11.2导体的电阻 课件（29张PPT）

11.2 导体的电阻
一、电阻
1.实验电路
测量电路:
测导体A的电流、电压
E
S
R
A
A
V
2.数据记录
3.数据处理
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。
做U-I图象
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}导体
电压（V）
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
U/I
B
电流（A）
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
5
A
电流（A）
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
10
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
（R只与导体本身性质有关）
认识电阻
1.欧姆定律的适用情况
欧姆定律仅适用于纯电阻(将电能全部转化为内能)电路．非纯电阻(电能的一部分转化为内能)电路不适用．
2．欧姆定律的两性
(1)同体性：表达式I＝????????中的三个物理量U、I、R对应于同一段电路或导体．
(2)同时性：三个物理量U、I、R对应于同一时刻．
?
3．公式I＝ ????????和R＝ ????????的比较
?
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA} 比较项目
I＝????????
R＝????????
意义
欧姆定律的表达形式
电阻的定义式
前后物理
量的关系
I与U成正比，与R成反比
R是导体本身的性质，不随U、I的改变而改变
适用条件
适用于金属导体、电解液等
适用于计算一切导体的电阻
对公式I＝ ????????和R＝ ????????的两点提醒
(1)欧姆定律的表达式是I＝ ?????????，而公式R＝ ????????应该理解成电阻的比值定义式，比值定义的魅力就在于被定义的物理量与比值中的那两个物理量无关．
(2)R＝ ????????告诉了我们一种测量导体电阻的方法，即伏安法．
(3)对于定值电阻，由于U?-I图象为过原点的直线，故R＝ ??????????.
?
影响电阻大小的因素有哪些
与长度有关
？
与粗细有关
？
与材料有关
？
二、实验探究导体电阻与其影响因素的定量关系
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
控制变量法
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
三、导体的电阻率
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：
?是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。
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、几种导体材料的电阻率
4、不同材料的电阻率是不同的，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。
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)
温度
电阻率
材料
5、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。
a
b
h
R2
R1
电流方向
材料相同
厚度相同
上表面是正方形
两个导体
这两个导体的电阻有什么样的关系？
h
R1 = R2
思考与讨论
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
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
典例精析
例.关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是(　　)
A．导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时才具有电阻
B．由R＝ ????????可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零
?
D
方法归纳
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．
变式.(多选)下列关于电阻率的说法中正确的是(　　)
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
变式训练
BD
随堂检测
1．(多选)根据欧姆定律，下列说法中正确的是(　　)
A．由关系式U＝IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定
B．由关系式R＝ ????????可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．由关系式I＝ ????????可知，导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
D．由关系式R＝ ????????可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值
?
CD
随堂检测
2．如图所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，c的长度是a的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是(　　)
A．V1的示数是V3的2倍
B．V1的示数是V2的2倍
C．V2的示数是V1的2倍
D．V2的示数是V3的2倍
B
3．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成的，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106 Ω·m.某生物体中的某段髓质神经纤维可看作高20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经开始发生反应，则引起该神经纤维产生感觉的最小电流为(　　)
A．0.31 Μa B．0.62 μA
C．0.15 μA D．0.43 μA
随堂检测
A
随堂检测
4．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc.当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为(　　)
A．4 B．2 I
C.12I??????????????????D． 14?I
?
A
本课小结
再见