1、11.2导体中的电阻横县百合完全中学:韦衍虎18276143537问题导入 为了减小输电线上电能的损耗,人们尽量把输电线做得粗一点,这是因为导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。 那么,它们之间的定量关系是怎样的呢?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。SRAVAIUOAB过原点的直线电路图IUR=不变电阻定义式:物理意义:反映了导体对电流的阻碍作用。IUR 单位:欧姆,符号AV,kM 310610欧姆欧姆注意: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?AAIUBB
2、IU方法:比较夹角的大小=RARARBIUOAB)斜率:tan=RB斜率:tan=在导体U-I图象中,斜率反映了导体电阻的大小。思考:OIUABCDRARB=RCRD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。RIUtan图线与横轴(电流)的夹角越大电阻越大课堂练习二、影响导体电阻的因素与长度L有关与横截面s有关与材料有关实 验研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系控制变量法abcd材料同,S同,L不同 材料同,L同,S不同 L同,s同,材料不同 结论:导体电阻和长度成正比;与横
3、截面积成反比;还和材料有关!abcd三、导体的电阻率 同种材料的导体,其电阻R跟它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比;导体的电阻还与构成它的材料有关。(决定式 )理解:r r 为比例系数,与材料有关,叫电阻率。纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。 制作导线用的材料一般是铜,slRr一般情况下,可以认为导线电阻为0。L为导体长度,S 为导体横截面积。abcI1I2当通电流 I2,导体长度为 c,横截面积为 ab当通电流 I1,导体长度为 a,横截面积为 bcslRr 表格在列出几种材料的电阻率时,标注了温度是20,这可能说明了什么?有些合金几乎不受温度变化影响。 标准电阻 电阻率还会受到温度的
4、影响。演 示电阻率与温度的关系 用酒精灯给灯丝加热,发现小灯泡变暗。这说明温度升高,灯丝的电阻率变大了。金属的电阻率随温度的升高而增大 已知铂丝的电阻随温度的变化情况,测出铂丝的电阻就可以知道温度。 金属测温计 超导现象赵忠贤当温度降低时,导体的电阻率将会减小到零。年份材料超导临界温度1911年发现超导现象-249.951986年铜的氧化物-229.151987年钇钡铜氧系材料-183.15 在超导材料形成回路中,电流就将无损耗地持续下去。所以超导材料在发电、输电等方面都会有非常广泛的应用前景。拓展学习UI OBAIU 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
5、作导体的伏安特性曲线。伏安特性曲线线性元件非线性元件例题2:判断(1)通过导体的电流越大,则导体的电阻越小。( )(2)通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。( )(3)由 知,电阻与其两端的电压成正比,与通过的电流成反比。( )(4)导体的长度越大,电阻越大。( )课堂练习解题提示: 是定义式,不存在比例关系。IUR IUR 例3:如图一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R,则样品的电阻率是多少?电流沿CD方向时样品的电阻是多少?课堂练习解: AB方向的长度l为a,横截面积S为bc,所以bcaslRrr得abcRr同理:CD方向的长度l为b,横截面积S为ac,所以22abRacbabcRslRr课堂小结一、电阻物理意义:反映了导体对电流的阻碍作用。定义式:IUR 单位: 欧姆 ,符号kM 310610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。二、影响导体电阻的因素导体的电阻与它的长度、横截面积及它的材料、温度等因素有关系。三、导体的电阻率 同种材料的导体,其电阻R跟它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比;导体的电阻还与构成它的材料有关。(决定式 )r r 为比例系数,与材料有关,叫电阻率。slRr一般情况下,可以认为导线电阻为0。课堂小结L为导体长度,S 为导体横截面积。