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(教学课件）——高中物理人教版（2019）必修第三册 学习目标 1.知道什么是导体的电阻，知道U-I图线的斜率反映导体电阻的大小。 2.通过实验探究知道影响导体电阻的因素。（重点） 3掌握导体电阻的计算公式。（重点） 4.理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系。 2 问题引入： 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，这是因为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？ 新知导入 3 新知讲解 一、电阻 思考讨论:如图所示为金属导体 A、B两端的电压随导体中的电流的变化情况的 U-I 图像，从图中你获得哪些信息？ U I O A B ①同一个金属导体的 U-I 图像是一条过原点的直线；②同一个导体，电压跟电流之比都是一个常量；③图像的倾斜程度不同，表明不同导体的 R 值不同。 新知讲解 1.电阻 （1）定义：在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小，导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。 （3）在导体的 U-I图像中，斜率反映了导体电阻的大小，在同一个U-I图像中斜率越大电阻越大。 （2）公式： 新知讲解 导体的电阻到底与导体的长度、横截面积、材料之间有怎样的定量关系呢？下面我们通过实验来研究。 实验：研究影响导体电阻的因素 1.实验目的 探究电阻与导体的长度、横截面积、材料之间的定量关系。 二、影响导体电阻的因素 2.实验原理 根据串联电路导体两端的电压与它们的电阻成正比，因此，用电压表分别测量 a、b、c、d 两端的电压，就能知道它们的电阻之比。这样就可以得出长度、横截面积和材料这三个因素与导体电阻的关系。 3.实验器材 开关、电源、电压表（或多用电表）、导线、滑动变阻器、直径为0.35mm和0.25mm的镍铬丝、直径为0.35mm的铁铬丝。 新知讲解 新知讲解 4.实验电路 · v v v v · · · · · · · a b c d S R 影响导体电阻的因素 如图，b 与 a长度不同；c 与 a，横截面积不同；d 与 a，材料不同；在长度、横截面积和材料三个因素中，b、c、d 跟 a相比，分别只有一个因素不同。 5.研究方法采用控制变量法。 （1）导体电阻与长度的关系 b 与 a，长度不同，横截面积、材料相同。比较 a、b 的电阻之比与它们的长度之比。 （2）导体电阻与横截面积的关系 c 与 a，横截面积不同，长度、材料相同。比较 a、c 的电阻之比与它们的横截面积之比。 （3）导体电阻与材料的关系 d 与 a，材料不同，长度、横截面积相同。比较 a、d 的电阻是否相等。 新知讲解 6.实验步骤 （1）按照电路图连接电路，把直径为0.35mm和0.25mm的镍铬丝、直径为0.35mm的铁铬丝串联到电路中。 （2）闭合开关后，测出直径为0.35mm，长度为20mm和10mm的镍铬丝的电压值；再测出直径为0.35mm，长度为20mm铁铬丝的电压值和直径为0.25mm，长度为20mm，的镍铬丝的电压值。 （3）改变滑动变阻器滑片的位置，重复上面的步骤，并把测得的数据填入表中。 新知讲解 新知讲解 影响导体电阻的因素实验视频 新知讲解 序号 材料 长度/mm 直径/mm 直径的平方/mm2 电压/V a 镍铬合金 20 0.35 0.1225 0.68 b 镍铬合金 10 0.35 0.1225 0.35 c 镍铬合金 20 0.25 0.0625 1.31 d 铁铬合金 20 0.35 0.1225 1.03 根据表格内的数据请你计算长度之比、面积之比与电压之比的关系，并说出你发现什么规律？ 7.数据处理 8.实验结论 在误差允许范围内，导体电阻大小与长度成正比，与面积成反比，并与导体的材料有关。 新知讲解 由表中数据可知：①a、b导体的长度之比为2:1，电压之比为1.94:1。 ②a、c导体的面积之比为1.96:1，电压之比为1:1.93。 ③a、c导体材料不同，电阻也不同。 即：在误差允许范围内：La：Lb=Ua：Ub=Ra：Rb Sa：Sb=Ua：Ub=Ra：Rb 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: 是比例系数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。 三、导体的电阻率 14 意义：反映材料导电性能好坏的物理量 电阻率越大表明在相同长度、相同横截面积的情况下 ，导体的电阻越大。   单位：欧·米，符号 3. 电阻率 15 ①不同材料的导体电阻率不同 ②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