高中物理人教版（2019）必修第三册11.2 导体的电阻（共25张ppt）

(共25张PPT)
第十一章
电路及其应用
第二节
导体的电阻
第二节|导体的电阻
核心素养点击
物理观念
通过实验探究知道影响导体电阻的因素；理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系
科学思维
经历决定导体电阻的因素的探究过程，体验运用控制变量法研究物理问题的思维方法。体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研究方法
科学探究
理解电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系。通过对不同材料电阻率的介绍，加强学生理论联系实际的意识和安全用电的意识
科学态度与责任
通过探究实验，培养他们交流沟通的能力，提高理论与实践相结合的能力
梳理主干新知初感悟
一、电阻
1、定义：导体两端的电压与导体中电流的比值。
2、定义式：。
3、物理意义：反映导体对电流的阻碍作用的物理量。
4、导体的图像的斜率反映导体电阻的大小。
从图中可以看出，同一个金属导体的图像是一条过原点的直线。同一个导体，不管电流、电压如何变化，电压跟电流之比都是一个常量，这个结论可以写成。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。图中不同导体图像的倾斜程度不同，表明不同导体的值不同。
二、影响导体电阻的因素
【实验探究】研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系
1、电阻丝横截面积、长度和电阻的测量
a．横截面积的测量：把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积。
b．长度的测量：把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度。
c．电阻的测量：连接适当电路，用电压表测量电阻丝两端的电压，用电流表测量通过电阻丝的电流，由计算得到。
2、实验探究
a．实验目的：探究电阻与导体材料、横截面积、长度的关系．
b．实验电路：
c．实验方法：控制变量法，其中a与b长度不同；a与c横截面积不同，a与d材料不同
3、探究过程：
（1）b与a只有长度不同，比较a、b的电阻之比与长度之比的关系。
（2）c与a只有横截面积不同，比较a、c的电阻之比与横截面积之比的关系。
（3）d与a只有材料不同，比较a、d的电阻是否相同。
4、实验结论：导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，还跟导体的材料有关。
【典例一】
1、如图所示是“探究导体电阻与其影响因素”的装置图，为四条不同的金属导体。在长度、横截面积、材料三个因素方面，跟相比，分别只有一个因素不同：与的长度不同；与横截面积不同；与材料不同。用电压表分别测量两端的电压。则下列说法正确的是(　　)
A.根据两端的电压的关系可知导体电阻与导体长度有关
B.根据两端的电压的关系可知导体电阻与横截面积有关
C.根据两端的电压的关系可知导体电阻与材料有关
D.由实验结论可得出电压与导体的长度、横截面积、材料无关
解题思路：A.四个电阻串联，通过它们的电流相等，由可知，电阻两端电压与电阻阻值成正比，越大，越大；只是横截面积不同，可以探究导体电阻与导体横截面积的关系，根据两端的电压的关系知导体电阻与导体横截面积的关系，故A错误；
B.
只是长度不同，可以探究导体电阻与导体长度的关系，根据两端的电压的关系可知导体电阻与导体长度的关系，故B错误；
C.只是材料不同，可以利用
探究导体电阻与导体材料的关系，根据两端的电压的关系可知导体电阻与材料有关，故C正确；
D.由实验结论可以得出导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系，故D错误。
答案：C
三、导体的电阻率
1、导体的电阻：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体电阻还与构成它的材料有关。
2、电阻定律：。
3、电阻率ρ的相关因素
(1)与导体材料有关：纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。
(2)与导体的温度有关
①有些合金的电阻率几乎不受温度变化影响，常用来制作标准电阻。
②金属的电阻率随温度的升高而增大，可制作电阻温度计。
③当温度降低到特别低时导体电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象。
【探究】
如图所示，为一电阻率为ρ的长方体铜柱，各边尺寸标注如图，a、b、c、d为四个接线柱。
探讨1：ab端接入电路和cd端接入电路时铜柱的电阻相同吗？若不相同，哪种情况大些？
不相同　ab端接入电路时铜柱的电阻大些
探讨2：试用题中所给符号表示ab端和cd端接入电路时的电阻。
【演示】电阻率与温度的关系
如图所示，将日光灯灯丝(额定功率为8
W)与演示用欧姆表(测电阻大小的仪器)连接成如图所示电路，用酒精灯加热灯丝后，发现欧姆表的示数变大了，该实验说明哪个物理量与温度有关？
结论：金属丝的电阻率与温度有关，随温度的升高而增大
公式与
的区别与联系
电阻与电阻率的区别与联系
线性元件与非线性元件的电阻特点
1、对于线性元件不变，，在图像中，凸显的斜率表示导体电阻的倒数，图线斜率越大，电阻越小；斜率越小，电阻越大。而在图像中，图像的斜率表示电阻。
2、对于非线性元件，其在不同电压下的电阻是不同的，某一电压下电阻的倒数不是该点切线的斜率，而是该点与原点的连线的斜率，即
。
【典例二】
2、如图所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为。在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为；在3、4两端加上恒定的电压U，通过导体的电流为，则为(
)
A.9∶25
B.25∶9
C.25∶4
D.4∶25
解题思路：根据电阻定律
得，当在1、2两端加上恒定电压U时，，在在3、4两端加上恒定的电压时，，所以
，根据欧姆定律得，电流之比为25：4，C正确。
答案：C
【基础练习】
1、下列关于电阻率的说法，错误的是
(　　)
A．电阻率只是一个比例常数，与任何其他因素无关
B．电阻率反映材料导电性能的好坏，所以与材料有关
C．电阻率与导体的温度有关
D．电阻率在国际单位制中的单位为欧·米
答案：A
解析：电阻率反映材料导电性能的好坏，与材料有关，A选项错误，B选项正确；电阻率与温度有关，C选项正确；根据电阻定律，解得，电阻率在国际单位制中的单位为欧·米，D选项正确。
2、一根阻值为R的均匀电阻丝，长为L，横截面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下其电阻值仍为R(???)
A.L不变，S增大一倍
B.S不变，L增大一倍
C.L和S都缩小为原来的一半
D.L和横截面的半径都增大一倍
答案：C
解析：有可知
A、当L不变，S增大一倍时，有故A错误；B、当S不变，L增大一倍时，有，故B错误；C、L和S都缩小为原来的1/2，有，故C正确；D、当L和横截面的半径都增大一倍时，有，故D错误；故选C。
3、某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测量数据分别绘制了三种元件的图像如图所示，则下述判断正确的是
(　　)
A.只有乙图像是正确的
B.甲、丙图像是曲线，肯定误差太大
C.甲、丙为线性元件，乙为非线性元件
D.甲、乙、丙三个图像都可能是正确的，并不一定有较大误差
答案：D
解析：当元件是纯电阻时，对应的图像为乙图，但是如果电阻时非纯电阻，对应的图像时甲丙，所以D正确。
4、如图所示的长方体是用电阻率为的均匀金属制成的，长度为，其横截面为正方形，边长为，若将它的端接入电路时的电阻为，则将它的两个侧面上的端接入电路时的电阻是(
)
A.
B.
C.
D.
答案：B
解析：当端接入电路时，面积为，长为；
根据电阻定律可知：
；
当接入电路时，横截面积为，长为L，电阻：；
所以：，
故B正确，ACD错误
故选：B