11.2 导体的电阻 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十一章 电路及其应用 第2节 导体的电阻 情境与思考 为了减小高压输电线上电能的损耗，人们尽量把高压线做得很粗，普通实验室用导线相比于高压线就很细，说明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？ 在电子产品里面有各式各样的电阻，它们的阻值各不相同。请根据初中所学的知识，想一想如何测它们的阻值？ 光敏电阻 情境与思考 导体两端的电压U与通过导体的电流 I 的比值 2. 定义式： 3. 单位： 4. 物理意义： 1. 定义： 兆欧（MΩ） 千欧（kΩ）、 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 ） 1. 内容： 2. 决定式: 3. 适用条件： 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： 微观决定式： 电阻 欧姆定律 导体中的电流I 与导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比 推导公式： 定义式： 单位： 欧姆（Ω） （R只与导体本身性质有关 ） 例1. 若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4A，如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？ 欧姆定律： （只适用于纯电阻电路） 电阻 ？ 2A U I O 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 • • • • • I U O 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 ) θ I-U图像: U-I图像： k = R 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 电阻A 0.10 0.21 0.30 0.39 0.50 电阻B 0.05 0.10 0.16 0.20 0.24 B A • • • • • B A R = tanθ ？ 2. 定值电阻和小灯泡的伏安特性曲线 导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线 U-I图像和I-U图像都叫做导体的伏安特性曲线 k = R， U I O 定值电阻 过原点的直线(割线)的斜率表示 导体的电阻， U I O 小灯泡 P I0 U0 1. 定义： 思考：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？ 电阻保持不变 电阻不断变化 影响导体电阻的因素是什么呢？ 导体的伏安特性曲线 与横截面积有关 实验：探究影响导体电阻的因素 控制变量法 与长度有关 与材料有关 实验方法： 额定功率 额定功率 实验：探究影响导体电阻的因素 控制变量法 实验方法： 探究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系 实验目的： ①同种材料，S一定，探究电阻R与l的关系 ②同种材料，l一定，探究电阻R与S的关系 ③不同材料，S、l一定，探究R与材料的关系 a和b a和c a和d 思考：如何测量电阻的大小？ R S V V V V a b c d 实验：探究影响导体电阻的因素 控制变量法 实验方法： 探究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系 实验目的： 实验结果： ③材料不同，R不同 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R与S成反比 R S V V V V a b c d 理论探究 实验结果： 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R与S成反比 ③材料不同，R不同 R0 l0 R∝l R0 S0 ——逻辑推理 l = nl0 R = nR0 串联 并联 R = R0/n S = nS0 k由导体材料决定 电阻率 1. 意义： 反映材料导电性能的物理量 导体的电阻率 2. 公式： 3. 单位： Ω ∙ m 0℃（） 20℃（） 100℃（） 银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铜合金 ρ由材料和温度决定， 与l、S无关！！！ 纯金属 合金 实验：探究电阻率与温度的关系 纯金属材料的电阻率随温度的升高而增大 实验结论： 1. 意义： 反映材料导电性能的物理量 2. 公式： 3. 单位： Ω ∙ m 4. 特点： （1）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大 （2）电阻率与温度的关系： ①纯金属材料： ③半导体材料： ②合金材料： 有些几乎不随温度变化，锰铜合金、镍铜合金 应用：标准电阻 ④超导体材料： 具有可控性 应用：热敏电阻、 应用：电阻温度计 R = 0 T ρ T ρ 光敏电阻 某些材料当温度降低到一定温度时ρ = 0 导体的电阻率 ρ由材料和温度决定， 与l、S无关！！！ 超导现象 当温度降低到某一数值时，某些材料的电阻减小到零的现象 处于这种状态的物体叫做超导体 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 1. 定义： 2. 应用： 3. 超导应用的障碍：