2-6导体的电阻演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章 恒定电流,1,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,?,(,一,),大胆猜想,一、影响导体电阻的因素,跟长度,l,有关,2,跟横截面积,S,有关,与材料有关,3,横截面积,S,长度,L,材料,温度,结论：导体的电阻,R,跟它的长度,l,、横截面积,S,、材料有关。,(,一,),大胆猜想,一、影响导体电阻的因素,4,1,、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,.,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,.,(,二,),实验探究,一、影响导体电阻的因素,横截面积,S,：用累积法测直径,.,电阻,R,：伏安法,.,5,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,实验方法：,控制变量法。,a,b,c,d,6,A,V,R,伏安法测电阻的原理图：,电流表外接法,分压式接法,7,a,和,b,：长度,l,不同,探究方案一,a,V,V,V,V,b,c,d,a,和,c,：横截面积,S,不同,a,和,d,：材料不同,限流式接法,8,实验探究电阻的影响因素,控制变量法,电压表先测,a,的电压,U,a,，再测,b,的电压,U,b,a,b,c,d,V,9,实验探究电阻的影响因素,控制变量法,电压表先测,a,的电压,U,a,，再测,c,的电压,U,c,a,b,c,d,V,10,a,b,c,d,V,实验探究电阻的影响因素,控制变量法,电压表先测,a,的电压,U,a,，再测,d,的电压,U,d,11,实验结论,:,1.,同种材料,S,一定,电阻,R,与,L,成正比,2.,同种材料,L,一定,电阻与,S,成反比,3.,不同种材料,R,不同,a,V,V,V,V,b,c,d,12,探究方案二,电阻串联,电阻并联,R,L,13,k,由导体材料决定,与,l,、,S,无关,!,一、影响导体电阻的因素,14,1.,内容：,2.,决定式,:,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,.,二、电阻定律,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,.,15,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,:,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。,16,几种导体材料的电阻率,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：,m,17,电阻率与温度的关系,金属：,t,半导体：,t,热敏电阻光敏电阻,合金：,有些几乎不随,t,变化,标准电阻,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,半导体的,导电性能,具有,可控性,18,4,、金属的电阻率随温度的升高而增大,电阻率,(,),3,、纯金属的电阻率小，合金的电阻率大,1,、反映材料导电性能的物理量,2,、单位：欧姆,米,m,锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小，利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻。,超导现象,:,有些物质当温度降低到绝对零度附近时它们的电阻率会突然变为零,半导体,:,导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻率随温度的升高而减小，导电性能由外界条件所控制，如改变温度、光照、掺入微量杂质等,19,三、电阻率,1.,意义,:,反映,材料,导电性能,好坏的物理量,.,2.,定义式：,由材料和,温度,决定,与,l,、,S,无关,!,3.,单位,:,欧,米,(),4.,电阻率与温度关系,:,20,几种材料在不同温度下的电阻率,21,电阻温度计,22,R,1,=R,2,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,.,R,1,和,R,2,是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但,R,2,的尺寸比,R,1,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,?,思考与讨论,:,a,h,R,1,电流方向,b,R,2,h,23,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,谈一谈，这位负责人讲话中体现了哪些物理原理？,说一说,24,这位负责人的讲话中主要体现的物理原理就是电阻定律的内容，使用再生铜或含杂质很多的铜，导体的电阻率增大，截面积 缩小，使电阻 增大，载流量不够，绝缘层用再生塑料制作电线外皮，绝缘性能差，容易老化，安全性差。,25,实验探究,理论探究,电阻定律,决定式,电阻率,重视：,1,、探究思想、方法,.,2,、实验过程,.,26,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,27,区别：,是定义式,是决定式,公式,28,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,.,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,?,思考与讨论,29,2,、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,。,30,3,、一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为,0.5,，导线原来的电阻多大？,5,倍,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,?,8,课堂练习,31,4,、如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板,abcd,ab,边长为,L,1,;ad,边长为,L,2,当端点,1,、,2,或,3,、,4,接入电路时,R,12,:R,34,是,(),A,、,L,1,:L,2,B,、,L,2,:L,1,C,、,1:1 D,、,L,1,2,:L,2,2,D,1,2,3,4,a,b,c,d,32,5,、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方向测量其电阻,(1),R,a,、,R,b,是否相等？,(2),如果不等，,R,a,、,R,b,谁大？,R,a,、,R,b,比值是多少？,1.,不等,(a),又短又“胖”,(b),又长又“瘦”,;,R,a,R,b,2.,若,1/4,圆形金属片电阻为,R,0,则,(a),为两,R,0,并联,R,a,=R,0,/2;(b),为两电阻串联,R,b,=2R,0,R,a,:,R,b,=1:4,33,6,、如图示,两个截面积不同长度相等的均匀铜棒接在电路中,两端电压为,U,则,(),A.,通过两棒的电流强度相等,B.,两棒的自由电子定向移动的平均速率不同,C.,两棒内的电场强度不同,细棒内的场强,E,1,大于粗棒内的场强,E,2,D.,细棒两端的电压,U,1,大于粗棒两端的电压,U,2,ABCD,I,1,I,2,U,1,U,2,34,7,、甲乙两根保险丝均由同种材料制成,直径分别是,d,1,=0.5mm,和,d,2,=1mm,熔断电流分别为,2.0A,和,6.0A,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是,(),A,、,0.6A B,、,7.5A,C,、,10.0A D,、,8.0A,B,35,