人教版高中物理必修第三册 第十一章 电路及其应用 2 导体的电阻 课件(共50张PPT)

(共50张PPT)
第十一章　电路及其应用
2.导体的电阻
核心素养 素养目标
物理观念 1.知道电阻的定义，掌握电阻定律的内容和表达式.
2.知道电阻率的概念，清楚常见材料电阻率与温度的关系.
科学思维 通过电阻定义式和决定式的比较，进一步体会比值法定义物理量的意义.
科学探究 通过实验探究影响导体电阻的因素，掌握实验方法和结论.
一、电阻
教材认知
引入　如图所示的图像为金属导体A、B的U－I图像，思考：
（1）对导体A（或导体B）来说，电流与它两端的电压有什么关系？U与I的比值怎样？
提示：（1）对导体A（或导体B），电流与它两端的电压成正比，导体A或导体B的电压与电流的比值是定值，但两者的比值不相等.
（2）对导体A、B，在电压U相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？
提示：（2）电压相同时，A的电流小，说明A对电流的阻碍作用大.
阻碍　

103　
106　
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
A. 该电阻的阻值为4 Ω
B. 如果仅将电压升高到30 V，则通过的电流为6 A
C. 如果仅将该电阻换成阻值为10 Ω的定值电阻，则通过的电流应为2 A
D. 当该电阻两端不加电压时，定值电阻的阻值应为零
AC
二、电阻定律　电阻率
教材认知
引入　下表所示为四个串联导体的各方面因素关系及导体两端的电压关系.
　　　　 三个因素
　　　　　 及电压
不同导体　　　 长度 横截面积 材料 电压
a l S 铁 U
b 2l S 铁 2U
c l 2S 铁
d l S 镍铜合金 5U
（1）对比导体a和b说明什么？
提示：（1）导体电阻和长度成正比.
（2）对比导体a和c说明什么？
提示：（2）导体电阻和横截面积成反比.
（3）对比导体a和d说明什么？
提示：（3）导体电阻和材料有关.
长度l　
横截面积S
材料　
导电　
增大　
标准电阻　
超导现象　
项目
区别 适用于纯电阻元件 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
联系
典题讲练
A. 2∶3 B. 2∶1 C. 5∶3 D. 1∶3
B
名师点评
电阻与电阻率的辨析
（1）导体的电阻越大，说明导体对电流的阻碍作用越大，不能说明导体的电阻率一定越大.
（2）电阻率越大，材料的导电性能越差，但用这种材料制成的电阻不一定大，决定电阻大小的因素和决定电阻率大小的因素是不同的.
A. 导体A和B的电阻之比为2∶1
B. 导体A和B的电阻之比为1∶2
C. 通过导体A和B的电流之比为1∶1
D. 相等时间内通过导体A和B左侧面的电荷量之比为2∶1
C
三、导体的伏安特性曲线
教材认知
引入　研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系，可以用公式法，可以用列表法，还可以用图像法.
根据下面两个图像分析讨论：
甲 乙
（1）图甲是某元件的伏安特性曲线图，思考图像斜率的物理意义是什么？该元件是线性元件还是非线性元件？
提示：（1）甲图线的斜率表示导体电阻的倒数，该元件为线性元件.
（2）如果某元件的伏安特性曲线如图乙所示，分析该元件的电阻在图像中如何反映.该元件是线性元件还是非线性元件？
提示：（2）乙图线上一点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，该元件为非线性元件.
甲 乙
【知识梳理】
1. 伏安特性曲线
电阻的倒数　

线性元件　
正比　
R
【拓展深化】　线性元件与非线性元件的比较
项目 I－U图线
（伏安特性曲线） U－I图线
坐标轴 U为横轴，I为纵轴 I为横轴，U为纵轴
斜率 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻
项目 I－U图线
（伏安特性曲线） U－I图线
线性元件图线
的形状
可得R1＞R2
可得R3＞R4
非线性元件图
线的形状
表示电阻随U的增大而增大
表示电阻随I的增大而减小
ABD
A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
D. 对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM的面积
名师点评
应用图像求电阻时的注意问题
A. R1为线性元件，R2为非线性元件
B. R1的电阻R1＝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
AD
解析：由题图可知，R1的伏安特性曲线为过原点的直线，故R1为线性元件，R2的伏安特性曲线为曲线，故R2是非线性元件，故 A正确；R1的电阻为2 Ω，故B错误；由题图可知，当U＝1 V时，R2的电阻等于R1的电阻，都为2 Ω，故D正确；I－U图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题图可知，R2的电阻随电压的增大而增大，故C错误.
随堂检测
A B C D
A
1
2
3
4
A. a电阻丝较粗
B. b电阻丝较粗
C. a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D. 图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
B
1
2
3
4
A. 1
B
1
2
3
4
A. 该导体是线性元件
B. 曲线的切线的斜率表示导体的电阻
C. 随着导体两端的电压增大，导体的电阻增大
D. 该导体的电阻率不随导体两端的电压变化而变化
C
1
2
3
4
课时作业（十四）
[基础训练]
A. 鸟有耐高压的天性
B. 鸟是干燥的，所以鸟不导电
C. 鸟两脚间的电压几乎为零
D. 鸟电阻极大所以无电流通过
解析：小鸟并联在两脚之间的导线上，两脚之间的导线长度非常小，故两脚之间的导线的电阻非常小，则鸟两脚间的电压很小，接近于零，不会对鸟造成危害，故C正确.
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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C. 100R D. 10 000R
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
A. 2∶3 B. 1∶3 C. 1∶2 D. 3∶1
B
1
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3
4
5
6
7
8
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A. 电阻率反映导体的导电性能，电阻率越大，导电性能越好
B. 电阻率大的导体，电阻一定大
C. 用来制作标准电阻的材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化
D. 电阻率与导体的长度和横截面积无关
解析：电阻率反映导体的导电性能，电阻率越小，导电性能越好，A错误；导体的电阻与电阻率、长度和横截面积有关，可知电阻率大的导体，电阻不一定大，B错误；用来制作标准电阻的材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化，C正确；电阻率与导体的材料有关，与导体的长度和横截面积无关，D正确.
CD
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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图（a） 图（b）
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 2∶1 D. 1∶4
D
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5
6
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甲
乙
C
A. 8 V　6.67 Ω B. 12 V　120 Ω
C. 8 V　20 Ω D. 12 V　10 Ω
1
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3
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5
6
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7. 在做“决定电阻大小的因素”实验时，每次需挑选下表中两根合适的导线，测出通过它们的电流大小，然后进行比较，最后得出结论.
导线号码 A B C D E F G
长度/m 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
横截面积/mm2 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
材料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬
解析：（1）研究电阻与导体材料的关系，应该选长度和横截面积都相同、材料不同的两根导线，即选C、F.
C、F　
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3
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解析：（2）研究电阻与导体长度的关系，应该选材料和横截面积都相同的两根导线，即选C、G.
解析：（3）研究电阻与导体横截面积的关系，应该选长度和材料都相同的两根导线，即选A、D.
解析：（4）本实验所采用的方法是控制变量法.
C、G　
A、D　
控制变量法　
1
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[能力提升]
A. 电流I越大，则薄膜厚度d越小
B. 电流I越大，则薄膜厚度d越大
C. 正方形边长L越大，所测定的电阻值越大
D. 正方形边长L越小，所测定的电阻值越大
B
1
2
3
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5
6
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1
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3
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5
6
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C
1
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3
4
5
6
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A. 电阻a的阻值随电流的增大而增大
C. 在两图线交点处，电阻a的阻值大于电阻b的阻值
D. 在电阻b两端加4 V电压时，流过电阻的电流是2 A
D
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2
3
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5
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1
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11. 如图甲所示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？
答案：40 Ω·m　
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