11.2 导体的电阻 课件—2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册

§11. 2导体的电阻 1 问题： 那么它们之间的定量关系是怎样的呢？ 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，这是为什么呢？ 导体的电阻与导体的长度和横截面积有关系。 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。 V A S R 实验: 作出两个金属导体的U-I图像。 1.金属导体的U-I图像是一条过原点的直线。 2.同一个导体，不管电流、电压怎样变化， 电压跟电流之比都是一个常量。 3.不同导体，相同电压，比值大的导体，电流小。 思考：该比值的大小，反映了导体的什么特性？ 反映了导体对电流的阻碍作用 电阻 图像反映哪些信息？ 做出两个导体的U-I图像，我们观察这两个图像，看看能找到一些什么规律。 4 导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。 2.表达式： 1.定义： （比值定义法） 注：R只与导体本身性质有关 3.单位： 国际单位制中 欧姆（Ω） 4.物理意义： 反映导体对电流的阻碍作用 电阻 与长度有关 与材料有关 与横截面积 控制变量法 导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料三个因素都有关系，我们需要采取什么实验方法去研究？ 电阻影响因素 25 100 探究方案一 a V V V V b c d 实验方法： 控制变量法 实验方案： ab同种材料，S一定，不同L，测R ac同种材料，L一定，不同S，测R ad不同材料，L一定，S一定，测R 7 7 ●一讲就懂，一做就错，一点就通——程序性知识问题；审题问题。 ●难题会做容易题不会做——靠做题积累经验。 ●平时会做题考分上不去——严谨态度；审题（粗心）；表达。 ●张冠李戴——知识不系统。 同种材料 横截面积S相同 长度L相同 不同材料 S相同 L相同 k由导体材料 决定 导体的电阻 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;导体电阻与构成它的材料有关. 2.表达式: 电阻不同 电阻与 材料有关 实验结论 a b h R2 R1 电流方向 思考与讨论：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 h R1 = R2 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,只要保证厚度足够即可,有利于电路元件的微型化. 由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3.电阻率 （1）意义:反映材料导电性能好坏的物理量. （2）单位: 欧·米( ) 材料 ρ/Ω·m 材料 ρ/Ω·m 银 1.6×10-8 铁 1.0×10-7 铜 1.7×10-8 锰铜合金 4.4×10-7 铝 2.9×10-8 镍铜合金 5.0×10-7 钨 5.3×10-8 镍铬合金 1.0×10-6 几种导体材料在20℃时的电阻率 演示实验：电阻率与温度的关系 金属电阻率与温度的关系 演示： 金属与小灯泡串联接入电路，使小灯泡发光。用酒精灯给金属丝加热，我们观察实验现象： 11 ρ(Ω·m) 0℃ 20℃ 100℃ 银 1．48×10－8 1．6×10－8 2．07×10－8 铜 1．43×10－8 1．7×10－8 2．07×10－8 铝 2．67×10－8 2．9×10－8 3．80×10－8 钨 4．85×10－8 5．3×10－8 7．10×10－8 铁 0．89×10－7 1．0×10－7 1．44×10－7 锰铜合金 4．4×10－7 4．4×10－7 4．4×10－7 镍铜合金 5．0×10－7 5．0×10－7 5．0×10－7 几种材料在不同温度下的电阻率 （2）电阻率与温度的关系 金属： T 半导体： T 热敏电阻 光敏电阻 合金： 有些几乎不随t变化 标准电阻 电阻温度计 超导体：某些材料当温度降低到一定温度时 =0 R=0 半导体的导电性能具有可控性 （1）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大 对电阻率()的理解 导电性能介于导体和绝缘体之间   金属的电阻率随温度的升高而增大,制作电阻温度计,常用金属铂. 锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小，常用来制作标准电阻。 低温超导 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。 ① 处于这种状态的物体叫做超导体。 ② 应用 （1）超导发电机 （2）磁流体发电机 （3）超导输电线路 （4）超导磁悬浮列车 （5）超导计算机 注意：导体的电阻和材料的电阻率 电阻反映导体对电流阻碍作用大小的性质，电阻大的导体对电流的阻碍作用大． 电阻率反映材料导电性能好坏的性质，电阻率小的材料导电