新人教高中物理必修第三册课件11.2导体的电阻
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1、第 节 2 导体的电阻导体的电阻 学习目标 1.体会物理概念及规律的建立过程,理解电阻的定义。 2.通过实验探究,了解金属导体的电阻不材料、长度和横截面积的定量关系,体会物理学中控制 变量的研究方法。 3.观察实验现象,对数据迚行分析思考,了解电阻率的物理意义及其不温度的关系。通过查找资 料、交流讨论,初步了解超导现象及其应用。 4.设计实验探究影响导体电阻的因素,同时学习电流表的内外接、滑动变阻器分压及限流接法对 电路的影响。 5.能由伏安特性曲线分析丌同导体的导电性能的区别,体会电阻率在科技、生活中的应用。 导体两端的电压不通过导体的电流大小的比值。 (3)公式: (4)单位: (2)物理
2、意义: (1)定义: 兆欧( M ) 常用单位:千欧( k ) 国际单位制中 欧姆() 反映了导体对电流的阻碍作用 I U R I U 一、电 阻 (R只不导体本身性质有关) 思考:影响电阻大小的因素有思考:影响电阻大小的因素有哪些哪些 与长度有关与长度有关 观察 与粗细有关 影响电阻大小的因素有哪些影响电阻大小的因素有哪些? 与材料有关 观察 二、影响导体电阻的因素 控制变量法控制变量法 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 1.实验方案 2.实验电路 b与a长度不同;c与a横截面积不同;d与a材料不同 (1)研究导体电阻与导体长度的
3、关系 (2)研究导体电阻与导体横截面积的关系 (3)研究导体的电阻与导体材料的关系 测出a、b两端电压和a、b的长度发现: lR l l R R u u b a b a b a 测出a、c两端电压和a、b的截面积发现: S R S S R R u u a c c a c a 1 测出a、d两端电压发现:材料不同则电阻不同 3.实验研究 (1)分析导体电阻与它的长度的关系 结论1: 在横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻与长度成正比。 R1 L1 11 l l R R 所以 L R n个 1 nll 因为 1 nRR 4.推理分析 所以 S S R R 1 1 结论2: 在长度、材料相同的条件
4、下,导体的电阻与横截面积成反比. R1 S1 S n个 R (2)研究导体电阻与它的横截面积的关系 n R R 1 因为 1 nSS 1.导体的电阻: 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: S l R 三、导体的电阻率 1公式公式 R l S中各物理量的意义 中各物理量的意义 (1) 表示材料的电阻率,与材料和温度有关。表示材料的电阻率,与材料和温度有关。 (2)l 表示沿电流方向导体的长度。表示沿电流方向导体的长度。 (3)S 表示垂直于电流方向导体的横截面积。表示垂直于电流方向导体的横截面积。 如图所示,一长方体导
5、体若通过电流如图所示,一长方体导体若通过电流 I1,则长,则长 度为度为 a,截面积为,截面积为 bc;若通过电流;若通过电流 I2,则长度为,则长度为 c, 横截面积为横截面积为 ab。 3、电阻率 (1)物理意义:反映材料导电性能的物理量 (3)单位:欧姆米(m ) (2)计算表达式: l RS (4)电阻率不温度的关系: 金属电阻率随温度升高而增大。应用:电阻温度计。 半导体的电阻率随温度的升高而减小。应用:热敏电阻,光敏电阻 部分合金如锰铜、镍铜电阻率几乎丌受温度的影响。应用:标准电阻。 超导体:某些材料当温度降低到一定温度时,电阻率为零。 拓展:几种导体材料的电阻率 5.010-7
6、5.010-7 5.010-7 镍铜合金 4.410-7 4.410-7 4.410-7 锰铜合金 1.4410-7 1.010-7 0.8910-7 铁 7.1010-8 5.310-8 4.8510-8 钨 3.8010-8 2.910-8 2.6710-8 铝 2.0710-8 1.710-8 1.4310-8 铜 2.0710-8 1.610-8 1.4810-8 银 100 (m) 20 (m) 0 (m) 电 温度 材料 阻 率 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? 答:
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