第6节 导体的电阻
1.知道影响导体电阻的因素,并掌握科学的探究方法. 2.掌握电阻定律,并能进行有关计算.
3.理解电阻率的概念、意义及决定因素.
一、影响导体电阻的因素
1.实验结论
(1)导体长度越长,电阻越大;
(2)导体横截面积越大,电阻越小;
(3)导体的电阻还与导体的材料有关.
2.逻辑推理
(1)导体的电阻与它的长度的关系:一条长度为l,电阻为R的导体,可以看成是由n段长度同为l1、电阻同为R1的导体串联而成.因l=nl1,R=nR1,所以=.
(2)导体的电阻与它的横截面积的关系:有n条导体,它们的长度相同,横截面积都为S1,电阻同为R1.把他们紧紧地束在一起,组成一横截面积为S、电阻为R的导体.则R=,S=nS1,所以=.
二、导体的电阻
1.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;导体电阻还与构成它的材料有关.
(2)公式:R=ρ,式中ρ是比例系数,它与导体的材料有关,是表征材料性质的一个重要的物理量,ρ叫做这种材料的电阻率.
2.电阻率ρ
(1)单位:欧姆·米,符号:Ω·m.
(2)变化规律:电阻率往往随温度的变化而变化.金属的电阻率随温度的升高而增大.
(3)应用:电阻温度计、标准电阻等.
判一判 (1)探究导体电阻与其影响因素的关系所采用的实验方法为控制变量法.( )
(2)电阻率是反映材料导电性能的物理量,电阻反映了导体对电流的阻碍作用.( )
(3)电阻率往往随温度的变化而变化,半导体的电阻率随温度的升高而增大,可制作热敏电阻.( )
(4)一只白炽灯泡,正常发光时灯丝的电阻为121 Ω,当这只灯泡停止发光一段时间后灯丝的电阻大于121 Ω.( )
提示:(1)√ (2)√ (3)× (4)×
想一想 由影响导体电阻的因素分析,为什么几个电阻串联起来,总电阻增大;几个电阻并联起来,总电阻减小?
提示:几个电阻串联相当于增大了导体的长度,几个电阻并联相当于增大了导体的横截面积.
做一做 关于导体的电阻及电阻率的说法中,正确的是( )
A.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
B.由R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零,这种现象叫超导现象,发生超导现象时,温度不为绝对零度
提示:选D.导体的电阻率由材料本身的性质决定,并随温度而变化,导体的电阻与长度、横截面积有关,与导体两端电压及导体中电流大小无关,A、B、C错;电阻率反映材料的导电性能,电阻率常与温度有关,存在超导现象,D对.
对电阻率的理解
1.物理意义:电阻率是一个反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状、大小无关.
2.大小:ρ=,各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1 m、横截面积为1 m2的导体的电阻;单位:欧·米(Ω·m).
3.电阻率与温度的关系及应用
(1)金属的电阻率随温度的升高而增大,可用于制作电阻温度计.
(2)半导体的电阻率随温度的升高而减小,半导体的电阻率随温度的变化较大,可用于制作热敏电阻.
(3)有些合金,电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻.
(4)当温度降到绝对零度时,某些导体变成超导体.
【题组过关】