11.2 导体的电阻 课件-2023-2024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 问题1：一个金属导体两端的电压U与电流I有什么样的关系？ 一、导体的电阻 I/A U/V O 0.50 1.00 1.50 2.00 0.10 0.20 0.30 0.40 U-I 图像是一条过原点的直线，电压跟电流之比是一个常量。 相同电压下，导体A通过的电流比导体B通过的电流小，表示导体A对电流的阻碍作用比导体B大。即电压与电流的比值反映了导体对电流的阻碍作用，用电阻R 表示。 一、导体的电阻 问题2：如图为金属导体A、B的U－I 图像，从图像可以看出，不同导体在相同电压时通过的电流不同，即电压与电流的比值不同。请思考：该比值的大小反映了导体的什么特性？ 1.定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值，用R 表示。 2.表达式： （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 常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1kΩ=Ω，1MΩ=Ω 5. 在导体U-I 图象中，斜率反映了导体电阻的大小。 RA>RB 一、导体的电阻 1.电阻 电压 电流 比值法定义，R与U、I无关（导体本身的性质决定） 2.欧姆定律 正比 反比 R一定时，I∝U；U一定时，I∝1/R 一、导体的电阻 (1) 线性元件：伏安特性曲线为经过原点直线，即电流与电压成正比的这类电学元件，如金属导体，其电阻R=U/I=ΔU/ΔI=k (2) 非线性元件：伏安特性曲线为曲线，即电流与电压不成正比的这类电学元件，如二极管，其电阻R=U/I≠ΔU/ΔI=k 3、伏安特性曲线 纵坐标为电流I，横坐标为电压U，作出的导体的I-U图线，即伏安特性曲线 一、导体的电阻 RA>RB=RC>RD 【练习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。 导体的电阻与什么因素有关? 导线粗细→横截面积 导线长度 不同材料 用什么方法探究导体电阻与三个不同量之间的关系？ 控制变量法 二、影响导体电阻的因素 实验设计 二、影响导体电阻的因素 结论：导体电阻与导体长度成正比，与横截面积成反比，还与导体材料有关。 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，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？ 三、电阻定律 3.电阻率的单位： 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 4、电阻率与温度的关系 金属的电阻率随温度的升高而增大 电阻温度计 一些金属在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象。 制作超导体 半导体的电阻率随温度升高而减小 制作晶体管 三、电阻定律 与 的区别与联系 练习2、两根同种材料制成的导线，质量之比为2∶1，长度之比为3∶1，则它们的电阻之比为（ C ） A．1∶4 B．4∶1 C．9∶2 D．2∶9 解析：两根同种材料制成的导线，质量之比为2∶1，则它 们的体积之比是2∶1，长度之比为3∶1，则横截面积之比 ，根据 得， ， 所以C正确。 练习3、如图所示，长方体导体的长宽高a、b、c之比为3:2:1，当分别在上下表面、前后表面、左右表面加相同电压时，经过导体的电流之比为（ B ） A. 1:2:3 B. 36:4:9 C. 1:6:9 D. 3:2:1 练习4、关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是(　D　) A．导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才具有电阻 B．由R＝ 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一 D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零 练习5、(多选)如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知( AD 　) A．该导体的电阻随电压的升高而增大 B．该导体的电阻随电压的升高而减小 C．导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 Ω D．导体两端电压为2 V时，电阻为1 Ω 电 阻 欧姆 定律 电 阻 率 导体中的电流I跟导体两端的电压U 成