电阻定律全面版
第一节 电阻定律
二、部分电路欧姆定律
导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比。这就是 部分电路的欧姆定律。
物理 (度 l 成正比,跟它的横截面积 S 成反比。这就是电阻定律。
物理 (通用类)
第二节 串联电路和并联电路
一、串联电路 二、并联电路
物理 (通用类)
电流表量程的扩大就是并联电路的分流作用的应用实例之一。电流表能 够测量的电流一般很小(不超过毫安级)。为了扩大它的量程,以达到可以 测量较大电流的目的,就要给电流表并联一个阻值较小的分流电阻,这样, 就可以把电流表改装成较大量程的电流表了。
物理 (通用类)
第三节 电功 电功率
一、电功 二、电功率
2 U W I 2 Rt t R
物理 (通用类)
第四节 全电路欧姆定律(一)
一、电动势
二、全电路 欧姆定律
物理 (通用类)
一、电动势
不接用电器时,电源两极间电压就等于电源的电动势,用符号E 表示, 它的SI单位是伏(V)。干电池的电动势为1.5 V,铅蓄电池的电动势为2 V, 大型发电机的电动势可达几十千伏。电动势仅由电源本身的性质决定,跟外 电路的情况无关。
物理 (通用类)
二、全电路欧姆定律
只有用导线把电源、用电器连成一个闭合电路,电路中才有电流,如下 图所示。用电器、导线组成外电路,电源内部是内电路。
外电路的电阻叫做外电阻,用R表示,内电路的电阻叫做内电阻用 Ri表示。内电阻是我们研究全电路时必须要考虑的因素。
E=U外+U内
物理 (通用类)
设闭合电路中的电流为I,外电阻为R,内电阻为Ri,由部分电路欧姆定 律可知,U外=IR,U内=IRi。因此
物理 (通用类)
电阻定律 最新版
二、电阻定律 电阻率
1、电阻定律:
( 1)内容:导 R跟 体它 的的 电 l成 长 阻 正 度比,跟积 它 s成的 反横 比截
(2)表达式 R: l/s
2、电阻率: (1)是反映材料导电性 物能 理的 量
(2)的单位: m
现代人每天生活在纷繁、复杂的社会当中,紧张、高速的节奏让人难得有休闲和放松的时光。人们在奋斗事业的搏斗中深感身心的疲惫。然而,如果你细心观察,你会发现作 为现代人,其实人们每天都在尽可能的放松自己,调整生活节奏,追求充实快乐的人生。看似纷繁的社会里,人们的生活方式其实也不复杂。大家在忙忙碌碌中体味着平凡的 人生乐趣。由此我悟出一个道理,那就是----生活简单就是幸福。生活简单就是幸福。一首优美的音乐、一支喜爱的歌曲,会让你心境开朗。你可以静静地欣赏你喜爱的音乐, 可以在流荡的旋律中回忆些什么,或者什么都不去想;你可以一个人在房间里大声的放着摇滚,也可以在网上用耳麦与远方的朋友静静地共享;你还可以一边放送着音乐,一 边做着家务....生活简单就是幸福。一杯清茶,或一杯咖啡,放在你的桌边,你的心情格外的怡然。你可以浏览当天的报纸,了解最新的国内外动态,哪怕是街头趣闻;或者捧 一本自己喜欢的杂志、小说,从字里行间获得那种特别的轻松和愉悦....生活简单就是幸福。经过精心的烹制,一桌可心的菜肴就在你的面前,你招呼家人快来品尝,再备上最 喜欢的美酒,这是多么难得的享受!生活简单就是幸福。春暖花开的季节,或是清风送爽的金秋,你和家人一起,或是朋友结伴,走出户外,来一次假日的郊游,享受大自然 带给你的美丽、芬芳。吸一口新鲜的空气,忘却都市的喧嚣,身心仿佛受到一番洗涤,这是一种什么样的轻松感受!生活简单就是幸福。你参加朋友们的一次聚会,那久违的 感觉带给你温馨和激动,在觥酬交错之间你享受与回味真挚的友情。朋友,是那样的弥足珍贵....生活简单就是幸福。周末的夜晚,一家老小围坐在电视机旁,尽享团圆的欢乐 现代人越来越会生活,越来越会用各种不同的方式来放松自己。垂钓、上网、打牌、玩球、唱卡拉OK、下棋.....不一而足。人们根据自己的兴趣爱好寻找放松身心的最佳方式, 在相对固定的社交圈子里怡然的生活,而且不断的扩大交往的圈子,结交新的朋友有时,你会为新添置的一套漂亮时装而快乐无比;有时,你会为孩子的一次小考成绩优异而 倍感欣慰;有时,你会为刚参加的一项比赛拿了名次而喜不自胜;有时,你会为完成了上司交给的一个任务而信心大增生活简单就是幸福!生活简单就是幸福,不意味着我们 放弃了对目标的追逐,是在忙碌中的停歇,是身心的恢复和调整,是下一步冲刺的前奏,是以饱满的精力和旺盛的热情去投入新的“战斗”的一个“驿站”;生活简单就是幸 福,不意味着我们放弃了对生活的热爱,是于点点滴滴中去积累人生,在平平淡淡中寻求充实和快乐。放下沉重的负累,敞开明丽的心扉,去过好你的每一天。生活简单就是 幸福!我的心徜徉于春风又绿的江南岸,纯粹,清透,雀跃,欣喜。原来,真正的愉悦感莫过于触摸到一颗不染的初心。人到中年,初心依然,纯真依然,情怀依然,幸甚至 哉。生而为人,芳华刹那,真的不必太多要求,一盏茶,一本书,一颗笃静的心,三两心灵知己,兴趣爱好一二,足矣。亦舒说:“什么叫做理想生活?不用吃得太好穿得太 好住得太好,但必需自由自在,不感到任何压力,不做工作的奴隶,不受名利的支配,有志同道合的伴侣,活泼可爱的孩子,丰衣足食,已经算是理想。”时间如此猝不及防, 生命如此仓促,忠于自己的内心才是真正的勇敢,以不张扬的姿态,将自己活成一道独一无二的风景,才是最大的成功。试问,你有多久没有靠在门槛上看月亮了,你有多久 没有在家门口的那棵大树下乘凉了,你有多久没有因为一个人一件事而心生感动了,你又有多久没有审视自己的内心了?与命运的较量中,我们被迫前行,却忘记了来时的方
2.6 电阻定律
2.6 电阻定律26 电阻定律在电学的世界里,电阻定律就像是一座基石,为我们理解和研究电路中的电阻现象提供了关键的理论支持。
那么,什么是电阻定律呢?让我们一起来揭开它神秘的面纱。
电阻,简单来说,就是对电流流动的阻碍作用。
想象一下电流就像一条河流,电阻则是河道中的石头、弯道等障碍物,它们会使得水流的速度减慢,电流也是如此。
而电阻定律就是用来描述电阻大小与哪些因素有关的规律。
电阻定律的表达式为:R =ρL / S 。
这里的 R 表示电阻,ρ 是材料的电阻率,L 是导体的长度,S 是导体的横截面积。
先来说说电阻率ρ。
不同的材料具有不同的电阻率,这就好比不同的道路材质对车辆行驶的阻力不同。
像铜、铝这样的良好导体,电阻率较小,电流在其中能够相对顺畅地流动;而像陶瓷、橡胶等绝缘材料,电阻率极大,几乎可以阻止电流通过。
电阻率不仅取决于材料的种类,还会受到温度的影响。
一般来说,大多数金属的电阻率随着温度的升高而增大,这是因为温度升高时,金属内部的原子热运动加剧,对自由电子的定向移动形成更大的阻碍。
再看导体的长度 L 。
直观地理解,如果把导体比作一条道路,道路越长,电流要通过所面临的阻碍也就越多,电阻也就越大。
就像长跑比赛,路程越长,跑起来自然更费劲。
而导体的横截面积 S 则与电阻成反比关系。
想象一下水流通过一根粗细不同的管道,管道越粗,水流受到的阻力就越小,电流也是如此。
横截面积越大,能够同时通过的自由电子就越多,电阻也就越小。
举个简单的例子,假设我们有一根铜导线,长度为 1 米,横截面积为 1 平方毫米。
铜的电阻率约为 17×10⁻⁸ Ω·m。
通过电阻定律计算可得,这根导线的电阻约为0017 Ω。
如果我们把这根导线的长度增加到2 米,其他条件不变,那么电阻就会增大到约0034 Ω;如果把横截面积增大到 2 平方毫米,电阻则会减小到约00085 Ω。
电阻定律在实际生活中的应用非常广泛。
比如在电力传输中,为了减少电能在传输过程中的损耗,我们会选择电阻率小的材料制作导线,并且尽量增大导线的横截面积,同时减小传输距离。
电阻的影响因素公式
电阻的影响因素公式
1. 电阻定律公式。
- 电阻的影响因素由电阻定律来描述,公式为R = ρ(l)/(S)(适用于粗细均匀的导体)。
- 其中R表示电阻(单位是欧姆,简称欧,符号是Ω);ρ是电阻率(单位是Ω· m),它反映了材料导电性能的好坏,电阻率与导体的材料和温度有关,不同材料的电阻率一般不同,纯金属的电阻率小,合金的电阻率较大;l表示导体的长度(单位是米,符号m);S表示导体的横截面积(单位是平方米,符号m^2)。
- 从公式可以看出:
- 在材料(ρ一定)和横截面积(S一定)时,导体的电阻R与长度l成正比,即长度越长电阻越大。
- 在材料(ρ一定)和长度(l一定)时,导体的电阻R与横截面积S成反比,即横截面积越大电阻越小。
2. 温度对电阻的影响。
- 对于大多数金属导体,温度升高时,电阻率ρ增大,电阻R也增大。
金属导体的电阻率随温度变化的关系可以近似表示为ρ=ρ_0(1 +α t),其中ρ_0是t = 0^∘C时的电阻率,α是电阻率的温度系数,t是温度。
- 而对于某些半导体材料,温度升高时,电阻率减小,电阻也减小。
还有一些材料,例如某些合金(如锰铜合金、镍铜合金)的电阻率几乎不受温度变化的影响。
电阻定律-部分电路欧姆定律
特别提示
要区分是 —U 图线还是U— 图线. 对线性元件: ;对非线性元件 ,应注意,线性元件不同状态时 比值不变,非线性元件不同状态时比值不同.
题型1 电流定义的理解与应用
题型探究
【例1】如图2是静电除尘器示意图,A接 高压电源的正极,B接高压电源的负极, AB之间有很强的电场,空气被电离为电 子和正离子,电子奔向正极A的过程中, 遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,吸附 到正极A上,排出的烟就成为清洁的了.已知每千克煤粉会吸附n mol电子,每昼夜能除尘m kg,计算高压电源的电流强度 .(已知电子的电荷量为e,阿伏加德罗常数为NA,一昼夜时间为t)
两图线交点为(2 V,0.3 A),可得此种情况下电流
为0.3 A.
通过电流表的电流值为IA=2I=0.6 A 灯泡的电阻为R= = Ω=6.7 Ω 答案 (1)0.4 A 10 Ω (2)0.6 A 6.7 Ω
方法归纳 解决这类问题的基本思路:
首先分清是I-U图线还是U-I图线. 搞清图线斜率的物理意义.即k=R(或k= ) 为了搞清这个问题,最好是将图象的斜率转化为物 理公式,看k= ,还是k= . 必要时配合部分电路欧姆定律.
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连接电路用的导线一般用合金来制作 电炉、电热器的电阻丝一般用合金来制作 电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合 金来制作 标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的 金属材料制作 解析 电路中导线输送电能,但由于导线本身有电 阻,所以导线也要消耗电能,并转化为热量,导线电 阻越小,在其他条件一定的情况下,损耗的电能也 越小,故应选择电阻率小的材料,由提供的信息知 纯金属较合适;电炉与电热器是利用电流的热效应
一、电流
形成
在外加电场的作用下,导线中的自由电荷的 形成电流
物理知识点总结电阻与电阻定律
物理知识点总结电阻与电阻定律电阻与电阻定律电阻是物理学中的重要概念,指的是物体对电流的阻碍程度。
在电路中,电阻起着调整和限制电流的作用。
本文将对电阻的概念、电阻定律以及相关知识点进行总结。
一、电阻的概念电阻是指导体对电流流动的阻碍程度,单位用欧姆(Ω)表示。
电阻的大小取决于导体的物质材料、几何形状、长度和温度等因素。
导体材料中的自由电子与原子的碰撞会造成电阻,阻碍电流的流动。
二、欧姆定律欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律。
它由德国物理学家Georg Simon Ohm在19世纪提出。
根据欧姆定律,电流(I)与电压(V)之间的关系可以用以下公式表示:I = V / R其中,I代表电流,单位是安培(A);V代表电压,单位是伏特(V);R代表电阻,单位是欧姆(Ω)。
根据欧姆定律,当电压保持不变时,电流与电阻成反比关系;当电阻保持不变时,电流与电压成正比关系。
三、串联电阻与并联电阻在电路中,多个电阻可以串联或并联连接。
1. 串联电阻当多个电阻依次连接在同一电路中,形成一个像串珠一样的连接方式时,称为串联电阻。
在串联电阻中,总电阻等于各个电阻之和。
例如,若电路中有三个串联的电阻R₁、R₂和R₃,它们的总电阻Rₜ可以通过下式计算得到:Rₜ = R₁ + R₂ + R₃2. 并联电阻当多个电阻分别连接在电路的不同支路上,形成一个类似分叉的连接方式时,称为并联电阻。
在并联电阻中,总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和的倒数。
例如,若电路中有三个并联的电阻R₁、R₂和R₃,它们的总电阻Rₜ可以通过下式计算得到:1/Rₜ = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃串联电阻和并联电阻是电路中最常见的两种连接方式,对于电路的分析和计算具有重要意义。
四、热效应与电阻温度系数电阻在通过电流时,会因为电能转化成热能而产生热效应。
根据“焦耳定律”,这种热量与电流强度、电阻值和时间有关。
另外,电阻的电阻值还会受到温度的影响。
电阻定律电流通过导体中的电阻与电压成正比
电阻定律电流通过导体中的电阻与电压成正比电阻定律:电流通过导体中的电阻与电压成正比电阻定律是描述电流通过导体中的电阻与电压之间的关系的物理定律。
根据电阻定律,当电流通过一个导体时,电流的强度与通过导体两端的电压之间存在着正比关系。
本文将详细介绍电阻定律的基本原理、公式以及其在实际中的应用。
一、电阻定律的基本原理电阻是指导体阻碍电流通过的程度。
导体中的电阻主要由导体材料的性质以及尺寸所决定。
当电流通过导体中的电阻时,会因为电阻抵抗而产生一定的电压降。
根据欧姆定律,电流I通过电阻R的电压降U与电流I成正比,即U=IR。
这就是电阻定律的基本形式。
二、电阻定律的公式电阻定律可以用数学公式来表达。
在直流电路中,电阻定律可以表示为U=IR,其中U表示电压,单位为伏特(V);I表示电流强度,单位为安培(A);R表示电阻,单位为欧姆(Ω)。
根据电阻定律公式可以得出以下结论:1. 当电流通过导体中的电阻时,电压降与电流成正比。
如果电流增大,电压降也会相应增大;反之,如果电流减小,电压降也会减小。
2. 当电阻不变时,电流强度与电压成正比。
如果电压增大,电流强度也会相应增大;反之,如果电压减小,电流强度也会减小。
3. 当电压不变时,电流强度与电阻成反比。
如果电阻增大,电流强度会减小;反之,如果电阻减小,电流强度会增大。
三、电阻定律的实际应用电阻定律在电路设计和电子设备中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1. 电路设计:在电路设计中,电阻定律用于计算电流和电压之间的关系,从而确定电路中各个元件的参数。
通过合理地选择电阻值,可以控制电流的大小和方向,实现电路的正常运行。
2. 电子设备:电子设备中的电路板通常包含大量的电阻元件。
通过电阻定律,可以根据系统的需求选择适当的电阻,从而实现电路板上各部分之间的电流控制。
3. 电器安全:电阻定律的理论基础可以应用于电器安全领域。
例如,通过在电路中引入适当的电阻器,可以限制电流的大小,从而保护电器设备和用户的安全。
电阻定律-部分电路欧姆定律
分析规律
误差分析
观察图表,分析电压、电流和电阻之间的 关系,验证部分电路欧姆定律的正确性。
分析实验过程中可能存在的误差来源,例 如测量误差、电路连接误差等,并尝试减 小误差对实验结果的影响。
THANKS
谢谢
适用范围
总结词
部分电路欧姆定律适用于金属导线和电解液等线性电阻元件组成的电路,不适用于非线性电阻元件组成的电路。
详细描述
部分电路欧姆定律适用于金属导线和电解液等线性电阻元件组成的电路,因为这些材料的电阻值与其长度成正比, 与截面积成反比,满足欧姆定律的条件。然而,对于某些非线性电阻元件,如二极管、晶体管等,其电阻值会随 着电流的变化而变化,不满足欧姆定律的条件,因此不适用。
。
调整电阻值
选择一个阻值的电阻器,并将 其接入电路中。
记录数据
调整电源电压,记录电流表和 电压表的读数。
重复实验
更换不同阻值的电阻器,重复 上述步骤,收集足够的数据。
实验结果分析
数据整理
绘制图表
将实验中收集到的数据整理成表格,包括 电阻值、电压和电流。
将实验数据绘制成图表,例如电压-电流曲 线图。
验证实验
总结词
通过测量不同阻值的线性电阻元件在不同电压下的电流值,可以验证部分电路欧姆定律 的正确性。
详细描述
验证实验中,需要使用恒压电源和精确的电流表来测量不同阻值的线性电阻元件在不同 电压下的电流值。通过比较测量结果与欧姆定律的理论值,可以验证该定律的正确性。 此外,还可以通过改变电阻元件的温度或材料来研究温度系数和电阻率的变化,进一步
这是因为温度升高会导致导体内 部的原子或分子的运动速度增加, 从而影响电子在导体中的流动。
02
CHAPTER
2.6 电阻定律
2.6 电阻定律26 电阻定律在电学的世界里,电阻定律是一个非常基础且重要的概念。
它就像是一把神奇的钥匙,帮助我们打开理解电路中电阻奥秘的大门。
让我们先来思考一下,什么是电阻?简单来说,电阻就是电流在电路中流动时所遇到的阻碍。
想象一下电流就像水流,电阻则像是河道中的石头和狭窄的地方,会减慢水流的速度。
而电阻定律,就是描述电阻大小与哪些因素有关的规律。
电阻定律的表达式为:R =ρL / S,其中 R 表示电阻,ρ 是材料的电阻率,L 是导体的长度,S 是导体的横截面积。
首先,电阻率ρ 是每种材料自身的固有属性。
不同的材料具有不同的电阻率。
比如说,铜和铝是良好的导电材料,它们的电阻率相对较小;而像橡胶、塑料这类材料,电阻率极大,通常被用作绝缘体,几乎不让电流通过。
这就好比不同的道路材质,有的平坦光滑,车辆行驶阻力小;有的崎岖不平,车辆行驶阻力大。
导体的长度 L 对电阻的影响也很直观。
就好比一条道路越长,行走起来遇到的阻碍可能就越多。
导体越长,电流在其中流动所经历的“路程”就越长,电阻也就越大。
再看导体的横截面积 S。
横截面积越大,就相当于道路越宽阔,电流通过就越顺畅,电阻也就越小。
反之,横截面积越小,电阻越大。
电阻定律在我们的日常生活中有着广泛的应用。
比如家里的电线,通常会使用铜质材料,因为铜的电阻率小,能够减少电能在传输过程中的损耗。
而且,为了降低电阻,会使用较粗的电线,以增加横截面积。
在电子设备中,电阻的大小控制着电流和电压的分配。
例如,手机、电脑等设备中的电路板上,有各种不同大小的电阻元件,它们根据电阻定律被设计成特定的阻值,以实现电路的各种功能。
在工业生产中,电阻定律也起着重要作用。
例如,在电力传输过程中,为了减少电阻带来的能量损失,会采用高压输电的方式。
因为在相同的功率下,电压越高,电流越小,根据电阻定律,电阻上产生的热量损耗也就越小。
电阻定律不仅在实际应用中意义重大,在科学研究和技术创新方面也有着不可忽视的作用。
电阻定律及其应用知识点总结
电阻定律及其应用知识点总结一、电阻定律电阻定律是描述导体电阻大小与导体自身特性之间关系的定律。
其表达式为:$R =\rho\frac{L}{S}$,其中$R$ 表示电阻,$\rho$ 表示材料的电阻率,$L$ 表示导体的长度,$S$ 表示导体的横截面积。
1、电阻率($\rho$)电阻率是反映材料导电性能的物理量。
不同的材料具有不同的电阻率,电阻率越大,表示材料的导电性能越差;电阻率越小,表示材料的导电性能越好。
电阻率不仅与材料的种类有关,还与温度有关。
一般来说,金属的电阻率随温度的升高而增大,而某些半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小。
例如,银是电阻率较小的金属,常用于制作高精度的电阻;而铜也是常见的导电材料,在许多电路中广泛应用。
相比之下,橡胶、塑料等材料的电阻率极大,通常被视为绝缘体。
2、导体长度($L$)导体的电阻与长度成正比。
即在材料和横截面积相同的情况下,导体越长,电阻越大;导体越短,电阻越小。
这就好比一条长长的道路,如果道路越长,阻碍通行的因素就越多,电流通过的难度也就越大,电阻也就越大。
3、导体横截面积($S$)导体的电阻与横截面积成反比。
即在材料和长度相同的情况下,横截面积越大,电阻越小;横截面积越小,电阻越大。
想象一下水流通过管道,如果管道的横截面积越大,水流通行就越顺畅,阻力越小;反之,管道横截面积越小,水流受到的阻力就越大。
二、电阻定律的应用1、导线的选择在电力传输和电路设计中,需要根据电阻定律选择合适的导线。
为了减少电能在传输过程中的损耗,通常会选择电阻率较小的材料,如铜或铝来制作导线。
同时,根据传输距离和所需电流大小,合理确定导线的横截面积和长度,以保证电阻在可接受的范围内。
例如,远距离输电时,由于线路较长,为了减小电阻,会采用横截面积较大的导线,以降低电能损耗。
2、电阻器的制造电阻器是电路中常见的元件,用于控制电流和电压。
制造电阻器时,通过选择不同的材料、长度和横截面积,可以得到具有特定电阻值的电阻器。
《电阻定律电阻率》课件
随温度变化的电阻率的实验特点
根据实验观察,随着温度的上升,导体的电阻率通常会随之增加。这是因为随着温度升高,导体中的原 子和电子碰撞频率增加。
电阻率对导线电流的影响
电阻率较高的导线对电流的传输会产生较大的能量损耗,因为电流流过电阻较大的材料时会产生较多的 热量。
电阻率在制造电器和电子设备中的应用
在制造电器和电子设备时,了解材料的电阻率可以帮助选择合适的导体和电阻元件,以确保设备的性能 和安全。
电阻定律的局限性和改进
电阻定律的局限性包括不适用于非线性元件和高频电路。为了改进电阻定律 的适用性,人们开发了更复杂的电路理论和模型。
电阻定律在实际电路中的应用 和实验设计
电阻定律在实际电路中有广泛的应用,例如电源、电路保护和电阻器的设计。 通过实验设计,可以更好地理解电阻定律并应用于实践。
电阻和导体的关系
导体的电阻取决于其电导性能。良好的导体具有低电阻,而差的导体或绝缘 体具有高电阻。
电阻和温度的关系
随着温度的升高,电阻值通常会增加。这是由于材料的导电性能随温度的变化而变化。
电阻率的定义和公式
电阻率是描述物质对电流的阻碍程度的物理量。它的定义是单位长度和单位横截面积的导体在单位温度 下的电阻。 电阻率的公式为 ρ = R × A / L,其中 ρ代表电阻率,R代表电阻,A代表横截面积,L代表导体的电阻值取决于电阻率、横截面积和导体长度。给定导体长度和横截面 积,电阻值随电阻率的增加而增加。
不同材料的电阻率对比
材料
电阻率 (Ω·m)
铜
1.68 × 10⁻⁸
铝
2.82 × 10⁻⁸
铁
9.71 × 10⁻⁸
银
1.59 × 10⁻⁸
这些材料的电阻率不同,所以在相同条件下,它们的电阻也会有所不同。
《电阻定律》 讲义
《电阻定律》讲义一、电阻的基本概念在电学中,电阻是一个非常重要的概念。
简单来说,电阻就是对电流通过的阻碍作用。
就好像在一条道路上,有一些障碍物会阻碍车辆的通行,电阻就是在电路中阻碍电流流动的“障碍物”。
电阻的大小决定了电流通过时的难易程度。
电阻越大,电流就越难通过;电阻越小,电流通过就越容易。
为了衡量电阻的大小,我们引入了电阻的单位——欧姆(Ω)。
如果在一段导体两端加上 1 伏特的电压,通过它的电流是 1 安培,那么这段导体的电阻就是 1 欧姆。
二、电阻定律的内容电阻定律是描述导体电阻大小与导体自身性质之间关系的规律。
其表达式为:R =ρL/S。
其中,R 表示电阻,ρ 称为材料的电阻率,L 是导体的长度,S 是导体的横截面积。
电阻率ρ 是材料本身的一种特性,它反映了材料导电性能的好坏。
不同的材料具有不同的电阻率。
例如,银、铜等金属材料的电阻率较小,是良好的导体;而橡胶、塑料等材料的电阻率很大,是良好的绝缘体。
导体的长度 L 越长,电阻越大;横截面积 S 越大,电阻越小。
这就好比一根细长的水管比一根粗短的水管对水流的阻碍更大。
三、电阻率的影响因素电阻率不仅取决于材料的种类,还受到温度、压力等因素的影响。
对于大多数金属材料来说,温度升高时,电阻率会增大。
这是因为温度升高会使金属内部的自由电子运动更加混乱,增加了它们与原子和晶格的碰撞机会,从而导致电阻增大。
但对于一些半导体材料,情况则有所不同。
在一定温度范围内,温度升高时,半导体的电阻率会减小。
这是因为温度升高会激发更多的载流子参与导电,从而使电阻降低。
压力也会对电阻率产生一定的影响。
一般来说,压力增大时,电阻率会减小。
但这种影响通常较小,在一般的电学问题中常常可以忽略不计。
四、电阻定律的应用电阻定律在实际生活和工程技术中有着广泛的应用。
在电路设计中,我们可以根据需要的电阻值选择合适的材料、长度和横截面积。
例如,要制作一个特定电阻值的电阻器,就可以根据电阻定律来确定电阻丝的材料、长度和粗细。
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电阻定律教案
【教材分析】
《电阻定律》是人教版高中物理(新课程.选修3-1)第二章第六节的内容。
电阻跟导体的材料、横截面积、长度间的关系,初中已定性地讲过,这节课,我们采用探究的方法,通过学生分组实验,得出电阻定律。
为了便于学生操作,将课本上的演示实验改为分组实验,让学生分为三个大组十二个小组,分别探究不同的方面,在老师的引导下,学生自己设计实验、得出结论,充分体现学生的主体地位。
【教学目标】
一、知识目标:
1、通过实验探究导体电阻与决定因素的关系得出电阻定律,并总结表达式。
2、能叙述电阻率的意义,了解电阻率和温度的变化关系。
3、能利用电阻定律进行相关问题的分析与计算。
二、能力目标:
1、会运用控制变量法设计实验并熟练使用滑动电阻器、电流表、电压表等常用电学实验器材,培养实验设计和实验操作能力
2、通过分析、处理实验数据培养获取知识的能力、逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。
三、情感和价值观
1、学生通过实验探究,培养热爱科学、探索未知的积极情感。
2、学生通过分组讨论、实验,培养团结协作精神。
3、培养学生理论联系实际、学以致用的思维品质
【教学重点】1、电阻定律的探究及得出电阻率
2、电阻率的理解
【教学难点】电阻率的理解
【教学方法】实验探究法、分析法、分组讨论法、归纳总结法
【教学器材】电阻丝数根(电阻丝上标明不同的材料的名称)、电流表一个、电压表一个、电键、导线、电源、毫米刻度尺、电阻丝固定装置、螺旋测微器
【教学过程】
一、情景引入
通过复习回顾引入新课
1、怎样描述导体对电流的阻碍作用?(电阻)
3、导体的电阻由哪些因素决定?其定性关系是什么?(由材料、长度、横截面积决定,同种材料制成的导体,长度越长,横截面积越小,电阻越大)
同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度和横截面积的定性关系,这节课让我们一
起用实验定量地研究导体的电阻与哪些因素有关?
二、实验探究:、
1、探究目的:探究导体电阻与其决定因素的定量关系。
2、探究内容:电阻与长度、横截面积和材料的定量关系。
3、探究方法:
[提问]:我们要想研究电阻与几个因素的定量关系,采用的研究方法是是什么?
(控制变量法)
4、实验方案设计:
(1)相同材料,S一定,改变L,测R,寻求R随L变化规律
(2)相同材料,L一定,改变S,测R,寻求R随S变化规律
(3)不同材料,L和S均相同,测R,判断材料对R的影响
[提问]:用安培表和伏特表测量电阻的实验方法叫做什么?(伏安法测电阻)请画出实验电路图。
[提问]:电流表为什么外接?(电阻丝阻值很小)
[提问]:滑动变阻器的作用?(控制电路中的电流)
5、实验器材简介:
待测电阻丝有镍铬丝两根、铁丝两根,这四根电阻丝长度、横截面积相同,固定在面板上,接线柱在每根电阻丝的两侧。
(引导学生思考:要想得到电阻同三个因素之间的定量关系。
那么你得首先能测出各个量的数值)
[提问]:请大家思考,如何在实验中改变电阻丝的长度?(将两根电阻丝串联)
[提问]:请大家思考,如何在实验中改变电阻丝的横截面积?(将两根电阻丝并联)
[提问]:用什么测量电阻丝的长度?(刻度尺)
[提问]:用什么测量电阻丝的横截面积?(螺旋测微器)
三、实验过程
分组实验:学生分成三大组,12小组,为有效控制时间,每一组只研究一个关系,其中4组研究电阻和长度的关系,4组研究电阻和横截面积的关系,4组研究电阻和材料的关系。
按照电路图,学生连接电路,将数据纪录在学案上,并进行分析、总结。
(教师巡视,并对学生在研究中出现的问题进行订正和指导)
实验确定电阻与长度定量关系材料:铁丝
实验方法:取同种材料铁丝两根,粗细相同,长度相同。
将铁丝分别固定在电阻固定器上。
将两根铁丝串联即可改变电阻丝长度。
注意多次测量取平均值。
将数据填入表格。
结论:电阻与导体长度成正比
2、实验确定电阻与横截面积的定量关系材料:镍铬丝
实验方法:取同种材料镍铬丝两根,粗细相同,长度相同。
将镍铬丝分别固定在电阻固定器上。
将两根镍铬丝并联即可改变电阻丝长度。
注意多次测量取平均值。
将数据填入表格。
结论:电阻与横截面积成反比
3、实验确定电阻与材料种类是否有关
实验方法:取铁丝和镍铬丝各一根,粗细相同,长度相同。
将电阻丝分别固定在电阻固定器上。
研究在横截面积和长度相同的情况下,两根电阻丝阻值是否相同。
注意多次测量取平均值。
将数据填入表格。
结论:电阻丝阻值与材料有关
四、规律总结:
每组成员派代表进行实验数据的分析、总结,从而得出电阻定律的内容。
1、电阻定律内容:导体的电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比。
写成数学表达式为:R=KL/S
分析比例常数的意义。
在实验中发现,即使L、S都相同,若材料不同,则电阻也不同,可见比例常数和材料有关。
可见,对同一材料来说,比例常数相同。
它是反映材料本身性质的物理量,我们把它定义为电阻率,并用一个专门的字母ρ表示。
2、电阻定律公式:R= ρL/s
分析:当L、S一定时,ρ越大,R越大,即导电性能越差;反之,导电性能越好。
所以,电阻率是反映导电性能好坏的物理量
3、电阻率ρ的理解
(1)反映了材料导电性能的好坏
提问:对某一材料来说,ρ的数值等于多少?我们可以怎样来测量?
教师总结:由R=ρL/s可得,ρ=RS/L,可以得出某材料的电阻率在数值上就等于用该材料制成的长为1米、横截面积为1平方米的导体的电阻
(2)单位:欧姆?米(Ω?m)
附:几种导体材料在20℃时的电阻率
锰铜合金:85%铜,3%镍,12%锰。
镍铜合金:54%铜,46%镍。
.
镍铬合金:67.5%镍,15%铬,16%铁,1.5%锰。
学生思考: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?,该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的电阻值,两者一样吗?为什么?
4、课堂小结
以小组为单位,学生间相互讨论、交流,再由小组为代表进行课堂小结。
全班范围进行相互讨论、交流。
小组1:这节课,通过实验探究推导电阻定律,研究的方法是控制变量法。
小组2:这节课的学习过程是这样的:先复习电阻的有关知识→再用实验探究法推导电阻定律→建立电阻定律→学习电阻率的概念
小组3:通过这节课,我们进一步认识知识来自于实践
【板书设计】
一、实验探究:
1、探究目的:探究导体电阻与其决定因素的定量关系。
2、探究内容:电阻与长度、横截面积和材料的定量关系。
3、探究方法:控制变量法
4、实验方案设计:
5、实验准备:
6、进行实验:
7、结论汇报:
二、理论探究:
1、分析导体电阻与它的长度的关系:
2、研究导体电阻与它的横截面积的关系:
三、电阻定律:
1、电阻定律内容:导体的电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比。
2、公式:R= ρL/s
3、电阻率ρ
(1)反映了材料导电性能的好坏
(2)单位:Ω?m
【课后思考与作业】
1、课本58页思考与讨论
2、课后题第2、4题
3、完成学案
4、查阅有关超导的资料
【教学反思】
本节课,采用实验探究法推导电阻定律。
积极地创设条件,引导学生自己设计实验、完成实验,在设计实验的过程中,通过提问的形式引导学生的实验思路,体现学生的主体地位。
改
教材上的实验演示为学生分组实验;所有学生进行充分地交流、讨论,从而学生也有更多的机会展示自己。
同时要关注学生知识基础和基本技能。
本节课用实验探究法推导电阻定律,因此先复习电阻的有关知识。
而这一点在课堂上也充分体现出来,为下面的实验探究做好铺垫。
而概念的建立,我是采用设计阶梯性的提问,引导学生逐步建立的。
我想在以后的课堂教学中,充分利用现代化教育技术,将传统教学与利用网络环境探究学习结合起来,强调学生的知识学习与能力培养一样重要,体现素质教育的特点,培养学生理论联系实际的优秀品质,学生各方面也能得到更充分的发展。