导体的电阻课件-高二上学期物理人教版-2

第十一章电路及其应用人教版(2019)必修第二册11.2

导体的电阻为了减小输电线上电能的损耗，人们尽量把输电线做的粗一点，这是因为导体的电阻与导线的长度和横截面积有关。那么它们之间的定量关系是怎样的呢？新课导入控制电路：(分压电路)可以提供从零开始连续变化的电压ESRBAV测量电路:测导体B的电流、电压探究导体中的电流跟导体两端的电压的关系？电路设计

数据记录10U/I50.400.300.200.100.501.001.502.002.500.500.260.200.160.100.06电压（V）电流（A）电流（A）

B导体数据处理：作U-I图象(1)U-I图像是一条过原点的直线;

A(2)同一导体，BIU/VO0.51.01.52.02.50.10.20.3AA数据记录与处理如图所示为金属导体A、B的U－I图像，思考：(1)对导体A(或导体B)来说，电流与它两端的电压有什么关系？对导体A(或导体B)，不管电流、电压怎么变化，电压跟电流的比值都是一个常量.(2)对金属导体A和B，在相同电压下，谁的电流小？相同电压下，金属导体A产生的电流比金属导体B产生的电流小，说明金属导体A对电流的阻碍作用比金属导体B大.观察与思考：导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值3.定义式：4.单位：1.物理意义：2.定义：国际单位制单位为欧姆(Ω)，常用单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)反映导体对电流的阻碍作用(R只与导体本身性质有关，而与通过的电流及所加电压无关)电

阻欧姆定律1.内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．

2.决定式:3.适用：

纯电阻电路，如：金属导电和电解液导电。对含电动机等非纯电阻电路，气体导电等不适用。定义式

决定式(1)由关系式U＝IR可知，对于阻值一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大。(

)(2)由关系式R＝

可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零。(

)(3)由关系式I＝

可知，对于阻值一定的导体，当导体两端的电压增大一倍时，导体中的电流也增大一倍。(

)√×√导体的材料导体的横截面积横截面积S长度l材料导体的长度猜想导体的电阻与哪些因素有关？控制变量法2.实验装置：如图所示，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.实验原理(1)用控制变量法，探究导体的电阻与长度、横截面积、材料的关系。(2)四个不同的导体串联，电流相同，因此，电阻之比等于相应的电压之比。探究：影响导体电阻的因素aVVVVbcd3.探究过程及结论：

三个因素及电压不同导体长度横截面积材料电压alS铁Ub2lS铁2Ucl2S铁dlS镍铜合金5U(2)对比导体a和c说明什么？(1)对比导体a和b说明什么？(3)对比导体a和d说明什么？导体电阻和长度成正比导体电阻和横截面积成反比导体电阻和材料有关k由导体材料决定，与l、S无关。导体电阻与材料的关系：由实验探究得知长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。理论探究该符号是什么？1.内容：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.决定式:比例系数ρ叫作这种材料的电阻率，单位为Ω·m，不同种材料的导体ρ一般不同；在长度、横截面积一定的条件下，ρ越大，导体的电阻越大。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.电阻定律3.适用条件：温度一定,粗细均匀的金属导体,或浓度均匀的电解液.为什么要指明温度？纯电阻的电阻率较小，合金的电阻率较大。电阻率与温度的关系实验现象：用酒精灯给灯丝加热，发现小灯泡变暗实验结论：温度升高，灯丝的电阻率变大实验演示电阻率与温度的关系及应用

①金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计.②大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻.③有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻.④一些金属在温度特别低时电阻可以降到零，这种现象叫作超导现象.电阻率超导体1．超导现象和超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象。能够发生超导现象的物质称为超导体．

2．转变温度：材料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材料的转变温度．３．超导应用的障碍：低温的获得和高温超导材料的获得．４．超导材料的应用：超导输电、超导发电机、电动机、超导电磁铁、超级计算机等．超导磁悬浮高温超导变压器1.r<10–6

W

m的物体叫做导体。2.r>105

W

m的物体叫做绝缘体。3.导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体。半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻率随温度的升高而减小，导电性能由外界条件所控制，如改变温度、光照、掺入微量杂质等。导体、绝缘体、半导体R1=R2ahR1电流方向bR2h由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关。这样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小,而不增大电阻,有利于电路元件的微型化。R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸比R1小很多。通过两导体的电流方向如图所示。这两个导体的电阻有什么关系?你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?

问题与拓展IUOCDIUOBAk=R

在导体的U-I图像中，斜率反映了导体电阻的大小。

在导体的I-U图像中，斜率反映了导体电阻的大小的倒数。U-I图线I-U图线伏安特性曲线伏安特性曲线

1．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。（1）线性元件与纯电阻元件是不同的概念。

（2）线性元件一定是纯电阻元件，而纯电阻元件不一定是线性元件(小灯泡是纯电阻，但它的伏案特性曲线是曲线）。2．伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。线性元件和非线性元件思考：定值电阻和小灯泡的伏安特性曲线。对比两个图像的异同，并确定出在这两个图像中如何求电阻？图线斜率的物理意义是什么？

导体A的伏安特性曲线为直线，斜率表示导体的电阻，电阻在研究过程中保持不变；导体B的伏安特性曲线为曲线，过原点的直线（割线）的斜率表示导体的电阻，电阻在研究过程中不断变化。

二极管的伏安特性曲线加正向电压时，二极管电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电