第十一章

電路及其應(yīng)用第2節(jié)

導(dǎo)體的電阻1.了解電阻的定義式及電阻的意義2.了解金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長度和橫截面積的定量關(guān)系3.了解電阻率的物理意義及其與溫度的關(guān)系4.知道導(dǎo)體的伏安特性曲線既然導(dǎo)體兩端有電壓，導(dǎo)體中才有電流，那么導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓有什么關(guān)系呢?導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的條件是什么？--+-電源---與電源連接的通路中產(chǎn)生了持續(xù)的電流BAI/AU/VO0.501.001.502.000.100.200.300.40相同電壓下，金屬導(dǎo)體A產(chǎn)生的電流比金屬導(dǎo)體B產(chǎn)生的電流小IUOBA即金屬導(dǎo)體A對電流的阻礙比金屬導(dǎo)體B大1.同一個導(dǎo)體的U-I圖像是一條過原點的直線；2.同一個導(dǎo)體，不管電壓電流怎樣變化，電壓跟電流之比是一個常量。從圖像可以看出：一、電阻1.定義：在物理學(xué)中表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小，導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。3.在導(dǎo)體的U-I圖像中，斜率反映了導(dǎo)體電阻的大小，在同一個U-I圖像中斜率越大電阻越大。2.公式：那么影響電阻大小的因素有哪些呢？導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，由導(dǎo)體自身的因素決定，那么導(dǎo)體的電阻R到底由哪些因素決定呢?導(dǎo)體電阻與長度有關(guān)移動滑片可以改變電阻燈絲越粗用起來越亮導(dǎo)體電阻跟橫截面積有關(guān)電線常用銅絲制造而不用鐵絲導(dǎo)體電阻跟材料有關(guān)導(dǎo)體的電阻到底與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料之間有怎樣的定量關(guān)系呢？實驗：研究影響導(dǎo)體電阻的因素1.實驗?zāi)康奶骄侩娮枧c導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料之間的定量關(guān)系二、影響導(dǎo)體電阻的因素2.實驗原理根據(jù)串聯(lián)電路導(dǎo)體兩端的電壓與它們的電阻成正比，因此，用電壓表分別測量a、b、c、d兩端的電壓，就能知道它們的電阻之比。這樣就可以得出長度、橫截面積和材料這三個因素與導(dǎo)體電阻的關(guān)系。3.實驗器材開關(guān)、電源、電壓表（或多用電表）導(dǎo)線、滑動變阻器、直徑為0.35mm和0.25mm的鎳鉻絲（a，b，c）直徑為0.35mm的鐵鉻絲（d）VVVVabcdSR控制變量法如圖，b與a長度不同；c

與

a，橫截面積不同；d

與a，材料不同；在長度、橫截面積和材料三個因素中，b、c、d

跟a相比，分別只有一個因素不同。VVVVabcdSR序號材料長度/mm直徑/mm直徑的平方/mm2電壓/Vabcd根據(jù)表格內(nèi)的數(shù)據(jù)請你計算長度之比、面積之比與電壓之比的關(guān)系，并說出你發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？4.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)填寫表格序號材料長度/mm直徑/mm直徑的平方/mm2電壓/Va鎳鉻合金200.350.12250.68b鎳鉻合金100.350.12250.35c鎳鉻合金200.250.06251.31d鐵鉻合金200.350.12251.035.實驗結(jié)論:（1）同種材料，S一定，電阻R與L成正比（2）同種材料，L一定，電阻與S成反比（3）不同種材料，R不同VVVVabcdSRk由導(dǎo)體材料決定，與l、S無關(guān)?。?！電阻定律1.內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻

R

與它的長度

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)。其中，

是比例系數(shù)，它與導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率。三、導(dǎo)體的電阻率單位：歐姆·米（Ω·m）電阻定律：不同材料的電阻率是不同的，純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大為什么標(biāo)注溫度是20℃？這說明了什么？演示電阻率與溫度的關(guān)系給燈絲加熱，發(fā)現(xiàn)小燈泡變暗。這說明溫度升高，燈絲的電阻率變大了。2.各種材料的電阻率與溫度的關(guān)系（1）金屬的電阻率隨溫度升高而增大（2）有些半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減小，且溫度改變變化較大，常用于制作熱敏電阻（3）有些合金（如錳銅合金、鎳銅合金）的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用于制作標(biāo)準(zhǔn)電阻（4）當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然降低到零，成為超導(dǎo)體3.超導(dǎo)現(xiàn)象趙忠賢當(dāng)溫度降低時，導(dǎo)體的電阻率將會減小到零。年份材料超導(dǎo)臨界溫度1911年發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象-249.95℃1986年銅的氧化物-229.15℃1987年釔—鋇—銅—氧系材料-183.15℃在超導(dǎo)材料形成回路中，電流就將無損耗地持續(xù)下去。所以超導(dǎo)材料在發(fā)電、輸電等方面都會有非常廣泛的應(yīng)用前景。伏安特性曲線IUOABUI

導(dǎo)體的伏安特性曲線：導(dǎo)體中的電流

I隨導(dǎo)體兩端的電壓

U變化的圖線電流與電壓成正比伏安特性曲線是直線線性元件電流與電壓不成正比伏安特性曲線是曲線非線性元件圖線的斜率圖線的斜率思考：下圖是某晶體二極管的伏安特性曲線，請你根據(jù)這條曲線說出通過二極管的電流和二極管兩端的電壓的關(guān)系。1.二極管的電流與電壓不成正比，二極管是非線性關(guān)系；2.二極管加正向電壓時，二極管電阻較小，通過二極管的電流較大。3.二極管加反向電壓時，二極管電阻較大，通過二極管的電流很小，當(dāng)電壓達到一定值時，電流迅速增大，這是反向擊穿現(xiàn)象。一、電阻定律

電阻率：電阻定律中電阻率

ρ跟導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個反映材料導(dǎo)體性能的物理量，稱為材料的電阻率；在同一溫度下，ρ越大，材料的導(dǎo)電性能越差。電阻的決定式二、導(dǎo)體的伏安特性曲線1.伏安特性曲線：用橫坐標(biāo)表示電壓U，縱坐標(biāo)表示電流I，這樣畫出的I-U圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線。2.線性元件和非線性元件（1）線性元件：伏安特性曲線是一條過原點的傾斜直線的電學(xué)元件。（2）非線性元件：伏安特性曲線是曲線，即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件。1.關(guān)于導(dǎo)體的電阻，下列說法正確的是（

）A.導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體兩端電壓有關(guān)，加在導(dǎo)體兩端電壓越大，導(dǎo)體的電阻就越大B.兩根長度相同的鎳鉻合金線，若忽略溫度的影響，電阻一定相等C.相同條件下，銅導(dǎo)線比鐵導(dǎo)線的導(dǎo)電性能好，說明導(dǎo)體的電阻與材料有關(guān)D.任何導(dǎo)體都對電流有阻礙作用，導(dǎo)體的電阻越大，它對電流的阻礙作用越小C2.（多選）關(guān)于金屬絲的電阻及其電阻率，下列說法正確的是（

）A.將金屬絲對折后擰成一股，其電阻變?yōu)樵瓉淼乃姆种籅.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，與其兩端是否加電壓有關(guān)C.把一根粗細(xì)均勻的金屬絲截成等長的三段，則每段的電阻都是原來的三分之一D