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第三章 恒定電流
第二節(jié)　決定導(dǎo)體電阻大小的因素
重點(diǎn)
重點(diǎn)
2
1
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料等因素的關(guān)系。
掌握電阻定律，理解電阻率的概念，知道影響電阻率大小的因素。
一 電阻定律
猜想導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)？
導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān).
如圖所示，a、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體。導(dǎo)體b、c、d在長(zhǎng)度、橫截面積、材料三個(gè)因素方面，分別只有一個(gè)因素與導(dǎo)體a不同。
V
V
V
V
a
b
c
d
用控制變量法，探究導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系。
2.實(shí)驗(yàn)原理
四個(gè)不同的導(dǎo)體串聯(lián)，電流相同，因此，電阻之比等于相應(yīng)的電壓之比。
3.探究過(guò)程及結(jié)論
1.實(shí)驗(yàn)裝置
如表所示為四個(gè)串聯(lián)導(dǎo)體的各方面因素關(guān)系及導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系。
長(zhǎng)度 橫截面積 材料 電壓
a l S 鐵 U
b 2l S 鐵 2U
c l 2S 鐵
d l S 鎳銅合金 5U
(1)對(duì)比導(dǎo)體a和b說(shuō)明什么？
導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比
(2)對(duì)比導(dǎo)體a和c說(shuō)明什么？
導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比
(3)對(duì)比導(dǎo)體a和d說(shuō)明什么？
導(dǎo)體電阻與材料有關(guān)
電阻定律
1.電阻定律
在一定溫度下，均勻?qū)w的電阻R與它的_______成正比，與它的______
______成反比。
2.公式：R＝_____，式中ρ是比例常量，叫作這種材料的電阻率，反映材料對(duì)導(dǎo)體電阻的影響。
長(zhǎng)度l
橫截
面積S
定義式：______
決定式：_______
區(qū)別 適用于___________ 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
聯(lián)系 的進(jìn)一步說(shuō)明，即導(dǎo)體的電阻與U和I無(wú)關(guān)， 而是取決于導(dǎo)體本身的材料、長(zhǎng)度和橫截面積 純電阻元件
1.(2024·肇慶市高二期中)歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律。有一個(gè)長(zhǎng)方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長(zhǎng)分別為a、b、c，且a>b>c。相同大小的電流沿以下方向流過(guò)該金屬電阻，其中電阻兩端電壓最小的是
√
2.(多選)(2024·廣州市高二期末)某根標(biāo)準(zhǔn)電阻絲的電阻為R，接入電壓恒定的電路中，要使接入電路的電阻變?yōu)镽，可采取的措施是
A．剪其一半的電阻絲接入
B．并聯(lián)相同的電阻絲接入
C．將電阻絲均勻拉長(zhǎng)一倍
D．對(duì)折原電阻絲后再接入
√
√
R′==R
R′==R
R′==R
R′==R
3.(2023·廣州市白云中學(xué)高二期中)如圖所示，R1和R2是由同種材料制成的，厚度相同，表面為正方形而邊長(zhǎng)不同的導(dǎo)體，其中R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導(dǎo)體上加上電壓后，形成如圖所示的電流，方向如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是
A.R1的電阻比R2的電阻大
B.R1的電阻比R2的電阻小
C.若流過(guò)兩個(gè)電阻的電流大小相等，則所加的電壓也一定相等
D.若流過(guò)兩個(gè)電阻的電流大小相等，則所加的電壓一定不等
√
1.公式R＝ 中的l是沿電流方向的導(dǎo)體長(zhǎng)度，S是垂直電流方向的橫截面積。
2.一定幾何形狀的導(dǎo)體的電阻大小與接入電路的具體方式有關(guān)，在應(yīng)用公式R＝ 求電阻時(shí)要注意導(dǎo)體長(zhǎng)度和橫截面積的確定。
3.一定幾何形狀的導(dǎo)體，電阻率相同，體積不變，當(dāng)長(zhǎng)度和橫截面積發(fā)生變化時(shí)，由V＝Sl可知l和S成反比。
二 電阻率
1.電阻率是反映材料_____性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，當(dāng)l、S一定時(shí)，電阻率ρ越大，電阻R越____，該材料的導(dǎo)電性能越____。
2.國(guó)際單位制中，ρ的單位：_______，簡(jiǎn)稱_____，符號(hào)：_____。
3.金屬單質(zhì)的電阻率較_____，合金的電阻率較_____。
4.影響電阻率的兩個(gè)因素是_____和_____。
導(dǎo)電
大
差
歐姆米
歐米
Ω·m
小
大
材料
溫度
5.電阻率與溫度的關(guān)系及應(yīng)用
(1)一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大。
(2)有些半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小，且隨溫度的改變變化較大，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)導(dǎo)體材料在低于某一溫度時(shí)電阻變?yōu)榱愕默F(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象。
色環(huán)標(biāo)準(zhǔn)電阻
超導(dǎo)現(xiàn)象
熱敏電阻
4.(多選)(2023·汕頭市高二期末)關(guān)于電阻率的說(shuō)法正確的是
A.電阻率ρ與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l和橫截面積S有關(guān)
B.電阻率表征了導(dǎo)體導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，由導(dǎo)體的材料決定且與溫度有關(guān)
C.電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定很大
D.有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，用它可做成標(biāo)準(zhǔn)電阻
√
√
1.電阻率ρ是材料本身的一種屬性，反映了材料對(duì)電流阻礙能力的強(qiáng)弱。
2.ρ＝ 是電阻率的計(jì)算式，材料的電阻率與導(dǎo)體的電阻R、長(zhǎng)度l
和橫截面積S均無(wú)關(guān)，與材料的性質(zhì)有關(guān)，還受到溫度的影響。
5.某金屬導(dǎo)線的電阻率為ρ，電阻為R，現(xiàn)將它均勻拉長(zhǎng)到直徑為原來(lái)的一半，則該導(dǎo)線的
A.電阻率仍為ρ B.電阻率變?yōu)?ρ
C.電阻變?yōu)?R D.電阻變?yōu)?br/>√
電阻率由材料本身決定，金屬導(dǎo)線拉長(zhǎng)后電阻率不變，故A正確，B錯(cuò)誤；
6.金屬材料的電阻率有以下特點(diǎn)：一般而言，純金屬的電阻率小，合金的電阻率大；金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，有的金屬電阻率隨溫度變化而顯著變化，有的合金的電阻率幾乎不受溫度的影響。根據(jù)以上的信息，判斷下列說(shuō)法中正確的是
A.連接電路用的導(dǎo)線一般用合金來(lái)制作
B.電爐、電阻器的電阻絲一般用合金來(lái)制作
C.電阻溫度計(jì)一般用電阻率幾乎不受溫度影響的合金來(lái)制作
D.標(biāo)準(zhǔn)電阻一般用電阻率隨溫度變化而顯著變化的金屬材料制作
√
電阻定律
電阻率
決定導(dǎo)體電阻大小的因素
一定溫度、粗細(xì)均勻、與長(zhǎng)度成正比、橫截面積成反比
R=
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
反映材料導(dǎo)電性能的物理量，與材料和溫度有關(guān)
單位：歐姆米，簡(jiǎn)稱歐米，符號(hào)：Ω·m
大，導(dǎo)電性能越差； 越小，導(dǎo)電性能越好
應(yīng)用：熱敏電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻、超導(dǎo)現(xiàn)象
根據(jù)歐姆定律，若流過(guò)兩個(gè)電阻的電流大
小相等，由于兩個(gè)電阻阻值相等，則所加
的電壓也一定相等，C正確，D錯(cuò)誤。
電阻率表征了導(dǎo)體導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，只與材料及溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l和橫截面積S無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤，B正確；
由R＝ 知，電阻率大，R不一定大，故C錯(cuò)誤；
有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，例如銅鎳合金常用于制作標(biāo)準(zhǔn)電阻，故D正確。
純金屬的電阻率小，導(dǎo)電性能好，故連接電路用的導(dǎo)線一般用純金屬來(lái)制作，故A錯(cuò)誤；
合金的電阻率大，選用合金來(lái)制作電爐、電阻器等電器，可以保證用電安全，故B正確；
有的金屬的電阻率隨溫度變化而顯著變化，則電阻溫度計(jì)一般用電阻率隨溫度變化而顯著變化的金屬來(lái)制作，故C錯(cuò)誤；
有的合金的電阻率幾乎不受溫度的影響，故標(biāo)準(zhǔn)電阻一般用合金材料制作，故D錯(cuò)誤。

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