内容正文:
§11.2 导体的电阻
电阻
②定义式:
①物理意义:反映了导体对电流的阻碍作用。
③单位:
欧姆
,符号Ω
Ω
Ω
1kΩ
1MΩ
欧姆
注意:R只跟导体本身性质有关,与导体中的电流和导体两端的电压无关。
图中不同导体U-I图象的倾斜程度不同,表明不同导体的R值不同。那是谁的电阻大呢?
RA>RB
I
U
O
A
B
)α
斜率:k=tanα=
思考:
O
I
U
A
B
C
D
RA>RB=RC>RD
例1:某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点,得到了图中A、B、C、D四个点。请比较这四个电阻值的大小。
图线与横轴(电流)的夹角越大电阻越大
课堂练习
1、内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比.
2、公式:
二
欧姆定律
3、适用条件:金属、电解液等。
气体导电、半导体导电不适用
实验表明:
1)电阻R的大小由导体本身决定,与电压和电流无关。
2)R=U/I只是提供了一种测电阻的方法:伏安法
问题:那么,电阻R与导体本身的哪些因素有关呢?
a 和 b :长度L不同
探究方案
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
探究结论
同种材料,S一定,电阻R与L成正比
同种材料,L一定,电阻与S 成反比
材料不同,R不同
7
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结论:
三、电阻定律
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.
k由导体材料决定,与l、S无关,用 表示
电阻率():反映材料导电性能好坏的物理量.
计算式:
由材料和温度决定,与l、S无关!
单位:欧·米( )
a
b
h
R2
R1
电流方向
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
h
R1 = R2
这样在制造电路元件时,有利于电路元件的微型化.
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第二级
第三级
第四级
第五级
若把这根导线均匀拉长为三倍,其电阻是原来的多少倍?
例2、一段均匀导线对折两次后并联在一起,测得其电阻为0.5 Ω,导线原来的电阻多大?
9倍
8Ω
解:由
得导体原来的电阻为
ρ(Ω·m) 0℃ 20℃ 100℃
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
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
几种材料在不同温度下的电阻率
电阻率与温度关系:
(1)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大
(3)某些合金的电阻率随温度不变。
(2)金属的电阻率随温度的升高而增大.
超导现象 :当温度降低到某一数值时,某些材料的电阻突然减小到零,这种现象叫做超导现象。
处于这种状态的物体叫做超导体。
1987年,华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出钇—钡—铜—氧系材料,超导转变温度提高到90 K (-183.15 °C).
『判一判』
(1)导体的长度越大,电阻越大。( )
(2)金属的电阻率由材料和温度决定。( )
(3)导体的电阻由电压和电流决定。( )
(4)导体的电阻率由导体的长度和横截面积决定。( )
(5)电阻率是反映材料导电性能的物理量,电阻反映了导体对电流的阻碍作用。( )
×
√
×
×
√
A
四、伏安特性曲线
在实际应用中,常用横坐标表示电压U,纵坐标表示电流I,这样画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。
伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元件;
伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。
线性元件
非线性元件
【例题4】(多选)如图所示,为某一金属导体的伏安特性曲线,由图像可知( )
A.该导体的电阻随电压的升高而增大
B.该导体的电阻随电压的升高而减小
C.导体两端电压为2 V时,电阻为0.5 Ω
D.导体两端电压为2 V时,电阻为1 Ω
AD
提示:I-U图像是曲线时,导体某状态的电阻等于图线上点A(UA,IA)与坐标原点连线的斜率的倒数,而不等于该点切线斜率的倒数.
Lavf58.29.100
$$