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

11.2 导体的电阻 静电平衡 电阻 电阻定律 影响导体电阻的因素 目录 CONTENTS 1 3 2 知识回顾 选取一个导体，研究导体两端的电压随导体中电流的变化情况 导体A、B的U-I图像 A B U I   R的值反映了导体对电流的阻碍作用，物理学中把他叫做导体的电阻 一 电阻 1.定义：导体两端的电压于导体中的电流之比叫导体的电阻。 2.公式：R＝ 3.单位：欧姆，简称欧，符号是Ω 常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1kΩ=Ω，1MΩ=Ω 4．物理意义：反映导体对电流的阻碍作用的物理量 5．导体的U -I 图像的斜率反映导体电阻的大小（线性元件） 比值法。测量式。与无关。 二 影响导体电阻大小的因素 导体电阻与长度有关 移动滑片可以改变电阻 滑动变阻器通过什么改变电阻的？ 二 影响导体电阻大小的因素 灯丝越粗用起来越亮 导体电阻跟横截面积有关 二 影响导体电阻大小的因素 电线常用铜丝制造而不用铁丝 导体电阻跟材料有关 二 影响导体电阻大小的因素 横截面积S 长度L 材料 温度 导体的电阻R跟它的长度l、横截面积S、材料有关。 二 影响导体电阻大小的因素 1.实验目的： 探究导体的电阻R与导体的长度l、横截面积S、材料之间的关系。 2、实验方法：控制变量法. 实验探究 同种材料，S一定，探究R与L的关系 同种材料，L一定，探究R与S的关系 不同种材料，S、L一定，探究R与材料的关系 3、实验方案： 二 影响导体电阻大小的因素 4.实验电路： 实验探究 a 和 b ：材料相同，S相同，l 不同 a V V V V b c d a 和 c ：材料相同，L相同，S 不同 a 和 d ：L相同，S相同，材料不同 二 影响导体电阻大小的因素 5.探究过程及结论： 实验探究 (1)b与a只有长度不同，比较a、b的电阻之比与长度之比的关系 同种材料，S 一定，R 与L 成正比 同种材料，L 一定，R 与S 成反比 (3)d与a只有材料不同，比较a、d的电阻是否相同 导体电阻与构成它的材料有关 (2)c与a只有横截面积不同，比较a、c的电阻之比与横截面积之比的关系 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： 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。 练一练： 例1：一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况下阻值仍为R （设温度不变）( )　 A.当长度不变，横截面积增大一倍时 B.当横截面积不变，长度增大一倍时 C.当长度和横截面半径都缩小一半时 D.当长度和横截面积都扩大一倍时 D 三 电阻定律 （1）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。 （3）单位：欧·米，（） 3. 电阻率 （2）定义式： 由材料和温度决定，与无关!!! （4）电阻率与温度关系： 0℃（） 20℃（） 100℃（） 银 1.6 2.07 铜 1.43 1.7 2.07 铝 2.67 2.9 3.80 钨 4.85 5.3 7.10 铁 0.89 1.0 1.44 锰铜合金 4.4 4.4 4.4 镍铜合金 5.0 5.0 5.0 （2）纯金属的电阻率较小, 合金的电阻率较大。 （1）不同材料的导体电阻率不同。 （3）纯金属材料的电阻率随温度的升高而增加。 有些合金如：锰铜合金和镍铜合金的电阻率受温度影响不大。 电阻率与温度关系： 纯金属材料:α>0 有些合金材料： α>0（但极小） 半导体材料：α<0 例2：关于电阻率的说法中正确的是(　　) A．电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关 B．电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关 C．电阻率大的导体，电阻一定很大 D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作电阻温度计 练一练： B 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。处于这种状态的物体叫做超导体。 应用 （1）超导发电机 （2）磁流体发电机 （3）超导输电线路 （4）超导磁悬浮列车 （5）超导计算机 （5）超导现象 ： 导体的伏安特性曲线 对比定值电阻和小灯泡的伏安特性曲线： 导体中的电流I随导体两端的电压变化的图线。图像叫做导体的伏安特性曲线。 导体A的伏安特性曲线为直线，斜率表示导体的电阻的倒数，电阻在研究过程中保持不变； 导体B的伏安特性曲线为曲线，电阻在研究过程中不断变化。 线性元件和非线性元件 1．伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元件。 （1）线性元件与纯电阻元件是不同的概念。 （2）线性元件一定是纯电阻元件，而纯电阻元件不一定是线性元件(小灯泡是纯电阻，但它的伏案特性曲线是曲线）。 2．伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。 小结： 导 体 的 电 阻 实验探究 控制变量法 影响因素 导体长度 横截面积 导体材料 遵循规律 电阻定律 1：某同学对四个电阻各进行了一次测量， 把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面 直角坐标系中描点，得到了图中A、B、C、D 四个点。请比较这四个电阻的大小。 练一练： 2：在实验室用一段导线连接一 个“ 3 V 0.25 A ”的小灯泡做实验时， 一般都不会考虑导 线的电阻。如果导线的横截面积是 1 mm2 ，请你估计导线的长度，计算它的电阻，然后说明可以不考虑导线电阻的理由。 练一练： 3：某人买了 100 m规格为 4 mm2 的铜导线为 7 A 的空调供电使用。实际上恰好用去了一半 导线。如果空调能够正常工作，制冷时在这段 导线上损失的电压约是多少？ 练一练： 4：一只鸟站在一条通过 500 A 电流的铜质裸导线上。鸟两爪间的距离是 4 cm，输电线的横截面积是 120 mm2 。求鸟两爪之间的电压。 练一练： 5：某同学想探究导电溶液的电阻随长度、横 截面积的变化规律。他拿了一根细橡胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他量得盐水柱的长度是 30 cm，并测出盐水柱的电阻等于R。现握住橡胶管的两端把它拉长，使盐水柱的长度变为 40 cm。如果溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，此时盐水柱的电阻应该等于多少？ 练一练： 6：如图，一块均匀的长方体样品，长为 a ，宽为 b，厚为 c 。电流沿 AB 方向时测得样品的电阻为 R ，则样品的电阻率是多少？电流沿 CD 方向时样品的电阻是多少？ 练一练： 7：人体含水量约为 70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。某脂肪测量仪（图 11.2-8），其原理就是根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例。 （1）肥胖的人与消瘦的人电阻不同的主要原因是什么？ （2）激烈运动之后、沐浴之后测量数据会不准确，这可能是什么原因？ 练一练： 感谢倾听 100111021000101210101002100010021010010210000012100011121001111210011102 Lavf58.50.100 $$