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物 理
第一节 电阻定律
主题四 直流电及其应用
通 用 类
高等教育出版社
主要内容
电流
部分电路欧姆定律
1
2
3
4
电阻定律
超导现象
要形成电流，必须要有能够自由移动的电荷——自由电荷。像金属中的自由电子，电解质溶液（酸、碱、盐的水溶液）中的正、负离子，都是自由电荷。
我们在初中学过，电荷的定向移动形成电流，电流是一种现象也是一种物理模型。
那么在什么条件下，自由电荷才能发生定向移动呢？
电 流
当金属导体两端没有加电压时，导体中大量的自由电子不停地做无规则的热运动，如下图所示，此时导体中没有电流。
电 流
把金属导体的两端分别接到电源的两极上，导体中的自由电子在电场力的作用下发生定向的移动，形成了电流，如下图所示。
电 流
1.电流
（2）导体两端要有电压（电势差）。
2.形成电流的条件
（1）导体内要有自由移动的电荷；
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大量电荷的定向移动形成电流。
电 流
通过导体横截面的电荷量q 跟通过这些电荷量所用
时间t 的比值，叫做电流。
（2）单位 A（安）
（3）电流的方向 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
（4）恒定电流 如果导体中电流的大小和方向都不随时间发生变化，这种电流叫做恒定电流。俗称直流电。
（1）大小
3.电流
I
+
+
+
+
+
+
+
+
+
部分电路欧姆定律
1. 定律 通过一段导体的电流 I ，与导体两端的电压U 成正比，与这段导体的电阻 R 成反比。
2. 公式
R
U
I
3. 导体的伏安特性
导体中的电流 I 和电压 U 的关系可以用图线来表示。 用纵轴表示电流 I ，用横轴表示电压U ，如图所示，I- U 图线叫做导体的伏安特性曲线。
O
U / V
I / A
根据欧姆定律
导体的电阻R与加在导体两端的电压U成正比，跟导体中的电流I成反比，这种说法对吗？”
结论：
导体的电阻与加在导体两端的电压及导体中的电流没有关系。
疑问
导体的电阻与导体的哪些因素有关系呢？
思考
11
与长度有关
与材料有关
与横截面积
思考
能不能设计实验，验证导体的电阻与这些因素的关系呢？
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：
13
实验探究 影响导体电阻的因素
控制变量法就是在有多个因素（变量）同时对结果起作用的过程中，通过控制实验条件（控制其他因素不变），逐个研究某一因素对结果的影响，然后加以综合的研究方法。
控制变量法
（1）导体的材料、横截面积相同，
改变长度，研究电阻的变化。
（2）导体的材料、长度相同，
改变横截面积，研究电阻的变化。
（3）导体的长度、横截面积相同，
改变材料种类，研究电阻的变化。
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R的测量方法:
伏安法
实验探究 影响导体电阻的因素
2、实验方法：控制变量法
导体 a b c e
材料 镍铬丝 镍铬丝 镍铬丝 康铜丝
长度 L 2L L L
横截面积 S S 2S S
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
比较分析
3、实验数据记录表
1.内容：
导体的电阻R跟它的长度L成正比,跟它的横截面积S成反比。
2.表达式:
电阻率与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量。
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电阻定律
表 4 -1-1 几种常用材料在20 C时的电阻率
4. 4×10
5. 0×10
1. 0×10
1010 ~ 1014
1013 ~ 1016
锰铜
康铜
镍铬合金
电木
橡胶
1. 6×10
1. 7×10
2. 7×10
5. 3×10
1. 0×10
银
铜
铝
钨
铁
r / ( W m)
材 料
r / ( W m )
材 料
8
8
8
8
7
7
7
6
2. 导体、绝缘体、半导体
（1） r < 10 –6 W m 的物体叫做导体。
（2） r > 10 5 W m 的物体叫做绝缘体。
（3）导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体。
“尺有所短、寸有所长”，只有物尽其用，
人用其能，方能达到和谐共生，共同发展！
电阻率与温度的关系
金属：
t
半导体：
t
热敏电阻
光敏电阻
合金：
有些几乎不随t变化
标准电阻
电阻温度计
超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
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=0


R=0
我国在超导材料领域的探索及研究一直处于世界先进水平。1989年，我国已研制成临界温度为132.2 K的超导体。在2016年度国家科技奖励大会上，以中国科学院物理研究所赵忠贤院士为代表的团队，由于在超导材料方面的突出贡献而获得了国家最高科学技术奖。
1911 年，荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银，他发现当温度下降到4.2 K 时发现水银的电阻变为零，这种现象称为超导现象。能够发生超导现象的物质称为超导体。超导材料由正常状态转变为超导状态的温度，称为超导材料的临界温度。
超导现象
我们应该关注科学家在前沿科技领域取得的新进展、新动态，尤其是我国在科学技术上所取得的新成果、新成就，感悟科学家为中华民族谋复兴的初心和使命，树立正确的人生观和价值观，坚定为实现中华民族伟大复兴而奋斗的信念，具有科学态度和社会责任感。
【行为与责任】
超导现象
1、有人说电阻是导体阻碍电流的性质，电阻率是由导体的性质决定的，所以电阻率越大，则电阻越大，对吗？为什么
不 对
电阻率反映导体导电性能的优劣,电阻率大,不一定电阻大,由电阻定律,电阻还与L和S有关。
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课堂训练
2、有一条康铜丝，横截面S=0.2mm2,长L=2m,在它的两端加上电压U=0.6V时，通过它的电流I=0.1A,求这种康铜丝的电阻率。
3.一根导线原来的电阻是4 ，把它对折起来使用，它的电阻变为多少？如果把它均匀拉长为原来的2倍，电阻又变为多少？
课堂小结
电阻定律
电阻大小的
决定式
欧姆定律
电阻的定义式
思想方法：控制变量法、转化法、
比较法、归纳法、

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