内容正文:
11.2 导体的电阻
物 理
思考与讨论
输电材料
如何使导体的电阻趋近于0?
11.2 导体的电阻
学习目标
1. 理解电阻的定义,能根据I-U图像或U-I图像求导体的电阻.
2. 通过探究影响导体电阻的因素,体会控制变量法.
3. 理解电阻定律,知道影响电阻率大小的因素,初步了解超导现象.
11.2 导体的电阻
一、电阻
选取一个导体,研究导体两端的电压随导体中的电流的变化情况。
V
A
S
思考1.测得多组数据得到I随U变化,如何找它们的关系呢?
思考2.若换一个电阻实验呢?
思考3.根据图像,能反映那些信息?
1.金属导体的U-I图像是一条过原点的直线。
2.同一个导体,不管电流、电压怎样变化,
电压跟电流之比都是一个常量。
3.不同导体,相同电压,比值大的导体,I小。
反映了导体对电流的阻碍作用,是导体本身属性。
11.2 导体的电阻
一、电阻
能不能说R与U成正比?
⑴定义:
导体两端的电压U与通过导体的电流 I 的比值。
(R只与导体本身性质有关)
3.单位:
国际单位制中 欧姆(Ω)
4.物理意义:
反映导体对电流的阻碍作用。
2.定义式:
R
11.2 导体的电阻
二、欧姆定律
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:
3.适用范围:
适用:
不适用:
金属导体和电解液导电。
非纯电阻电路,气态导体、半导体等。
11.2 导体的电阻
二、欧姆定律
电流公式
公式 物理意义 适用范围
定义式
微观表达式
决定式
一切电荷定向移动
稳恒、均匀导体
金属、电解液
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三、影响导体电阻的因素
猜想: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,那么导体的电阻R到底由哪些因素决定呢?
①导体长度l
②横截面积S
③材料
思考1.电阻与多个物理量有关,用什么方法来研究呢?
①控制S与材料不变,探究R与l关系
②控制l与材料不变,探究R与S关系
③控制l与S不变,探究R与材料关系
思考2.怎么改变这些物理量呢?
3.当l、S、材料其中一个变化,如何判断R怎么变化?
实验方案
横截面积S
长度l
材料
11.2 导体的电阻
三、影响导体电阻的因素
①控制S与材料不变,探究R与l关系
R∝l
11.2 导体的电阻
三、影响导体电阻的因素
②控制l与材料不变,探究R与S关系
R∝
11.2 导体的电阻
三、影响导体电阻的因素
③控制l与S不变,探究R与材料关系
R与材料有关
11.2 导体的电阻
三、影响导体电阻的因素
ρ越小导电性越强
R∝l
R∝
R与材料有关
思考1.改变材料后为什么R会变化呢?
电阻率ρ反映材料导电性能强弱的物理量
单位:欧姆·米(Ω·m)
①ρ电阻率
③S导体横截面积
②l导线长度
a
b
c
例1.长方体铜块,长、宽、高分别为a、b、c,使电流沿I1、I2两个方向通过该铜块,两次铜块的电阻相等吗?
I1
I2
R∝ρ
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三、影响导体电阻的因素
电阻温度计
标准电阻
思考1.改变材料后为什么R会变化呢?
①ρ电阻率
③S导体横截面积
②l导线长度
①纯金属ρ较小,合金ρ较大
电阻率特点:
思考2.电阻率有什么特点呢?
②金属的T↑ρ↑
③有些合金ρ不受温度影响
一些金属在温度特别低时R可以降到0——超导现象
思考3.为什么要标温度?
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三、影响导体电阻的因素
意义 决定式 定义式
理解 说明导体的电阻由ρ、l、S决定,即与l成正比,与S成反比 提供了一种测电阻的方法
——伏安法.不能认为R与U成正比,与I成反比
适用范围 任何导体 金属导体、电解质溶液
联系 导体的电阻取决于导体本身的材料、
长度和横截面积,而不是U和I
两种求R方法的比较
11.2 导体的电阻
三、影响导体电阻的因素
例:如图,A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为2∶1,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体A与B( )
A.电阻率之比为2∶1
B.电阻之比为4∶1
C.串联在电路中,两端的电压之比为1∶1
D.串联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为2∶1
在制造电路元件时可将其表面积做得很小,只要保证厚度即可,利于元件微型化.
C
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课堂小结
电
阻
欧姆
定律
电
阻
率
应用:电阻温度计、标准电阻、超导体
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.
11.2 导体的电阻
1.下列关于电阻率说法正确的是( )
A.电阻率与导体的长度l和横截面积S有关
B.电阻率表征了材料导电能力的强弱,由导体的材料决定
C.电阻率大的导体,电阻一定大
D.有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响,可以用来制成电阻温度计
B
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2.(多选)小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系,当在该电阻两端加U=20V的电压时,通过该电阻的电流为I=5A。下列说法正确的是( )
A.该电阻的阻值为4Ω
B.如果仅将电压升高到30V,则通过的电流为6A
C.如果仅将电阻换为阻值为10Ω的定值电阻,则通过的电流应为2A
D.当电阻两端不加电压时,定值电阻的阻值应为零
AC
11.2 导体的电阻
3.某电子元件通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,下列说法中正确的是( )
A.随着所加电压的增大,该元件的电阻减少
B.对应P点,该元件的电阻为
C.对应P点,该元件的电阻为
D.该元件为非线性元件,欧姆定律不满足,所以不能用公式R= 求电阻
B
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谢谢!
11.2 导体的电阻
Lavf58.20.100
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