物理必修 第三冊(cè)2 導(dǎo)體的電阻優(yōu)質(zhì)課件ppt

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為了減小輸電線上電能的損耗，人們盡量把輸電線做得粗一點(diǎn)，這是因?yàn)閷?dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)。那么，它們之間的定量關(guān)系是怎樣的呢？
電路圖（電原理圖）
實(shí)物電路圖
1、導(dǎo)體兩端的電壓隨導(dǎo)體中的電流的變化情況。
作出兩個(gè)金屬導(dǎo)體的U-I圖像
1、導(dǎo)體兩端的電壓隨導(dǎo)體中的電流的變化情況。
導(dǎo)體A、B的U-I圖像
金屬導(dǎo)體的U-I圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線。
同一個(gè)導(dǎo)體，不管電流、電壓怎樣變化，電壓跟電流之比都是一個(gè)常量，這個(gè)結(jié)論可以寫成。
R是一個(gè)只跟導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān)而與通過(guò)的電流無(wú)關(guān)的物理量。
圖中不同導(dǎo)體U-I圖像的傾斜程度不同，表明不同導(dǎo)體的R值不同。
R的值反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，所以，物理學(xué)中就把它叫作導(dǎo)體的電阻。
1.定義：導(dǎo)體兩端的電壓 U 與通過(guò)導(dǎo)體的電流 I 的比值為導(dǎo)體的電阻，用字母 R 表示。
3.單位：國(guó)際單位 歐姆（Ω） 常用單位 千歐（kΩ）、兆歐（MΩ） 1 kΩ =103 Ω 1MΩ =106 Ω
反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用
二、影響導(dǎo)體電阻的因素
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)體電阻跟橫截面積有關(guān)
電線常用銅絲制造而不用鐵絲
導(dǎo)體的電阻 R 跟它的長(zhǎng)度 l 、橫截面積 S 、材料有關(guān)。
1.實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法
b 和 a ：長(zhǎng)度不同，橫截面積，材料相同
c 和 a ：橫截面積不同，長(zhǎng)度、材料相同
d 和 a ：材料不同，長(zhǎng)度、橫截面積相同
(1)同種材料，S 相同，電阻 R 與 l 成正比(2)同種材料，l 相同，電阻 R 與 S 成反比(3)不同種材料， S 相同，l 相同，R 不同
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)。
? 是比例系數(shù)，它與導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個(gè)反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率。
（1）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；
（2）注意長(zhǎng)度l是沿電流方向，S是垂直電流的橫截面積；
2.幾種導(dǎo)體材料在20℃時(shí)的電阻率
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。電阻率與溫度有關(guān)。
3.電阻率與溫度的關(guān)系
金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增加。
金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。電阻溫度計(jì)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(jì)是用鉑做的。已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測(cè)出鉑絲的電阻就可以知道溫度。
1911年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一些金屬在溫度特別低時(shí)電阻可以降到0，這種現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象。
1987年，華裔美國(guó)籍科學(xué)家朱經(jīng)武以及中國(guó)科學(xué)家趙忠賢相繼研制出釔—鋇—銅—氧系材料，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度提高到90 K （－183.15 °C）.
電阻率與電阻的區(qū)別與聯(lián)系
電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量
電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙性能的物理量
由導(dǎo)體的材料和溫度決定，它與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和導(dǎo)體的橫截面積無(wú)關(guān)，電阻率是“材料”的電阻率
由導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積共同來(lái)決定，一般地說(shuō)，不同的導(dǎo)體有不同的電阻，電阻是“導(dǎo)體”的電阻
是電阻的定義式，其電阻并不隨電壓、電流的變化而變化，只是可由該式算出線路中的電阻
是電阻的決定式，其電阻的大小由導(dǎo)體的材料、橫截面積、長(zhǎng)度共同決定
提供了一種測(cè)R的方法：只要測(cè)出U、I就可求出R
提供了一種測(cè)導(dǎo)體的ρ的方法：只要測(cè)出R、l、S就可求出ρ
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
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)元件叫做線性元件；伏安特性曲線不是直線的電學(xué)元件叫做非線性元件。
提示：I－U圖像是曲線時(shí)，導(dǎo)體某狀態(tài)的電阻等于圖線上點(diǎn)A(UA，IA)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)，而不等于該點(diǎn)切線斜率的倒數(shù).
思考：I－U圖像是曲線時(shí)，如何計(jì)算曲線上A點(diǎn)的電阻？
【例題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2 V時(shí)，電阻為0.5 ΩD.導(dǎo)體兩端電壓為2 V時(shí)，電阻為1 Ω
一、電阻 1、定義：導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流的比值. 2、定義式： R反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用.只與導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān)
二、影響導(dǎo)體電阻的因素
1、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)。
三、伏安特性曲線(I-U圖線) 斜率=電阻的倒數(shù) 線性元件和非線性元件
1、如圖所示，a、b、c為同一種材料做成的電阻，b與a的長(zhǎng)度相等但橫截面積是a的兩倍；c與a的橫截面積相等但長(zhǎng)度是a的兩倍.當(dāng)開關(guān)閉合后，三個(gè)電壓表的示數(shù)關(guān)系是（ ） A.V1的示數(shù)是V2的2倍 B.V1的示數(shù)是V3的2倍 C.V2的示數(shù)是V1的2倍 D.V2的示數(shù)是V3的2倍
2、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＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，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＝10 V時(shí)，電解液的電阻率ρ是多少？