22电阻定律.

一、欧姆定律1、内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．2、公式:RUI3、适用：金属导电和电解液导电定义式决定式nqsvItqI6、小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线过P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。则下列说法中正确的是（）A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小11IUR21IUR121IIURB．对应P点，小灯泡的电阻为C．对应P点，小灯泡的电阻为D．对应P点，小灯泡的电阻为OI2I1NMIQUPU1C2电阻定律1、影响电阻大小的因素有哪些?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。实验方法：控制变量法实验方案：同种材料，S一定，改变L，测R同种材料，L一定，改变S，测R不同材料，L一定，S一定，测R探究实验中可以在铜丝、康铜丝、铁丝等不同金属丝中选择几种，测量它们的长度、横截面积、电阻。从中找出它们的定量关系。探究方案ＥＳ１L2L3L4Labcd长度１Ｌ２Ｌ３Ｌ４Ｌ电压电阻一、探究导体电阻与它的长度的关系。（材料相同、横截面积相同,长度不同.）U2U4U3UR2R4R3RR∝LＥＳ1S2S3S4S二、探究导体电阻与它的横截面积的关系。（材料相同、长度相同）横截面积１S２S３S４S电压电阻UU/2U/4U/3RR/2R/4R/3SR1结论:同种材料,S一定,电阻R与L成正比R∝L同种材料,L一定,电阻与S成反比SR1一、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.2.表达式:SlR1．公式R＝ρlS中各物理量的意义(1)ρ表示材料的电阻率，与材料和温度有关．反映了导体的导电性能，在数值上等于用这种材料制成1m长、横截面积为1m2的导线的电阻值，ρ越大，说明导电性能越差，ρ越小，说明导电性能越好．(2)l表示沿电流方向导体的长度．图2－2－3(3)S表示垂直于电流方向导体的横截面积．如图2－2－3所示，一长方体导体若通过电流I1，则长度为a，横截面积为bc；若通过电流I2，则长度为c，横截面积为ab.3、公式R＝UI与R＝ρlS的比较R＝UIR＝ρlSR＝UI是电阻的定义式R＝ρlS是电阻的决定式，其电阻的大小由导体的材料、横截面积、长度共同决定提供了一种测R的方法：只要测出U、I就可求出R。伏安法提供了一种测导体的ρ的方法：只要测出R、l、S就可求出ρ金属导体或电解液适用适合任何均匀的柱体材料4、几种导体材料的电阻率你能从表中看出哪些信息：1、________________________________2、________________________________3、________________________________纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。不同材料的导体电阻率不同。5.0×10-75.0×10-75.0×10-7镍铜合金4.4×10-74.4×10-74.4×10-7锰铜合金1.44×10-71.0×10-70.89×10-7铁7.10×10-85.3×10-84.85×10-8钨3.80×10-82.9×10-82.67×10-8铝2.07×10-81.7×10-81.43×10-8铜2.07×10-81.6×10-81.48×10-8银100℃(Ω∙m)20℃(Ω∙m)0℃(Ω∙m)温度阻率金属材料的电阻率随温度的升高而增加材料电4、金属的电阻率随温度的升高而增大二、电阻率3、纯金属的电阻率小，合金的电阻率大1、反映材料导电性能的物理量2、单位：欧姆·米Ω·m6、合金电阻率随温度变化很小(如锰铜)5、半导体电阻率随温度升高而减小RSL5．电阻率(1)半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻率约为10-5Ω·m～106Ω·m.而且电阻随温度的增加而减小，这种材料称为半导体．特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性．可制作光敏电阻和热敏电阻．②半导体的应用：a．热敏电阻：能够将温度的变化转化成电信号，测量这种电信号，就可以知道温度的变化．b．光敏电阻：光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用．c．晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路．d．半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等．(2)超导体a．超导现象：某些物质在温度降到绝对零度附近时，电阻率突然降到几乎为零的现象．这种现象叫超导现象，处于这种状态下的导体叫超导体．b．应用：超导电磁铁、超导电机等．c．转变温度(TC)：材料由正常状态转变为超导状态的临界温度．7、电阻率随温度变化的运用abhR2R1电流方向例题1,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hR1=R2SlRhaah1．关于电阻率，下列说法不正确的是()A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率一般随温度升高而增大C．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻．因此，只有导体有电流通过时，才具有电阻D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻BD2、如图712所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a∶b∶c＝5∶3∶2.在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4.在1、2两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I1；在3、4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为I2，求I1∶I2.图713＝25∶4.3如图3甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10V时，求电解液的电阻率ρ.图1解析由题图乙可求得电解液的电阻为R＝UI＝105×10－3Ω＝2000Ω由题图甲可知电解液长为l＝a＝1m横截面积为S＝bc＝0.02m2结合电阻定律：R＝ρlS，得ρ＝RSl＝2000×0.021Ω·m＝40Ω·m.答案40Ω·m思维突破应用公式R＝ρlS解题时，要注意公式中各物理量的变化情况，特别是l和S的变化情况，通常有以下几种情况：(1)导线长度l和横截面积S中只有一个发生变化，另一个不变．(2)l和S同时变化，有一种特殊情况是l与S成反比，即导线的总体积V＝lS不变．4、一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5Ω，导线原来的电阻多大？5倍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？8Ω思维方法建模5.利用“柱体微元”模型求解电流大小来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1.60×10－19C．这束质子流每秒打到靶上的个数为________．假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2＝________.模型建立粗细均匀的一段导体长为l，横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v.(1)导体内的总电荷量：Q＝nlSq.(2)电荷通过截面D的时间：t＝lv.(3)电流表达式：I＝Qt＝nqSv.解析(1)质子流每秒打到靶上的质子数由I＝net可知nt＝Ie＝6.25×1015.(2)建立如图所示的“柱体微元”模型，设质子经过距质子源L和4L处时的速度分别为v1、v2，在L和4L处作两个长为ΔL(极短)的柱体微元．因ΔL极短，故L和4L处的两个柱体微元中的质子的速度可分别视为v1、v2.对于这两个柱体微元，设单位体积内的质子数分别为n1和n2，由I＝qt＝n·e·Svtt＝neSv可知，I1＝n1eSv1，I2＝n2eSv2，作为串联电路，各处的电流相等，所以I1＝I2，故n1n2＝v2v1.根据动能定理，分别有eEL＝12mv21，eE·4L＝12mv22可得v2v1＝21，因此，两柱体微元中的质子数之比n1n2＝21.答案6.25×10152∶1建模感悟本题是利用流体模型求解问题．在力学中我们曾经利用此模型解决风能发电功率问题，也是取了一段空气柱作为研究对象．请同学们自己推导一下．