导体的电阻课件[1]
合集下载
《导体的电阻》PPT优秀课件
Rl
导体的电阻 R 跟横截面积 S 成反 比
1
R
S
导体的电阻 R 还跟材料有关
l
Rk
S
二、电阻定律
1.内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度 L 成正比，与它的横截
面积S成反比；导体电阻与构成它的材料有关。
l
R 2.表达式:
S
是比例常数，它与导体的材料有关，称为
材料的
。
3.适用条件：温度一定,粗细均匀的金属导体,或浓度均匀的电解液.
起阻值为R1，长度为l1,横截面积为S1；导线均匀拉长为原来的两倍阻值为R2，长
度为l2,横截面积为S2。依题意，有 R0
1ห้องสมุดไป่ตู้
l0
l1
1
R1
2
R0
S1
2S 0
4
R0 4 R1 4 0.5 2
l0
S0
2l0
l2
R2
4 R0
1
S2
S0
2
4 2 8
二极管具有单向导电性。
正向电流/mA
20
10
正向电压/V
-40
-20
0
-100
-200
反向电流/A
-300
0.5
反向电压/V
加正向电压时，二极管电阻较小，
通过二极管的电流较大；加反向电压
时，二极管的电阻较大，通过二极管
的电流很小。
当反向电压很大时，二极管击穿，
反向电流很大。
扩展4：线性元件和非线性元件
1．伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元
件。
2．伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。
《导体的电阻》PPT课件
导体形状对电阻的影响
03
导体的形状也会对其电阻产生影响。例如，将导体截成若干段并串联起来，会使得总电阻增大；而将导体截成若干段并并联起来，则会使得总电阻减小。
03
CHAPTER
测量方法与技巧
由于电流表、电压表等仪器的精度限制引起的误差。
仪器误差
由于接触点和引线本身存在电阻，会对测量结果产生影响。
某些材料的电阻随温度降低而减小
然而，也有一些特殊材料（如超导材料）在低温下电阻会急剧减小甚至消失，这种现象被称为超导现象。
导体长度对电阻的影响
01
导体的长度越长，其电阻越大。这是因为电子在导体中传播时需要经过更长的路径，与导体原子发生碰撞的几率增加，导致电阻增大。
导体横截面积对电阻的影响
02
导体的横截面积越大，其电阻越小。这是因为横截面积增大使得导体内部可容纳的电子数量增多，电子在导体中传播时受到的阻碍减小，从而降低了电阻。
根据实验数据，可以计算出导体的电阻值，并观察电阻与电压、电流之间的关系。
06
CHAPTER
知识拓展与前沿动态
超导材料概述
发展历程回顾
当前研究热点
未来发展趋势
01
02
03
04
定义、特性及分类
从发现到应用的重要里程碑
高温超导、拓扑超导等
超导材料在能源、交通、医疗等领域的应用前景
纳米技术简介
纳米导体的制备方法
非线性电阻特性
02
CHAPTER
导体电阻影响因素
不同材料的电阻率不同
导体材料不同，其电阻率会有很大的差异。例如，银的电阻率最小，其次是铜和金，而铁的电阻率相对较大。
材料纯度对电阻的影响
同一材料的不同纯度也会导致电阻的差异。纯度越高，电阻率越小，导电性能越好。
03
导体的形状也会对其电阻产生影响。例如，将导体截成若干段并串联起来，会使得总电阻增大；而将导体截成若干段并并联起来，则会使得总电阻减小。
03
CHAPTER
测量方法与技巧
由于电流表、电压表等仪器的精度限制引起的误差。
仪器误差
由于接触点和引线本身存在电阻，会对测量结果产生影响。
某些材料的电阻随温度降低而减小
然而，也有一些特殊材料（如超导材料）在低温下电阻会急剧减小甚至消失，这种现象被称为超导现象。
导体长度对电阻的影响
01
导体的长度越长，其电阻越大。这是因为电子在导体中传播时需要经过更长的路径，与导体原子发生碰撞的几率增加，导致电阻增大。
导体横截面积对电阻的影响
02
导体的横截面积越大，其电阻越小。这是因为横截面积增大使得导体内部可容纳的电子数量增多，电子在导体中传播时受到的阻碍减小，从而降低了电阻。
根据实验数据，可以计算出导体的电阻值，并观察电阻与电压、电流之间的关系。
06
CHAPTER
知识拓展与前沿动态
超导材料概述
发展历程回顾
当前研究热点
未来发展趋势
01
02
03
04
定义、特性及分类
从发现到应用的重要里程碑
高温超导、拓扑超导等
超导材料在能源、交通、医疗等领域的应用前景
纳米技术简介
纳米导体的制备方法
非线性电阻特性
02
CHAPTER
导体电阻影响因素
不同材料的电阻率不同
导体材料不同，其电阻率会有很大的差异。例如，银的电阻率最小，其次是铜和金，而铁的电阻率相对较大。
材料纯度对电阻的影响
同一材料的不同纯度也会导致电阻的差异。纯度越高，电阻率越小，导电性能越好。
《导体的电阻》课件
伏安法测电阻
问题4：研究电阻与横截面积和长度的关系时， 是否一定要测出U、V，算出R呢？可否优化实验 方案，只测电压U呢？
一、影响导体电阻的因素
(二)实验探究
探究方案一
V
V
V
V
a
b
c
d
a 和 b ：长度l不同 限流式接法 a 和 c ：横截面积S不同 a 和 d ：材料不同
一、影响导体电阻的因素
1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质， 电阻率是由导体材料的性质决定的，所以 电阻率越大，则电阻越大，对吗?为什么?
答：不对。电阻率反映导体材料导电性 能的优劣,电阻率大,不一定电阻大,由电 阻定律,电阻还与 l 和S有关.
2、一白炽灯泡铭牌显示“220V,100W” 字样，由计算得出灯泡灯丝电阻R=484， 该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的 电阻值，两者一样吗?为什么?
原来的多少倍?
5倍Leabharlann 作业:P59问题与练习:2、4
课外探究： 通过网站、报刊、杂志等媒介
了解超导现象和超导体的应用!
的长度l成正比,与它的横截面 积S成反比;导体电阻与构成它 的材料有关.
2.决定式:
3.适用条件：温度一定,粗细均匀的金属
导体,或浓度均匀的电解液.
思考与讨论: R1和R2是材料相同、厚度相同、表面
为正方形的导体,但R2的尺寸比R1小很多.通过两导体 的电流方向如图所示.这两个导体的电阻有什么关系? 你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?
温度
材料
一、影响导体电阻的因素
导体的电阻R与这些因素(l、S) 的定性关系是：
导体的长度 l 越短、横截面 积 S越大,导体的电阻 R越小.
一、影响导体电阻的因素
问题4：研究电阻与横截面积和长度的关系时， 是否一定要测出U、V，算出R呢？可否优化实验 方案，只测电压U呢？
一、影响导体电阻的因素
(二)实验探究
探究方案一
V
V
V
V
a
b
c
d
a 和 b ：长度l不同 限流式接法 a 和 c ：横截面积S不同 a 和 d ：材料不同
一、影响导体电阻的因素
1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质， 电阻率是由导体材料的性质决定的，所以 电阻率越大，则电阻越大，对吗?为什么?
答：不对。电阻率反映导体材料导电性 能的优劣,电阻率大,不一定电阻大,由电 阻定律,电阻还与 l 和S有关.
2、一白炽灯泡铭牌显示“220V,100W” 字样，由计算得出灯泡灯丝电阻R=484， 该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的 电阻值，两者一样吗?为什么?
原来的多少倍?
5倍Leabharlann 作业:P59问题与练习:2、4
课外探究： 通过网站、报刊、杂志等媒介
了解超导现象和超导体的应用!
的长度l成正比,与它的横截面 积S成反比;导体电阻与构成它 的材料有关.
2.决定式:
3.适用条件：温度一定,粗细均匀的金属
导体,或浓度均匀的电解液.
思考与讨论: R1和R2是材料相同、厚度相同、表面
为正方形的导体,但R2的尺寸比R1小很多.通过两导体 的电流方向如图所示.这两个导体的电阻有什么关系? 你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?
温度
材料
一、影响导体电阻的因素
导体的电阻R与这些因素(l、S) 的定性关系是：
导体的长度 l 越短、横截面 积 S越大,导体的电阻 R越小.
一、影响导体电阻的因素
导体的电阻(高中物理教学课件)
次数
1 2 3 456
导体A 电压（V） 0.5 1 1.5 2 2.5 3
导体B 电流（A）
图同1一1.2个-1导是体根，据不某管次电实流验、结电果压作 出怎的样金变属化导，体电A压、跟B电的流U-之I图比像都。 均是为一过个原常点量的。直线。
二.电阻
1.定义：导体两端的电压与通过导体的电流的比 值叫电阻。 2.定义式：R U
例5.(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如 图所示，则下列说法中正确的是（ AD ） A．加5V电压时，导体的电阻约是5Ω B．加12V电压时，导体的电阻约是9Ω C．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断增大 D．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断增大
注意：金属的电阻随温度的升高而增 大，小灯泡的伏安特性曲线弯曲是由 于温度变化引起的，若温度不变仍是 直线，欧姆定律适用。 而非线性元件即使温度不变伏安特性 曲线也是弯曲的，不满足欧姆定律。
3.应用：
热敏特性热敏电阻温度增大电阻急剧减小
光敏特性光敏电阻光照电阻急剧减小
掺杂特性二级管、三级管。其中二级管具有单向导电
性。三极管具有放大作用。 c
c
b
b
e
e
四.超导
1.超导现象：一些金属在温度特别低时电阻可以 降到0，这种现象叫作超导现象。（1911年） 2.临界温度：导体由普通状态向超导状态转变时 的温度叫转变温度，也叫临界温度。 3.超导体：铅7K、水银4.2K、铝1.2K、镉0.6K等。 能发生超导现象的导体叫超导体。 4.高温超导：氧化物超导体叫高温超导体（高温 是相对的） 1986年上半年：23.2K 1986年7月： 镧钡铜氧化物35K 1987年2月： 钇钡铜氧化物90K： （液氮77K） 1992年初： 125K
导体的电阻ppt课件
中国科学家赵忠贤相继研制出钇—钡—铜—氧系
材料，超导转变温度提高到90 K （－183.15 ℃
）
拓展学习：伏安特性曲线
横坐标：电压U，纵坐标:电流I，画出I−U 图像叫导体的伏安特性曲线。
某晶体二极管
线性元件： 导体的伏安特性曲线是一条过原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件。
非线性元件：伏安特性曲线不是过原点的电学元件。如气态导体、半导体元件
三世界科学院院士、香港科学院资深院士，美国休斯敦大学教授，香港科技大学第二任校长，台湾综合
大学系统首届系统总校长。朱经武教授在美国休斯敦大学担任天普科学讲座教授及物理学系教授，并担
任德州超导中心创始主任。他在高温超导研究领域取得了重大突破，特别是在1987年与同事成功发现了
一种新的超导材料，将超导温度提高至摄氏零下180度，超过了液态氮的温度，这一发现开创了高温超
线柱之间的电压U12=3.0 V，U23=2.5 V，U34=−1.5 V。符合上述测量结果的可能接法是
(
)
A.电源接在1、4之间，R接在1、3之间
B.电源接在1、4之间，R接在2、4之间
C.电源接在1、3之间，R接在1、4之间
D.电源接在1、3之间，R接在2、4之间
答案:CD
甲
乙
丙
7.图甲为一被测量的某导体，P、Q为电极，设a=1 m，b=0.2 m，
⑶不同导体，相同电压，比值大的导体，电流小。
U
I
U
反映了导体对电流的阻碍作用，是导体本身属性。
I
二、影响导体电阻的因素
猜想 导体的电阻是导体本身的一种性质，由导体自身的因素决定，
那么导体的电阻R到底由哪些因素决定呢?
长度l
《导体的电阻》PPT优秀课件
桥式测量法介绍及优缺点分析
操作复杂
需要调节多个参数使电桥达到平衡状态，操作相对复杂。
对电源稳定性要求高
电源的稳定性对测量结果影响较大，需要使用稳定性好的电源。
其他测量方法简述
替代法
通过已知阻值的电阻替代待测电 阻，使电路中的电流或电压保持 不变，从而间接测量待测电阻的
阻值。
比较法
将待测电阻与已知阻值的电阻进行 比较，通过观察电流或电压的变化 来判断待测电阻的大小。
型进行描述。
02 影响导体电阻因素
CHAPTER
材料性质对电阻影响
1 2
不同材料具有不同的电阻率 导体材料如铜、铝等具有较低的电阻率，而绝缘 体材料如橡胶、塑料等具有较高的电阻率。
材料纯度对电阻的影响 同一种材料中，纯度越高，电阻率越低。杂质和 缺陷会增加电子散射，从而提高电阻。
3
合金材料的电阻特性
欧姆表法
利用欧姆表直接测量待测电阻的阻 值，该方法简单快捷但精度相对较 低。
04 实际应用案例分析
CHAPTER
在电路设计中降低导线电阻策略
选用高导电性材料
优化布线设计
如铜、银等，可有效降低导线电阻。
合理的布线方式可以缩短导线长度， 从而降低电阻。
增加导线截面积
通过采用更粗的导线，可以减小电阻 并降低能耗。
提高设备效率：降低接触电阻方法探讨
选用优质接触材料
如镀金、镀银等，可以提高接触 面的导电性能。
增加接触压力
确保接触面紧密贴合，减小接触 电阻。
保持接触面清洁
定期清洁接触面，去除氧化物和 杂质，保证良好的接触效果。
行业创新：新型低阻材料应用前景展望
石墨烯材料
01
《电阻定律》课件
04
3. 测量数据
分别测量各导线的长度L、截面积S和 电阻R，记录在表格中。
06
5. 数据整理
整理实验数据，计算电阻与长度、截面积的比 值，分析结果。
实验结果分析与结论
实验结果分析
根据实验数据，分析电阻与长度、截面积的 关系，观察不同材料导线的电阻变化规律。
实验结论
通过实验验证了电阻定律的正确性，即导体 的电阻与长度成正比，与截面积成反比，并 与材料性质有关。这一结论有助于理解导体 的电阻特性，为实际应用提供理论支持。
公式中各物理量的含义
总结词
公式中各物理量的含义
详细描述
电阻R表示导体对电流的阻碍作用，电阻率ρ反映导体材料的导电能力，长度L和截面积S分别影响导体 电阻的大小。
03
电阻定律的应用场景
在电路分析中的应用
01
02
03
计算电流和电压
电阻定律可用于计算电路 中的电流和电压，从而分 析电路的工作状态和性能 。
实验器材与步骤
实验器材
不同长度、截面积的导线和夹子、电源、电流 表、电压表、导线长度测量工具、导线直径测
量工具、导线材料信息。
01
2. 连接电路
将电源、电流表、电压表和导线按顺 序连接成一个完整的电路。
03
4. 改变条件
改变导线的长度或截面积，重复上述测量和 记录数据过程。
05
02
1. 准备导线
选择不同长度、截面积和材料的导线，确保 导线质量良好，无损坏。
电力系统
在电力系统中，电线和电缆的电 阻对电力传输的效率有很大影响 。电阻定律有助于优化电力系统 的设计和运行。
电机与变压器设计
电机和变压器的效率与电阻密切 相关。通过应用电阻定律，可以 优化这些设备的设计，提高其效 率和性能。
导体的电阻ppt课件
1．6×10－8 1．7×10－8 2．9×10－8 5．3×10－8 1．0×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
2．07×10－8 2．07×10－8 3．80×10－8 7．10×10－8 1．44×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
21
电阻温度计
22
思考与讨论: R1和R2是材料相同、厚度相同、表面
长度L
温度
材料 4
一、影响导体电阻的因素
(二)实验探究
1、实验目的：探究导体的电阻R与导体的 长度l、横截面积S、材料之间的关系.
2、实验方法：控制变量法.
3、实验过程： 长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法：
长度l：用mm刻度尺测.
横截面积S：用累积法测直径.
电阻R：伏安法.
5
实验方法：控制变量法。
17
金属： t
电阻温度计
电阻率 与温度 的关系
半导体：t
热敏电阻 光敏电阻
半导体的导电性能具有可控性
合金： 有些几乎不随t变化 标准电阻
超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
=0
R=0
18
电阻率()
1、反映材料导电性能的物理量
2、单位：欧姆·米 Ω·m
3、纯金属的电阻率小，合金的电阻率大
16
几种导体材料的电阻率
银 —— 1.6 10-8 铜 —— 1.7 10-8 铝 —— 2.9 10-8 钨 —— 5.3 10-8 铁 —— 1.0 10-7 锰铜合金 —— 4.4 10-7 镍铜合金 —— 5.0 10-7 镍铬合金 —— 1.0 10-6
单位：Ω·m
4、金属的电阻率随温度的升高而增大
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、金属铂的电阻值对温度的高低非常 “敏感”，Ｕ－Ｉ图中可能表示Байду номын сангаас属铂 电阻的Ｕ－Ｉ图线的是：
2、一段均匀导线对折两次后并联在一起， 测得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻多 大？ 8 Ω 若把这根导线的一半均匀拉长为三倍，另 一半不变，其电阻是原来的多少倍？
5倍
大部分存在电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格， 使用了再生铜或含杂质很多的铜。再一个就是铜材质 量合格，但把截面积缩小了，买2.5平方（毫米）的线， 拿到手的线可能是1.5或1.5多一点的，载流量不够。
另一个问题是绝缘层质量不合格，用再生塑料制作电
线外皮，电阻率达不到要求……
谈一谈，这位负责人讲话中体现了哪些物理原理？
电流方向 R1
a h
R l S
R2
b h
a a h
h
R1 = R 2
由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关. 这样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小,而不增大电 阻,只要保证厚度不变即可,有利于电路元件的微型化.
说一说
CCTV -《每周质量报告》
消息引用检验负责人的话：“不合格产品中，
导体的电阻
与长度有关
与横截面积有 关
与材料有关
结论：导体的电阻和导体的长度、 横截面积、材料有关。
伏安法测电阻的原理图：
（2）器材选择：（电源，电键，电表， 导线，待测电阻）
材料、长度一定： A B A C
材料、横截面积 一定：
长度、横截面 积一定：
A
D
（3）实验电路：
二、逻辑推理探究：
金属： t 半导体：t 电阻率 与温度 的关系
电阻温度计 热敏电阻 光敏电阻
合金： 有些几乎不随t变化 标准电阻 超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
=0
R=0
思考与讨论:
R1和R2是材料相同、厚度相同、表面 为正方形的导体,但R2的尺寸比R1小很多.通过两导体 的电流方向如图所示.这两个导体的电阻有什么关系? 你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?
1、分析导体电阻与它的长度的关系。
2、分析导体电阻与它的横截面积的关系。 3、实验探究导体电阻与材料的关系。
三、电阻定律：
1、表达式：
R l s
2、适用条件：温度一定，粗细均匀的金属 导体，或浓度均匀的电解质溶液。 3、电阻率： （1）、物理意义：反映导体导电性能的物 理量。 （2）计算表达式：
RS l
几种材料在不同温度下的电阻率
ρ(Ω· m) 银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铜合金 0℃ 1．48×10－8 1．43×10－8 2．67×10－8 4．85×10－8 0．89×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7 20℃ 1．6×10－8 1．7×10－8 2．9×10－8 5．3×10－8 1．0×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7 100℃ 2．07×10－8 2．07×10－8 3．80×10－8 7．10×10－8 1．44×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7