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

【学习目标】 11.2　导体的电阻 1.理解电阻的定义，进一步体会比值定义法. 2.会利用欧姆定律分析电流、电压与电阻之间的关系. 3.掌握电阻定律，知道影响电阻率大小的因素. 4.能根据I－U图像或U－I图像求导体的电阻. 既然在导体的两端加上电压，导体中才有电流，那么，导体中的电流I跟导体两端的电压U有什么关系呢？ 数据记录 10 U/I 5 0.40 0.30 0.20 0.10 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 0.50 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 电压（V） 电流（A） 电流（A） B 导体 画U-I图象 1、U-I 图像是一条过原点的直线; A 2、同一导体，电压与电流的比值为定值. 数据处理 对导体A、B，在电压U相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？ 导体两端的电压U与通过导体的电流 I 的比值 3、定义式： 4、单位： 1、物理意义： 2、定义： 兆欧（MΩ） 千欧（kΩ） 国际单位制中 欧姆（Ω） 反映导体对电流的阻碍作用 一、电阻 (R只与导体本身性质有关) 5、在导体的U－I图像中，斜率反映了导体电阻的大小 2.I＝ 是欧姆定律的数学表达式，也可以说是电流的宏观决定式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，适用条件是金属或电解质溶液导电(纯电阻电路). 知识深化 1.R＝ 是电阻的定义式，反映了导体对电流的阻碍作用，其大小由导体本身的性质决定，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关. 我们应该怎么研究这些因素与电阻之间的定量关系呢？ 影响电阻大小的因素有哪些? 猜想： 长度 二、影响导体电阻的因素 横截面积 材料 控制变量法 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 实验探究：如图所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体.导体b、c、d在长度、横截面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素与导体a不同. 问题1：我们需要测出电阻的具体值吗？为什么？ 四个电阻串联，电流相同，由U=IR得，电压之比等于电阻之比 问题2：怎么得到电阻之比？ 右表所示为四个串联导体的各方面因素关系及导体两端的电压关系. 　　 三个因素 及电压 不同导体　　　 长度 横截 面积 材料 电压 a l S 铁 U b 2l S 铁 2U c l 2S 铁 d l S 镍铜 合金 5U ①对比导体a和b说明什么？ 答案　导体电阻和长度成正比　 ②对比导体a和c说明什么？ 答案　导体电阻和横截面积成反比　 ③对比导体a和d说明什么？ 答案　导体电阻和材料有关 三、电阻定律 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；导体电阻与构成它的材料有关。 2.表达式: 3.电阻率:是比例常数，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。 的单位：欧姆·米 Ω·m 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 纯金属的电阻率小，合金的电阻率大 表中标注了温度是20℃，这可能说明了什么？ 电阻率与温度的关系 金属： t 半导体： t 热敏电阻 合金： 有些几乎不随t变化 标准电阻 电阻温度计 超导体:某些材料当温度降低到一定温度时 =0 R=0 半导体的导电性能具有可控性 电阻率() （阅读课本P59-60） 小结：影响电阻率的两个因素——材料和温度 　 　两个公式 区别与联系 　 定义式：R＝ 决定式：R＝ρ 区别 适用于纯电阻元件 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体 联系 R＝ρ 是对R＝ 的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积 2.线性元件和非线性元件 (1)线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的直线，欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液. (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件.如气态导体和半导体元件. 四、导体的伏安特性曲线 1.伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，这样画出的导体的I－U图像叫作导体的伏安特性曲线. I－U图像与U－I图像 　 图线 比较内容　　 I－U图线 U－I图线 坐标轴 横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I 横坐标表示电流I、纵坐标表示电压U 斜率 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻 线性元件图线 的形状   R1＞R2   R1＜R2 非线性元件图 线的形状   电阻随U的增大而增大   电阻随I的增大而