11.2 导体的电阻-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（2019人教版必修第三册）

§11.2 导体的电阻 问题导入 为了减小输电线上电能的损耗，人们尽量把输电线做得粗一点，这是因为导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。 那么，它们之间的定量关系是怎样的呢? 一、电阻 选取一个导体，研究导体两端的电压随导体中的电流的变化情况。 S R A V A I U O A B 过原点的直线 电路图 R= 不变 电阻 ②定义式： ①物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。 ③单位： 欧姆 ，符号Ω Ω Ω 1kΩ 1MΩ 欧姆 注意：R只跟导体本身性质有关，与导体中的电流和导体两端的电压无关。 图中不同导体U-I图象的倾斜程度不同，表明不同导体的R值不同。那是谁的电阻大呢？ 方法：比较夹角的大小 =RA RA>RB I U O A B )β )α 斜率：tanα= =RB 斜率：tanβ= 在导体U-I图象中，斜率反映了导体电阻的大小。 思考： O I U A B C D RA>RB=RC>RD 例1：某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点,得到了图中A、B、C、D四个点。请比较这四个电阻值的大小。 图线与横轴（电流）的夹角越大电阻越大 课堂练习 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、公式: 变式: U=IR= φ高- φ低 二 欧姆定律 3、图像表述 I U O R一定 I R-1 O U一定 4、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、电解槽电器不适用 5、理解 （U、I是状态量） I U O B A I U O B A I-U图线 U-I图线 （5）两个图线斜率的物理意义 I-U 图像的斜率表示导体电阻的倒数 U-I 图像的斜率表示导体的电阻 （1）R＝ 是电阻的定义式，比值表示一段导体对电流的阻碍作用.对给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关. （2）I＝ 是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流，适用条件是金属或电解质溶液导电(纯电阻电路). （3）U＝IR是电势（电位）降落的计算式，用来表示电流经过一电阻时的电势降落，是欧姆定律的变形，所以适用条件与欧姆定律的适用条件相同. 6、 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？ 定性感知影响导体电阻的因素 实例1、移动滑动变阻器的滑片，可以改变电阻的大小； 大胆猜想——导体的电阻与长度有关 定性感知影响导体电阻的因素 实例2、同样是额定电压为220V的灯泡，灯丝越粗，使用时越亮； 大胆猜想——导体的电阻与横截面有关 定性感知影响导体电阻的因素 实例3、生活中的电线，常见的是铜线和铝线，而从没有听过铁丝做的电线。 大胆猜想——导体的电阻与材料有关 铜导线 铁丝 横截面积S 长度L 材料 温度 结论： 导体的电阻R跟它的长度l、横截面积S、材料有关。 综上所述：影响导体电阻的因素 长度l、横截面积S、材料、温度等 探究影响因素 （1）研究方法 控制变量法 同种材料，S一定，研究 R 与 l 关系 同种材料，l 一定，研究 R 与 S 关系 l、S 一定，研究 R 与 材料性质的关系 （2）探究方案 实验探究 理论探究 一 探究导体电阻与其影响因素的定量关系 (一）理论探究 L1、R1 L1、R1 L1、R1 L1、R1 1.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： 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。 123 n S0 R0 R=R0/n nS0 2.导体的电阻R与横截面积S的关系 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。 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。 数学表达式： 得出结论: 比例系数k 有何意义？ 反映导体的一种属性 1、实验目的： 探究导体的电阻R与导体的长度l、横截面积S、 材料之间的关系. (二）实验探究 3、实验方案： 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 2、实验方法：控制变量法。 a b c d 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com a 和 b ：长度l不同 探究方案 a V V V V b c d a 和 c ：横截面积S不同 a 和 d ：材料不同 限流式接法 2