11.2导体的电阻-2022-2023学年高二物理同步课件精选（人教版2019必修第三册）(共25张PPT)

(共25张PPT)
第2节 导体的电阻
第十一章
电路及其应用
课标定位
1、知道电阻的定义式及其物理意义
2、利用控制变量法探究影响导体电阻的因素；
3、电阻定律的理解与应用；
4、理解伏安特性曲线，应用U-I斜率求电阻。。
素养阐释
1、物理观念：电阻、电阻率
2、科学思维：用比值法定义理解电阻的定义式，用串并联基本规律分析L、S对导体电阻的影响，再结合不同材料，推导出电阻定律。
引入
为了减少输电线上的电能的损耗，人们把输电线做的粗一些，这是因为导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。
那么，它们之间的定量关系是怎样的呢？
O
I
U
A
B
导体A、B的U-I图象
选取一个导体，研究导体两端的电压随导体中的电流的变化情况。如图是根据某次实验作出的关于金属导体A和B得U-I图象。从图中可以看出，同一金属导体的U-I图象是一条过原点的直线。这表明，同一导体，不同电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值都是一个常数，此结论可以写成：
一、电阻
导体两端的电压U与通过导体的电流 I 的比值
3、定义式：
4、单位：
1、物理意义：
2、定义：
兆欧（MΩ）
千欧（kΩ）
国际单位制中 欧姆（Ω）
反映导体对电流的阻碍作用
(R只与导体本身性质有关，与U、I无关)
【课堂反馈1】 (多选)下列说法正确的是( 　　)
A．电荷从电场中的A点运动到B点，每次经过的路径不同，电场力做的功可能不同
B．电荷从电场中的某点开始出发，运动一段路径后，又回到了该点，则电场力做功为零
C．正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功
D．电荷在电场中运动，因为有电场力对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中不成立
BC
二、影响导体电阻大小的因素
电阻与长度有关
移动滑片可以改变电阻
灯丝越粗用起来越亮
电阻跟横截面积有关
电线常用铜丝制造而不用铁丝
电阻跟材料有关
实验探究
a．实验目的：探究电阻与导体材料、横截面积、长度的关系．
b．实验器材：
c．实验方法：控制变量法，长度不同；横截面积不同，材料不同。
实验视频：研究导体的电阻长度、横截面积的关系
结论：导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，还跟材料有关。
三、导体的电阻率
L、S:看电流方向
是比例常数，它与导体的材料有关，称为材料的电阻率。
反映材料对电流的阻碍本领（反映材料的导电性能）
1.电阻定律：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.表达式:
a
h
R1
x
电流方向
3. 两个公式的区别：
是决定式，R与l成正比、与S成反比
是定义式，R与U、I无关
单位：欧·米（Ω·m）
4.电阻率
表达式：
探究：温度对电阻率的影响
加热灯丝，发现灯泡变暗，说明温度升高，灯丝的电阻率变大了。
ρ(Ω·m) 0℃ 20℃ 100℃
银 1.48×10－8 1.6×10－8 2.07×10－8
铜 1.43×10－8 1.7×10－8 2.07×10－8
铝 2.67×10－8 2.9×10－8 3.80×10－8
钨 4.85×10－8 5.3×10－8 7.10×10－8
铁 8.9×10－8 10×10－8 14.4×10－8
锰铜合 44×10－8 44×10－8 44×10－8
镍铜合 50×10－8 50×10－8 50×10－8
电阻率与温度关系:
1.金属的电阻率随温度的升高而增加。合金的电阻率比纯金属大.
2.有些合金如：锰铜合金和镍铜合金的电阻率不受温度的影响
【课堂检测2】根据电阻定律，电阻率 对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率 ( )
A、跟导线的电阻成正比
B、跟导线的横截面积成正比
C、跟导线的长度成反比
D、所用金属材料的本身特性决定
D
答：不对
电阻率反映导体材料导电性能的优劣，电阻率大，不一定电阻大，由电阻定律，电阻还与 l 和S有关.
1.有人说电阻是导体阻碍电流的性质，电阻率是由导体材料的性质决定的，所以电阻率越大，则电阻越大，对吗 为什么
思考与讨论
电阻反映导体对电流阻碍作用大小的性质
2.一白炽灯泡铭牌显示“220V,100W”，由计算得出灯泡灯丝电阻R=484 ，该阻值是工作时的电阻值，
还是不工作时的电阻值，两者一样吗
为什么
不一样，100W是额定功率，是灯泡正常工作时的功率，所以484 是工作时的电阻；当灯泡不工作时，由于温度低，电阻比正常工作时的电阻小，所以小于484 。
超导现象和超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象.
能够发生超导现象的物质称为超导体．
超导材料的应用：超导输电、超导电动机、超导电磁铁、超级计算机等．
超导磁悬浮
高温超导变压器
四、伏安特性曲线（拓展）
在实际应用中，常用横坐标表示电压U，纵坐标表示电流I，这样画出I—U图像叫导体的伏安特性曲线。
线性元件：某些导体具有这种伏安特性，在温度没有显著变化时，电阻不变，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线。
非线性元件：在测绘出的伏安特性曲线中，电流与电压不成正比。
线性元件 图线形状 R1>R2
R1非线性元 件图线形状 1.图线上某点的斜率倒数不等于电阻即 2.R随I的增大而减小
1.图线上某点的斜率不等于电阻即k≠R
2.R随I的增大而减小
【课堂反馈3】如图所示的I-U图象所对应的两个导体：
（1）电阻之比R1：R2= ________.
（2）若两导体中的电流相等（不为零）时，
电压之比U1：U2 = ________.
（3）若两个导体两端的电压相等（不为零）时，电流强度之比I1：I2 = _________.
（4）画出这两个导体的U-I图象，图象的斜率与____相等.
3：1
3：1
1：3
R
0
15
10
5
10
1
2
U/mV
I/mA
课堂小结
一、电阻
单位：欧姆。简称欧。符号：Ω
二、影响导体电阻大小的因素
三、导体的电阻率
四、伏安特性曲线
【课堂检测1】电路中有一段金属丝长为 L，电阻为 R，要使电阻变为 4R，下列可行的方法是 ( )
A、将金属丝拉长至 2L
B、将金属丝拉长至 4L
C、将金属丝对折后拧成一股
D、将金属丝两端的电压提高到原来的 4 倍
A
【课堂检测2】关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是 (　　)
A、把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半
B、由 可知，ρ与R、S成正比，ρ与 l 成反比
C、材料的电阻率随温度的升高而增大
D、对某一确定的导体当温度升高时，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
D
【课堂检测3】如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U —I图线如图乙所示．当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ是多少？