高中物理 必修第3册 11.2导体的电阻

精品教学课件高中物理必修第三册

RJ第十一章电路及其应用11.2

导体的电阻目录CONTENTS1

学习目标2

新课导入3

新课讲解4

课堂小结5

当堂小练1.通过对决定导体电阻的因素的探究，体会控制变量法和逻辑思维法.2.理解电阻的定义，进一步体会比值定义法.3.加深对导体电阻的理解，能进行有关计算，会分析电流、电压与电阻之间的关系.4.掌握电阻率的概念及物理意义，知道影响电阻率大小的因素.5.能根据U－I图像求导体的电阻，理解伏安特性曲线的意义，知道线性元件和非线性元件．学习目标不同的导线，它们的材料、长度、横截面积一般不同。在导体的两端加上电压，导体中会有电流，那么，导体中的电流又跟哪些因素有关呢？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1.实验电路探究导体中的电流跟导体两端的电压的关系？一、实验探究新课讲解ESRBAV2.实物图连接一、实验探究电流表电压表一、实验探究动画演示

3.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，IU/VOAB0.51.01.52.02.50.10.20.3A电阻一、实验探究导体两端的电压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：国际单位制中

欧姆（Ω）反映导体对电流的阻碍作用(R只与导体本身性质有关)二、电阻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.表达式:3.适用条件：金属、电解液等纯电阻导电。气体导电、半导体导电及含电动机、电解槽等电器不适用。定义式

决定式三、欧姆定律（1）欧姆定律是一个实验定律，是在金属导电的基础上总结出来的，定律中的电压U、电流I必须是相对于同一个导体或同一段电路而言的。（2）应用公式时，应注意公式中的三个物理量I、U、R是对应于同一纯电阻电路中同一时刻的值。4.对欧姆定律的理解（3）对

，R不变时，U与I成正比，三、欧姆定律IUOBAIUOBAk=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。三、欧姆定律U-I图线I-U图线5.两种图像伏安特性曲线

6.线性元件和非线性元件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。OIUOIU三、欧姆定律实验表明：（1）电阻R的大小由导体本身决定，与电压和电流无关。（2）R=U/I只是提供了一种测电阻的方法：伏安法问题：那么，电阻R与导体本身的哪些因素有关呢？三、欧姆定律导体的材料请尝试自行设计实验方案四、影响导体电阻的因素导体的横截面积横截面积S长度l材料导体的长度同种材料，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实验方法：控制变量法abcd实验探究a和b：长度l不同,横截面积S,材料相同a和c：横截面积S不同，长度、材料相同a和d：材料不同，长度、横截面积相同aVVVVbcd实验探究电阻的影响因素控制变量法abcdV电压表先测a的电压Ua，再测b的电压Ub实验探究实验探究电阻的影响因素控制变量法abcdV电压表先测a的电压Ua，再测c的电压Uc实验探究abcd实验探究电阻的影响因素控制变量法电压表先测a的电压Ua，再测d的电压UdV实验探究从实验数据比较分析电压之比、与长度之比、横截面积之比及材料之间的关系。aVVVVbcd实验结论:1.同种材料,S一定,电阻R与L成正比2.同种材料,L一定,电阻与S成反比3.不同种材料,R不同实验探究L1、R1L1、R1L1、R1L1、R11.导体的电阻R与长度L的关系（提示从串并联知识去考虑）讨论：理论探究123nS0R0R=R0/nnS0

2.导体的电阻R与横截面积S的关系一条粗导体可看成是由横截面积相同的多条细导体并联而成。理论探究k由导体材料决定，与l、S无关。3.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。理论探究视频播放导体的电阻率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:五、导体的电阻率比例系数ρ叫作这种材料的电阻率，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。为什么要指明温度？演示实验：电阻率与温度的关系（点击图片播放视频）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，灯丝的电阻率变大了五、导体的电阻率金属的电阻率随温度的升高而增大有些合金（锰铜合金和镍铜合金），电阻率几乎不受温度变化的影响制作标准电阻金属电阻温度计五、导体的电阻率超导现象：当温度降低到某一数值时，某些材料的电阻突然减小到零，这种现象叫做超导现象。1987年，华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出钇—钡—铜—氧系材料，超导转变温度提高到90K（－183.15℃）五、导体的电阻率导体、绝缘体、半导体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。五、导体的电阻率意义决定式定义式理解说明导体的电阻由ρ、l、S决定，即与l成正比，与S成反比提供了一种测电阻的方法——伏安法．不能认为R与U成正比，与I成反比适用范围任何导体金属导体、电解质溶液联系导体的电阻取决于导体本身的材料、长度和横截面积，而不是U和I两种求R方法的比较五、导体的电阻率由材料、温度决定，与导体形状无关联系欧姆·米(Ω·m)欧姆(Ω)单位由材料、温度和导体形状决定决定因素反映材料导电性能的好坏，ρ大，导电性能差反映导体对电流阻碍作用的大小，R大，阻碍作用大物理意义材料导体描述对象电阻率ρ电阻R五、导体的电阻率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?

问题与思考电阻欧姆定律电阻率应用：电阻温度计、标准电阻、超导体导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．课堂小结1.（2021·常州市武进区礼嘉中学高二月考）下列关于电阻率说法正确的是（）A．电阻率与导体的长度l和横截面积S有关B．电阻率表征了材料导电能力的强弱，由导体的材料决定C．电阻率大的导体，电阻一定大D．有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制成电阻温度计【正确答案】B当堂小练2.(多选)小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系，当在该电阻两端加U＝20V的电压时，通过该电阻的电流为I＝5A。下列说法正确的是（）A．该电阻的阻值为4ΩB．如果仅将电压升高到30V，则通过的电流为6AC．如果仅将电阻换为阻值为10Ω的定值电阻，则通过的电流应为2AD．当电阻两端不加电压时，定值电阻的阻值应为零【正确答案】AC3.(多选)对于欧姆定律，下列理解正确的是（）A．从关系式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B．从关系式R＝U/I可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零C．从关系式I＝U/R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D．从关系式R＝U/I可知，导体两端电压越大，电阻R也越大【正确答案】AC4.（2021·黑龙江双鸭山一中高二月考）某电子元件通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（）A．随着所加电压的增大，该元件的电阻减少B．对应P点，该元件的电阻为C．对应P点，该元件的电阻为D．该元件为非线性元件，欧姆定律不满足，所以不能用公式R=

求电阻【正确答案】B5.（2021·河南新郑·高二月考）如图所示，一块均匀的正六面体样品，长为a、宽为b、厚为c，若沿着AB方向测得的电阻为R，下列说法正确的是（）A．样品的电阻率