11.2 导体的电阻 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册31 张PPT

第2节导体的电阻
第十一章电路及其应用
知识点 电阻
影响导体电阻大小的因素有那些？
1
新知探究
长度
横截面积
材料
知识点 电阻
1.定义：导体两端的电压于导体中的电流之比叫导体的电阻。
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，导体的电阻还与构成它的材料有关．
1
新知探究
知识点 电阻
2.公式：R＝????????.
3.单位：欧姆，简称欧，符号是Ω。
常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1kΩ=103Ω，1MΩ=106Ω
?
1
新知探究
知识点 电阻
4.物理意义：R的指反映了导体对电流的阻碍作用。
5.注意：不能认为R与U成正比、与I成反比，导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质决定的，与U、I无关。
1
新知探究
知识点 影响导体电阻的因素
(1)推测：导体的电阻与导体的长度、横截面积、及导体的材料有关．
2
新知探究
滑动变阻器
1．原理
利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻。
2．构造
如图所示，A、B是绕在绝缘筒上的电阻丝的两个端点，电阻丝间相互绝缘，C、D是金属杆的两个端点，电阻丝上能够与滑片P接触的地方，绝缘漆已被刮去，使滑片P能够把金属杆与电阻丝连接起来。
名师指导
滑动变阻器
3．在电路中的使用方法
结构简图如图所示，要使滑动变阻器起限流作用时，正确的连接是接A与D(或C)及B与C(或D)，即“一上一下”；要使滑动变阻器起分压作用，要将AB全部接入电路，另外再选择A与C(或D)及B与C(或D)与负载相连，当滑片P移动时，负载将与AP间或BP间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电压。
名师指导
知识点 影响导体电阻的因素
(2)实验探究
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．
2
新知探究
知识点 影响导体电阻的因素
(2)实验探究
①电阻丝横截面积、长度和电阻的测量
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I，由R＝????????计算得到R.
?
2
新知探究
知识点 影响导体电阻的因素
(2)实验探究
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：
2
新知探究
知识点 影响导体电阻的因素
(2)实验探究
②实验探究
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．
d．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，还跟材料有关．
2
新知探究
知识点 导体的电阻率
（1）电阻的大小：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。
(2)公式：R＝ρ????????，ρ叫做这种材料的电阻率
?
3
新知探究
知识点 导体的电阻率
①ρ反映了材料导电性能的好坏．电阻率越小，导电性能越好．
②单位：国际单位——欧姆·米，符号是Ω·m.
3
新知探究
知识点 导体的电阻率
③决定因素：电阻率ρ由材料自身的特性和温度决定，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大；
金属的电阻率随温度的升高而增大，电阻温度计就是利用这点制成的；
有些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，常用于制作热敏电阻；
有些合金，如锰铜合金和镍铜合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用于制作标准电阻。
3
新知探究
名师指点
温度对电阻率的影响
用酒精灯加热灯丝，发现小灯泡变暗，说明温度升高，灯丝的电阻率变大了。
名师指点
几种导体材料在20OC时的电阻率/（ ?·m)
银　 　—— 1.6 ? 10-8
　铜　 　—— 1.7 ? 10-8
　铝　 　—— 2.9 ? 10-8
　钨　 　—— 5.3 ? 10-8
　铁　 　—— 1.0 ? 10-7
锰铜合金 —— 4.4 ? 10-7
镍铜合金 —— 5.0 ? 10-7
镍铬合金 —— 1.0 ? 10-6
知识点 导体的电阻率
(3)超导现象
①定义：一些金属在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫超导现象。
②应用：超导材料在发电、输电等方面有非常广泛的应用前景。
3
新知探究
名师指点
电阻率与电阻的区别与联系
名师指点
R＝????????与R＝ρ????????的区别与联系
?
知识点 伏安特性曲线
（1）定义：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I—U图像叫导体的伏安特性曲线。
4
新知探究
知识点 伏安特性曲线
（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。
4
新知探究
知识点 伏安特性曲线
（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。
4
新知探究
知识点 α粒子散射实验
(2)实验现象：
①绝大多数的α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进．
②少数α粒子发生了大角度的偏转．
③极少数α粒子的偏转角大于90°，甚至有极个别α粒子被反弹回来．
2
新知探究
知识点 原子核的电荷与尺度
（2）原子核的尺度：对于一般的原子核，核半径的数量级为10?15m，而整个原子半径的数量级是10?10m，两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。若原子相当于一个立体的足球场的话，则原子核就象足球场中的一粒米。
?
4
新知探究
1.如图所示的 图像中，直线 为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻 连接成闭合电路，由图像可知（?? ）
A.R的阻值为2.5Ω ???????????????????????????????????????????????
B.?电源内阻为 0.5Ω
C.?电阻R功率为 1.5W?????????????????????????????????????????
D.?电源内阻消耗功率为2W
课堂训练
解析：A．由图象Ⅱ可知，外电阻
A不符合题意；
B．根据 ，由图象I可知，电源电动势E=3.0V
短路电流
电源内阻
B不符合题意；
课堂训练
解析：C．由两图象的交点坐标，可得电源的路端电压为1.5V，干路电流为1.0A，电阻R功率
C符合题意；
D．由两图象的交点坐标，流过电阻的电流为1.0A，电源内部消耗的功率为
D不符合题意。
故答案为：C。
答案：C
课堂训练
2.如图所示为两电阻????1和????2的伏安特性曲线，下列说法正确的是（?? ）
A.?若两电阻串联接在电路中，电阻????1两端的电压小
B.?若两电阻串联接在电路中，电阻????1上通过的电流小
C.?若两电阻并联接在电路中，电阻????1两端的电压大
D.?若两电阻并联接在电路中，电阻????1上通过的电流小
?
课堂训练
解析：由于I-U图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象1的斜率较大，则其对应的电阻R1较小，而电阻R2的阻值较大；
A、根据串联电路的分压特点可知，电阻值大的电阻分担的电压大，所以电阻R1两端电压小，电阻R2的电压大，A符合题意；
B、根据串联电路的电流特点可知，各电阻上的电流是相等的，B不符合题意；
C、根据并联电路的电压特点知，各电阻上的电压值是相等的，C不符合题意；
D、根据并联电路的电流特点可知，各电阻上的电流与电阻值成反比，所以若两电阻并联接在电路中，电阻值小的电阻R1上通过的电流大，D不符合题意。
故答案为：A。
答案：A
课堂训练
谢谢