部分在可动刻度上读出， 并估读一位
三、测定金属的电阻率
(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属 丝的长度示数如图6所示，电流表、电压表的读数如图7所示.则 金属丝两端的电压U＝_2_._2_0_V__，电流I＝_0_._4_4_A___，金属丝的长 度l＝_3_0_.5_0__cm___，直径d＝__1_.8_5_0_×__1_0_－__3_m_.
5.实验注意事项 (1)因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表 外接 法； (2)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值 _最__大__状态. (3)测量l时应测接入电路的金属丝的 有效 长度(即两接线柱之间的长度)； 在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d. (4)电流不宜过 大 (电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜 太长 ，以 免电阻率因温度升高而变化.
刻度尺
、电压表、电流表、定值电阻、开关及
导线、被测金属导线、电池、 滑动变.阻器
3.实验步骤
(1)测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，
并记录.
(2)连电路：按如图2所示的电路图连接实验电路.
(3)量长度：用
刻度尺
测量接入电路中的被测金属导线的有
效长度，重复测量3次，并记录. (4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值__最__大_
15
10
5
0
10
15
5
0 3.5mm+12×0.01mm=3.602mm
注意： 1.使用游标尺时，不论多少分度都 不用估读 2.使用螺旋测微器时，毫米的整数 及半毫米部分在固定刻度上读出， 半毫米以下部分在可动刻度上读出， 并估读一位
三、测定金属的电阻率
人教版高中物理选修3-1课件2.6《导体的电阻》ppt
•
联系
• 3.电阻率与电阻的区别与联系
物理量 比较内容 物理意义 电阻率 ρ 电阻率是反映材料导 电性能的物理量 由导体的材料和温度 决定，它与导体的长 度和导体的横截面积 无关，电阻率是“材 料”的电阻率 欧· 米(Ω·m) 电阻 R 电阻是反映导体对电流 的阻碍性能的物理量 由导体的材料、长度、 横截面积共同来决定， 一般地说，不同的导体 有不同的电阻，电阻是 “导体”的电阻 欧(Ω) l R＝ρS
•
• (河南省实验中学2013～2014学年高二上学 期期中)如图所示，R1和R2是材料相同、厚 度相同、表面均为正方形的导体，R1边长为 2L，R2边长为L，若R1的阻值为8Ω，则R2的 阻值为( )
• A．4ΩB．8Ω • C．16ΩD．64Ω • 答案：B
•
l 解析：设导体材料厚度为 h，根据电阻定律 R＝ρS得 R1＝ 2L ρ L ρ ρ ＝h＝8Ω，R2＝ρhL＝h＝8Ω，B 正确。 h×2L
•
U l 2．R＝ I 与 R＝ρS的区别与联系
两个公式 区别联系 U R＝ I 是电阻的定义式，其电阻 并不随电压、电流的变化 而变化，只是可由该式算 出线路中的电阻 区别 l R＝ρS 是电阻的决定式，其电 阻的大小由导体的材 料、横截面积、长度共 同决定 提供了一种测导体的 ρ 提供了一种测 R 的方法： 的方法：只要测出 R、l、 只要测出 U、 I 就可求出 R S 就可求出 ρ 适用于粗细均匀的金属 适用于纯电阻元件 导体或浓度均匀的电解 液、等离子体 l U R＝ρS是对 R＝ I 的进一步的说明， 即导体的电阻与 U 和 I 无关，而是取决于导体本身的材料、长度和 横截面积。
决定因素
单位 关系
•
• [特别提醒]各种材料的电阻率一般都随温度的 变化而变化。 • (1)金属的电阻率随温度的升高而增大。 • (2)半导体(热敏电阻)的电阻率随温度的升高 而减小。
联系
• 3.电阻率与电阻的区别与联系
物理量 比较内容 物理意义 电阻率 ρ 电阻率是反映材料导 电性能的物理量 由导体的材料和温度 决定，它与导体的长 度和导体的横截面积 无关，电阻率是“材 料”的电阻率 欧· 米(Ω·m) 电阻 R 电阻是反映导体对电流 的阻碍性能的物理量 由导体的材料、长度、 横截面积共同来决定， 一般地说，不同的导体 有不同的电阻，电阻是 “导体”的电阻 欧(Ω) l R＝ρS
•
• (河南省实验中学2013～2014学年高二上学 期期中)如图所示，R1和R2是材料相同、厚 度相同、表面均为正方形的导体，R1边长为 2L，R2边长为L，若R1的阻值为8Ω，则R2的 阻值为( )
• A．4ΩB．8Ω • C．16ΩD．64Ω • 答案：B
•
l 解析：设导体材料厚度为 h，根据电阻定律 R＝ρS得 R1＝ 2L ρ L ρ ρ ＝h＝8Ω，R2＝ρhL＝h＝8Ω，B 正确。 h×2L
•
U l 2．R＝ I 与 R＝ρS的区别与联系
两个公式 区别联系 U R＝ I 是电阻的定义式，其电阻 并不随电压、电流的变化 而变化，只是可由该式算 出线路中的电阻 区别 l R＝ρS 是电阻的决定式，其电 阻的大小由导体的材 料、横截面积、长度共 同决定 提供了一种测导体的 ρ 提供了一种测 R 的方法： 的方法：只要测出 R、l、 只要测出 U、 I 就可求出 R S 就可求出 ρ 适用于粗细均匀的金属 适用于纯电阻元件 导体或浓度均匀的电解 液、等离子体 l U R＝ρS是对 R＝ I 的进一步的说明， 即导体的电阻与 U 和 I 无关，而是取决于导体本身的材料、长度和 横截面积。
决定因素
单位 关系
•
• [特别提醒]各种材料的电阻率一般都随温度的 变化而变化。 • (1)金属的电阻率随温度的升高而增大。 • (2)半导体(热敏电阻)的电阻率随温度的升高 而减小。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章 恒定电流
—
陈云伟
一、影响导体电阻的因素
(一)大胆猜想
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
问题1:导体的电阻R到底由哪些因素决定呢?
跟长度l有关
跟横截面积 S有关
与材料有关
结论：导体的电阻R跟它的长度l、 横截面积S、材料有关。
横截面积S
长度L
温度
材料
一、影响导体电阻的因素
1．6×10－8 1．7×10－8 2．9×10－8 5．3×10－8 1．0×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
2．07×10－8 2．07×10－8 3．80×10－8 7．10×10－8 1．44×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
区别：导体的电阻和材料的电阻率
• 电阻反映导体对电流阻碍作用大小 的性质，电阻大的导体对电流的阻 碍作用大．
2、实验方法：控制变量法 3、实验过程：
长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法： 长度l：用mm刻度尺测. 横截面积S：用螺旋测微器测量.
电阻R：伏安法.
伏安法测电阻的原理图：
V
电流表外接法
Rx A
分压式接法
伏安法测电阻的原理图：
V
电流表内接法
R A
限流式接法
伏安法测电阻电路
设计一
设计二
V
L
A2
L/m 1 2 3 U/V I/A R/Ω
A
RL
实验结论: 1.同种材料,S一定,电阻R与L成正比
一、影响导体电阻的因素
k由导体材料决定 与l、S无关!!!
探究导体电阻与其影响因素的定量关系 实验电路: 电流表外接法 限流式电路
实验电路图:
V
实验数据:
长度,材料相同
S/mm2 1
2
3
U/V
I/A
问题2:导体的电阻R与这些因素 (l、S)的定性关系怎样?
导体的长度 l 越大导体电阻 R越小. 导体横截面积 S越大导体电阻 R越小.
一、影响导体电阻的因素
问题3:导体的电阻R 与这些因素的定量关系怎样?
一、影响导体电阻的因素
(二)实验探究
1、实验目的：探究导体的电阻R与导体的 长度l、横截面积S、材料之间的关系.
超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
=0
R=0
4.电阻率与温度关系:
改变温度试验
几种材料在不同温度下的电阻率
ρ(Ω·m)
0℃
20℃
100℃
银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铜合金
1．48×10－8 1．43×10－8 2．67×10－8 4．85×10－8 0．89×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
a
b
c
控制变量法
d
电压表先测a的电压Ua，再测c的电压Uc
实验探究电阻的影响因素 V
a
b
c
控制变量法
d
电压表先测a的电压Ua，再测d的电压Ud
实验数据
材料
同种材料
不同材料
长度和面积 L、S 2L、S L、2S L、S
电压表示数U(V) 3
6
1.5
4.5
一、影响导体电阻的因素
V
V
V
V
a
b
c
d
结论：导体的电阻 R跟长度 l成正比， 跟横截面积 S成反比，还跟材料有关.
为了操作方便简A单，有没有更2L 好的设A1计呢
设计三
V1
V2
2L
L
实验探究电路图
V
V
V
V
a
b
c
d
a 和 b ：长度l不同 限流式接法 a 和 c ：横截面积S不同 a 和 d ：材料不同
实验探究电阻的影响因素 V
a
b
c
控制变量法
d
电压表先测a的电压Ua，再测b的电压Ub
实验探究电阻的影响因素 V
2.决定式: R l
s
3.适用条件：温度一定,粗细均匀的金属
导体,或浓度均匀的电解液.
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况 下阻值仍为R(设温度不变)( ) A．当长度不变，横截面积增大一倍时 B．当横截面积不变，长度增大一倍时 C．当长度和横截面半径都缩小一半时 D．当长度和横截面积都扩大一倍时
R/Ω
实验结论:
A
R 1
S
2.同种材料,L一定,电阻与S成反比
探究导体电阻与其影响因素的定量关系 实验电路: 电流表外接法 限流式电路
实验电路图:
V
实验数据:
长度,横截面积相同
材料 1 2 U/V I/A R/Ω
A
实验结论: 3.不同种材料,R不同
小结（课堂笔记）
一、影响导体电阻的因素
（一）大胆猜想 （二）实验探究 （三）理论探究
Rk l s
经历探究过程
二、电阻定律
1、内容： 同种材料的导体,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.
R 2、决定式： l 与材料有关,与l、S无关!
s
3、实用条件：温度一定,粗细均匀的金属 导体,或浓度均匀的 电解液.
作业
P59 问题与练习3、4题
三、电阻率
1.意义:反映材料导电性能好坏的物理量.
2.定义式： RS
l 由材料和温度决定,
与l、S无关!!!
3.单位:欧·米( m )
4.电阻率与温度关系:
金属： t
电阻温度计
电阻率 与温度 的关系
半导体：t
热敏电阻 光敏电阻
半导体的导电性能具有可控性
合金： 有些几乎不随t变化 标准电阻
一、影响导体电阻的因素
(三)理论探究(逻辑推理)
探究方案二
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 3.实验探究导体的电阻R与材料的关系
理论探究和实验探究相结合
1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系
l1、R1
l1、R1
l1、R1
l1、R1
l nl1
R1 l1 Rl
Rl
2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系
S1
R1
1
2
3
n
R
S
R R1 n
s ns1
R1 s R s1
R1 s
理论探究
同种材料：
Rl
R1 s
R l s
Rk l s
k是与l、S 无关的常数!!!
二、电阻定律
1.内容：同种材料的导体,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.
• 电阻率反映材料导电性能好坏的性 质，电阻率小的材料导电性能好．
思考与讨论
1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质， 电阻率是由导体材料的性质决定的，所以 电阻率越大，则电阻越大，对吗?为什么?
答：不对;
电阻率反映导体材料导电性能的优劣, 电阻率大,不一定电阻大,由电阻定律,电 阻还与 l 和S有关.
2、一段均匀导线对折两次后并联 在一起，测得其电阻为0.5 Ω，导线
原来的电阻多大？ 8Ω
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2、3、4
探究导体电阻与其影响因素的定量关系 实验电路: 电流表外接法 限流式电路
实验电路图:
V
实验数据:
横截面积,材料相同
—
陈云伟
一、影响导体电阻的因素
(一)大胆猜想
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
问题1:导体的电阻R到底由哪些因素决定呢?
跟长度l有关
跟横截面积 S有关
与材料有关
结论：导体的电阻R跟它的长度l、 横截面积S、材料有关。
横截面积S
长度L
温度
材料
一、影响导体电阻的因素
1．6×10－8 1．7×10－8 2．9×10－8 5．3×10－8 1．0×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
2．07×10－8 2．07×10－8 3．80×10－8 7．10×10－8 1．44×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
区别：导体的电阻和材料的电阻率
• 电阻反映导体对电流阻碍作用大小 的性质，电阻大的导体对电流的阻 碍作用大．
2、实验方法：控制变量法 3、实验过程：
长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法： 长度l：用mm刻度尺测. 横截面积S：用螺旋测微器测量.
电阻R：伏安法.
伏安法测电阻的原理图：
V
电流表外接法
Rx A
分压式接法
伏安法测电阻的原理图：
V
电流表内接法
R A
限流式接法
伏安法测电阻电路
设计一
设计二
V
L
A2
L/m 1 2 3 U/V I/A R/Ω
A
RL
实验结论: 1.同种材料,S一定,电阻R与L成正比
一、影响导体电阻的因素
k由导体材料决定 与l、S无关!!!
探究导体电阻与其影响因素的定量关系 实验电路: 电流表外接法 限流式电路
实验电路图:
V
实验数据:
长度,材料相同
S/mm2 1
2
3
U/V
I/A
问题2:导体的电阻R与这些因素 (l、S)的定性关系怎样?
导体的长度 l 越大导体电阻 R越小. 导体横截面积 S越大导体电阻 R越小.
一、影响导体电阻的因素
问题3:导体的电阻R 与这些因素的定量关系怎样?
一、影响导体电阻的因素
(二)实验探究
1、实验目的：探究导体的电阻R与导体的 长度l、横截面积S、材料之间的关系.
超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
=0
R=0
4.电阻率与温度关系:
改变温度试验
几种材料在不同温度下的电阻率
ρ(Ω·m)
0℃
20℃
100℃
银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铜合金
1．48×10－8 1．43×10－8 2．67×10－8 4．85×10－8 0．89×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
a
b
c
控制变量法
d
电压表先测a的电压Ua，再测c的电压Uc
实验探究电阻的影响因素 V
a
b
c
控制变量法
d
电压表先测a的电压Ua，再测d的电压Ud
实验数据
材料
同种材料
不同材料
长度和面积 L、S 2L、S L、2S L、S
电压表示数U(V) 3
6
1.5
4.5
一、影响导体电阻的因素
V
V
V
V
a
b
c
d
结论：导体的电阻 R跟长度 l成正比， 跟横截面积 S成反比，还跟材料有关.
为了操作方便简A单，有没有更2L 好的设A1计呢
设计三
V1
V2
2L
L
实验探究电路图
V
V
V
V
a
b
c
d
a 和 b ：长度l不同 限流式接法 a 和 c ：横截面积S不同 a 和 d ：材料不同
实验探究电阻的影响因素 V
a
b
c
控制变量法
d
电压表先测a的电压Ua，再测b的电压Ub
实验探究电阻的影响因素 V
2.决定式: R l
s
3.适用条件：温度一定,粗细均匀的金属
导体,或浓度均匀的电解液.
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况 下阻值仍为R(设温度不变)( ) A．当长度不变，横截面积增大一倍时 B．当横截面积不变，长度增大一倍时 C．当长度和横截面半径都缩小一半时 D．当长度和横截面积都扩大一倍时
R/Ω
实验结论:
A
R 1
S
2.同种材料,L一定,电阻与S成反比
探究导体电阻与其影响因素的定量关系 实验电路: 电流表外接法 限流式电路
实验电路图:
V
实验数据:
长度,横截面积相同
材料 1 2 U/V I/A R/Ω
A
实验结论: 3.不同种材料,R不同
小结（课堂笔记）
一、影响导体电阻的因素
（一）大胆猜想 （二）实验探究 （三）理论探究
Rk l s
经历探究过程
二、电阻定律
1、内容： 同种材料的导体,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.
R 2、决定式： l 与材料有关,与l、S无关!
s
3、实用条件：温度一定,粗细均匀的金属 导体,或浓度均匀的 电解液.
作业
P59 问题与练习3、4题
三、电阻率
1.意义:反映材料导电性能好坏的物理量.
2.定义式： RS
l 由材料和温度决定,
与l、S无关!!!
3.单位:欧·米( m )
4.电阻率与温度关系:
金属： t
电阻温度计
电阻率 与温度 的关系
半导体：t
热敏电阻 光敏电阻
半导体的导电性能具有可控性
合金： 有些几乎不随t变化 标准电阻
一、影响导体电阻的因素
(三)理论探究(逻辑推理)
探究方案二
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 3.实验探究导体的电阻R与材料的关系
理论探究和实验探究相结合
1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系
l1、R1
l1、R1
l1、R1
l1、R1
l nl1
R1 l1 Rl
Rl
2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系
S1
R1
1
2
3
n
R
S
R R1 n
s ns1
R1 s R s1
R1 s
理论探究
同种材料：
Rl
R1 s
R l s
Rk l s
k是与l、S 无关的常数!!!
二、电阻定律
1.内容：同种材料的导体,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.
• 电阻率反映材料导电性能好坏的性 质，电阻率小的材料导电性能好．
思考与讨论
1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质， 电阻率是由导体材料的性质决定的，所以 电阻率越大，则电阻越大，对吗?为什么?
答：不对;
电阻率反映导体材料导电性能的优劣, 电阻率大,不一定电阻大,由电阻定律,电 阻还与 l 和S有关.
2、一段均匀导线对折两次后并联 在一起，测得其电阻为0.5 Ω，导线
原来的电阻多大？ 8Ω
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2、3、4
探究导体电阻与其影响因素的定量关系 实验电路: 电流表外接法 限流式电路
实验电路图:
V
实验数据:
横截面积,材料相同