第十一章

電路及其應(yīng)用第2節(jié)導(dǎo)體的電阻電阻反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用導(dǎo)體兩端的電壓U與通過(guò)導(dǎo)體的電流I的比值單位：歐姆（Ω）導(dǎo)體A、B的U-I圖像U-I圖像中，斜率反映導(dǎo)體電阻的大小測(cè)量的方法：伏安法等（比值定義式）

如何定義不同導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用？AVRS猜想：溫度……影響導(dǎo)體電阻的因素材料如何進(jìn)行定量研究呢導(dǎo)體的長(zhǎng)度導(dǎo)體的橫截面積當(dāng)有多個(gè)影響因素時(shí)，采用什么方法研究？控制變量法實(shí)驗(yàn)裝置的巧妙之處：

利用串聯(lián)電路分壓，由電壓表示數(shù)的大小，便可知電阻的大小。導(dǎo)體長(zhǎng)度（m）橫截面積（mm2）材料aL鎳鉻絲SdLS鎳鉻絲cL4S鎳鉻絲b2LS康銅絲實(shí)驗(yàn)：研究影響導(dǎo)體電阻的因素實(shí)驗(yàn)裝置aVVVVbcd結(jié)論：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；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。實(shí)驗(yàn)：研究影響導(dǎo)體電阻的因素如何理論推導(dǎo)導(dǎo)體的長(zhǎng)度與電阻成正比關(guān)系？一根長(zhǎng)導(dǎo)體可看成是由多根橫截面積和長(zhǎng)度相同的導(dǎo)體串聯(lián)而成。如何理論推導(dǎo)導(dǎo)體的橫截面積與電阻成反比關(guān)系？一根粗導(dǎo)體可看成由多根橫截面積和長(zhǎng)度相同的導(dǎo)體并聯(lián)而成。電阻定律內(nèi)容表達(dá)式

電阻率橫截面積在溫度一定時(shí)，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;導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。長(zhǎng)度

適用條件：溫度一定，粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體，或濃度均勻的電解液。lS例1如圖甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q間加上電壓后，其U－I圖線如圖乙所示，當(dāng)U＝10V時(shí)，電解液的電阻率ρ是多少？解析由題圖乙可求得U＝10V時(shí)，由題圖甲可知電解液長(zhǎng)為l＝a＝1m，橫截面積為S＝bc＝0.02m2，易錯(cuò)點(diǎn)電阻等于圖線上該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率，而不等于該點(diǎn)切線斜率。與的比較總結(jié)公式意義作用使用范圍聯(lián)系電阻的定義式，R與U、I無(wú)關(guān)電阻的決定式提供了測(cè)定電阻的一種方法：伏安法純電阻元件適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解液、等離子體導(dǎo)體的電阻取決于導(dǎo)體本身的材料、長(zhǎng)度和橫截面積，而不是U和I提供了測(cè)定電阻率的一種方法：R1=R2ahR1電流方向bR2h

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,只要保證厚度足夠即可，有利于電路元件的微型化。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?

想一想導(dǎo)體的電阻率(

)反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量

由材料和溫度決定,與l、S無(wú)關(guān)!單位:歐·米()純金屬的電阻率小合金的電阻率大材料銀銅鋁鎢材料鐵錳銅合金鎳銅合金鎳鉻合金Ω·m

(Ω·m)(Ω·m)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T變化標(biāo)準(zhǔn)電阻電阻溫度計(jì)超導(dǎo)體：某些材料降到一定溫度時(shí)ρ=0R=0導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，可通過(guò)摻雜微量雜質(zhì)使電阻率急劇變化，具有可控性

演示：電阻率與溫度的關(guān)系導(dǎo)體的電阻率(

)金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增加ρ<10–6

W

m的物體叫做導(dǎo)體。ρ>105

W

m的物體叫做絕緣體。

例2解析關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說(shuō)法中，正確的是(

)A．由

可知，導(dǎo)體的電阻跟兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比B．由

可知，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度l、電阻率ρ成正比，與橫截面積S成反比C．將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來(lái)的二分之一D．將一根電阻絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)4倍，則電阻絲的電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍B電阻決定式：電阻率（）由材料和溫度決定

將一根電阻絲均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的4倍，則截面積變?yōu)樵瓉?lái)的

，由公式

知電阻絲的電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。電阻定義式：電阻（

）與電阻率（）的比較總結(jié)物理量意義決定因素單位聯(lián)系電阻（

）電阻率（）反映材料導(dǎo)電性能，ρ越大,導(dǎo)電性能越差反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙性能，電阻越大對(duì)電流的阻礙作用越大材料、溫度長(zhǎng)度、橫截面積、電阻率歐·米(Ω·m)歐(Ω)ρ大,R不一定大;R大,ρ不一定大解析練習(xí)1.一段均勻?qū)Ь€對(duì)折一次后并聯(lián)在一起，測(cè)得其電阻為0.5Ω，導(dǎo)線原來(lái)的電阻多大？若把這根導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的兩倍，其電阻是原來(lái)的多少倍？設(shè)導(dǎo)線原阻值為R0，長(zhǎng)度為l0,橫截面積為S0；導(dǎo)線對(duì)折一次后并聯(lián)在一起阻值為R1，長(zhǎng)度為l1,橫截面積為S1；導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的兩倍阻值為R2，長(zhǎng)度為l2,橫截面積為S2。依題意，有練習(xí)2.(多選)如圖所示,為某一金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線，由圖像可知()A.該導(dǎo)體的電阻隨電壓的升高而增大B.該導(dǎo)體的電阻隨電壓的升高而減小C.導(dǎo)體兩端電壓為2V時(shí)，電阻為0.5ΩD.導(dǎo)體兩端電壓為2V時(shí)，電阻為1Ω解析

某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)表示電阻，故可知U＝2V時(shí)，R＝1Ω，且導(dǎo)體電阻隨電壓升高而增大，故A、D正確。電阻定義式：

AD兩種圖像IUOBAIUOBAk=R

在導(dǎo)體的U-I圖像中，斜率反映了導(dǎo)體電阻的大小。在導(dǎo)體的I-U圖像中，斜率反映了導(dǎo)體電阻的大小的倒數(shù)。U-I圖線I-U圖線伏安特性曲線他們的圖線可不可以是曲線呢？若是曲線又反映了什么特點(diǎn)？伏安特性曲線在實(shí)際應(yīng)用中，常用橫坐標(biāo)表示電壓U，縱坐標(biāo)表示電流I，這樣畫(huà)出的I-U圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線。伏安特性曲線是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件叫做線