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 第二节 导体的电阻 人教版 高中物理必修三 为了减少输电线上电能的损耗，人们尽量把输电线做的粗一点，这是因为导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。 那么他们之间的定量关系是怎样的呢？ 思考与讨论： 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？ 问题与思考 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： 国际单位制中的单位：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) 一 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 二 欧姆定律 I U O B A I U O B A I-U图线 U-I图线 4、U-I图像和I-U图像斜率的物理意义 斜率表示导体的电阻 斜率表示导体的电阻的倒数 与横截面积有关 控制变量法 与长度有关 实验方法： 三 实验：探究影响导体电阻的因素 与材料有关 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 a b c d 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 a V V V V b c d 三 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、实验设计： a V V V V b c d 三 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： 2、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 内容：在温度一定时，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。 即： 导体沿电流方向的长度 导体垂直电流方向的横截面积 电阻率 上述公式也为电阻的决定式 什么是电阻率呢？ 四 电阻定律 定义：放映材料导电性能好坏的物理量 电阻率越大导电性能越差！ 注意：ρ是导体本身属性，由材料和温度决定,与l、S无关! 五 电阻率 电阻率与温度关系： 银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铜合金 （1）不同材料的导体电阻率不同。 （2）相比较而言：纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。 （3）金属材料的电阻率随温度的升高而增加。 五 电阻率 (1). 纯金属: 电阻率与温度的关系： ①电阻率随温度的升高而增加 ②制作电阻温度计 (2). 合金: ①电阻率几乎不受温度变化的影响 ②制作标准电阻 (3). 大部分半导体: ①电阻率随温度的升高而减小, 且随温度的变化较大 ②制作热敏电阻 (4). 超导现象: ①当温度降低时，导体的电阻率将会减小。 1911年，科学家发现一些金属在温度特别低时电阻可以降到 0 ②超导材料在发电、输电等方面都会有非常广泛的应用前景 五 电阻率 在实际应用中，常用横坐标表示电压U，纵坐标表示电流I， 这样画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。 (1). 伏安特性曲线是 一条过原点的直线. 科学思维——导体的伏安特性曲线 1. 线性元件 (2). 适用于金属、电解质溶液 (1). 伏安特性曲线不是 一条过原点的直线. 2. 非线性元件 (2). 气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体) 和半导体元件 D 课堂练习 2.(2022·北京市延庆区高二期末)R1和R2是材料相同、厚度相同的正方形导体片，R1的边长为R2边长的2倍.在两导体片加上相同的电压，通过两导体片的电流方向如图所示，则通过两者的电流的大小之比I1∶I2为 A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.4∶1 √ 课堂练习 3．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平面直角坐标系中描点，得到了图中、、、四个点。请比较这四个电阻的大小。 课堂练习 4.(2022·河南高二阶段练习)如图所示是电阻R的I－U图线，图中α＝45°，由此得出 A.通过电阻的电流与两端电压成正比 B.电阻R＝0.5 Ω C.因I－U图线的斜率表示电阻的倒数，故R＝ ＝1.0 Ω D.在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是6.0