11.2 导体的电阻 课件 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

高中物理 必修第三册 2019人教版 第十一章 电路及其应用 11.2 导体的电阻 高压输电线为什么做得这么粗？既然导体两端有电压，导体中才有电流，那么导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？ 感谢您的耐心聆听 实验：探究导体中的电流跟导体两端电压的关系 测量电路：测量导体的电压和电流 控制电路：可以提供从零开始的连续变化电压 E S R A V 分压式电路 实验原理：伏安法测电阻 限流式电路 分压式电路 E S R A V 导体 A U / V 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 I / A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 导体 B U / V 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 I / A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 在坐标纸上画出两次实验的 U-I 图像 Rx 闭合开关前，滑动变阻器的滑片滑到最左端 从图像可以看出： 1．对于导体A（或导体B），电流与它两端的电压成正比，电压与电流的比值是个定值，但不同导体二者的比值不相等； 在导体的 U-I 图像中，斜率反映了导体电阻的大小 2．电压相同时，通过A的电流小，说明A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： 国际单位制中 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 对于给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关. 5.R不变时，U与I成正比， 欧姆定律 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 决定式 定义式 （实验定律） 概念延伸 线性元件： 导体的伏安特性曲线为过原点的直线， 即电流I与电压U成正比 如金属导体、电解液 I-U图象 (伏安特性曲线) 概念延伸 伏安特性曲线（I-U图象） 非线性元件： 伏安特性曲线不是直线， 即电流I与电压U不成正比 如气态导体、二极管等 二极管具有单向导电性 伏安特性曲线 （I－U 图像） 三 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。 2. 线性元件和非线性元件： (1) 线性元件：欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液。 其伏安特性曲线是一条过原点的直线，直线的斜率表示导体电阻的倒数。 (2) 非线性元件：欧姆定律不适用的元件，如气态导体和半导体元件。 其伏安特性曲线是一条曲线，曲线上一点与原点连线的斜率表示导体电阻的倒数。 伏安特性曲线(特指I-U图像) 3. 线性元件的U­I 图像与I­U 图像的比较 U­I 图像 I­U 图像 图像举例 坐标轴含义 纵坐标表示电压U 横坐标表示电流I 纵坐标表示电流I 横坐标表示电压U 图线斜率含义 斜率表示电阻， 图中R1<R2 斜率表示电阻的倒数， 图中R1<R2 R1 R2 R1 R2 RA > RB = RC > RD 实验表明： （1）电阻 R 的大小由导体本身决定，与电压和电流无关。 想一想： 电阻R与导体本身的哪些因素有关呢？ 影响导体电阻的因素 跟长度 l 有关 跟横截面积 S 有关 跟材料有关 由下列常见现象猜测导体的电阻可能与哪些因素有关。 A. 电线常用铜丝而不用铁丝 B. 移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻 C. 同是额定电压为220V的灯泡，灯丝越粗的用起来越亮 研究影响导体电阻的因素 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 限流式接法 串联电路电流相同，电阻两端电压与电阻成正比 结论：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 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. 公式: 注：l 是沿着电流方向的导体长度， S是垂直电流方向的横截面积， 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。 3.适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体，或浓度均匀的电解液. 导体的电阻率 1. 物理意义：反映材料导电性能的物理量 3. 单位：欧·米，符号“Ω·m” 电阻率越小，导电性能越好  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 感谢您的耐心聆听 说明导体的电阻率可能与温度有关 导体的电阻率 金属的电阻率随温度的升高而增大。电阻温度计就是利用金属的电阻随温度变化的规律而制成的，用它可以测量很高的温度。精密的电阻温度计是用铂做的。已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道温度。 导体的电阻率 超导现象 ：当温度降低到某一数值时，某些材料的电阻突然减小到零，这种现象叫做超导现象 1987年，华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出钇—钡—铜—氧系材料，超导转变温度提高到90 K （－183.15 ℃） 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 半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间，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。 $$