高中物理2.6導體的電阻1課件新人教版選修3-1

1、影響電阻大小的因素有哪些影響電阻大小的因素有哪些? ? 與長度有關(guān)與長度有關(guān)與粗細有關(guān)與粗細有關(guān)影響電阻大小的因素有哪些影響電阻大小的因素有哪些? ?影響電阻大小的因素有哪些影響電阻大小的因素有哪些? ? 與材料有關(guān)與材料有關(guān)一、實驗探究導體電阻與其影響因素的定量關(guān)系一、實驗探究導體電阻與其影響因素的定量關(guān)系控制變量法控制變量法同種材料，同種材料，S S一定，改變一定，改變L L，測，測R R 同種材料，同種材料，L L一定，改變一定，改變S S，測，測R R 不同材料，不同材料，L L一定，一定，S S一定，測一定，測R R 實驗方案實驗方案一、實驗探究導體電阻與其影響因素的定量關(guān)系一、實驗

2、探究導體電阻與其影響因素的定量關(guān)系 實驗電路實驗電路b b與與a a長度不同；長度不同；c c與與a a橫截面積不同；橫截面積不同；d d與與a a材料不同材料不同一、實驗探究導體電阻與其影響因素的定量關(guān)系一、實驗探究導體電阻與其影響因素的定量關(guān)系（1 1）研究導體電阻與導體長度的關(guān)系）研究導體電阻與導體長度的關(guān)系（2 2）研究導體電阻與導體橫截面積的關(guān)系）研究導體電阻與導體橫截面積的關(guān)系（3 3）研究導體的電阻與導體材料的關(guān)系）研究導體的電阻與導體材料的關(guān)系測出測出a a、b b兩端電壓和兩端電壓和a a、b b的長度發(fā)現(xiàn)：的長度發(fā)現(xiàn)：lRllRRuubababa測出測出a a、c c兩端電

3、壓和兩端電壓和a a、b b的截面積發(fā)現(xiàn)：的截面積發(fā)現(xiàn)：SRSSRRuuaccaca1測出測出a a、d d兩端電壓發(fā)現(xiàn)：材料不同則電阻不同兩端電壓發(fā)現(xiàn)：材料不同則電阻不同1 1分析導體電阻與它的長度的關(guān)系分析導體電阻與它的長度的關(guān)系 結(jié)論結(jié)論1:1: 在橫截面積、材料相同的條件下，導在橫截面積、材料相同的條件下，導體的電阻與長度成正比。體的電阻與長度成正比。R1L111llRR 所以所以LRn個個二、理論探究導體電阻與其影響因素的定量關(guān)系二、理論探究導體電阻與其影響因素的定量關(guān)系1nll 因為因為1nRR 所以所以SSRR11 結(jié)論結(jié)論2:2: 在長度、材料相同的條件下，導體的電在長度、材料

4、相同的條件下，導體的電阻與橫截面積成反比阻與橫截面積成反比. . R1S1Sn個個R2 2研究導體電阻與它的橫截面積的關(guān)系研究導體電阻與它的橫截面積的關(guān)系二、理論探究導體電阻與其影響因素的定量關(guān)系二、理論探究導體電阻與其影響因素的定量關(guān)系nRR1因為因為1nSS 1.1.導體的電阻：導體的電阻： 同種材料的導體同種材料的導體, ,其電阻其電阻R R與它的長度與它的長度L L成正比成正比, ,與它的橫截面積與它的橫截面積S S成反比成反比; ;導體電阻與構(gòu)成它的材導體電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān)料有關(guān). .2.2.表達式：表達式：SlR 是比例常數(shù)，它與導體的材料有關(guān)，是一個是比例常數(shù)，它與導體的材料

5、有關(guān)，是一個反映材料導電性能的物理量，稱為材料的電阻率。反映材料導電性能的物理量，稱為材料的電阻率。三、導體的電阻三、導體的電阻四、電阻率四、電阻率 1 1、反映材料導電性能的物理量、反映材料導電性能的物理量 2 2、單位：歐姆、單位：歐姆米米( ( ) )幾種導體材料的電阻率幾種導體材料的電阻率5.05.01010-7-75.05.01010-7-75.05.01010-7-7鎳銅合金鎳銅合金4.44.41010-7-74.44.41010-7-74.44.41010-7-7錳銅合金錳銅合金1.441.441010-7-71.01.01010-7-70.890.891010-7-7鐵鐵7.1

6、07.101010-8-85.35.31010-8-84.854.851010-8-8鎢鎢3.803.801010-8-82.92.91010-8-82.672.671010-8-8鋁鋁2.072.071010-8-81.71.71010-8-81.431.431010-8-8銅銅2.072.071010-8-81.61.61010-8-81.481.481010-8-8銀銀100 (100 (m)m)20 (20 (m)m)0 (0 (m)m) 電電 溫度溫度材料材料阻阻率率 3 3、不同材料的電阻率是不同的，純金屬的電阻率較小，合金的電阻、不同材料的電阻率是不同的，純金屬的電阻率較小，合金

7、的電阻率較大。率較大。 4 4、金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增加，有些材料的電阻率幾乎、金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增加，有些材料的電阻率幾乎不受溫度的影響。不受溫度的影響。四、電阻率四、電阻率 1 1、反映材料導電性能的物理量、反映材料導電性能的物理量 2 2、單位：歐姆、單位：歐姆米米( ( ) ) 3 3、不同材料的電阻率是不同的，純金屬的電阻率較、不同材料的電阻率是不同的，純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大。小，合金的電阻率較大。 4 4、金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增加，有些材、金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增加，有些材料的電阻率幾乎不受溫度的影響。料的電阻率幾乎不受溫度的影

8、響。 一白熾燈泡銘牌顯示一白熾燈泡銘牌顯示“220V220V，100W”100W”字樣，字樣，由計算得出燈泡燈絲電阻由計算得出燈泡燈絲電阻R=484R=484 ，該阻值是工作，該阻值是工作時的電阻值還是不工作時的電阻值，兩者一樣嗎？時的電阻值還是不工作時的電阻值，兩者一樣嗎？為什么？為什么？ 答：不一樣。答：不一樣。100W100W是額定功率是額定功率, ,是燈泡正常工是燈泡正常工作時的功率作時的功率, ,所以所以484484 是工作時的電阻是工作時的電阻; ;當燈泡不當燈泡不工作時工作時, ,由于溫度低由于溫度低, ,電阻比正常工作時的電阻小，電阻比正常工作時的電阻小，所以小于所以小于484

9、484 。CCTVCCTV每周質(zhì)量報告每周質(zhì)量報告 消息引用檢驗負責人的話：消息引用檢驗負責人的話：“不合格產(chǎn)品中，大不合格產(chǎn)品中，大部分存在電阻不合格問題，主要是銅材質(zhì)量不合格，部分存在電阻不合格問題，主要是銅材質(zhì)量不合格，使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅。再一個就是銅材使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅。再一個就是銅材質(zhì)量合格，但把截面積縮小了，買質(zhì)量合格，但把截面積縮小了，買2.52.5平方（毫米）平方（毫米）的線，拿到手的線可能是的線，拿到手的線可能是1.51.5或或1.51.5多一點的，載流多一點的，載流量不夠。另一個問題是絕緣層質(zhì)量不合格，用再生量不夠。另一個問題是絕緣層質(zhì)量不合格，用再生塑

10、料制作電線外皮，電阻率達不到要求塑料制作電線外皮，電阻率達不到要求 上述講話中體現(xiàn)了那些物理原理？上述講話中體現(xiàn)了那些物理原理？金屬電阻溫度計金屬電阻溫度計(視頻視頻)a ab bh hR R2 2R R1 1電流方向電流方向材料相同材料相同厚度相同厚度相同上表面是正方形上表面是正方形兩兩個個導導體體 這兩個導體的電阻有什這兩個導體的電阻有什么樣的關(guān)系？么樣的關(guān)系？h hR R1 1 = R= R2 2 思考與討論思考與討論 例例1 1、如圖所示，如圖所示，P P為一塊均勻的半圓形合金片，為一塊均勻的半圓形合金片，將它按圖甲的方式接在將它按圖甲的方式接在A A、B B之間時，測得它的電阻之間時

11、，測得它的電阻為為R R，如果將它按圖乙的方式接在，如果將它按圖乙的方式接在A A、B B之間時，這時之間時，這時的阻值應是的阻值應是 A AR BR B2R C2R C3R D3R D4R4RUIOUOUIOUIOI A B C D A B C D 例例2 2、一個標有一個標有“220V100W”220V100W”字樣的普通燈泡，字樣的普通燈泡，加上的電壓有加上的電壓有0 0逐漸增加到逐漸增加到220V220V，在此過程中，電壓，在此過程中，電壓U U和燈泡中的電流和燈泡中的電流I I的關(guān)系可用圖線來表示。在以下的關(guān)系可用圖線來表示。在以下所示的四個圖線中，肯定不符合實際的是所示的四個圖線中

12、，肯定不符合實際的是 例例3 3、相距相距40km40km的的A A、B B兩地架兩條輸電線，如圖兩地架兩條輸電線，如圖所示。電阻共為所示。電阻共為800800，如果在，如果在A A、B B間的某處發(fā)生短間的某處發(fā)生短路，這時接在路，這時接在A A處的電壓表示數(shù)為處的電壓表示數(shù)為10V10V，電流表的示數(shù)，電流表的示數(shù)為為40mA40mA，求發(fā)生短路處距，求發(fā)生短路處距A A處有多遠？處有多遠？答案：答案：12.5km12.5km五、滑動變阻器五、滑動變阻器A AB BD DC CP P滑動變阻器的結(jié)構(gòu)滑動變阻器的結(jié)構(gòu) A A、B B是繞在絕緣棒上的電阻絲兩個端點，是繞在絕緣棒上的電阻絲兩個端

13、點，C C、D D是金屬桿的兩個端點。電阻絲上能夠與滑片是金屬桿的兩個端點。電阻絲上能夠與滑片P P接觸的接觸的地方，絕緣漆已被刮去，使滑片地方，絕緣漆已被刮去，使滑片P P能把金屬桿與電阻能把金屬桿與電阻絲連接起來。絲連接起來。 例例4 4、請判斷此滑動變阻器滑片向右移動時，請判斷此滑動變阻器滑片向右移動時，電阻值如何變化？電阻值如何變化？有效電阻有效電阻增大增大旋鈕型變阻器實物旋鈕型變阻器實物C 例例6 6、如圖電路中，電阻如圖電路中，電阻R R0 0的作用是什么？當油的作用是什么？當油箱內(nèi)的油面升高時，油量表的示數(shù)如何變化？箱內(nèi)的油面升高時，油量表的示數(shù)如何變化？R0 答：答：R R0

14、0為保護電阻，防止電路中電流過大燒壞電流表。為保護電阻，防止電路中電流過大燒壞電流表。油面升高時，油量表的示數(shù)增大。油面升高時，油量表的示數(shù)增大。滑動變阻器的兩種連接方式滑動變阻器的兩種連接方式RXRX分壓接法的優(yōu)點是：電壓變化范圍大，附加功率損耗較大。分壓接法的優(yōu)點是：電壓變化范圍大，附加功率損耗較大。限流接法的優(yōu)點是：電路連接簡便，限流接法的優(yōu)點是：電路連接簡便， 附加功率損耗較小。附加功率損耗較小。 當負載電阻當負載電阻Rx Rx 較小，變阻器總阻值較小，變阻器總阻值R R 較大較大( (是是Rx Rx 的幾倍的幾倍) )時時限流接法對電流、電壓控制作用顯著，一般用限流接法。限流接法對電

15、流、電壓控制作用顯著，一般用限流接法。當負載電阻當負載電阻Rx Rx 較大（是較大（是R R 的幾倍）時，變阻器總阻值的幾倍）時，變阻器總阻值R R 較較小，限流接法對電壓的調(diào)控作用不明顯，一般選分壓接法。小，限流接法對電壓的調(diào)控作用不明顯，一般選分壓接法。當要求電壓從當要求電壓從0 0變起，一定用分壓接法。變起，一定用分壓接法。當要求電壓變化范圍盡可能大，一定用分壓接法。當要求電壓變化范圍盡可能大，一定用分壓接法。分壓接法與限流接法的比較分壓接法與限流接法的比較下列情況必須采用分壓式下列情況必須采用分壓式若要求負載的電壓（或電流）從若要求負載的電壓（或電流）從“零零”開始變化；開始變化；或要求或要求“盡量大盡量大”的調(diào)節(jié)范圍，測多組數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)范圍，測多組數(shù)據(jù)若變阻器的最大值比用電器電阻若變阻器的最大值比用電器