11.2 导体的电阻 课件 (共23张PPT) 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

(共23张PPT)
11.2导体的电阻
情境导入
观看超导现象的演示视频
思考：有些物体的导电性能好，有些物体的导电性较差，即使同为导体，其对电流的阻碍也不同，那导体的电阻究竟与什么因素有关？我们应如何减小导体的电阻呢？
新课教学
思考讨论:如图所示为金属导体 A、B两端的电压随导体中的电流的变化情况的 U-I 图像，从图中你获得哪些信息？
U
I
O
A
B
①同一个金属导体的 U-I 图像是一条过原点的直线；
②同一个导体，电压跟电流之比都是一个常量；
③图像的倾斜程度不同，表明不同导体电压跟电流的比不同。
新课教学
1.定义：
2.公式：
3.物理意义：
4.单位：
欧姆（）
导体两端的电压与通过这段导体电流的比。
一、电阻
在导体的 U-I图像中，斜率反映了导体电阻的大小，在同一个U-I图像中斜率越大电阻越大。
反映导体对电流的阻碍作用
【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：
电路图
实验方法
控制变量法
探究三个及以上物理量之间的关系时，应采用控制变量法
实验原理
串联电路电流相同，可以用电压表测量电压并直接比较电阻（当电流相同，电压与电阻成正比）
1
2
3
（2）设计实验
二、影响导体电阻的因素
新课教学
（3）进行实验
内容：在温度一定时，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。
即：
导体沿电流方向的长度
导体垂直电流方向的横截面积
电阻率
上述公式也为电阻的决定式
什么是电阻率呢？
三、电阻定律
定义：放映材料导电性能好坏的物理量
电阻率越大导电性能越差！
注意：ρ是导体本身属性，由材料和温度决定,与l、S无关!
四、电阻率
新课教学
电阻率与温度的关系
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．
四、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 ℃）
四、电阻率
我国研发世界上第一辆高温超导高速磁悬浮列车
【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
AD
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。
(1). 伏安特性曲线是
一条过原点的直线.
科学思维——导体的伏安特性曲线
1. 线性元件
(2). 适用于金属、电解质溶液
(1). 伏安特性曲线不是
一条过原点的直线.
2. 非线性元件
(2). 气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)
和半导体元件
【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.
AD
1. 线性元件：一条过原点的直线
2. 非线性元件：一条过原点的曲线
课堂小结：导体的电阻
科学思维——导体的伏安特性曲线
4. 电阻率与温度的关系：
2. 定义式：
R =
一、电阻
1. 物理意义:
二、导体的电阻率
反映材料导电性能的物理量
(1). 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体；
(2). 注意长度l是沿电流方向，S是垂直电流的横截面积；
1. 决定式：
R = ρ
2. 电阻率：
3. 适用范围：
1．某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面直角坐标系中描点，得到了图中、、、四个点。请比较这四个电阻的大小。
教材 第61页
3．某人买了规格为的铜导线为的空调供电使用。实际上恰好用去了一半导线。如果空调能够正常工作，制冷时在这段导线上损失的电压约是多少？
解 由
得
教材 第61页
4．一只鸟站在一条通过电流的铜质裸导线上(铜的电阻率ρ为1.7×10-8 m)。鸟两爪间的距离是，输电线的横截面积是。求鸟两爪之间的电压。
解 鸟两爪间的电阻
可得鸟两爪间的电压
U=IR=500A×5.67×10-6Ω=2.84×10-3V
教材 第61页
7．人体含水量约为，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。某脂肪测量仪（如图），其原理就是根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。
(1)肥胖的人与消瘦的人电阻不同的主要原因是什么？
(2)激烈运动之后、沐浴之后测量数据会不准确，这可能是什么原因？
(1)肥胖的人与消瘦的人电阻不同的主要原因脂肪含量不同，肥胖的人脂肪含量多，电阻大，消瘦的人脂肪含量少，电阻小；
(2)激烈运动之后，沐浴之后，水含量减小，钠离子、钾离子等离子也就减小，电阻变大，测量数据会不准确。
教材 第61页