第六節(jié)導(dǎo)體的電阻

第6節(jié)：導(dǎo)體的電阻恒定電流第二章選修3—1知識(shí)回顧：電阻

電阻（R）:

表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的大小.

定義式：IUR=電阻:單位（Ω）取決于導(dǎo)體本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn):與U、I無(wú)關(guān)。導(dǎo)體的電阻R與加在導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體中的電流I成反比，這種說(shuō)法對(duì)嗎？”問(wèn)題：影響導(dǎo)體電阻大小的因素有那些？與長(zhǎng)度有關(guān)與橫截面積有關(guān)與材料有關(guān)猜想：電阻R與導(dǎo)線長(zhǎng)度L間的定量關(guān)系可能會(huì)是怎樣的？電阻R與導(dǎo)線橫截面積S間的定量關(guān)系可能會(huì)是怎樣的？實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)方法的討論1.同種材料，S一定，探究電阻R與L的關(guān)系2.同種材料，L一定，探究電阻R與S的關(guān)系3.不同材料，S、L一定，探究R與材料的關(guān)系實(shí)驗(yàn)方法--------控制變量法V1V2炭鋼絲S2L鎳鉻絲SL鎳鉻絲S2L鎳鉻絲2S2L實(shí)驗(yàn)結(jié)論:綜上所述，有：這樣的關(guān)系具有普遍意義嗎？同種材料，S一定，電阻R與L成正比R∝L同種材料，L一定，電阻與S成反比理論探究L1、R1L1、R1L1、R1L1、R1

1.導(dǎo)體的電阻R與長(zhǎng)度L的關(guān)系（提示從串并聯(lián)知識(shí)去考慮）討論：123nS0R0R=R0/nnS0

2.導(dǎo)體的電阻R與橫截面積S的關(guān)系同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長(zhǎng)度L成正比,與它的橫截面積S成反比。數(shù)學(xué)表達(dá)式：得出結(jié)論:比例系數(shù)k

有何意義？思考：一、導(dǎo)體的電阻

電阻定律:

溫度不變時(shí)，同種材料導(dǎo)體的電阻跟它的長(zhǎng)度成正比，跟它的橫截面積成反比。公式：（電阻的決定式）SLRr=理解：L導(dǎo)體長(zhǎng)度S導(dǎo)體橫截面積abcI1I2

電阻率:

①物理意義：反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性．②電阻率與溫度的關(guān)系……■幾種導(dǎo)體材料的電阻率5.0×10-75.0×10-75.0×10-7鎳銅合金4.4×10-74.4×10-74.4×10-7錳銅合金1.44×10-71.0×10-70.89×10-7鐵7.10×10-85.3×10-84.85×10-8鎢3.80×10-82.9×10-82.67×10-8鋁2.07×10-81.7×10-81.43×10-8銅2.07×10-81.6×10-81.48×10-8銀100℃(Ω?m)20℃(Ω?m)0℃(Ω?m)溫度阻率材料電

觀察：你能從上表中能得出哪些信息：1、________________________________2、________________________________3、________________________________不同材料的導(dǎo)體電阻率不同。純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大。金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增加。錳銅合金、鎳銅合金，電阻率幾乎不受溫度影響2、電阻率與溫度的關(guān)系金屬：T半導(dǎo)體：T熱敏電阻

光敏電阻合金：有些幾乎不隨溫度變化標(biāo)準(zhǔn)電阻超導(dǎo)體:某些材料當(dāng)溫度降低到一定溫度時(shí)=0R=0半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能具有可控性1、純金屬的電阻率小，合金的電阻率大電阻率()電阻溫度計(jì)思考與討論：

R1和R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R2的尺寸比R1小很多。通過(guò)兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，這兩個(gè)導(dǎo)體的電阻有什么關(guān)系？你認(rèn)為這種關(guān)系對(duì)電路元件的微型化有什么意義？ahR1電流方向bR2hR1=R2

由此可知導(dǎo)體的電阻與表面積無(wú)關(guān)，只與導(dǎo)體的厚度有關(guān).這樣在制造電路元件時(shí),可以將其表面積做得很小,而不增大電阻,只要保證厚度不變即可,有利于電路元件的微型化.【針對(duì)訓(xùn)練1】關(guān)于電阻率的說(shuō)法正確的是（）A．電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)B．電阻率與導(dǎo)體的材料有關(guān)C．電阻率與導(dǎo)體的形狀有關(guān)D．電阻率與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)

【解析】電阻率反映了材料對(duì)電流的阻礙作用，在數(shù)值上等于用這種材料制成的單位長(zhǎng)度，單位橫截面積的導(dǎo)線的電阻值．導(dǎo)體的電阻率r是導(dǎo)體本身的特性，由導(dǎo)體的材料、環(huán)境溫度決定，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、形狀無(wú)關(guān)．B【針對(duì)訓(xùn)練2】溫度能明顯地影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，圖中所示的圖線分別為某金屬導(dǎo)體和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的關(guān)系曲線，則（）A．圖線1反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化關(guān)系B．圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化關(guān)系C．圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化關(guān)系D．圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化關(guān)系

【解析】金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的升高而減小，故選項(xiàng)C、D正確．CD【針對(duì)訓(xùn)練3】一根粗細(xì)均勻的金屬裸導(dǎo)線，若把它均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的3倍，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？若將它截成等長(zhǎng)的三段再絞合成一根，它的電阻變?yōu)樵瓉?lái)的多少？(設(shè)拉長(zhǎng)與絞合時(shí)溫度不變)

【解析】金屬原來(lái)的電阻為R＝ρL/S，拉長(zhǎng)后長(zhǎng)度變?yōu)?L，因體積V＝SL不變，所以導(dǎo)線橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的1/3，即S/3，故拉長(zhǎng)為原來(lái)的3倍后，電阻R′＝ρ3L/(S/3)＝9ρL/S＝9R.

同理，三段絞合后，長(zhǎng)度為L(zhǎng)/3，橫截面積為3S，電阻R″＝ρ(L/3)/3S＝ρL/9S＝R/9.【針對(duì)訓(xùn)練4】現(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料，接成如圖所示(a)(b)兩種形式，則兩種接法的電阻之比Ra∶Rb為（）A．1∶1B