11.2 导体的电阻 课件(共19张PPT)-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

(共19张PPT)
第十一章 电路及其应用
第2节 导体的电阻
新课导入
为了减小高压输电线上电能的损耗，人们尽量把高压线做得很粗，普通实验室用导线相比于高压线就很细，说明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？
知识讲解
1、在用电器及各种电子产品里面有各式各样的电阻，它们的阻值各不相同。请根据初中所学的知识，想一想：如何测它们的阻值？
交流讨论
学生电源、电流表、电压表、开关、导线、滑动变阻器
原理图
一、电阻
（1）根据表格中的数据，分析电阻两端的电压和通过电阻的电流有什么关系。
电压和电流的比值是一个常数
U/(V) 0.93 1.85 2.79 3.72 4.65
I/(A) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
数据示例
2、讨论：
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。
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
一、电阻
1.内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．
2.表达式:
3.适用条件：
金属、电解液等纯电阻导电。
气体导电、半导体导电及含电动机、电解槽等电器不适用。
定义式
决定式
二、欧姆定律
I
U
O
B
A
I
U
O
B
A
k = R
在导体的 U-I 图像中，斜率反映了导体电阻的大小。
在导体的 I -U图像中，斜率反映了导体电阻的大小的倒数。
U-I图线
I-U图线
伏安特性曲线
他们的图线可不可以是曲线呢？若是曲线又反映了什么特点？
4.U-I 图像：
二、欧姆定律
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
三、影响导体电阻的因素
与长度有关
与材料有关
与横截面积有关
思考：(1). 导体的电阻到底与导体的哪些因素有关呢
请结合生活实际进行猜想
(2). 你认为应该怎样研究导体电阻与长度、横截面积及不同材料之间的关系？说出你的实验方案
研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系
(3). 不同种材料， S 相同，l 相同，R 不同
实验结论:
(1). 同种材料，S 相同，电阻 R 与 l 成正比
(2). 同种材料，l 相同，电阻 R 与 S 成反比
三、影响导体电阻的因素
三、导体的电阻率
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。
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。
(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；
2. 决定式：
R = ρ
3. 电阻率：
4. 适用范围：
三、导体的电阻率
金属的电阻率随温度的升高而增大
合金（锰铜合金和镍铜合金），电阻率几乎不受温度变化的影响
制作标准电阻
一些金属在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象。
电阻温度计
半导体的电阻率随温度升高而减小
制作晶体管
制作超导体
5.电阻率与温度的关系及应用：
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 ℃）
三、导体的电阻率
1.关于电阻和电阻率的说法正确的是(　　)
A.导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B.由R=U/I可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.金属材料的电阻率一般随温度的升高而增大
D.电阻率是材料本身的性质,与电压、电流、导体形状、温度都无关
C
课堂练习
2．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。
课堂练习
3.根据欧姆定律，下列说法中正确的是
A.由关系式U＝IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R
共同决定
√
课堂练习
4.(多选)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知
A.R1为线性元件，R2为非线性元件
B.R1的电阻R1＝tan 45° Ω＝1 Ω
C.R2的电阻随电压的增大而减小
D.当U＝1 V时，R2的电阻等于R1的电阻
√
√
课堂练习
5.在一根长l=5 m,横截面积S=3.5× 10-4 m2的铜质导线两端加2.5×10-3 V电压。已知铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω·m,则:
(1)该导线的电阻多大
(2)该导线中的电流多大
(3)当电阻线对折后,接入相同的电压,电流是多大
答案：(1)2.5×10-4Ω　(2)10 A　(3)40 A
课堂练习