2022_2023学年新教材高中物理第11章电路及其应用2电源和电流课件新人教版必修第三册（56张PPT）

(共56张PPT)
第十一章　电路及其应用
2．导体的电阻
课前预习反馈
课内互动探究
课堂达标检测
目标体系构建
核心素养提升
目标体系构建
1．知道导体的电阻的概念和意义，知道U－I图线的斜率表示导体电阻的大小。
2．通过实验探究知道影响导体电阻的因素。
3．理解并会应用导体电阻的计算公式。
4．理解电阻率的概念，了解电阻率大小的相关因素。
【学习目标】
【思维脉络】
课前预习反馈
1．定义：导体两端的电压与导体中电流之_____。
2．定义式：R＝_____。
3．物理意义：反映导体对_______阻碍作用的物理量。
4．导体的U-I图像：
①同一异体的U-I图像是一条_____________的直线。
②图像的斜率反映了导体_______的大小。
知识点 1
电阻
比　
电流　
过原点倾斜　
电阻　
用实验探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系
1．探究电路
知识点 2
影响导体电阻的因素
2．探究原理
a、b、c、d是四条不同的金属导体，串联连接在电路中，电流大小相同，各导体两端的电压与电阻之比都_______。
3．探究思路：在长度、横截面积和材料三个因素中，b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同，比较b、c、d与a的电阻关系。
4．探究结果：导体的电阻与长度、___________有关，与导体的_______也有关。
相等　
横截面积　
材料　
1．电阻定律的内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成_______，与它的横截面积S成_______，导体电阻还与构成它的材料有关。
2．表达式：R＝______。
3．电阻率
(1)物理意义：表征导体材料的_______特性。
(2)相关因素：导体的材料和导体的_______。
(3)超导现象：一些金属在温度特别低时电阻可以降到____的现象。
知识点 3
导体的电阻率
正比　
反比　
导电　
温度　
0　
预习自测
×　
√　
×　
×　
(5)金属的电阻率由材料和温度决定。 (　　)
(6)导体的电阻率由导体的长度和横截面积决定。 (　　)
(7)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。 (　　)
√　
×　
√　
『选一选』
目前集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，集成度越高，电子元件越微型化、越小。图中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸远远小于R1的尺寸。通过两导体的电流方向如图所示，则关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是 (　　)
A．R1＞R2　
B．R1＜R2
C．R1 ＝R2　
D．无法确定
C　
『想一想』
人体通过50 mA的电流，就会引起呼吸麻痹，如果人体的最小电阻为800 Ω，求人体安全工作电压，根据以上数据说明：为什么人体触到电压220 V电线时会发生危险，而接触到干电池时却没有感觉？
解析：人体的安全电压为U＝IR＝50×10－3×800 V＝40 V。当人体接触220 V电线时，其电压远远超过人体安全电压，通过人体的电流也远远超过50 mA，所以会发生危险，而干电池仅几伏的电动势，通过人体的电流远小于50 mA，故没有感觉。
课内互动探究
如图所示的图像为金属导体A、B的U-I图像，思考：
(1)对导体A(或导体B)来说，电流与它两端的电压有什么关系？U与I的比值怎样？
(2)对导体A、B，在电压U相同时，谁的电流小？
谁对电流的阻碍作用大？
导体的电阻与欧姆定律
情景导入
探究
一
提示：(1)对导体A(或导体B)，电流与它两端的电压成正比，导体A或导体B的电压与电流的比值是个定值，但两者的比值不相等。
(2)电压相同时，A的电流小，说明A对电流的阻碍作用大。
要点提炼
典例1
典例剖析
C　
解析：根据欧姆定律可知，A正确；由U＝IR，对一定的导体，电流与电压成正比，所以通过它的电流越大，它两端的电压也越大，所以B正确；导体的电阻与电压的大小无关，是由导体本身决定的，所以C错误；对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变，即为电阻的大小，所以D正确，本题选错误的，故选C。
1．如图所示的图像所对应的两个导体：
(1)电阻关系R1︰R2为_______；
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1︰U2为_______；
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1︰I2为_______。
对点训练
3︰1　
3︰1　
1︰3　
观察右面的图片，想一想导体电阻的大小与什么有关？
提示：导体电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料的电阻率有关。
情景导入
探究
二
要点提炼
两根完全相同的金属导线A和B，如果把其中的一根A均匀拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为 (　　)
A．1︰1　 B．4︰1
C．8︰1　 D．16︰1
典例 2
典例剖析
D　
对点训练
D　
情景：2019年5月23日国之重器：时速600公里高速磁悬浮试验样车在青岛下线。磁悬浮列车是利用高温超导技术制成的。高温超导体通常是指在液氮温度(77 K)以上超导的材料。目前，科学家们已在250 K(－23 ℃)温度下实现了氢化镧的超导性。这
项成果使我们真正意义上接近了室温超导。
电阻和电阻率的区别和联系
情景导入
探究
三
问题：超导体中一旦有了电流，还需要电源来维持吗？
提示：由于超导体电阻为0，超导体中一旦有了电流，就不需要电源来维持了。
各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化。
(1)金属的电阻率随温度的升高而增大。
(2)半导体(热敏电阻)的电阻率随温度的升高而减小。
特别提醒
电阻率与电阻的区别与联系
要点提炼
物理量 比较内容　　 电阻率ρ 电阻R
物理意义 电阻率是反映材料导电性能的物理量 电阻是反映导体对电流的阻碍性能的物理量
典例 3
典例剖析
D　
思路引导：要正确理解电阻与电阻率的物理意义。
解析：导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，它只与导体的几何形状和材料性质有关，与导体是否通电以及通电电流的大小均无关。电阻率的大小和导体几何形状无关，只与材料性质和温度有关。一般金属合金和化合物的电阻率随温度升高而增大，随温度降低而变小，当温度降低到某一转变温度(大于0 K)时，某些金属、合金、化合物的电阻率会突然减小为零，呈超导电现象。
对点训练
BD　
解析：导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，在温度不变时，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，故A错误B正确；材料的电阻率与导体的电阻、长度、横截面积无关，故C错误，D正确，故选BD。
核心素养提升
求导体电阻的三种方法
案例
若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4 A。如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？
案例
答案：2.0 A
课堂达标检测
A　
2．(2021·山东省青州一中高二月考)有三个同学分别对各自手中的电阻进行了一次测量，三个同学把对每个电阻测量时电阻两端的电压和通过的电流描点到同一U－I坐标系中，如图所示，这三个电阻的大小关系正确的是 (　　)
A．RaB．Ra>Rc
C．Ra>Rb　
D．Rb＝Rc
B　
3．(2021·四川省攀枝花市高二上学期检测)如图所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a︰b︰c＝3︰2︰1。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、2两端加上恒定电压，导体的电阻为R1；在3、4两端加上恒定电压，导体的电阻为R2，则R1︰R2为 (　　)
A．1︰3　
B．3︰1
C．9︰1　
D．1︰9
D　
4．(2021·江西省宜春市高二上学期期末)神经纤维可分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106 Ω·m。某生物体中某段髓质神经纤维可看作长为20 cm，半径为4 cm的圆柱体，在其两端加上逐渐升高的电压，当电压U＝100 V时，该髓质神经纤维发生反应，则引起该髓质神经纤维产生感觉的最小电流为 (　　)
A．0.15 μA　 B．0.31 μA
C．0.43 μA　 D．0.62 μA
B