1、第二章第二章 恒定電流恒定電流 請仔細觀察兩只燈泡的照片請仔細觀察兩只燈泡的照片, ,說出它們有說出它們有哪些哪些不同之處不同之處 ? ?導體的電阻是導體本身的一種性質，導體的電阻是導體本身的一種性質，由導體自身的因素決定，那么由導體自身的因素決定，那么問題問題1:導體的電阻導體的電阻R到底由哪些因素決定呢到底由哪些因素決定呢?(一一)大膽猜想大膽猜想一、影響導體電阻的因素一、影響導體電阻的因素跟長度跟長度l有關有關跟橫截面積跟橫截面積S有關有關與材料有關與材料有關橫截面積橫截面積S長度長度L L材料材料溫度結論：導體的電阻結論：導體的電阻R跟它的長度跟它的長度l、橫截面積橫截面積S、材料有關

2、。、材料有關。(一一)大膽猜想大膽猜想一、影響導體電阻的因素一、影響導體電阻的因素(一一)大膽猜想大膽猜想一、影響導體電阻的因素一、影響導體電阻的因素結論：結論：導體的長度導體的長度 l 越短、橫截越短、橫截面積面積 S越大越大,導體的電阻導體的電阻 R越小越小.問題問題2:導體的電阻導體的電阻R與與這些因素這些因素(l、S)的的定性關系定性關系怎樣怎樣?(一一)大膽猜想大膽猜想一、影響導體電阻的因素一、影響導體電阻的因素問題問題3:導體的電阻導體的電阻R與與這些因素的這些因素的定量關系定量關系怎樣怎樣?1、實驗目的：、實驗目的： 探究導體的電阻探究導體的電阻R與導體的與導體的長度長度l、橫截

3、面積、橫截面積S、材料之間的關系、材料之間的關系.2、實驗方法：、實驗方法：控制變量法控制變量法.3、實驗過程：、實驗過程：長度長度l、橫截面積、橫截面積S、電阻、電阻R的測量及方法：的測量及方法：長度長度l：用：用mm刻度尺測刻度尺測.(二二)實驗探究實驗探究一、影響導體電阻的因素一、影響導體電阻的因素橫截面積橫截面積S：用累積法測直徑：用累積法測直徑.電阻電阻R：伏安法：伏安法.實驗方法實驗方法: : 控制變量法控制變量法實驗方案：實驗方案：同種材料，同種材料，S S一定，改變一定，改變L L，測，測R R 同種材料，同種材料，L L一定，改變一定，改變S S，測，測R R不同材料，不同材

4、料，L L一定，一定，S S一定，測一定，測R R探究方案一探究方案一如何測電阻如何測電阻R R方法方法: : 伏安法伏安法實驗電路實驗電路: :實驗電路圖實驗電路圖: :電流表外接法電流表外接法分壓式電路分壓式電路探究導體電阻與其影響因素的定量關系探究導體電阻與其影響因素的定量關系實驗電路實驗電路: :實驗電路圖實驗電路圖: :電流表外接法電流表外接法限流式電路限流式電路VAL/m123U/VI/AR/實驗數據實驗數據: :橫截面積橫截面積, ,材料相同材料相同實驗結論實驗結論: :1.1.同種材料同種材料, ,S S一定一定, ,電阻電阻R R與與L L成正比成正比LR 探究導體電阻與其影

5、響因素的定量關系探究導體電阻與其影響因素的定量關系實驗電路實驗電路: :實驗電路圖實驗電路圖: :電流表外接法電流表外接法限流式電路限流式電路VAS/mm2123U/VI/AR/實驗數據實驗數據: :長度長度, ,材料相同材料相同實驗結論實驗結論: :2.2.同種材料同種材料,L,L一定一定, ,電阻與電阻與S S成反比成反比SR1探究導體電阻與其影響因素的定量關系探究導體電阻與其影響因素的定量關系實驗電路實驗電路: :實驗電路圖實驗電路圖: :電流表外接法電流表外接法限流式電路限流式電路VA材料12U/VI/AR/實驗數據實驗數據: :長度長度, ,橫截面積相同橫截面積相同實驗結論實驗結論:

6、 :3.3.不同種材料不同種材料,R,R不同不同a 和和 b ：長度：長度l不同不同探究方案二探究方案二aVVVVbcda 和和 c ：橫截面積：橫截面積S不同不同a 和和 d ：材料不同：材料不同一、影響導體電阻的因素一、影響導體電阻的因素(二二)實驗探究實驗探究限流式接法限流式接法一、影響導體電阻的因素一、影響導體電阻的因素(三三)理論探究理論探究(邏輯推理邏輯推理)探究方案三探究方案三理論探究和實驗探究相結合理論探究和實驗探究相結合1.理論探究導體的電阻理論探究導體的電阻R與長度與長度l的關系的關系2.理論探究導體的電阻理論探究導體的電阻R與橫截面積與橫截面積S的關系的關系3.實驗探究導

7、體的電阻實驗探究導體的電阻R與材料的關系與材料的關系SR1實驗結論實驗結論: :1.1.同種材料同種材料, ,S S一定一定, ,電阻電阻R R與與L L成正比成正比2.2.同種材料同種材料, ,L L一定一定, ,電阻與電阻與S S成反比成反比LR 電阻串聯電阻串聯電阻并聯電阻并聯3.3.不同種材料不同種材料, ,R R不同不同電阻定律1.內容： 同種材料的導體,其電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比;導體電阻與構成它的材料有關.2.表達式:SlR 是比例常數，它與導體的材料有關，是一個反映材料導電性能的物理量，稱為材料的電阻率。4 4、金屬的電阻率隨溫度的升高而增大、金屬的電阻

8、率隨溫度的升高而增大電阻率電阻率( ( ) )3 3、純金屬的電阻率小，合金的電阻率大、純金屬的電阻率小，合金的電阻率大1 1、反映材料導電性能的物理量、反映材料導電性能的物理量2 2、單位：歐姆、單位：歐姆米米 錳銅合金和鎳銅合金的電阻率隨溫度變化極小，錳銅合金和鎳銅合金的電阻率隨溫度變化極小， 利用它們的這種性質，常用來制作標準電阻。利用它們的這種性質，常用來制作標準電阻。超導現象超導現象:有些物質當溫度降低到絕對零度附近有些物質當溫度降低到絕對零度附近時它們的電阻率會突然變為零時它們的電阻率會突然變為零半導體半導體:導電性能介于導體和絕緣體之間，電阻導電性能介于導體和絕緣體之間，電阻率隨

9、溫度的升高而減小，導電性能由外界條件所控制，率隨溫度的升高而減小，導電性能由外界條件所控制，如改變溫度、光照、摻入微量雜質等如改變溫度、光照、摻入微量雜質等電阻率電阻率與溫度與溫度的關系的關系金屬：金屬： t半導體：半導體：t熱敏電阻熱敏電阻光敏電阻光敏電阻合金：合金：有些幾乎不隨有些幾乎不隨t變化變化 標準電阻標準電阻電阻溫度計電阻溫度計超導體超導體:某些材料當溫度降低到一定溫度時某些材料當溫度降低到一定溫度時=0R=0半導體的半導體的導電性能導電性能具有具有可控性可控性(m)020100銀銀14810816108207108銅銅14310817108207108鋁鋁267108291083

10、80108鎢鎢48510853108710108鐵鐵08910710107144107錳銅合金錳銅合金441074410744107鎳銅合金鎳銅合金501075010750107幾種材料在不同溫度下的電阻率幾種材料在不同溫度下的電阻率R1 = R2SlRhaah由此可知導體的電阻與表面積無關由此可知導體的電阻與表面積無關, ,只與導體的厚度有關只與導體的厚度有關. .這樣在制造電路元件時這樣在制造電路元件時, ,可以將其表面積做得很小可以將其表面積做得很小, ,而不增大電而不增大電阻阻, ,只要保證厚度不變即可只要保證厚度不變即可, ,有利于電路元件的微型化有利于電路元件的微型化. . R1和

11、和R2是材料相同、厚度相同、表面是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導體為正方形的導體,但但R2的尺寸比的尺寸比R1小很多小很多.通過兩導體通過兩導體的電流方向如圖所示的電流方向如圖所示.這兩個導體的電阻有什么關系這兩個導體的電阻有什么關系?你認為這種關系對電路元件的微型化有什么意義你認為這種關系對電路元件的微型化有什么意義?思考與討論思考與討論:a ah hR1電流方向電流方向b bR2h h CCTV CCTV - -每周質量報告每周質量報告 消息引用檢驗負責人的話：消息引用檢驗負責人的話：“不合格產品中，不合格產品中，大部分存在電阻不合格問題，主要是銅材質量不合格，大部分存在電阻不合格問

12、題，主要是銅材質量不合格，使用了再生銅或含雜質很多的銅。再一個就是銅材質使用了再生銅或含雜質很多的銅。再一個就是銅材質量合格，但把截面積縮小了，買量合格，但把截面積縮小了，買2.52.5平方（毫米）的線，平方（毫米）的線，拿到手的線可能是拿到手的線可能是1.51.5或或1.51.5多一點的，載流量不夠。多一點的，載流量不夠。另一個問題是絕緣層質量不合格，用再生塑料制作電另一個問題是絕緣層質量不合格，用再生塑料制作電線外皮，電阻率達不到要求線外皮，電阻率達不到要求 談一談，這位負責人講話中體現了哪些物理原理？談一談，這位負責人講話中體現了哪些物理原理？說一說說一說1、有人說電阻是導體阻礙電流的性

13、質，電阻率是由導體的性質決定的，所以電阻率越大，則電阻越大，對嗎？為什么?不對阻率反映導體導電性能的優劣,電阻率大,不一定電阻大,由電阻定律,電阻還與L和S有關2、一白熾燈泡銘牌顯示“220V，100W”字樣，由計算得出燈泡燈絲電阻R=484，該阻值是工作時的電阻值還是不工作時的電阻值，兩者一樣嗎？為什么？不一樣100W是額定功率,是燈泡正常工作時的功率,所以484是工作時的電阻;當燈泡不工作時,由于溫度低,電阻比正常工作時的電阻小，所以小于484。3、一段均勻導線對折兩次后并聯在一起，測得其電阻為0.5 ，導線原來的電阻多大？5倍若把這根導線的一半均勻拉長為三倍，另一半不變，其電阻是原來的多

14、少倍？8 4.如圖所示,均勻的長方形薄片合金電阻板abcd,ab邊長為L1;ad邊長為L2,當端點1、2或3、4接入電路時,R12:R34是( )A.L1:L2 B. L2:L1C.1:1 D:L12:L221234abcd5、同一半圓形金屬片，如圖所示，從不同方向測量其電阻(1)Ra、Rb是否相等？(2)如果不等，Ra、Rb誰大？ Ra、Rb比值是多少？1.不等(a)又短又“胖”,(b)又長又“瘦”; RaRb2.若1/4圓形金屬片電阻為R0,則(a)為兩R0并聯, Ra = R0/2;(b)為兩電阻串聯, Rb =2R0, 所以Ra:Rb=1:46.如圖所示,兩個截面積不同長度相等的均勻銅棒接在電路中,兩端電壓為U,則( )A.通過兩棒的電流強度相