新人教高中物理必修第三册课件11.2导体的电阻23张PPT

第
节
2
导体的电阻
学习目标
1.体会物理概念及规律的建立过程，理解电阻的定义。
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，体会物理学中控制变量的研究方法。
3.观察实验现象，对数据进行分析思考，了解电阻率的物理意义及其与温度的关系。通过查找资料、交流讨论，初步了解超导现象及其应用。
4.设计实验探究影响导体电阻的因素，同时学习电流表的内外接、滑动变阻器分压及限流接法对电路的影响。
5.能由伏安特性曲线分析不同导体的导电性能的区别，体会电阻率在科技、生活中的应用。
导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。
（3）公式：
（4）单位：
（2）物理意义：
（1）定义：
兆欧（ MΩ ）
常用单位：千欧（ kΩ ）
国际单位制中 欧姆（Ω）
反映了导体对电流的阻碍作用
一、电 阻
（R只与导体本身性质有关）
思考：影响电阻大小的因素有哪些
与长度有关
？
观察
与粗细有关
？
影响电阻大小的因素有哪些?
与材料有关
观察
二、影响导体电阻的因素
控制变量法
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.实验方案
2.实验电路
b与a长度不同；c与a横截面积不同；d与a材料不同
（1）研究导体电阻与导体长度的关系
（2）研究导体电阻与导体横截面积的关系
（3）研究导体的电阻与导体材料的关系
测出a、b两端电压和a、b的长度发现：
测出a、c两端电压和a、b的截面积发现：
测出a、d两端电压发现：材料不同则电阻不同
3.实验研究
（1）分析导体电阻与它的长度的关系
结论1: 在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比。
R1
L1
所以
L
R
n个
因为
4.推理分析
所以
结论2: 在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比.
R1
S1
S
n个
R
（2）研究导体电阻与它的横截面积的关系
因为
1.导体的电阻：
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;导体电阻与构成它的材料有关.
2.表达式：
三、导体的电阻率
3、电阻率
（1）物理意义：反映材料导电性能的物理量
（3）单位：欧姆·米(Ω·m )
（2）计算表达式：
（4）电阻率与温度的关系：
①金属电阻率随温度升高而增大。应用：电阻温度计。
②半导体的电阻率随温度的升高而减小。应用：热敏电阻，光敏电阻
③部分合金如锰铜、镍铜电阻率几乎不受温度的影响。应用：标准电阻。
④超导体：某些材料当温度降低到一定温度时，电阻率为零。
拓展：几种导体材料的电阻率
5.0×10-7
5.0×10-7
5.0×10-7
镍铜合金
4.4×10-7
4.4×10-7
4.4×10-7
锰铜合金
1.44×10-7
1.0×10-7
0.89×10-7
铁
7.10×10-8
5.3×10-8
4.85×10-8
钨
3.80×10-8
2.9×10-8
2.67×10-8
铝
2.07×10-8
1.7×10-8
1.43×10-8
铜
2.07×10-8
1.6×10-8
1.48×10-8
银
100℃ (Ω?m)
20℃ (Ω?m)
0℃ (Ω?m)
电 温度
材料
阻
率
一白炽灯泡铭牌显示“220V，100W”字样，由计算得出灯泡灯丝电阻R=484?，该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的电阻值，两者一样吗？为什么？
答：不一样。100W是额定功率,是灯泡正常工作时的功率,所以484?是工作时的电阻;当灯泡不工作时,由于温度低,电阻比正常工作时的电阻小，所以小于484?。
？
想一想
4、
例1　两根完全相同的金属导线A和B，如果把其中的一根A均匀拉长到原来的2倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？
1．伏安特性曲线：导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线。
图线斜率的物理意义是什么？
电阻的倒数
O
I
U
A
B
拓展学习：导体的伏安特性曲线
符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线， 具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件；
不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线,这种电学元件叫做非线性元件．
O
I
U
2．线性元件和非线性元件
解析：A对：由图像斜率含义可知，通过灯泡的电阻随两端电压的增大而增大；
B对C错：由图像可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻R＝U1/I2；
D对：因P＝UI，所以图像中矩形PQOM的面积为对应P点小灯泡的实际功率。
答案：ABD
本课小结
当堂检测
1．(多选)下列关于电阻率的说法正确的是(　　)
A．电阻率与导体的长度和横截面积有关
B．电阻率由导体的材料决定，且与温度有关
C．电阻率大的导体，电阻一定大
D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻
解析：材料是决定电阻率大小的主要因素，另外电阻率还与温度有关，A错，B对； 由ρ＝RS/l知，导体的电阻大小与电阻率、导体的长度和横截面积都有关系，电阻率大的导体， 电阻不一定大，C错； 有些合金的电阻率(如锰铜合金)几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻，D对。
BD
2．如图所示的图像所对应的两个导体：
(1)电阻关系R1∶R2为__________；
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2 为__________；
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1∶I2为__________。
3. 两根完全相同的金属导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们两端分别加相同电压后，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（　　）
A.1∶4 B.1∶8 C.1∶16 D.16∶1
C