11.2 导体的电阻（27张PPT）课件 2024-2025学年高一物理人教版（2019）必修第三册

(共27张PPT)
第十一章 电路及其应用
第2节 导体的电阻
问题引入：
日常生活中导体都会有电阻，导线也不例外。为了减小输电线上电能的损耗，人们尽量把输电线做得粗一点，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？
1.了解电阻的定义式及电阻的意义。
2.通过实验探究，了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系，体会物理学控制变量的研究方法。
3.了解电阻率的物理意义及其与温度的关系。
4.知道伏安特性曲线，知道线性元件和非线性元件的特征。
01 电阻
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。
S
R
A
V
A
I
U
O
A
B
过原点的直线
电路图
R=
不变
导体两端的电压U与通过导体的电流 I 的比值
2.定义式：
4.单位：
3.物理意义：
1.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)
R是一个只跟导体本身性质有关而与通过的电流无关的物理量。在导体的U I图像中，斜率反映了导体电阻的大小。不同导体U I图像的倾斜程度不同，表明不同导体的R值不同。
5.导体的U I图像
I-U图像
U-I图像
k = R
斜率反映导体电阻的大小
斜率反映导体电阻的大小的倒数
I
U
O
B
A
I
U
O
B
A
导体的电阻到底与导体的哪些因素有关呢？我们可以通过实验来研究导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料之间的关系。
导体的长度
导体的横截面积
导体的材料
02 影响导体电阻的因素
2.实验方案：
同种材料，S一定，改变L，测R
同种材料，L一定，改变S，测R
不同材料，L一定，S一定，测R
1.实验方法：控制变量法
实验探究
a 和 b ：长度l不同,横截面积S,材料相同
a
V
V
V
V
b
c
d
a 和 c ：横截面积S不同，长度、材料相同
a 和 d ：材料不同，长度、横截面积相同
3.探究思路：
4.实验过程：
a
b
c
d
V
①电压表先测a的电压Ua，再测b的电压Ub
a
b
c
d
V
②电压表先测a的电压Ua，再测c的电压Uc
a
b
c
d
③电压表先测a的电压Ua，再测d的电压Ud
V
5.实验结论:
（1）同种材料,S一定,电阻R与L成正比
（2）同种材料,L一定,电阻与S成反比
（3）不同种材料,R不同
a
V
V
V
V
b
c
d
1.电阻定律：同种材料的导体，R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；R 还与构成它的材料有关。
2.公式：
电阻率：反映材料导电性能好坏的物理量
沿电流方向导体的长度
垂直于电流方向的横截面积
决定式
3.适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体，或浓度均匀的电解质溶液。
03 导体的电阻率

类别 比值定义式 决定式
适用范围 适用于任何电路 适用于粗细均匀的金属导体，或浓度均匀的电解液等。
联系 进一步说明导体的电阻与电压和电流无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积。 4. 与 的比较：
5.电阻率：
①意义：电阻率是反映导体导电性能的物理量（电阻率越小，导电性能越好）
②公式：
③单位：欧·米 符号：Ω · m
由材料和温度决定，与l、S无关!!!
b.纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。
a.不同材料的导体电阻率不同；
电阻率与温度的关系
用酒精灯给灯丝加热，发现小灯泡变暗。这说明温度升高，灯丝的电阻率变大了。
演示视频
①金属：
②半导体：
④合金：
有些几乎不随T变化
标准电阻
③半导体的导电性能具有可控性
热敏电阻 光敏电阻
电阻温度计
各种材料的电阻率与温度之间的关系
超导现象
赵忠贤
当温度降低时，导体的电阻率将会减小到零。
年份 材料 超导临界温度
1911年 发现超导现象 -249.95℃
1986年 铜的氧化物 -229.15℃
1987年 钇—钡—铜—氧系材料 -183.15℃
在超导材料形成回路中，电流就将无损耗地持续下去。所以超导材料在发电、输电等方面都会有非常广泛的应用前景。
U
I
O
B
A
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。
伏安特性曲线
线性元件
拓展学习
（2）线性元件：导体的伏安特性曲线时一条过原点的直线，即电流I与电压U成正比，具有这种伏安特性的电性元件叫线性元件（欧姆定律适用的元件）。如金属导体、电解质溶液。
I
U
非线性元件
（3）非线性元件：伏安特性曲线不是过原点的直线，即电流与电压不成正比，这类电学元件叫非线性元件（欧姆定律不适用的元件）。如气态导体和半导体元件。
1.一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况中其阻值仍为R(设温度不变) ( )
A. 当长度不变，横截面积增大一倍时
B. 当横截面积不变，长度增大一倍时
C. 当长度和横截面半径都缩小一半时
D. 当长度和横截面积都扩大一倍时
D
2.一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为64Ω，则导线原来的电阻值为 ( )
A. 128Ω B. 32Ω C. 4Ω D. 2Ω
C
3.(多选) 关于电阻率，下列说法中正确的是 ( )
A. 电阻率是描述材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，材料的导电性能越好
B. 各种材料电阻率都与温度有关，金属导体的电阻率随温度的升高而增大
C. 材料的电阻率越大，导体的电阻就越大
D. 有些合金的电阻率几乎不受温度的影响，通常用它们制成标准电阻
BD