選修3-1導體的電阻教學設計和 課件

1、6 6 導體的電阻導體的電阻 1.1.理解電阻定律和電阻率，能利用電阻定律進行有關理解電阻定律和電阻率，能利用電阻定律進行有關 的分析和計算的分析和計算. . 2.2.了解電阻率與溫度的關系了解電阻率與溫度的關系. . 請仔細觀察兩只燈泡的照片請仔細觀察兩只燈泡的照片, ,說出它們有哪些不同之處說出它們有哪些不同之處? ? 1.1.長度長度 L L L L越大，越大，R R越大越大 一、猜測一、猜測: :影響電阻大小的因素有哪些影響電阻大小的因素有哪些? ? 3.3.材料材料 2.2.橫截面積橫截面積 S S S S越大，越大，R R越小越小 二、理論探究和驗證二、理論探究和驗證 電阻串聯(lián)電阻

2、串聯(lián) 電阻并聯(lián)電阻并聯(lián) LR S R 1 三、實驗參考電路三、實驗參考電路 探究導體探究導體 電阻與長電阻與長 度的關系度的關系 結論結論: : 同種材料同種材料,S,S一定一定, ,電阻電阻R R與與L L成正比成正比 同種材料同種材料,L,L一定一定, ,電阻電阻R R與與S S成反比成反比 S R 1 LR 四、電阻定律四、電阻定律 1.1.內(nèi)容：內(nèi)容： 同種材料的導體同種材料的導體, ,其電阻其電阻R R與它的長度與它的長度l成正比成正比, ,與它的與它的 橫截面積橫截面積S S成反比成反比; ;導體電阻與構成它的材料有關導體電阻與構成它的材料有關. . 2.2.表達式表達式: : l

3、 R S 是比例系數(shù)，它與導體的材料有關，是比例系數(shù)，它與導體的材料有關，是一個反是一個反 映材料導電性能的物理量映材料導電性能的物理量，稱為材料的電阻率，稱為材料的電阻率. . 4.4.金屬的電阻率隨溫度的升高而增大金屬的電阻率隨溫度的升高而增大 五、電阻率五、電阻率 3.3.純金屬的電阻率小，合金的電阻率大純金屬的電阻率小，合金的電阻率大 1.1.反映材料導電性能的物理量反映材料導電性能的物理量 2.2.單位：歐姆單位：歐姆米米 mm 錳銅合金和鎳銅合金的電阻率隨溫度的變化極小，錳銅合金和鎳銅合金的電阻率隨溫度的變化極小， 利用它們的這種性質(zhì)，常用來制作標準電阻利用它們的這種性質(zhì)，常用來制

4、作標準電阻. . 六、關于電阻率大小的討論六、關于電阻率大小的討論 家庭用的導線家庭用的導線 遠距離輸電用的導線遠距離輸電用的導線 1.1.電阻率較小的材料電阻率較小的材料 導體材料導體材料 電阻率：電阻率：1010-8 -8 . .m 10m 10-6 -6 . .m m 四氟乙烯四氟乙烯 2.2.電阻率較大的材料電阻率較大的材料 絕緣體絕緣體 電阻率：電阻率：10108 8. .m 10m 1018 18 . .m m 玻璃玻璃 m mmmmm / 半導體半導體3.3.電阻率介于導體和絕緣體之間的材料電阻率介于導體和絕緣體之間的材料 電阻率：電阻率：1010-5 -5 . .m 10m 1

5、06 6. .m m 砷化鎵砷化鎵硅硅鍺鍺 電阻溫度計電阻溫度計標準電阻標準電阻 1.1.金屬電阻率隨溫度的升高而增大金屬電阻率隨溫度的升高而增大-電阻溫度計電阻溫度計 有些合金的電阻率幾乎不受溫度影響有些合金的電阻率幾乎不受溫度影響-標準電阻標準電阻 七、電阻率受溫度影響的應用七、電阻率受溫度影響的應用 金屬溫度計金屬溫度計 2.2.半導體材料的電阻率一般隨溫度的升高而減小半導體材料的電阻率一般隨溫度的升高而減小. . 熱敏電阻、光敏電阻熱敏電阻、光敏電阻 3.3.當溫度降低到一定溫度附近時，某些金屬電阻率當溫度降低到一定溫度附近時，某些金屬電阻率 突然減小到零突然減小到零超導現(xiàn)象超導現(xiàn)象

6、超導超導 R R2 2 R R1 1 電流方向電流方向 材料相同材料相同 厚度相同厚度相同 上表面是正方形上表面是正方形 兩兩 個個 導導 體體 這兩個導體的電阻有什這兩個導體的電阻有什 么樣的關系？么樣的關系？ a a h h b b h h R R1 1 = R = R2 2 思考：思考： 電流方向電流方向 1.1.有人說電阻是導體阻礙電流的性質(zhì)，電阻率是由導有人說電阻是導體阻礙電流的性質(zhì)，電阻率是由導 體的性質(zhì)決定的，所以電阻率越大，則電阻越大，對體的性質(zhì)決定的，所以電阻率越大，則電阻越大，對 嗎？為什么嗎？為什么? ? 提示：不對提示：不對 電阻率反映導體導電性能的優(yōu)劣電阻率反映導體導

7、電性能的優(yōu)劣, ,電阻率大電阻率大, , 電阻電阻 不一定大不一定大, ,由電阻定律知由電阻定律知, ,電阻大小還與電阻大小還與L L和和S S有關有關. . 2.2.一白熾燈泡銘牌顯示一白熾燈泡銘牌顯示“220V220V，100W”100W”字樣，通過計算字樣，通過計算 得出燈泡燈絲電阻得出燈泡燈絲電阻R=484R=484 ，該阻值是工作時的電阻值還，該阻值是工作時的電阻值還 是不工作時的電阻值，兩者一樣嗎？為什么？是不工作時的電阻值，兩者一樣嗎？為什么？ 提示：該阻值是工作時的電阻值，兩者不一樣提示：該阻值是工作時的電阻值，兩者不一樣 100W100W是額定功率是額定功率, ,是燈泡正常工

8、作時的功率是燈泡正常工作時的功率, ,所以所以 484484 是工作時的電阻是工作時的電阻; ;當燈泡不工作時當燈泡不工作時, ,由于溫度低由于溫度低, ,電電 阻比正常工作時的電阻小，所以電阻小于阻比正常工作時的電阻小，所以電阻小于484484 . . 3.3.金屬鉑的電阻值對溫度的高低非常金屬鉑的電阻值對溫度的高低非?！懊舾忻舾小?，下列，下列 圖線中可能表示金屬鉑電阻的是圖線中可能表示金屬鉑電阻的是（ ） B B 提示：（提示：（1 1）不等，）不等，(a)(a)又短又又短又“胖胖”,(b),(b)又長又又長又“瘦瘦”; ; （2 2）R Ra aRRb b. .若若1/41/4圓形金屬片

9、電阻為圓形金屬片電阻為R R0 0, ,則則(a)(a)為兩為兩R R0 0并并 聯(lián)聯(lián),R,Ra a= R= R0 0/2;(b)/2;(b)為兩電阻串聯(lián)為兩電阻串聯(lián), R, Rb b =2R =2R0 0, ,所以所以R Ra a:R:Rb b=1:4.=1:4. 4.4.同一半圓形金屬片，如圖所示，同一半圓形金屬片，如圖所示， 從不同方向測量其電阻從不同方向測量其電阻 (1)R(1)Ra a、R Rb b是否相等？是否相等？ (2)(2)如果不等，如果不等，R Ra a、R Rb b誰大？誰大？ R Ra a、R Rb b比值是多少？比值是多少？ 5.5.兩根完全相同的金屬裸導線兩根完全相

10、同的金屬裸導線, ,如果把其中一根均勻如果把其中一根均勻 拉長到原來的拉長到原來的2 2倍倍, ,把另一根對折后絞和起來把另一根對折后絞和起來, ,然后給它然后給它 們分別加上相同的電壓們分別加上相同的電壓, ,則在同一時間內(nèi)則在同一時間內(nèi), ,通過它們通過它們 的電量之比為的電量之比為( )( ) A.1:4 B.1:8 C.1:16 D.16:1A.1:4 B.1:8 C.1:16 D.16:1 C C 6.6.如圖所示如圖所示, ,均勻的長方形薄片合金電阻板均勻的長方形薄片合金電阻板abcd,ababcd,ab邊長邊長 為為L L1 1，adad邊長為邊長為L L2 2, ,當端點當端點1 1、2 2或或3 3、4 4接入電路時接入電路時,R,R12 12:R :R34 34是 是 ( ) ( ) A.LA.L1 1:L:L2 2 B. B. L L2 2:L:L1 1 C.1:1 D.L C.1:1 D.L1 12 2:L:L2 22 2 D D 1 1 2 2 3 3 4 4 a ab