11.2 导体的电阻课件（共17张ppt）物理人教版（2019）必修第三册

(共17张PPT)
知识回顾
电流的微观表达式
若已知自由电荷线密度为n
若已知自由电荷体密度为n
问：大家还记得公式中的v指的是什么速率？
说明导体对电流的形成有阻碍作用
11.2 导体的电阻
第十一章电路及其应用
一、电阻
---导体对电流的阻碍作用
问1：不同材料的导体对电流的阻碍能力一样吗？
问2：如何反映不同导体对电流的阻碍能力（及电阻大小)？
A
B
连通器
水势A
水势B
抽水机
水流
类比水流
A
B
连通器
水势A
水势B
抽水机
水流
障碍物对水流的阻碍能力可以用相同高度差所形成的水流大小来反映。
类比
导体对电流的阻碍能力（电阻)可以用相同电压所形成的电流大小来反映。
注意：电阻可以用电压和电流来反映，但并不是用它们所决定。
实验：
探究导体中的电流跟导体两端的电压的关系？
控制电路：(分压电路)可以提供从零开始连续变化的电压
E
S
R
B
A
V
测量电路:测导体B的电流、电压
2、根据电路图连接实物图
E
S
R
B
A
V
3、实验数据处理
数据记录
10
U/I
5
0.40
0.30
0.20
0.10
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
0.50
0.26
0.20
0.16
0.10
0.06
电压（V）
电流（A）
电流（A）
B
导体
数据处理：作U-I图象
(1)U-I 图像是一条过原点的直线;
A
(2)同一导体，
B
I
U/V
O
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0.1
0.2
0.3
A
A
电阻
一、电阻
---导体对电流的阻碍作用
导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值
2.定义式：
3.单位：
1.定义：
国际单位制中 欧姆（Ω）
(R只与导体本身性质有关)
【例题1】(多选)根据公式R＝及其变形式，下列说法正确的是(　　)
A.由R＝ 可知，使导体通过一定的电流所需的电压越高，则导体的电阻越大
B.由R＝ 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比
C.由I＝ 可知，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
D.从关系式U＝IR可知，对于一个确定的导体，通过导体的电流越大，导体两端的电压也越大
ACD
思考：那么导体的电阻R到底由哪些因素决定呢
导体的材料
请尝试自行设计实验方案
导体的横截面积
横截面积S
长度l
材料
导体的长度
影响电阻的因素：
二、影响导体电阻的因素
a、b、c、d是四段不同的金属导体。导体b、c、d在长度、横截面积、材料三个因素中，分别只有一个因素与导体a不同。探究电路如图所示：
[探究]
思考：(1) 采用什么实验方法来探究影响导体电阻的因素
(2) 为什么四段导体需要串联接入电路？
(3) 如何设计实验方案来探究导体电阻与其影响因素的定量关系？
控制变量法
每段导体两端的电压与它们的电阻成正比。因此，用电压表分别测量a、b、c、d 两端的电压，就能知道它们的电阻之比。
实验方案：
电阻 R 与 l 成正比
电阻 R 与 S 成反比
材料不同，R 不同
是比例系数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。
三、导体的电阻率
几种导体材料在20℃时的电阻率
材料 ρ / (Ω·m) 材料 ρ / (Ω·m)
银 1.6×10－8 铁 1.0×10－7
铜 1.7×10－8 锰铜合金 4.4×10－7
铝 2.9×10－8 镍铜合金 5.0×10－7
钨 5.3×10－8 镍铬合金 1.0×10－6
①电阻率与导体材料有关：
纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大.
②电阻率与导体温度有关：
金属材料的电阻率随温度的升高而增加，可用于制作电阻温度计.
有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻．
补充：大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，且随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻．
三、导体的电阻率
超导现象 ：当温度降低到某一数值时，某些材料的电阻突然减小到零，这种现象叫做超导现象。
1987年，华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出钇—钡—铜—氧系材料，超导转变温度提高到90 K （－183.15 ℃）
【例题2】(多选)下列关于电阻和电阻率的说法正确的是(　　)
A.由R＝ρ知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比
B.由R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C.将一根导线一分为二，则每部分导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫作超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度
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拓展学习
伏安特性曲线 （I－U 图像）
在实际应用中，常用横坐标表示电压U，纵坐标表示电流I，这样画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。
对于金属导体，在温度没有显著变化时，电阻几乎是不变的，它的伏安特性曲线是一条过原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫作线性元件。
实验表明，欧姆定律对气态导体（如日光灯管、霓虹灯管中的气体）和半导体元件并不适用。也就是说，在这些情况下电流与电压不成正比，这类电学元件叫作非线性元件。
二极管的伏安特性曲线
【例题3】(多选)如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知( )
A.该导体的电阻随电压的升高而增大
B.该导体的电阻随电压的升高而减小
C.导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 Ω
D.导体两端电压为2 V时，电阻为1 Ω
解析：
该导体的伏安特性曲线为曲线，但根据R=知，某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，故可知U＝2 V时，R＝1 Ω，且导体电阻随电压升高而增大，故A、D正确.
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