‹ 回去

3.3 电阻与温度的关系(L2)

电压 电阻 欧姆定律 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 导体电阻随温度变化而改变的特性,金属电阻随温度升高而增大,半导体则相反。

从哪来 建立在 1.1 电路的定义与组成(理解电阻是电路元件属性)、4.1 电流的定义与单位(通过电流变化间接反映电阻变化)以及 3.1 串联电路(L1)(利用串联分压或电流表监测回路状态)之上。

为什么 金属导体中,电阻源于自由电子定向移动时与晶格原子的碰撞。温度升高,原子热运动加剧,振幅变大,电子与原子碰撞频率增加,阻碍作用增强,故电阻变大。半导体中,温度升高激发更多载流子,导电能力增强,故电阻变小。

类比法
将金属导体比作拥挤的街道,电子是行人。温度低时行人走得顺畅;温度高时(原子振动剧烈),街道两侧“障碍物”晃动更厉害,行人更容易被绊倒(碰撞),通行变慢(电阻变大)。
适合:形象思维强、抽象逻辑较弱、喜欢生活化类比的学生。
实验探究法
展示白炽灯冷态与热态电阻测量数据(冷态约几欧姆,热态几百欧姆),结合 $I=U/R$ 分析为何刚开灯瞬间电流大易烧断。
适合:逻辑推理能力强、喜欢通过数据对比得出结论的学生。
微观机理法
直接讲解晶格振动与电子散射机制,强调“无序度”增加导致能量损耗增加。
适合:物理基础扎实、对微观粒子运动感兴趣、准备竞赛或拔高的学生。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
某金属电阻丝在 20℃ 时阻值为 10Ω,温度系数为 0.004/℃。求 100℃ 时的电阻值。
变式
将一根钨丝接入电路,闭合开关瞬间,钨丝温度迅速升高。若电源电压不变,请分析电路中电流的变化趋势及原因。
试试手自己判
检测题
一个标有“220V 100W”的白炽灯泡,在常温下用欧姆表测得电阻为 100Ω。若将其接入 220V 家庭电路,正常发光时的电阻是多少?此时通过灯泡的电流是多少?(假设灯丝电阻与温度成正比,且常温为 20℃,正常发光时灯丝温度约为 2500℃,但本题简化为:已知正常发光时电阻是常温电阻的 10 倍)
看答案和判分标准
答案:正常发光时电阻 $R_{hot} = 10 \times 100\Omega = 1000\Omega$。 电流 $I = U / R_{hot} = 220V / 1000\Omega = 0.22A$。
判对标准:
1. 正确计算出正常发光电阻为 1000Ω(2分);
2. 正确应用欧姆定律计算出电流为 0.22A(2分);
3. 若学生直接用 $P=U^2/R$ 算出 $R=484\Omega$ 并指出题目假设与标称值差异,视为理解深刻,给满分(因为标称功率对应的是工作电阻,而题目给出了具体的倍数关系,需按题目条件计算,但能意识到标称值与工作值差异是加分项)。*注:为简化初中教学,本题设定了倍数关系,避免复杂温度系数计算。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›