高中物理电阻定律_电阻率 PPT课件
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《电阻》精品课件ppt
05
电阻相关材料及技术发展
1
电阻材料及特性
2
3
线绕电阻、碳合成电阻、碳膜电阻、热敏电阻等。
电阻材料分类
电阻率、电导率、热导率、硬度、熔点等。
电阻材料特性
根据不同电阻器的制造工艺和使用环境，选择适合的电阻材料。
电阻材料与工艺的匹配
电阻器制造流程
不同电阻器的制造难点与重点
电阻器的封装与防护
电阻器制造工艺和材料
电容器外观识别
电容器通常呈圆柱形或方形，圆柱形电容器外观上有一个色环和一个字母标识，方形电容器则有四个色环和一个字母标识。通过色环可以识别电容器的耐压值、误差和容量等参数。
电阻器和电容器的外观识别
03
电阻选用及应用
电阻选用原则
根据电路的具体要求，选择精度等级和误差范围合适的电阻。
精度选择
额定功率
检查阻值
记录所调电阻器的阻值及原始数据。
记录数据
检测电阻故障的技巧
检查电阻器是否有烧焦、裂纹、变色、脱焊等现象。
检查外观
用万用表测量电阻器的阻值，判断其是否接近标称阻值。
测量阻值
检查电阻所在的电路是否存在异常，如短路、断路等现象。
检查电路
观察电阻器在工作时的温度是否正常，防止过热导致故障。
检查温度
掌握电阻的测量及误差分析
课程目的
预期收益
学会分析电路中电阻的作用
学会计算电路中电阻的阻值
学会分析电路中的电流和电压等参数
02
电阻基础知识
电阻是一种限流元件，它对电流流动具有阻力作用，可以限制电流的流动，从而实现对电流的调节和控制的电子元件。
电阻定义
电阻的物理特性包括导体、绝缘体和半导体。其中导体电阻率较小，而绝缘体电阻率较大，半导体电阻率介于两者之间。
电阻定律电阻率
1 10-7 .m
l Il5 1
R V 1 0.2 I5
隐含： V、ρ 不变.
2
②
R'
r
S L
r
.8
小结：ρ 与材料种类和温度有关，与 l 、S 无关，
半导体：
1、定义：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质 例：锗、硅、砷化镓等，其电阻率约为10-5 .m——106 .m
Ra l
Ra 1 S
Ra l
S
Rr l
S
电阻率
数学：比例系数 物理：反映材料导电性能好坏
四、电阻定律
１．内容：导线的电阻跟它的长度成正比，跟它的横 截面积成反比。
２．表达式：
R r
l
S
３．适用条件：粗细均匀（ S 为定值）的导体。
五、电阻率(ρ)
１．物理意义：反映材料导电性好坏的物理量。
２． 定义式：
r RS
L
数值上等于：L 1m, S 1m 2 某导体的电阻
可通过测Ｓ、Ｌ、Ｒ 求ρ
ρ 大的材料不易导电
３．单位： Ω.m
４．ρ与材料种类有关，与温度有关。 （１） ρ 与材料的关系。
r纯金 r合金 r半导体 r绝
（２） ρ与温度有关：
金属材料：
例：开灯瞬间钨丝R小I大，易烧断。
① 电阻温度计：（通过测Ｒ的变化反知温度，铂， 铜）
一、电阻的定义
导体电阻的大小等于导体两端电压与通过导体 的电流强度的比值。
RU I
二、单位欧姆（Ω）
１Ω：当Ｕ＝１Ｖ时，Ｉ＝１Ａ时， 导体的电阻为１Ω
1M 103 k 106
三、电阻形成的原因
自由电荷定向移动时与正离子碰撞，形成了对电 流的阻碍作用。
电阻定律 电阻率
电阻定律引言电阻是电路中阻碍电流流动的一种物理现象，其大小受到电压和电流的影响。
电阻定律描述了电阻与电流和电压之间的关系，是电学领域中最基本的定律之一。
电阻定律的表达式电阻定律可以用数学表达式表示为：R = V/I其中，R表示电阻，单位为欧姆（Ω）；V表示电压，单位为伏特（V）；I表示电流，单位为安培（A）。
根据电阻定律可以得出，电阻与电压成正比，与电流成反比。
换句话说，当电压增大时，电阻也会增大；当电流增大时，电阻则会减小。
电阻率和电阻的关系电阻率是电阻的一个衡量指标，用于描述材料阻碍电流流动的能力。
电阻率的符号是ρ（读作rho），单位是欧姆·米（Ω·m）。
电阻率与电阻的关系可以通过以下公式计算：R = ρ * (L/A)其中，R表示电阻，ρ表示电阻率，L表示电阻器的长度，A表示电阻器的横截面积。
电阻率是材料的固有性质，不同材料具有不同的电阻率。
常见材料如铜、铝等具有较低的电阻率，是良好的导体；而橡胶、塑料等则具有较高的电阻率，是较差的导体。
应用举例电阻定律和电阻率在工程和科学领域有着广泛的应用。
电路设计在电路设计中，根据电阻定律可以计算出所需的电阻值。
利用电阻率可以选择合适的材料，以满足电路的工作要求。
电力系统电阻定律和电阻率在电力系统中也有重要的应用。
例如，电力输送线路对电流有一定的限制，通过合理设计线路的电阻和电压，可以减少能量的损耗。
电子器件电阻和电阻率的概念在电子器件设计中也扮演着重要的角色。
例如，在电路板上布线时，需要考虑电阻对信号传输的影响，选择合适的电阻值来优化电路性能。
总结电阻定律是电学中非常基础的定律之一，它描述了电阻与电流和电压之间的关系。
电阻率则是测量材料阻止电流流动能力的指标，不同材料具有不同的电阻率。
通过应用电阻定律和电阻率的原理，可以在电路设计、电力系统和电子器件等领域中实现优化和最佳设计。
(电磁学课件)5-2电阻率欧姆定律的微分形式
5– 2 电阻率 欧姆定律的微分形式
一、欧姆定律、电阻
▲ （一）一段不含源电路的欧姆定律
无源惯例：电流I和电压U的参考方向相同。
U IR
I
U
----欧姆定律的积分形式
R：电阻。由导体本身的性质决定，反映了导体的导电性能。
5– 2 电阻率 欧姆定律的微分形式
（二）电阻定律
1、一段材料均匀、粗细均匀的导体：
5– 2 电阻率 欧姆定律的微分形式
三 欧姆定律的微分形式
dI dU R
R dl
dS
dI 1 dU dS
dl
dI 1 dU 1 E E dS dl
欧姆定律的 微分形式
j
1
E
E
I
dI
U dl
dSU dU
5– 2 电阻率 欧姆定律的微分形式
欧姆定律的 微分形式
j
1
E
E
表明任一点的电流密度 j 与电场强度 E 方向相同，
内缘电势高，圆柱体中径向的电流强度为多少 ？
解法一 dR dr dr
S 2π rl
R R2 dr ln R2
R1 2π rl 2π l R1
I U 2π lU ln R2
R
R1
U
r R1
R2
l
5– 2 电阻率 欧姆定律的微分形式
解法二
I j dS j2π rl
j I E
2π rl
U
r R1
R2
l
E I
2π Rl
U
E
dr
R2
R1
dr
2π lr
I
2π l
ln
R2 R1
5– 2 电阻率 欧姆定律的微分形式
一、欧姆定律、电阻
▲ （一）一段不含源电路的欧姆定律
无源惯例：电流I和电压U的参考方向相同。
U IR
I
U
----欧姆定律的积分形式
R：电阻。由导体本身的性质决定，反映了导体的导电性能。
5– 2 电阻率 欧姆定律的微分形式
（二）电阻定律
1、一段材料均匀、粗细均匀的导体：
5– 2 电阻率 欧姆定律的微分形式
三 欧姆定律的微分形式
dI dU R
R dl
dS
dI 1 dU dS
dl
dI 1 dU 1 E E dS dl
欧姆定律的 微分形式
j
1
E
E
I
dI
U dl
dSU dU
5– 2 电阻率 欧姆定律的微分形式
欧姆定律的 微分形式
j
1
E
E
表明任一点的电流密度 j 与电场强度 E 方向相同，
内缘电势高，圆柱体中径向的电流强度为多少 ？
解法一 dR dr dr
S 2π rl
R R2 dr ln R2
R1 2π rl 2π l R1
I U 2π lU ln R2
R
R1
U
r R1
R2
l
5– 2 电阻率 欧姆定律的微分形式
解法二
I j dS j2π rl
j I E
2π rl
U
r R1
R2
l
E I
2π Rl
U
E
dr
R2
R1
dr
2π lr
I
2π l
ln
R2 R1
5– 2 电阻率 欧姆定律的微分形式
电阻定律电阻率
W = 0.02 W
R' = l'
S
=
1.7
×10-8
10×103
× 1.0
×10-4
W = 1.7 W
讨论：为什么做电学实验时可以不考虑连接导线的电 阻，而对输电线路的导线电阻则要考虑？
练习
1. 滑动变阻器的结构如图所示，A、B 是金属杆上的 两个端点，C、D 是金属丝上的两个端点，滑片P 把金属 杆与电阻丝连接起来。如果把 A 点和 C 点的接线柱连入电 路中，当滑片P 由D 点向C 点移动时,电路中的电阻由大变 小，这是为什么？你还可设计出几种方案，当滑片P 移 动时，使接入电路的电阻由大变小或由小变大？
常用的滑线变阻器，就是利用改变导线长度来改变电 阻的。
二、电阻率
上式中的 跟导体的材料和温度有关，是一个反映材
料导电性能的物理量，叫做材料的电阻率。
电阻率 单位是欧米（ W m ）。
表 9 . 1 几种常用材料在20ºC时的电阻率
材料
银 铜 铝 钨 铁
/(Wm)
1. 6×10 8 1. 7×10 8 2. 9×10 8 5. 3×10 8 1. 0×10 7
材料
锰铜 镍铜 镍铬合金 电木 橡胶
/ ( W m)
4. 4×10 7 5. 0×10 7 1. 0×10 6 1010 ~ 1014 1013 ~ 10 16
三、半导体
根据物体的导电性能 的大小，一般将物体区分为导
体、半导体和绝缘体。
（1） < 10 –6 W m 的物体叫做导体。 （2） > 10 5 W m 的物体叫做绝缘体。
2. 有一条长为300 m，横截面积为10 mm2 的铜导线， 如果导线两端的电压为 6 V，求通过这条导线的电流。
高中物理第2节 电阻定律优秀课件
３．超导应用的障碍：低温的获得和高温超导材料的获得． ４．超导材料的应用：超导输电,超导发电机、电动机、 超导电磁铁, 超级计算机等．
超导磁悬浮
高温超导变压器
电阻定律的理解及应用
[典例] 两根完全相同的金属裸导线 A 和 B，如果把导线 A 均 匀拉伸到原来的 2 倍，电阻为 RA，导线 B 对折起来，电阻为 RB， 然后分别加上相同的电压，求：导线 A 和 B 的电阻值之比。
考例 如下图所示为滑动变阻器示意图，下列说法
中正确的是( BC)
❖ A．a和b串联接入电路中，P向右移动时电流增大 ❖ B．b和d串联接入电路中，P向右移动时电流增大 ❖ C．b和c串联接入电路中，P向右移动时电流增大 ❖ D．a和c串联接入电路中，P向右移动时电流增大
变式 3 如图所示是插头式电阻箱的结构示意图， 下列说法正确的是( )
[思路点拨] 导体的电阻由 ρ、l、S 共同决定，在同一段 导体的拉伸或压缩形变中，导体的横截面积、长度都变，但总 体积不变，电阻率不变。
[解析] 导线的形状改变后，其总体积不变，电阻率也不 变。设导线 A 和 B 原来的长度为 l，横截面积为 S，电阻为 R， 则 lA＝2l，SA＝S2，lB＝2l ，SB＝2S。
(5)电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大。
(× )
四、导体、绝缘体和半导体(P49)
电阻定律适用于任何均匀的柱体材料，只是不同材料 的电阻率差异很大。
导体的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大，有些材料 的导电性能介于导体和绝缘体之间，称为半导体。
半导体的特性：改变半导体的温度、受光照射、在半 导体中掺入微量杂质等，都会使半导体的导电性能发生显 著的变化，这些性能是导体和绝缘体没有的．
a 1
电阻率法原理及电阻率剖面法ppt课件
即：电位值与电流强度I和岩石电阻率r成正比，与A到M 点间距离成反比；点电源A(+I)处电位值最大。
陈同俊
China Univ. of Mining &Tech.
1. 点电源时的电场
地表正、负两个点电源的正常电流场
➢ 叠加原理：当多个点电源同时存在时，任意一点M的 电位是各电源单独在该点产生的电位之和；任意一点
3) 影响岩石电阻率的因素
沉积岩石电阻率的相互关系 泥岩或粘土<页岩<细砂岩或粉砂岩<中砂岩<粗砂岩 <砾岩。
陈同俊
China Univ. of Mining &Tech.
第二节 地表点电源电场
第二节 地表点电源的正常场
电位、电场强度与电流密度间的关系
➢
电流密度与电场强度成正比
jsE E rE jr—— 微分形式欧姆定律
勘探深度：h=AB/2 勘探体积：长AB、宽AB/2、高AB/2
陈同俊
China Univ. of Mining &Tech.
3. 岩石电阻率的测定及视电阻率
岩石电阻率的测定
陈同俊
China Univ. of Mining &Tech.
岩石电阻率的测定
陈同俊
China Univ. of Mining &Tech.
来表Байду номын сангаас.
陈同俊
China Univ. of Mining &Tech.
3) 影响岩石电阻率的因素
r n 代表垂直层理方向上的平均电阻率;
r t 代表沿层理方向的平均电阻率。
r
rh 11
r h 22
n h h
1
陈同俊
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1. 点电源时的电场
地表正、负两个点电源的正常电流场
➢ 叠加原理：当多个点电源同时存在时，任意一点M的 电位是各电源单独在该点产生的电位之和；任意一点
3) 影响岩石电阻率的因素
沉积岩石电阻率的相互关系 泥岩或粘土<页岩<细砂岩或粉砂岩<中砂岩<粗砂岩 <砾岩。
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第二节 地表点电源电场
第二节 地表点电源的正常场
电位、电场强度与电流密度间的关系
➢
电流密度与电场强度成正比
jsE E rE jr—— 微分形式欧姆定律
勘探深度：h=AB/2 勘探体积：长AB、宽AB/2、高AB/2
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3. 岩石电阻率的测定及视电阻率
岩石电阻率的测定
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岩石电阻率的测定
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来表Байду номын сангаас.
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3) 影响岩石电阻率的因素
r n 代表垂直层理方向上的平均电阻率;
r t 代表沿层理方向的平均电阻率。
r
rh 11
r h 22
n h h
1
《电阻定律》课件
04
3. 测量数据
分别测量各导线的长度L、截面积S和 电阻R，记录在表格中。
06
5. 数据整理
整理实验数据，计算电阻与长度、截面积的比 值，分析结果。
实验结果分析与结论
实验结果分析
根据实验数据，分析电阻与长度、截面积的 关系，观察不同材料导线的电阻变化规律。
实验结论
通过实验验证了电阻定律的正确性，即导体 的电阻与长度成正比，与截面积成反比，并 与材料性质有关。这一结论有助于理解导体 的电阻特性，为实际应用提供理论支持。
公式中各物理量的含义
总结词
公式中各物理量的含义
详细描述
电阻R表示导体对电流的阻碍作用，电阻率ρ反映导体材料的导电能力，长度L和截面积S分别影响导体 电阻的大小。
03
电阻定律的应用场景
在电路分析中的应用
01
02
03
计算电流和电压
电阻定律可用于计算电路 中的电流和电压，从而分 析电路的工作状态和性能 。
实验器材与步骤
实验器材
不同长度、截面积的导线和夹子、电源、电流 表、电压表、导线长度测量工具、导线直径测
量工具、导线材料信息。
01
2. 连接电路
将电源、电流表、电压表和导线按顺 序连接成一个完整的电路。
03
4. 改变条件
改变导线的长度或截面积，重复上述测量和 记录数据过程。
05
02
1. 准备导线
选择不同长度、截面积和材料的导线，确保 导线质量良好，无损坏。
电力系统
在电力系统中，电线和电缆的电 阻对电力传输的效率有很大影响 。电阻定律有助于优化电力系统 的设计和运行。
电机与变压器设计
电机和变压器的效率与电阻密切 相关。通过应用电阻定律，可以 优化这些设备的设计，提高其效 率和性能。
高中物理课件第2章2.电阻定律
流由零逐渐增大，线圈产生逐的渐磁增场强
，电容器里
的电场逐渐减弱，电场能逐渐转化为磁场能电场．能放电完毕后，
全磁部场转能化为
．
• 充电过程：电容器放电完毕后，由于线圈的自感作用，电
流原保来的持方向
继续流动，电容器反将向进充行电
，
线圈的磁场逐渐减弱，电容器逐里渐的增强电场
，磁场能
逐渐转化为电场能．充电完毕，电磁流场能减小为零， 电场能全
预习导学
3．电磁振荡的周期和频率
(1)电磁振荡完成一次 周期性变化
需要的时间叫做周期.1
s内完成周期性变化的 次数 叫频率． (2)振荡电路里发生 无阻尼 振荡时的周期和频率叫做振荡
电路的固有周期、固有频率，简称振荡电路的周期和频率．
(3)LC电路的周期T和频率f跟电感线圈的电感L和电容器的电
容C的关系是T＝2π
【解析】 导体的电阻是由导体本身的性质决定的，其决定式为 R＝ρSl，而
R＝UI 为电阻的定义式．电阻率是导体材料本身的属性，与导体的形状、长短无 关．
【答案】 BD
[迁移 3] 金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，下列 I-U 图像中能 表示金属铂电阻情况的图像是( )
【解析】 在 I-U 图像中，图像的斜率表示电阻的倒数，由于铂的电阻率随 温度的升高而变大，故 I-U 图像中图线的斜率应减小．因此能反映金属铂电阻情 况的图像为 C.
[再判断] 1．任何导电材料的电阻率都是随温度的升高而增大．( × ) 2．导体的横截面积越大电阻率越小．( × ) 3．用来制作标准电阻的锰铜和镍铜合金的电阻率几乎不随温度的变化而变 化．( √ )
[后思考]
电位器是怎样改变接入电路中的阻值的？ 【提示】 电位器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的．
高二物理 第14章第2节 电阻定律 电阻率课件
图 14－2－4
解析：选 D.设电阻板厚度为 d，当端点Ⅰ、Ⅱ接 入电路时，导体长为 L2，横截面积为 L1d，根据 电阻定律：RⅠⅡ＝ρSl ＝ρLL12d；同理，RⅢⅣ＝ρSl′′＝
ρLL21d.所以 RⅠⅡ∶理和应用 例如3 图14－2－5所示为滑动变阻器的原理示
路的有效长度，通过滑片滑动时长度的变化判断
电阻的变化．
【解析】 滑动变阻器共有四个接线柱和一个滑 片，金属杆上的两个接线柱(图中的c和d)与滑片P 可视为同一个等电势点，因此滑动变阻器问题的
关键在于先认清串联接入电路的电阻丝是哪一段 (看与电阻丝相连的两个接线柱a和b是谁接入电 路)，然后从滑片P的移动方向判定接入电路的电 阻丝是变长了还是变短了，再根据电阻定律判定 电阻是变大了还是变小了．
当a和c或a和d接入电路且P向右移动时，串联接 入电路的有效电阻丝增长，电阻增大，电流减小， 因此D错，当b和c或b和d接入电路且P向右移动时， 接入电路的有效电阻丝变短，电阻变小，电流变 大，B、C都对．当a和b串联接入电路时，无论P 向何方移动，接入电路的电阻丝长度不变，电阻 不变，电流就不变，A错． 【答案】 BC
变化，必须选用分压电路．
课堂互动讲练
类型一 对电阻率的理解 例1一个标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加上
的电压U由零逐渐增大到220 V．在此过程中，电 压U和电流I的关系可用图象表示．如图14－2－3 所示的四个图象中肯定不符合实际的是( )
图14－2－3
【解析】 灯泡在电压增大的过程中，灯丝中的
二、公式 R＝ρSl 与公式 R＝UI 的区别是什么？ 电阻定律的公式 R＝ρSl 是导体电阻的决定式，
它表明导体的电阻由导体材料的电阻率、导体的 长度和横截面积决定．虽然导体的电阻还与温度 有关，但是在温度变化不大的情况下，一般不考 虑温度对电阻的影响．
解析：选 D.设电阻板厚度为 d，当端点Ⅰ、Ⅱ接 入电路时，导体长为 L2，横截面积为 L1d，根据 电阻定律：RⅠⅡ＝ρSl ＝ρLL12d；同理，RⅢⅣ＝ρSl′′＝
ρLL21d.所以 RⅠⅡ∶理和应用 例如3 图14－2－5所示为滑动变阻器的原理示
路的有效长度，通过滑片滑动时长度的变化判断
电阻的变化．
【解析】 滑动变阻器共有四个接线柱和一个滑 片，金属杆上的两个接线柱(图中的c和d)与滑片P 可视为同一个等电势点，因此滑动变阻器问题的
关键在于先认清串联接入电路的电阻丝是哪一段 (看与电阻丝相连的两个接线柱a和b是谁接入电 路)，然后从滑片P的移动方向判定接入电路的电 阻丝是变长了还是变短了，再根据电阻定律判定 电阻是变大了还是变小了．
当a和c或a和d接入电路且P向右移动时，串联接 入电路的有效电阻丝增长，电阻增大，电流减小， 因此D错，当b和c或b和d接入电路且P向右移动时， 接入电路的有效电阻丝变短，电阻变小，电流变 大，B、C都对．当a和b串联接入电路时，无论P 向何方移动，接入电路的电阻丝长度不变，电阻 不变，电流就不变，A错． 【答案】 BC
变化，必须选用分压电路．
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类型一 对电阻率的理解 例1一个标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加上
的电压U由零逐渐增大到220 V．在此过程中，电 压U和电流I的关系可用图象表示．如图14－2－3 所示的四个图象中肯定不符合实际的是( )
图14－2－3
【解析】 灯泡在电压增大的过程中，灯丝中的
二、公式 R＝ρSl 与公式 R＝UI 的区别是什么？ 电阻定律的公式 R＝ρSl 是导体电阻的决定式，
它表明导体的电阻由导体材料的电阻率、导体的 长度和横截面积决定．虽然导体的电阻还与温度 有关，但是在温度变化不大的情况下，一般不考 虑温度对电阻的影响．
电阻定律ppt课件
1、明确目的：探究电阻与导体的材料、横截面 积、长度之间的定量关系。
2、实验方法： 控制变量法
3、目标任务：
（1） 导体的材料、横截面积相同， 改变长度，研究电阻的变化。
（2）导体的材料、长度相同，
改变横截面积，研究电阻的变化。
（3） 导体的长度、横截面积相同，
改变材料种类，研究电阻的变化。
5
4、实验仪器
与
R
＝ρ
l 的区别与联系 S
两个公式 区别联系
R＝UI
R＝ρ
l S
是电阻的定义式，其
电阻并不随电压、电 是电阻的决定式，其电阻
1 流的变化而变化，只 的大小由导体的材料、横
区
是可由该式算出线 截面积、长度共同决定
别
路中的电阻
提供了一种测 R 的 提供了一种测导体的电
2 方法：只要测出 U、 阻率 ρ 的方法：只要测出
12
二、电阻率 1、公式： R=ρ—SL
RS
L
2、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 。
3、物理意义：电阻率是反映材料导电性能的
物理量。
注意：电阻率不是反映电阻大小的物理量
4、单位： 欧·米（Ω·m)
13
5、几种导体材料的电阻率
电阻 材料
温度 率
0℃ (Ω∙m)
U1
U2
28
5（07海南卷）一白炽灯泡的额定功率与额定
电压分别为36W与36V。若把此灯泡接到输出
电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率
Ａ.等于36W
B.小于36W，大于9 W
C.等于9W
D.小于9W
29
作业：1、教材49页 2、练习册42页
电阻定律 电阻率
电阻温度计就是利用金属的 电阻随温度变化而制成的．
常用的电阻温度计是利用金 属铂做的．
有些合金如锰铜合金和镍铜 合金的电阻率几乎不受温度 变化的影响，常用来制作标 准电阻．
你是否可以设计出几种连接方案，使滑片P移动时，接 入电路的电阻由大变小?
二、半导体
1、介绍金属、绝缘体及半导体的电阻率ρ
金属:
2、超导体的特性、 ①超导体的电阻等于零 ②超导环内的电流不会减小 ③超导体内的磁场恒等于零
10-8Ω.m——10-6 Ω.m
绝缘体：
108Ω.m——1018 Ω.m
半导体：
10-5Ω.m——106 Ω.m
2、半导体的导电特性（性能）
①半导体材料的电阻率随温度升高而减小，称为半导体的 热敏特性 ②半导体材料的电阻率随光照而减小，称为半导体的光敏 特性 ③半导体材料的电阻率随电压而减小，称为半导体的压敏 特性 ④半导体材料中掺入微量杂质也会使它的电阻率急剧变化， 称为半导体地掺杂特性
第二节 电阻定律 电阻率
一、电阻：
1、定义：导体两端电压与通过导体电流的 比值，叫做导体的电阻。
2、公式：R = U / I 注：电阻是导体本身的属性。
对于给定导体，R 一定，与其两端电 压 U ，通过的电流 I 无关。
3、单位：欧姆 Ω 1 Ω = 1 V/A 千欧 kΩ 兆欧 MΩ
1kΩ=103Ω 1MΩ=106Ω
三、超导现象：
同种材料的ρ随温度变化而变化，金属材料 的ρ随温度升高而增大。
当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的 电阻率突然减少到零的现象叫超导现象，处于这 种状态的导体叫超导体。
1、转变温度Tc
材料有正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材 料的转变温度Tc。一般金属超导体的转变温度很低。
常用的电阻温度计是利用金 属铂做的．
有些合金如锰铜合金和镍铜 合金的电阻率几乎不受温度 变化的影响，常用来制作标 准电阻．
你是否可以设计出几种连接方案，使滑片P移动时，接 入电路的电阻由大变小?
二、半导体
1、介绍金属、绝缘体及半导体的电阻率ρ
金属:
2、超导体的特性、 ①超导体的电阻等于零 ②超导环内的电流不会减小 ③超导体内的磁场恒等于零
10-8Ω.m——10-6 Ω.m
绝缘体：
108Ω.m——1018 Ω.m
半导体：
10-5Ω.m——106 Ω.m
2、半导体的导电特性（性能）
①半导体材料的电阻率随温度升高而减小，称为半导体的 热敏特性 ②半导体材料的电阻率随光照而减小，称为半导体的光敏 特性 ③半导体材料的电阻率随电压而减小，称为半导体的压敏 特性 ④半导体材料中掺入微量杂质也会使它的电阻率急剧变化， 称为半导体地掺杂特性
第二节 电阻定律 电阻率
一、电阻：
1、定义：导体两端电压与通过导体电流的 比值，叫做导体的电阻。
2、公式：R = U / I 注：电阻是导体本身的属性。
对于给定导体，R 一定，与其两端电 压 U ，通过的电流 I 无关。
3、单位：欧姆 Ω 1 Ω = 1 V/A 千欧 kΩ 兆欧 MΩ
1kΩ=103Ω 1MΩ=106Ω
三、超导现象：
同种材料的ρ随温度变化而变化，金属材料 的ρ随温度升高而增大。
当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的 电阻率突然减少到零的现象叫超导现象，处于这 种状态的导体叫超导体。
1、转变温度Tc
材料有正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材 料的转变温度Tc。一般金属超导体的转变温度很低。
电阻定律 演示-PPT课件
问题3: 如何测量各导线的电阻R？画出实
验电路图？
方法: 伏安法 电流表外接法
实验电路图:
结论：
同种材料：横截面积S相同 RL
长度L相同
R 1 S
不同材料：S相同，L相同，电阻不同。
导体电阻与温度有关
理论推导 1．探究导体电阻与它的长度的关系
L
L1
n个
R1
R
n个R1串联 RnR1
R n
几种导体材料在20℃时的电阻率
金属： T
电阻温度计
某些材料当温度降低到一定温度时
(3)电阻率与 温度的关系
=0
R=0 超导体
合金： 有些几乎不随t变化 标准电阻
思考与练习：
有一段导线，电阻是4Ω，把它对折起
来作为一条导线用，电阻是多大？
R l 4
S
l
R 2 1l 1R1
R1
l n l1
所以
Rl
R1 l1
结论一: 在横截面积、材料相同的条
件下，导体的电阻与长度成正比。
理论推导 2．探究导体电阻与它的横截面积的关系
N个R1并联
S1 R1
S
n个 R
R R1 n
R1 n R
s n
s1
所以 R s 1
R1 s
结论二: 在长度、材料相同的条件下，导体 的电阻与横截面积成反比.
实验探究
理论推导
电阻定律
RL
R 1 S
R L Sຫໍສະໝຸດ 电阻不同 电阻与材料有关RkL S
k由导体材料 决定
RL
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;导体电阻与构成它的材料有关.
导体的电阻课件
②某种材料的电阻率大，不能说它对电流的阻碍 作用一定大．这是因为电阻率大的材料制成的电阻可
以是一个小电阻，这完全可由电阻的l、S决定．
③各种材料都有各自的电阻率，各种金属中银的 电阻率最小，其次是铜、铝，合金的电阻率大于组成 它的任何一种纯金属的电阻率．
(3)单位：欧·米(Ω·m)．
(4)电阻率与温度的关系
2．电阻率
(1)物理意义：电阻率ρ是一个反映导体导电性能
的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、 大小无关．
(2)大小：ρ＝RS/l，各种材料的电阻率在数值上
等于用该材料制成的长度为1 m、横截面积为1 m2的 导体的电阻．
①不能根据ρ＝RS/l错误地认为电阻率跟导体的 横截面积S成正比，跟导体长度l成反比．
三、实验器材
直流电流表(0～0.6 A)、直流电压表(0～ 3 V)、电池(3 V)、滑动变阻器(0～10 Ω)、长 约1 m的金属丝、开关1只、导线若干、毫米 刻度尺、螺旋测微器．
四、实验步骤 1．用毫米刻度尺测量金属丝的长度 l，测三次取平均 值． 2．用螺旋测微器测量金属丝的直径，在不同位置，测 量三次，取平均值，并算出金属丝的横截面积 S. 3．把金属丝接入电路中，调节滑动变阻器的阻值，测 得三组 U、I 数据，分别求出每组数据所对应的电阻值 R1、 R2、R3，取平均值 R＝R1＋R32＋R3作为金属丝的电阻． 4．用公式 ρ＝RlS求得该金属丝的电阻率．
五、数据处理 1．金属导线直径的读数
(1)特别小心半刻度是否露出． (2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻 度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的 话，最后一位应出现在小数点后的第三位上． (3)把三个不同位置的测量值求平均值作为直径
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3、公式：R=ρ—SL
RS
L
4、单位： 欧·米（Ω·m)
5、几种导体材料的电阻率
材电料阻率温度 0℃ (Ω∙m) 20℃(Ω∙m) 100℃(Ω∙m)
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
（2）：导体的材料、长度相同， 改变横截面积，研究电阻的变化。
（3） ：导体的长度、横截面积相同， 改变材料种类，研究电阻的变化。
4、实验仪器
R A
V
5、实验数据
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
横截面积 S
电压U/V
电流I/A
电阻R/
2L
2L
2L
S
2S
SБайду номын сангаас
RL
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
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。
所以导线原来的电阻为4R＝8Ω． 若把这根导线的一半均匀拉长为原来的3倍，则这 一半的电阻变为4Ω×9＝36Ω，另一半的电阻为4Ω， 所以拉长后的总电阻为40Ω，是原来的5倍．
课堂小结
本节课学到了以下内容：
1、基本知识： 电电阻定定律律 电阻率
2、探究方法：
控制变量法
3、探究过程：
观察猜想—实验—数据分析—归纳---结论
3、_金__属__材__料__的__电__阻__率__随__温__度__的__升___高__而__增加
6、电阻率随温度变化的运用
1．关于电阻率，以下说法中正确的
是A .
A．纯金属的电阻率较小，合金的电阻 率较大，绝缘体的电阻率最大
B．纯金属的电阻率随着温度的升高而 减小
C．超导体的电阻率为零，所以在任何 温度下对电流都没有阻碍作用．
D．电阻率的大小只随温度的变化而变 化，而与材料本身无关
2、一段均匀导线对折两次后并联在 一起，测得其电阻为0.5Ω，导线原来的 电阻多大?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?
解析：一段导线对折两次后，变成四段相同的导线，
并联后的总电阻为0.5Ω，设每段导线的电阻为R， 则 R/4＝0.5Ω，
二、电阻定律 电阻率
认识电阻
常用电阻器的外形及图形符号
一、决定导体电阻大小的因素有那些？
【假设与猜想】
与长度有关
与材料有关
与 横 截 面 积 与材料有关
二、实验探究：
1、明确目的：探究电阻与导体的材料、横截面 积、长度之间的定量关系。
2、实验方法： 控制变量法
3、目标任务：
（1） ：导体的材料、横截面积相同， 改变长度，研究电阻的变化。
R 1 S
R L S
y kx
RK L S
K RS L
一、电阻定律
1、内容：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、表达式： R=ρ—SL
二、电阻率
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 。
2、物理意义：电阻率是反映材料导电性能
的物理量。
探究新知 你能否根据电阻定
律测出金属材料的电阻 率？如何测？设计一个 实验，试试看。
结束
RS
L
4、单位： 欧·米（Ω·m)
5、几种导体材料的电阻率
材电料阻率温度 0℃ (Ω∙m) 20℃(Ω∙m) 100℃(Ω∙m)
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
（2）：导体的材料、长度相同， 改变横截面积，研究电阻的变化。
（3） ：导体的长度、横截面积相同， 改变材料种类，研究电阻的变化。
4、实验仪器
R A
V
5、实验数据
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
横截面积 S
电压U/V
电流I/A
电阻R/
2L
2L
2L
S
2S
SБайду номын сангаас
RL
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
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。
所以导线原来的电阻为4R＝8Ω． 若把这根导线的一半均匀拉长为原来的3倍，则这 一半的电阻变为4Ω×9＝36Ω，另一半的电阻为4Ω， 所以拉长后的总电阻为40Ω，是原来的5倍．
课堂小结
本节课学到了以下内容：
1、基本知识： 电电阻定定律律 电阻率
2、探究方法：
控制变量法
3、探究过程：
观察猜想—实验—数据分析—归纳---结论
3、_金__属__材__料__的__电__阻__率__随__温__度__的__升___高__而__增加
6、电阻率随温度变化的运用
1．关于电阻率，以下说法中正确的
是A .
A．纯金属的电阻率较小，合金的电阻 率较大，绝缘体的电阻率最大
B．纯金属的电阻率随着温度的升高而 减小
C．超导体的电阻率为零，所以在任何 温度下对电流都没有阻碍作用．
D．电阻率的大小只随温度的变化而变 化，而与材料本身无关
2、一段均匀导线对折两次后并联在 一起，测得其电阻为0.5Ω，导线原来的 电阻多大?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?
解析：一段导线对折两次后，变成四段相同的导线，
并联后的总电阻为0.5Ω，设每段导线的电阻为R， 则 R/4＝0.5Ω，
二、电阻定律 电阻率
认识电阻
常用电阻器的外形及图形符号
一、决定导体电阻大小的因素有那些？
【假设与猜想】
与长度有关
与材料有关
与 横 截 面 积 与材料有关
二、实验探究：
1、明确目的：探究电阻与导体的材料、横截面 积、长度之间的定量关系。
2、实验方法： 控制变量法
3、目标任务：
（1） ：导体的材料、横截面积相同， 改变长度，研究电阻的变化。
R 1 S
R L S
y kx
RK L S
K RS L
一、电阻定律
1、内容：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、表达式： R=ρ—SL
二、电阻率
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 。
2、物理意义：电阻率是反映材料导电性能
的物理量。
探究新知 你能否根据电阻定
律测出金属材料的电阻 率？如何测？设计一个 实验，试试看。
结束