《導體的電阻》一.電阻選取一個導體，研究導體兩端的電壓隨導體中的電流的變化情況。VASR實驗:實驗數(shù)據(jù):換用不同的導體,重復上述實驗,記錄數(shù)據(jù)。通過導體的電流I/A00.100.200.300.400.50導體A兩端的電壓U/V00.631.251.872.493.00導體B兩端的電壓U/V00.901.802.603.54.6作出兩個金屬導體的U-I圖像。AB

I/A

U/V

金屬導體的U-I圖像是一條過原點的直線。同一個導體，不管電流、電壓怎樣變化，電壓跟電流之比都是一個常量，這個結(jié)論可以寫成R是一個只跟導體本身性質(zhì)有關(guān)而與通過的電流無關(guān)的物理量。圖中不同導體U-I圖像的傾斜程度不同，表明不同導體的R值不同。R的值反映了導體對電流的阻礙作用，所以，物理學中就把它叫作導體的電阻。想一想：導體的電阻是一個只跟導體本身性質(zhì)有關(guān)而與通過的電流無關(guān)的物理量。導體的電阻到底與導體的哪些因素有關(guān)呢？二.實驗探究：影響導體電阻的因素通過實驗可以得到：導體的電阻與導體的長度成正比；導體的電阻與導體的橫截面積成反比；導體的電阻與材料有關(guān)。寫成表達式：三.導體的電阻率進一步實驗會發(fā)現(xiàn)，同種材料的導體，式中的ρ是不變的，不同種材料的導體ρ一般不同。這說明ρ表征了導體材料的某種特性。ρ叫作這種材料的電阻率。通過公式推導，我們可以得到電阻率的表達形式，可以寫成：電阻率的單位可以用Ω˙m表示。幾種不同的導體材料在20oC的電阻率：四.金屬電阻率與溫度的關(guān)系有些合金，如錳銅合金和鎳銅合金，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作標準電阻。很多金屬的電阻率往往隨溫度的變化而變化。演示實驗：電阻率與溫度的關(guān)系演示：金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。電阻溫度計就是利用金屬的電阻隨溫度變化的規(guī)律而制成的。精密的電阻溫度計是用鉑做的。已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測出鉑絲的電阻就可以知道溫度。當溫度降低時，導體的電阻率將會減小。1911年，科學家發(fā)現(xiàn)一些金屬在溫度特別低時，電阻可以降到0。這種現(xiàn)象叫作超導現(xiàn)象。若用超導材料形成回路，一旦回路中有了電流，電流就將無損耗地持續(xù)下去。根據(jù)這一特點，超導材料在發(fā)電、輸電等方面都會有非常廣泛的應用前景。拓展學習：伏安特性曲線在實際應用中，常用橫坐標表示電壓U，縱坐標表示電流I，這樣畫出的I-U圖像叫作導體的伏安特性曲線。對于金屬導體，在溫度沒有顯著變化時，電阻幾乎是不變的，它的伏安特性曲線是一條過原點的直線，具有這種伏安特性的電學元件叫作線性元件。實驗表明，歐姆定律對氣態(tài)導體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導體元件并不適用。也就是說，在這些情況下電流與電壓不成正比，這類電學元件叫作非線性元件。描繪二極管的伏安特性曲線。小結(jié)電路電源