内容正文:
第十六章
第3节 电阻
在生活及工程技术中,都要用到铜、铝金属材料制成的导线来传送电能(或信息)。
铁也是导体,而且价格便宜,为什么不用铁线?
想 一 想
铜质导线
发 现 不 同 导体 的 导 电 性 不 同 , 说 明 导体 对 电 流 的 导 通能 力 不 同 , 也 就 说 明 了 导体 对 电 流 的 阻 碍 作 用 不 同 ,
演示1
把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度。
接不同的导体,小灯泡的亮度发生了变化。
实验电路
实验现象
在上述实验中,接入电流表,观察电流表的示数变化,并继续观察小灯泡的亮度。
A
B
A
实验电路
实验现象
把铜丝接入电路时,电流表的示数较大,小灯泡较明亮;
把镍铬合金丝接入电路时,电流表的示数较小,小灯泡较暗。
演示2
1.在物理学中,用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用就越大。导体的电阻通常用字母R表示。
2.单位:欧姆(ohm),简称欧,符号Ω。
3.电阻的单位还有:兆欧(MΩ)
千欧(kΩ)
换算关系是:
1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω
1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω
一、电阻
一些物体的电阻值
小电珠
约10欧
白炽灯约800欧
热水壶
约50欧
电流表的内阻约0.1欧
电压表的内阻
约在几十兆欧
人体约
几千欧
4.电阻器
在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻。电路图中用符号 表示。
●电阻的大小是否跟导线的长度有关;
●电阻的大小是否跟导线的粗细有关;
●其他因素。
在材料一定的情况下,电阻的大小还和哪些因素有关?
二、探究影响电阻大小的因素
问 题
猜 想
设计实验电路
1.探究电阻与导体长度的关系
实验1:电阻是否与导体的长度有关
材料 长度
(cm) 横截面积(mm2) 电流
(A) 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金
镍铬合金
导体的电阻与长度有关。
材料、横截面积相同,导体越长,电阻越大。
实验1的结论:
2.探究电阻与导体横截面积的关系
实验2:电阻与导体横截面积是否有关
材料 长度
(cm) 横截面积
(mm2) 电流
(A) 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金
镍铬合金
导体的电阻与横截面积有关;
材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。
实验2的结论:
实验3:电阻还与温度有关
材料 温度 电流 电阻(大/小)
日光灯丝 低
日光灯丝 高
结论:在一定条件下,金属导体的电阻随温度的升高而增大。
几种超导体的临界温度
材料 铝 水银 铅 铁基超导体
温度/℃ -271.96 -269 -265.95 -218.15
某些物质在很低的温度时,电阻变成了 0 ,这种现象叫超导现象。
能够发生超导现象的物质叫超导体。
中国团队于2008年创造的记录
在其他条件相同的情况下,电阻较小的材料导电性能较强;反之,电阻较大,导电性能较弱。右图展示的是不同材料在导电性能上的排序,从上至下,材料的导电性能依次减弱。
1. 半导体
导体导电性能好,绝缘体导电性能比较差。有一些材料,例如锗、硅,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称做半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。
利用半导体材料可以制作二极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上(俗称芯片),就成了集成电路。集成电路是20世纪最重要的发明之一,现代的收音机、电视机、电话机、计算机,以及打电话用的IC卡、算账用的计算器,里面都有集成电路。
归纳与小结
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
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第二级
第三级
第四级
第五级
想一想:通常情况下为什么用铜、铝来做导线?不用铁?
查阅半导体和超导现象的资料。
(1)了解常见的半导体。
(2)了解我国对超导现象的研究及实际应用的进展。
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