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

11.2 导体的电阻 (1)实验电路：按照如图所示的电路连接仪器，研究电阻R两端的电压随通过电流的变化情况。 (2)操作步骤：先将滑动变阻器滑片移到最右端，闭合开关后，逐渐向左移动滑片，记录下电阻R两端的电压和通过R的电流，测量多组数据并将数据记录在表格中。 1.实验探究电阻定义式: V A R 一.电阻 6.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 I/A 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 0 ● ● ● ● ● 图像是一条过原点的直线； 电压和电流的比值是一个定值，说明该比值可以反映导体的某一属性。 U/V U/(V) 0.93 1.85 2.79 3.72 4.65 I/(A) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 (3)记录数据并绘制图像： 导体两端的电压与通过这段导体电流的比。 反映导体本身的特性，即对电流的阻碍作用 国际单位制中 欧姆（Ω） 2.电阻定义： 3.定义式： 4.物理意义： 5.单位： 例1.电路中有一段导体，给它两端加上4 V的电压时，通过它的电流为10 mA，可知这段导体的电阻为____ Ω；如果给它两端加上10 V的电压，在单位时间内通过某一横截面的电荷量为__________ C；如果要让导体的电流为15 mA，则需要在其两端加上___ V的电压. 400 2.5×10－2 6 例2.根据欧姆定律，下列说法中正确的是 A.由关系式U＝IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定 √ 导体长度 滑动变阻器通过改变接入的长度来控制阻值大小. 横截面积 我们生活中有粗细不一的导线 材料 生活中的导线制作的金属也有不同 1.提出猜想 二.影响导体电阻的因素 还可能与温度有关…… 对于多因素问题，采用控制变量法 2.设计实验 (2)实验原理： 串联电路电流相同，可以用电压表测量电压来间接比较电阻。当电流相同时，电压之比等于电阻之比。 (3)实验方法：控制变量法 探究三个及以上物理量之间的关系时，应采用控制变量法 (1)实验装置： 3.进行实验 同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。 4.实验结论 S:导体横截面积; L:导体长度 :电阻率 2.决定式： 三.电阻定律 1.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。 反应材料导电性能好坏的物理量。 材料、温度 四.电阻率 1.物理意义： 2.公式： 3.单位： 注意：ρ是导体本身属性，由材料和温度决定，与l、S无关! 4.决定因素： 注意：电阻率越大，导电性越差！ 5.实验：电阻率与温度的关系 实验现象：用酒精灯给灯丝加热，发现小灯泡变暗 实验结论：温度升高，灯丝的电阻率变大了 6.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)相较而言，纯金属的电阻率比合金要小 (3)纯金属材料的电阻率随着温度的升高而增加。 金属的电阻率随温度的升高而增大 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 标准电阻 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。 电阻温度计 半导体的电阻率随温度升高而减小 晶体二极管（半导体） 超导体 7.应用 8.导体、绝缘体、半导体的电阻率 (1) r < 10 –6 W  m 的物体叫做导体。 (2) r > 10 5 W  m 的物体叫做绝缘体。 (3) 导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体，其电阻率随温度的升高而减小，导电性能由外界条件所控制，如改变温度、光照、掺入微量杂质等。 例3.下列关于电阻率的说法中正确的是（ ） A.电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻率越大的材料导电性能越好 B.电阻温度计是利用金属的电阻率随温度变化的规律制成的 C.材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 D.电阻率的大小只随温度的变化而变化，而与材料本身无关 √ 例4.如图所示为一块长方体铜块，使电流沿I1，I2两个方向通过该铜块，则两次铜块的电阻之比为 五.伏安特性曲线（I-U图像） 在实验数据处理时，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。 金属导体A、B的伏安特性曲线 晶体二极管的伏安特性曲线 1.线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的直线，通过的电流与两端电压成正比，电阻是定值，满足欧姆定律。 例：温度不变时的金属导体 k= = 2.非线性元件：伏安特性曲线不再是一条过原点的直线，电阻随两端电压改变，电压与电流不成正比，不满足欧姆定律。