影响电阻大小的因素
- 格式:ppt
- 大小:2.99 MB
- 文档页数:27
电阻(R)(一)怎样改变电路中电流大小?方法一:用电器不变,改变电源电压大小。
方法二:电源电压不变,换不同规格的用电器。
电阻定义:表示导体对电流阻碍作用的大小。
1思考:通过实验怎样判断导体电阻的大小答:(1)比较电流的大小,电流大说明该导体电阻小(2)比较灯泡的亮度,灯泡越亮说明该导体电阻小在上述两种方法中,各需要控制那些物理量?哪种方法更好一些?2变量控制法含义:定性是定量的依据,定量是定性的具体化(1)在物理学中,当一个物理量的大小同时和几个因素有关时,而要研究这一物理量与其中一个因素的定量关系时,必须保持其它几个因素不变,只让这一因素发生变化,才能确定它和被研究的物理量之间的关系,这种研究方法是物理学上常用的方法,称之为“变量控制法”。
如:A与BCD三个因素有关,想研究A与D的关系,必须让BC都相同。
(2)“定量”关系和“定性”关系的联系和区别(1)联系:定性是定量的依据,定量是定性的具体化(2)区别:定性--用文字语言进行相关描述。
如:在——相同时,当——变大时,——变小(或变大。
)定量--用数学语言进行描述。
如:在——相同时,——与——成正比(或成反比)3猜想:导体的电阻可能与哪些因素有关?(请同学观察白炽灯)请尝试设计探究步骤(二)决定导体电阻大小的因素1.如上图为电阻定律演示器:长木板上固定四条金属丝,其中a,b,c三条的长度均是1米。
d的长度为0.5米;a b的横截面积相同,材料不同;a,c材料相同,但c的截面积大于a;a,d的材料和截面积都相同。
其次,实验时,将演示器上的金属线按需要接入图16-16电路的M、N两端,(每次实验时电压保持不变,为什么?)观察电流表示数的大小!2学会列表记录实验数据或实验结果,该实验电路和表格设计如下:3结论一:在长度相同,横截面积相同时,材料不同的导体电阻不同思考:(1)铝导线和铜导线相比谁的电阻大?答:不能确定。
因为只有在长度相同,横截面积相同时,铝导线的电阻才比铜导线大,题目中没有说明长度和横截面积是否相同,所以不能确定。
影响电阻的因素有哪些
影响电阻的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。
当材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大。
当材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
当长度和横截面积相同时,不同材料的导体电阻不同。
对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,如金属等。
对少数导体来说,温度越高,电阻越小,如碳。
导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。
导体的电阻通常用字母R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号为Ω。
电阻是描述导体导电性能的物理量用R表示。
电阻由导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值来定义,即:R=U/I。
所以,当导体两端的电压一定时,电阻愈大,通过的电流就愈小;反之,电阻愈小,通过的电流就愈大。
因此,电阻的大小可以用来衡量导体对电流阻碍作用的强弱,即导电性能的好坏。
生活中电阻大小因素运用的解析影响电阻的因素有材料、长度、横截面积,除此以外,温度对电阻也有一定影响。
这些因素对电阻的影响,在许多领域都有着广泛的应用。
下面略举几例加以说明。
一、长度对电阻的影响例1 如图1甲所示为某种调光型台灯中使用的电位器示意图。
P为旋片可随转动旋钮改变在碳膜上的位置,A、C分别连在碳膜两端,将甲图连在乙图所示电路中,要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加,则导线应怎样连接?解析:解答这类题目的关键是要认真分析电位器的原理。
电位器实质是一个滑动变阻器,它是利用改变连入电路中碳膜的长度来改变电阻的,连入电路中的碳膜越长,电阻越大,它的三个接线柱中,A、C两接线柱接在碳膜的两端,因而A、C两接线柱不能同时接入电路,否则起不到变阻器的作用;B接线柱与滑片P相连,要使灯泡亮度增加,就必须增大电路中的电流,减小电路中的电阻,而顺时针转动旋钮时,PA部分变短,PC部分变长,因此应将A、B两接线柱接入电路。
答案:B与N相连,A与M相连。
二、横截面积对电阻的影响例2家庭用的白炽灯,用了很久以后,你就会发现灯泡壁变黑,且没有刚换上的时候亮,这是为什么呢?请你根据平时的观察,利用学过的知识,回答灯泡变暗的两个原因。
解析:解答此类题的关键就是利用电阻与导体横截面积有关的知识。
导体横截面积越小,对电流的阻碍作用越大,即电阻越大。
答案:①灯丝升华变细,电阻变大,电流变小;②灯丝升华后,钨凝华到灯泡内壁上,减小了透光性;③灰尘或油污附在灯泡上,减小了透光性。
三、温度对电阻的影响例3:有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化而明显改变,用这种材料制作的电阻称为热敏电阻。
图2是某热敏电阻的阻值随温度变化的图像,某同学用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0~100℃的水温表,图3是这个水温表的原理图R0为定值电阻)。
(1)此温度计的工作原理是什么?(2)根据图像回答该热敏电阻在100℃时的电阻值为多大?(3)小马同学将电压表的刻度盘改画为指示温度的刻度盘,如果每1O℃画一条刻度线,这个刻度盘的刻度是否均匀?解析:我们知道温度也是影响导体电阻的因素之一。
六、探究影响电阻大小的因素(一)、1、实验原理:在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。
(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)2、实验方法:控制变量法。
探究电阻的大小与哪一个因素的关系时必须指明“相同条件”3、实验分析:①实验结论:相同条件下导体的电阻大小跟导体的材料有关。
②实验结论:相同条件下导体越长,电阻越大。
③实验结论:相同条件下导体的横截面积越小,电阻越大。
④实验结论:相同条件下导体的电阻跟温度有关。
对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,少数导体,电阻随温度的升高而减小。
4、结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。
例.有甲、乙、丙三根铜导线,甲、乙粗细相同,但甲较长;乙、丙长度相同,但丙较粗,则常温下电阻最大的是____,最小的是______。
例.实验证明:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的_______、______ 和___ _。
导体的电阻还跟____有关。
例1当我们在A、B之间接入不同的导体,闭合开关接通电路后,可通过______或________来判断所接入导体的电阻大小情况。
电流表示数越____或灯泡越____,表示所接入导体的电阻越小;反之,则电阻越大.例2如右图所示,A和B分别是长短、粗细都相同的锰铜线和镍铬合金线,MN间接入A并接通电路时,电流表的示数为 A;接人B并接通电路时,电流表的示数为0.26 A,这表明A的电阻较_____,同时说明导体的电阻与_______有关。
例3某工人在架设动力线路时,觉得不够安全,就把两条导线并在一起当作一条使用,这样连接后导线的电阻比原来____;在连接某一处线路时,由于导线不够长,他又把两段导线连接起来使用,这样连接后的导线比连接前每段导线的电阻都____。
(填“变大”、“变小”不变”)例4在A、B两条不同导线的两端加上相同的电压时,通过它们的电流大小关系是IA<IB,则A导体的电阻____B导体的电阻。
电阻大小知识点电阻是电路中一种重要的元件,它用来限制电流的流动。
在电子学中,了解电阻的大小及其相关知识是非常重要的。
本文将详细介绍电阻的大小和影响因素。
一、什么是电阻电阻是指材料对电流流动的阻碍程度,是电阻元件的重要性能参数。
电阻的单位为欧姆(Ω),通常用希腊字母Omega(Ω)表示。
二、电阻的大小与电流、电压的关系根据欧姆定律,电阻(R)的大小与电流(I)和电压(V)之间存在一定的关系。
欧姆定律可以表示为V = IR,其中V表示电压,I表示电流,R表示电阻。
根据这个公式,我们可以推导出电阻的大小与电流和电压的关系。
1.当电压不变时,电阻越大,电流越小。
换句话说,电阻越大,电流通过的量越少。
2.当电流不变时,电阻越大,电压越大。
换句话说,电阻越大,电压通过的量越多。
3.当电压和电流都变化时,电阻的大小可以通过欧姆定律的公式来计算。
三、影响电阻大小的因素电阻的大小不仅与电流和电压有关,还与以下几个因素有关:1.材料的电阻率:不同材料的电阻大小不同。
电阻率是衡量材料电阻性能的指标,单位为欧姆·米(Ω·m)。
2.导体的长度:导体的长度越长,电阻越大。
这是因为电流在导体中流动时会遇到更多的阻碍。
3.导体的截面积:导体的截面积越大,电阻越小。
这是因为导体的截面积越大,可以提供更多的路径给电流流动,减少了电阻。
4.温度:温度的升高会使电阻增加。
这是由于导体内部的原子振动增强,导致电子与原子碰撞的频率增加,电阻增加。
四、电阻的分类根据电阻的性质和用途,电阻可分为固定电阻和变阻器。
1.固定电阻:固定电阻的电阻值是固定的,不可调节。
它通常用于限制电流,提供特定的电阻值。
2.变阻器:变阻器的电阻值可以通过调节器件来调整。
它常用于电路中需要调节电流和电压的场合。
五、电阻的应用电阻在电子电路中有广泛的应用。
下面是一些常见的应用:1.限流:电阻经常用于限制电流的大小,以保护其他元件不受过大的电流损坏。
39. 电阻的大小与哪些因素有关?39、电阻的大小与哪些因素有关?在我们的日常生活和科学研究中,电阻是一个经常遇到的概念。
从简单的手电筒电路到复杂的电子设备,电阻都扮演着重要的角色。
那么,电阻的大小究竟与哪些因素有关呢?首先,电阻的大小与导体的材料密切相关。
不同的材料具有不同的导电性能,这直接影响了电阻的大小。
比如说,银、铜、铝等金属通常是良好的导体,它们的电阻相对较小。
而像橡胶、塑料等绝缘材料,电阻则非常大,几乎可以看作是不导电的。
这是因为材料的原子结构和电子分布不同。
在良好的导体中,存在大量自由电子,这些电子能够在电场的作用下自由移动,形成电流,从而电阻较小。
而在绝缘材料中,自由电子数量极少,电流难以通过,电阻就很大。
其次,导体的长度也是影响电阻大小的一个重要因素。
一般来说,导体越长,电阻越大。
想象一下,电流就像一群人在一条道路上行走,如果道路变长了,那么人们行走的阻碍就会增加,电流通过的难度也就增大了,电阻也就随之变大。
这可以用电阻的计算公式 R =ρL/S 来解释,其中 L 就代表导体的长度。
再者,导体的横截面积也对电阻有着显著的影响。
横截面积越大,电阻越小。
还是用刚才的例子,电流如同人群,如果道路变得更宽了,人们行走就会更加顺畅,电流通过也会更容易,电阻就变小了。
同样在上述电阻计算公式中,S 表示导体的横截面积。
此外,温度也会改变电阻的大小。
对于大多数导体而言,温度升高,电阻会增大。
这是因为温度升高时,导体内的原子振动加剧,对自由电子的移动产生了更多的阻碍。
但也有一些特殊的材料,如某些半导体,在温度升高时电阻反而会减小。
电阻还与环境因素有关。
比如在湿度较大的环境中,一些导体表面可能会形成一层薄薄的水膜,这可能会导致电阻的变化。
又或者在强磁场环境中,某些材料的电阻也可能会受到影响。
在实际应用中,我们常常根据电阻与这些因素的关系来选择合适的材料和设计电路。
例如,在需要传输大电流、低电阻的情况下,我们会选择铜等电阻较小的材料,并使用较粗的导线以增加横截面积。
影响导体电阻大小的因素结论导体电阻是导体对电流流动的阻碍程度,其大小受多种因素的影响。
本文将从导体材料、导体长度、导体截面积、导体温度和导体纯度等几个方面探讨影响导体电阻大小的因素。
一、导体材料导体材料是影响导体电阻大小的重要因素。
不同材料的导体具有不同的电阻特性。
常见的导体材料有铜、银、铁、铝等。
一般来说,导体材料的电阻率越小,导体电阻就越小。
例如,银是一种优良的导体材料,其电阻率相对较小,因此银导体的电阻较低。
二、导体长度导体长度也是影响导体电阻大小的因素之一。
导体长度越长,电阻就越大。
这是因为导体中电流流动的路径变长,电流在导体中的碰撞次数增加,从而导致电阻增加。
因此,在设计电路时,应尽量缩短导体长度,以降低电阻。
三、导体截面积导体截面积是影响导体电阻大小的重要因素之一。
导体截面积越大,电阻就越小。
这是因为导体截面积的增大使得电流流动的路径变宽,电流在导体中的碰撞次数减少,从而导致电阻减小。
因此,当需要降低电阻时,可以通过增大导体截面积的方式来达到目的。
四、导体温度导体温度也会对导体电阻产生影响。
一般来说,导体的电阻随温度的升高而增加。
这是因为导体温度升高会导致导体原子振动加剧,从而增加了电流在导体中的碰撞次数,导致电阻增加。
因此,在高温环境下,导体的电阻会比在低温环境下大。
五、导体纯度导体纯度也是影响导体电阻大小的因素之一。
纯度越高的导体,电阻越小。
这是因为杂质和杂质之间的碰撞会增加电阻。
因此,在制造导体时,应尽量提高导体的纯度,以降低电阻。
导体电阻大小受到导体材料、导体长度、导体截面积、导体温度和导体纯度等因素的影响。
选择适合的导体材料,缩短导体长度,增大导体截面积,控制导体温度以及提高导体纯度,都可以有效降低导体电阻,提高电路的性能。
探究——影响电阻大小的因素教学目的:知识与技能知道影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。
了解导体电阻受温度的影响、超导的一些特点以及对人类生活和社会发展可能带来的影响。
教程与方法通过探究影响电阻大小的因素,进一步体会研究多个因素问题的方法。
学会用学过的知识和技能解决新问题的方法.情感、态度与价值观在实验探究中,学习科学家研究问题的方法,培养严谨的习惯和实事求是的态度。
通过了解物理学知识对人类生活和社会发展的影响,培养正确的科学价值观。
教学重点:影响电阻大小的因素.教学难点:确认电阻是导体自身的性质,与电压、电流无关.教学准备电阻定律演示器,一只学生电流表,一个开关,导线若干。
一只演示电流表,一个开关,废日光灯管的灯丝,或固定在胶木板上的用直径0。
3毫米以下的铁丝绕成的螺旋状线圈(铁丝线圈),酒精灯一个,小灯泡一只,电源。
教学过程:一、复习提问:将一只灯泡、一个演示电流表、一节干电池和一个开关连接成电路,并读出电流表的示数。
(一位学生到前面来连接电路,其他同学审查连接过程是否正确)提问:如图所示,生活中常见的导线多是铜心或铝心,为什么不用铁心?二、引入新课导体能够通过电流,但同时对电流有阻碍作用,在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小。
不同导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。
提出问题:导体的电阻既然是导体本身的一种性质,你猜一猜它跟哪些因素有关?你能不能设计一组实验来证明你的猜想是否正确?提示:电阻是否跟材料、长度、导线的粗细有关在学生提出猜想的基础上加以归纳,前面所示装置做下面三组演示实验。
(1)研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关。
交代新课开始的实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线CD,将电流表示数填入表1内。
表1:研究导体的电阻跟材料的关系提问:分析实验数据,可以得到什么结论?导体的电阻跟导体的材料有关。
(2)研究导体的电阻跟它的长度是否有关.用镍铬合金导线CD和EF做实验,将实验测出的电流表示数填入表2内。