2.6导体的电阻—人教版高中物理选修3-1 课件

它的横截面积S成反比。
这样的关系具有普遍意义么？
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 S0 R与横截面积 S的关系
nS0
R R0 n
R0 S
S nS
长度：直接测量。
电阻：伏安法。
伏安法测电阻的原理图
（2）器材选择：（电源，开关，电表，导线，待测电阻）
➢ 材料、长度一定：
A
B
➢ 材料、横截面积一定：
A
C
➢ 长度、横截面积一定：
A
D
（3）实验电路：
结论：导体的电阻跟长度成正比，跟横截面积 成反比，还跟材料有关。
二、逻辑推理探究：
1、分析导体电阻与它的长度的关系。
S相同 L相同
RL
R 1 S
R L S
电阻不同 电阻与 材料有关
RkL S
k由导体材料 决定
RL
S
四、电阻定律
12、、适表用达条式件：：温R 度 一sl 定，粗细均匀的金 属导体，或浓度均匀的电解质溶液。
3、电阻率：
➢ 物理意义：反映导体导电性能的物理量。
➢
计算表达式：
RS l
几种导体材料的电阻率
R S0
0
R0
1
2
3
n
R=R0/n
R 1 S
得出结论:
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。
数学表达式： R k L
S
思考：比例系数k 有何意义？
请利用已测数据求出你实验中的k值， 并分析k有何意义？
实验探究
理论推导
同种材料 不同材料
横截面积 S相同
长度L相 同
反映了导体导电能力好坏的性质。
2、度量方式：R U RS
I
l
3、决定因素：导体本身的性质决定。 R
l
由导体材料和温度两个因素决定。
S
4、矢量标量：标量 5、单位换算：国际单位制中 欧姆（Ω）
1M 103 k 106 欧姆·米
6、测量方法：伏安法等。（加上长度和直径的测量）
不做退缩的懦夫， 不做平庸的草菅！
材电料阻率温度 0℃ (Ω∙m) 20℃(Ω∙m) 100℃(Ω∙m)
银
1.48×10-8 1.6×10-8 2.07×10-8
铜
1.43×10-8 1.7×10-8 2.07×10-8
铝
2.67×10-8 2.9×10-8 3.80×10-8
钨
4.85×10-8 5.3×10-8 7.10×10-8
①通过计算R·S乘积为一常量，
说明R∝1/S（计算法）
R
②做出R—S-1图像。如果图
像是过原点的直线，说明
R∝1/S （图像法）
o
S-1
实验结论:
同种材料，S一定，电阻R与L成正比 R ∝L 同种材料，L一定，电阻与S成反比 R 1
S
R L S
y kx
Rk L S
k RS L
同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比,与
保持电流不变，电压大小反映了电阻的大小，探究U与L的关系，并 且用电阻丝（炭铜丝或镍铬丝），伏特表一端固定在A（a）点，另 一端依次接在B（b）、C（c）D（d）、E（e）、F（f），通过调 节滑动变阻器，使电流保持不变。
（3）怎样处理实验数据？
同种材料，S一定，改变L（6 次），测R（伏安法。也可以保 持电流不变，测电压）列表记 录实验数据。
2.6导体的电阻
与长度有关
与横截 面积有 关
与材料 有关
结论：导体的电阻和导体的 长度、横截面积、材料有关。
一、实验探究
1、明确目的：
探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系。
2、实验方法：控制变量法。 3、实验控制： （1）电阻、长度、横截面积的测量、测定方法：
横截面积：绕制线圈先算直径。
V
· · 电阻丝
AB C D E F
A
①通过计算R/L（或U/L）之比 ， 如果是常量，说明R∝l（计算法）
R
②做出R—L （或U/L）图像。如
果图像是过原点的直线，说明
R∝L （图像法）
o
L
3、设计同种材料，L一定时，探究 电阻R与S的定量关系的实验方案：
（1）你打算怎样选取不同S的导线？
（2）为了快速找出R与S的定量关系， 你在测量不同横截面积导线的电阻时， 准备保持哪个电学量不变？为什么？ 怎样操作？
我们实验用的电阻丝的电阻只有几欧姆，因此应采用
V
· · “外接法”。
口诀：大内偏大，小外偏小 A 电阻丝
（3）请画出测量电阻的电路图。
（4）实验仪器
2、设计同种材料，S一定时探究电阻R与L的定量关系的实验方案：
（1）你打算怎样选取不同长度的导线？ （2）为了快速找出R与L的定量关系， 你在测量不同长度导线的电阻时，准 备保持哪个电学量不变？为什么？怎 样操作？
铁
0.89×10-7 1.0×10-7 1.44×10-7
锰铜合金 4.4×10-7 4.4×10-7 4.4×10-7
镍铜合金 5.0×10-7 5.0×10-7 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。
（3）金属材料的电阻率随温
度的升高而增加
电阻率()
1、纯金属的电阻率小，合金的电阻率大
金属： T
电阻温度计
2、电阻 率与温 度的关 系
半导体： T
热敏电阻 光敏电阻
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➢ 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
超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
=0
R=0
电阻R和电阻率ρ两个物理量的对比
1、引入目的：反映了导体对电流的阻碍作用。
保持电流不变，电压大小反映了电阻的大小，探究U与S的关系，并且用电阻 丝（炭铜丝或镍铬丝），使伏特表的两端分别接在几段长度相等横截面积分 别为为S、2S、3S、4S、5S的镍铬丝的两端，通过调节滑动变阻器，使电流 保持不变。
（3）怎样处理实验数据？
同种材料，L一定，改变S（6次），测R （伏安法）列表记录实验数据。
2、分析导体电阻与它的横截面积 的关系。
3、实验探究导体电阻与材料的关系。
三、设计实验方案
1、（讨论）设计测量电阻R的实验方案：
（1）你打算用什么方法测电阻？ 伏安法 （2）测量电路采用安培表内接法还是外接法？
若RX RA 时，采用电流表内接法 ；若 RV RX 时，采用电流表外接法。
安培表的电阻只有几欧姆，而伏特表的电阻有几千欧姆，