高中物理精编：导体的电阻课件
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实验方案：
同种材料，S一定，改变L，测R 同种材料，L一定，改变S，测R 不同材料，L一定，S一定，测R
A b c d
伏安法测电阻的原理图： 准确
V
电流表外接法
R A
分压式接法
4、实验仪器
R
A
V
探究导体电阻与其影响因素的定量关系
探究方案一 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
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
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 R/Ω
A
R 1
S
实验结论: 2.同种材料,L一定,电阻与S成反比
一、影响导体电阻的因素 (一)大胆猜想
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
几个特例： 铁丝
铜导线
生活中电线为什么用铜丝而不用铁丝，说 明导体与什么有关？
导体与材料有关！
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
温度
长度L 材料
2.同种材料,L一定,电阻与S成反比
R 1 S
3.不同种材料,R不同
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.表达式:
R l
S
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。
几种导体材料的电阻率
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
V
V
V
V
a
b
c
d
实验结论:
1.同种材料,S一定,电阻R与L成正比 R L
银 —— 1.6 10-8 铜 —— 1.7 10-8 铝 —— 2.9 10-8 钨 —— 5.3 10-8 铁 —— 1.0 10-7 锰铜合金 —— 4.4 10-7 镍铜合金 —— 5.0 10-7 镍铬合金 —— 1.0 10-6
单位：Ω·m
三、电阻率
1.意义:反映材料导电性能好坏的物理量.
电流方向
R1 a
h
R2
b h
R l
S
a
ah
h
R1 = R2
由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关.
这样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小,而不增大电
阻,只要保证厚度不变即可,有利于电路元件的微型化.
CCTV -《每周质量报告》
消息引用检验负责人的话：“不合格产品中，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。再一个就是铜材质量合格，但把截面积缩小 了，买2.5平方（毫米）的线，拿到手的线可能是1.5或1.5多 一点的，载流量不够。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……
(一）理论探究
1.导体的电阻R与长度L的关系
讨论： （提示从串并联知识去考虑）
L1、R1
L1、R1
L1、R1
L1、R1
R nR1
L nL1
R1 L1 RL
RL
2.导体的电阻R与横截面积S的关系
R0 S0
1
2
3
n
nS0
R=R0/n
R R0 n
S nS 0
R0 S R S0
R 1 S
实验方法：控制变量法。
谈一谈，这位负责人讲话中体现了哪些物理原理？
实验探究
ຫໍສະໝຸດ Baidu
决定式
电阻定律
理论探究 R l 电阻率
s
重视：1、探究思想、方法. 2、实验过程.
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．
• 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．
电阻率 与温度 的关系
金属： t
电阻温度计
超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
=0
R=0
半导体：t
导电性能介于导体和绝缘体之间
热敏电阻 光敏电阻
半导体的导电性能具有可控性
思考与讨论: R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方
形的导体,但R2的尺寸比R1小很多.通过两导体的电流方向如图 所示.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?
RU I
是定义式
R l 是决定式
s
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?
不一样
100W是额定功率,是灯泡正常工作时的功 率,所以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 小于484。
镍铜合金 5．0×10－7
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
合金： 有些几乎不随t变化 标准电阻
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:
几种材料在不同温度下的电阻率
ρ(Ω·m)
0℃
20℃
100℃
银 1．48×10－8
铜
1．43×10－8
铝
2．67×10－8
钨
4．85×10－8
铁
0．89×10－7
锰铜合金 4．4×10－7
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
探究方案二
V
V
a
b
V
V
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
同种材料，S一定，改变L，测R 同种材料，L一定，改变S，测R 不同材料，L一定，S一定，测R
A b c d
伏安法测电阻的原理图： 准确
V
电流表外接法
R A
分压式接法
4、实验仪器
R
A
V
探究导体电阻与其影响因素的定量关系
探究方案一 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
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
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 R/Ω
A
R 1
S
实验结论: 2.同种材料,L一定,电阻与S成反比
一、影响导体电阻的因素 (一)大胆猜想
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
几个特例： 铁丝
铜导线
生活中电线为什么用铜丝而不用铁丝，说 明导体与什么有关？
导体与材料有关！
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
温度
长度L 材料
2.同种材料,L一定,电阻与S成反比
R 1 S
3.不同种材料,R不同
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.表达式:
R l
S
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。
几种导体材料的电阻率
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
V
V
V
V
a
b
c
d
实验结论:
1.同种材料,S一定,电阻R与L成正比 R L
银 —— 1.6 10-8 铜 —— 1.7 10-8 铝 —— 2.9 10-8 钨 —— 5.3 10-8 铁 —— 1.0 10-7 锰铜合金 —— 4.4 10-7 镍铜合金 —— 5.0 10-7 镍铬合金 —— 1.0 10-6
单位：Ω·m
三、电阻率
1.意义:反映材料导电性能好坏的物理量.
电流方向
R1 a
h
R2
b h
R l
S
a
ah
h
R1 = R2
由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关.
这样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小,而不增大电
阻,只要保证厚度不变即可,有利于电路元件的微型化.
CCTV -《每周质量报告》
消息引用检验负责人的话：“不合格产品中，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。再一个就是铜材质量合格，但把截面积缩小 了，买2.5平方（毫米）的线，拿到手的线可能是1.5或1.5多 一点的，载流量不够。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……
(一）理论探究
1.导体的电阻R与长度L的关系
讨论： （提示从串并联知识去考虑）
L1、R1
L1、R1
L1、R1
L1、R1
R nR1
L nL1
R1 L1 RL
RL
2.导体的电阻R与横截面积S的关系
R0 S0
1
2
3
n
nS0
R=R0/n
R R0 n
S nS 0
R0 S R S0
R 1 S
实验方法：控制变量法。
谈一谈，这位负责人讲话中体现了哪些物理原理？
实验探究
ຫໍສະໝຸດ Baidu
决定式
电阻定律
理论探究 R l 电阻率
s
重视：1、探究思想、方法. 2、实验过程.
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．
• 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．
电阻率 与温度 的关系
金属： t
电阻温度计
超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
=0
R=0
半导体：t
导电性能介于导体和绝缘体之间
热敏电阻 光敏电阻
半导体的导电性能具有可控性
思考与讨论: R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方
形的导体,但R2的尺寸比R1小很多.通过两导体的电流方向如图 所示.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?
RU I
是定义式
R l 是决定式
s
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?
不一样
100W是额定功率,是灯泡正常工作时的功 率,所以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 小于484。
镍铜合金 5．0×10－7
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
合金： 有些几乎不随t变化 标准电阻
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:
几种材料在不同温度下的电阻率
ρ(Ω·m)
0℃
20℃
100℃
银 1．48×10－8
铜
1．43×10－8
铝
2．67×10－8
钨
4．85×10－8
铁
0．89×10－7
锰铜合金 4．4×10－7
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
探究方案二
V
V
a
b
V
V
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