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 11.2 导体的电阻 制作人：曹译元、唐晓兰 核心素养 物理观念 理解电阻的定义，掌握欧姆定律；知道影响电阻的因素，掌握电阻定律。 培养利用实验抽象概括出物理规律的能力。 能根据 I-U 图像或 U-I 图像求导体的电阻。 能用控制变量法探究导体电阻与长度、横截面积和材料的关系。 科学思维 科学探究 科学态度与责任 新课导入： 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？ 新知讲解： 电流、电压、电阻是电学的三大基础物理量。 I U R 一、电阻 R ①U-I 图像是一条过原点的直线； ②同一导体，U与I的比值为定值。 1.定义：导体两端的电压 U 与通过导体的电流 I 的比值。 2.公式： 比值定义式 适用于计算一切导体的电阻 R与U、I无关。 3.单位：欧姆 符号：Ω 1 Ω = 1 V/A 单位关系：1 MΩ = 103 kΩ = 106 Ω 1.内容： 导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 新知讲解： 二、欧姆定律（实验定律） 2.欧姆定律的数学表达式： 决定式 比值定义式 3.适用范围： 适用于金属导电、电解液导电的纯电阻电路。 1.定义：导体中的电流 I 随导体两端的电压 U 变化的图线。 新知讲解： 三、导体的伏安特性曲线 I-U 图线 2.特点：图线斜率的物理意义是什么？ I U O B A U I O B A RB < RA RB > RA I‒U 图像 U‒I 图像 4.非线性元件(欧姆定律不适用) ： 伏安特性曲线不是过原点的直线的电学元件。 3.线性元件(欧姆定律适用) ： 伏安特性曲线是一条过原点的直线的电学元件。 新知讲解： 三、导体的伏安特性曲线 金属导体、电解质溶液 I/A U/V O A I/A U/V O B 气体导体、半导体导体 新知讲解： 与横截面积有关 与材料有关 与长度有关 四、影响导体电阻的因素 新知讲解： 四、影响导体电阻的因素 探究思路：采用控制变量法探究导体电阻与导体横截面积、长度和材料之间的关系。 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。 导体电阻与长度的关系： 导体电阻与横截面积的关系： 导体电阻与材料的关系： R ∝ l R ∝ R 与材料有关 新知讲解： 五、电阻定律 1.电阻定律（实验定律）： 同种材料的导体，R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；R 还与构成它的材料有关。 2.公式： 电阻率：反映材料导电性能好坏的物理量 沿电流方向导体的长度 垂直于电流方向的横截面积 决定式 3.适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体，或浓度均匀的电解质溶液。   类别 比值定义式 决定式 适用范围 适用于任何电路 适用于粗细均匀的金属导体，或浓度均匀的电解液等。 联系 进一步说明导体的电阻与电压和电流无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积。 新知讲解： 4. 与 的比较： 五、电阻定律 新知讲解： 五、电阻定律 5.电阻率： ①意义：电阻率是反映导体导电性能的物理量（电阻率越小，导电性能越好） ②公式： ③单位：欧·米 符号：Ω · m 由材料和温度决定，与l、S无关!!! 5.0×10-7 5.0×10-7 5.0×10-7 镍铜合金 4.4×10-7 4.4×10-7 4.4×10-7 锰铜合金 1.44×10-7 1.0×10-7 0.89×10-7 铁 7.10×10-8 5.3×10-8 4.85×10-8 钨 3.80×10-8 2.9×10-8 2.67×10-8 铝 2.07×10-8 1.7×10-8 1.43×10-8 铜 2.07×10-8 1.6×10-8 1.48×10-8 银 100℃(Ω∙m) 20℃(Ω∙m) 0℃ (Ω∙m) 温度 阻 率 材料 电 b.纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。 a.不同材料的导体电阻率不同； 新知讲解： 五、电阻定律 5.电阻率： ④电阻率与温度关系： 电阻温度计 金属： 热敏电阻、光敏电阻 半导体： 标准电阻 合金： 超导体： 当温度降低到一定温度时 课 堂 小 结 新知讲解： 实验一：测绘小灯泡的伏安特性曲线 1.目的：掌握实验电路；描绘 I‒U 图线；分析图线原因。 2.电路图： 3.步骤： ①连接电路（选好器材）； ②闭合电键前滑片位置该滑在哪端； ③移动滑片读取多组数据，填表； ④断开开关，复原仪器； ⑤绘制 I-U 图线（平滑）。 15 新知讲解： 实验二：伏安法测电阻 用电压表测出电阻两端的