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高中物理 导体的电阻


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导体的电阻

1.理解电阻定律和电阻率,能利用电阻定律进行有关

的分析和计算.
2.了解电阻率与温度的关系.

请仔细观察两只灯泡的照片,说出它们有哪些不同之处?

一、猜测:影响电阻大小的因素有哪些?

1.长度 L L越大,R越大

r />
2.横截面积 S

S越大,R越小

3.材料

二、理论探究和验证
电阻串联

R?L

电阻并联

1 R? S

三、实验参考电路

探究导体 电阻与长 度的关系

结论:
同种材料,S一定,电阻R与L成正比

R?L
同种材料,L一定,电阻R与S成反比

1 R? S

四、电阻定律
1.内容:

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:

l R?? S

?是比例系数,它与导体的材料有关,是一个反
映材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率.

五、电阻率
1.反映材料导电性能的物理量 2.单位:欧姆·米 Ω ·m

3.纯金属的电阻率小,合金的电阻率大
4.金属的电阻率随温度的升高而增大 锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度的变化极小, 利用它们的这种性质,常用来制作标准电阻.

六、关于电阻率大小的讨论
1.电阻率较小的材料 —— 导体材料

电阻率:10-8Ω .m ——10-6Ω .m 家庭用的导线

远距离输电用的导线

2.电阻率较大的材料

—— 绝缘体

电阻率:108Ω .m ——1018Ω .m

玻璃

四氟乙烯

m


mm

Ω


3.电阻率介于导体和绝缘体之间的材料 ——半导体 电阻率:10-5Ω .m ——106Ω .m



砷化镓



七、电阻率受温度影响的应用
1.金属电阻率随温度的升高而增大---电阻温度计

有些合金的电阻率几乎不受温度影响---标准电阻

电阻温度计

标准电阻

金属温度计

2.半导体材料的电阻率一般随温度的升高而减小.
热敏电阻、光敏电阻

3.当温度降低到一定温度附近时,某些金属电阻率 突然减小到零——超导现象

超导

思考:

电流方向

材料相同 两 个 导 体
厚度相同 上表面是正方形

R1 a h 电流方向 R2

这两个导体的电阻有什

么样的关系?
R1 = R 2

b h

1.有人说电阻是导体阻碍电流的性质,电阻率是由导 体的性质决定的,所以电阻率越大,则电阻越大,对 吗?为什么? 提示:不对

电阻率反映导体导电性能的优劣,电阻率大, 电阻
不一定大,由电阻定律知,电阻大小还与L和S有关.

2.一白炽灯泡铭牌显示“220V,100W”字样,通过计算
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? 提示:该阻值是工作时的电阻值,两者不一样 100W是额定功率,是灯泡正常工作时的功率,所以

484?是工作时的电阻;当灯泡不工作时,由于温度低,电
阻比正常工作时的电阻小,所以电阻小于484?.

3.金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”,下列
U-I图线中可能表示金属铂电阻的是( B )

4.同一半圆形金属片,如图所示,
从不同方向测量其电阻 (1)Ra、Rb是否相等? (2)如果不等,Ra、Rb谁大? Ra、Rb比值是多少? 提示:(1)不等,(a)又短又“胖”,(b)又长又“瘦”; (2)Ra<Rb.若1/4圆形金属片电阻为R0,则(a)为两R0并 联,Ra= R0/2;(b)为两电阻串联, Rb =2R0,所以Ra:Rb=1:4.

5.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中一根均匀 拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞和起来,然后给它 们分别加上相同的电压,则在同一时间内,通过它们 的电量之比为( C )

A.1:4

B.1:8

C.1:16

D.16:1

6.如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab边长 为L1,ad边长为L2,当端点1、2或3、4接入电路时,R12:R34是 ( D )

A.L1:L2

B. L2:L1
a 1 d

C.1:1 3
b

D.L12:L22

2
c 4

1.探究影响电阻大小的因素,电阻定律的内容以及
表达式. 2.电阻率的物理意义和决定因素. 3.超导现象的简单介绍.

我们在上路的时候,一定要带上三件法宝:
健壮的身体.丰富的知识和足够的

勇气.


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