人教版高中物理必修第三册第十一章第2节导体的电阻（共23张PPT）需要WPS打开

(共23张PPT)
第十一章
电路及其应用
第二节
导体的电阻
1.理解电阻的概念，进一步体会比值法定义物理量的方法；
2.知道U－I图像中图线的斜率表示电阻的大小；
3.掌握探究影响导体电阻的因素的方法，掌握电阻定律；
4.理解电阻率的概念，知道电阻率与材料、温度有关.
5.知道伏安特性曲线及斜率的含义，知道线性元件和非线性元件
学习目标
供电电路：可以提供从零开始连续变化的电压
1.实验电路
E
S
R
B
A
V
测量电路:
测导体B的电流、电压
一、电阻的提出
2.实验结果
3.实验结论
B
U
I
O
A
1、U-I
图像是一条过原点的直线;
2、同一导体，电压与电流的比值为定值.
一、电阻的提出
2、定义式：
1、定义：
导体两端的电压与通过导体的电流大小之比.
3、单位：
国际单位制中
欧姆（Ω）常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，
4、物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小.
6、欧姆定律的表达式
B
U
I
O
A
RA
__
RB
大于
(比值定义，R只与导体本身性质有关)
5、导体U－I图像的斜率反映电阻大小.
例1　(多选)下列判断正确的是
A.由I＝
知，U一定时，通过一段导体的电流跟导体的电阻成反比
B.由I＝
可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
C.由R＝
可知，I一定时，导体的电阻R与U成正比，U一定时，导体的电阻R
与I成反比
D.对给定的导体，比值
是个定值，反映了导体本身的性质
√
√
√
针对训练1(多选)(2018·龙岩市高二检测)已知两个导体的电阻之比R1∶R2＝2∶1，那么
A.若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝2∶1
B.若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝1∶2
C.若导体中电流相等，则U1∶U2＝2∶1
D.若导体中电流相等，则U1∶U2＝1∶2
解析　当电压相等时，由I＝
得I1∶I2＝R2∶R1＝1∶2，B正确，A错误；
当电流相等时，由U＝IR得，U1∶U2＝R1∶R2＝2∶1，C正确，D错误.
√
√
二、影响导体电阻的因素
如图2所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体.导体b、c、d在长度、横截面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素与导体a不同.
1.实验方法：
控制变量法
2.实验结果：
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
3.实验结论：
(1)四段导体串联接入电路，每段导体两端
的电压与电阻有什么关系？
成正比
(2)对比导体a和b说明电阻和长度
什么关系？
导体电阻和长度成正比
(3)对比导体a和c说明什么？
导体电阻和横截面积成反比　
(4)对比导体a和d说明什么？
导体电阻和材料有关
二、影响导体电阻的因素
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。
公式：
得出结论：
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；
例2　电阻率
，厚度为d=0.5m，表面为边长L=1m的正方形，电流方
向如图，求导体的电阻
？
补充：电阻率
，厚度为d=0.5m，表面为边长L=0.01m的正方形，电流方
向如图，求导体的电阻
？
针对训练2　有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a>b>c.电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻的阻值最小的是
√
解析　长方体的体积V＝Sl不变，根据电阻定律R＝
，电阻的阻值最小的应该是横截面积最大、长度最短的，由于a>b>c，故A符合题意.
二、影响导体电阻的因素---了解电阻率
1986年----柏诺兹(j.g.bednorz)和缪勒(k.a.müller)----铜的氧化物材料可在44K（-229.150C）
1987年--华裔美籍朱经武以及中国科学家赵忠贤---忆一钡一铜一氧系材料---温度提高到90K（-183.150C）
2019年--芝加哥大学国际研究团队的科学家---镧超级氢化物的材料---高压下-230C
若干年以后----在听课的某位同学---某种材料--室温
1.电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关
2.纯金属的电阻率小，合金的的电阻率大
3.电阻与温度的关系：
金属的电阻率随温度的升高而增大；（如箔丝做成电阻温度计）
有些合金不随温度变化；（如锰铜合金标准电阻）
一些金属在温度特别低时电阻降为0，称为超导现象
三、伏安特性曲线
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。
伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元件；
伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。
线性元件
非线性元件
三、伏安特性曲线
思考：伏安特性图线斜率的物理意义是什么？
电阻的倒数
三、伏安特性曲线
O
I
U
A
×
提示：I－U图像是曲线时，导体某状态的电阻等于图线上点A(UA，IA)与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数.
思考：I－U图像是曲线时，如何计算曲线上A点的电阻？
4
2
1
0
B
例3　(多选)如图6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
√
√
图6
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＝
Ω＝1
Ω，且导体电阻随电压升高而增大，故A、D正确.
课堂小结
一、电阻
1、定义：导体两端的电压与通过导体的电流的比值.
2、定义式：
R反映导体对电流的阻碍作用.只与导体本身性质有关
二、影响导体电阻的因素
2、公式：
1、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。
三、伏安特性曲线(I-U图线)
斜率=电阻的倒数
线性元件和非线性元件
达标检测
1　(多选)下列说法中正确的是
A.据R＝
可知，若通过导体的电流不变，加在电阻两端的电压变为原来的2
倍时，导体的电阻也变为原来的2倍
B.导体的电阻是其本身的属性，通过导体的电流及加在导体两端的电压改变
时导体的电阻不变
C.据ρ＝
可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，
与导体的长度l成反比
D.导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关
√
√
2.(电阻定律的理解和应用)如图8所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等但横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等但长度是a的两倍.当开关闭合后，三个电压表的示数关系是
A.V1的示数是V2的2倍
B.V1的示数是V3的2倍
C.V2的示数是V1的2倍
D.V2的示数是V3的2倍
√
图8
3.(电阻定律的理解与应用)(2018·清华附中高二上期中)两根同种材料制成的导线，质量之比为2∶1，长度之比为3∶1，则它们的电阻之比为
A.1∶4
B.4∶1
C.9∶2
D.2∶9
解析　两根同种材料制成的导线，质量之比为2∶1，则它们的体积之比是2∶1，长度之比为3∶1，
√
4.(对伏安特性曲线的理解)(多选)如图9所示，A、B、C为三个通电导体的I－U关系图像.由图可知
A.三个导体的电阻关系为RA＞RB＞RC
B.三个导体的电阻关系为RA＜RB＜RC
C.若在导体B两端加上10
V的电压，
通过导体B的电流是2.5
A
D.若在导体B两端加上10
V的电压，
通过导体B的电流是40
A
图9
√
5　如图3甲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间加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10
V时，电解液的电阻率ρ是多少？
答案　40
Ω·m
图3
解析　由题图乙可求得U＝10
V时，
由题图甲可知电解液长为l＝a＝1
m，横截面积为S＝bc＝0.02
m2，
Thank
You!
感谢同学们的参与！