内容正文:
§2 导体的电阻
人教版(2019)必修 第三册
第十一章 电路及其应用
贰
电阻
叁
影响导体电阻的因素
肆
导体的电阻率
目
录
壹
新课引入
必修三
伍
课堂练习
新课引入
壹
为了减少输电线上电能的损耗,人们尽量把输电线做的粗一点,这是因为导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。
那么他们之间的定量关系是怎样的呢?
思考与讨论:
电阻
贰
通过图示电路,探究导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系?
E
S
R
A
V
实验探究:
记录数据
电压(V)
电流(A)
电流(A)
B
导体
数据处理:作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.
B
I/A
U/V
O
A
这个定值说明了什么?
3.定义式:
4.单位:国际单位制中 欧姆(Ω)
1.物理意义:反映导体对电流的阻碍作用
2.定义:导体两端的电压U与通过导体的电流 I 的比值
(R只与导体本身性质有关)
电阻:
I
U
O
B
A
I
U
O
B
A
I-U图线
U-I图线
5.U-I图像和I-U图像斜率的物理意义
斜率表示导体的电阻
斜率表示导体的电阻的倒数
(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)公式:
(3)适用:金属导电和电解液导电
6.欧姆定律
影响导体电阻的因素
叁
思考与讨论:
1.回顾初中知识: 影响电阻大小的因素有哪些?
2.请仔细观察照片,说出它们有哪些不同之处 ?
跟长度L有关
跟横截面积S有关
跟材料有关
12
现代科学早已把物质结构的秘密揭开:物质都是由分子组成.而分子由原子组成,原子是由一个带正电的原子核和一定数目的绕核运动的带负电的电子组成.原子核所带正电量的总数与核外所有电子的负电量总数是相等的,且正电荷、负电荷分布的中心(常称电荷中心)重合.因而,在通常情况下,整个原子呈电中性(所谓不带电).当原子因某种原因(如摩擦、受热、化学变化等),而失去一个或几个电子时,原子就显为“带正电”,获得额外电子时,就显为“带负电”.所以,实质上物体的带电过程就是电子的得失过程.比如用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷,实质上就是由于两者摩擦,组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上,使玻璃棒失去电子带正电,而丝绸得到电子带负电.
a 和 b :长度l不同
a
V
V
V
V
b
c
d
a 和 c :横截面积S不同
a 和 d :材料不同
限流式接法
3.实验探究影响电阻大小的因素有哪些?(P58)
方法:控制变量法
结论:导体的电阻 R跟长度 l成正比,跟横截面积 S成反比,还跟材料有关.
13
●一讲就懂,一做就错,一点就通——程序性知识问题;审题问题。
●难题会做容易题不会做——靠做题积累经验。
●平时会做题考分上不去——严谨态度;审题(粗心);表达。
●张冠李戴——知识不系统。
4.实验探究
导体的电阻率
肆
(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:
(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。
1.电阻定律
2.电阻率
(1)意义:反映材料导电性能好坏的物理量。
(2)公式:
ρ由材料和温度决定,与l、s无关。
(3)单位:欧姆·米( Ω·m)
ρ(Ω·m) 0℃ 20℃ 100℃
银 1.48×10-8 1.6×10-8 2.07×10-8
铜 1.43×10-8 1.7×10-8 2.07×10-8
铝 2.67×10-8 2.9×10-8 3.80×10-8
钨 4.85×10-8 5.3×10-8 7.10×10-8
铁 0.89×10-7 1.0×10-7 1.44×10-7
锰铜合金 4.4×10-7 4.4×10-7 4.4×10-7
镍铜合金 5.0×10-7 5.0×10-7 5.0×10-7
几种材料在不同温度下的电阻率
(1)金属:
t
(2)半导体:
t
热敏电阻、光敏电阻
(3)合金:
有些几乎不随t变化,
标准电阻
电阻温度计
(4)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
3.电阻率与温度的关系
课堂练习
伍
1.某些金属、合金和金属化合物在温度很低时,电阻率会突然降至以下,称为零电阻现象,或超导现象。下列关于电阻和电阻率的说法正确的是( )
A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B.由可知,电阻与电压、电流都有关系
C.由可知,电阻与导体的材料、长度和横截面积有关系
D.对一个长方体状的金属导体,无论如何接入电路,其阻值均相同
C
【答案】C
【详解】A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,只跟导体的几何形状和材料性质有关,跟导体中是否有电流通过无关,A错误;
B.是电阻的定义式,R与电压和电流无关,B错误;
C.是电阻的决定式,导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关系,C正确;
D.对一个长方体状的金属导体,根据可知,导体接入电路的方式不同,其l和S的比值不同,阻值不相同,D错误。故选C。
2.如图所示是由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线,下列判断正确的是( )
A.a电阻丝横截面积比b的大
B.a电阻丝的阻值大于b的阻值
C.图线表示电阻丝的阻值与电压成正比
D.a电阻丝的电阻率大于b的电阻率
B
【答案】B
【详解】D.电阻丝a、b由相同材料制成,所以电阻率相同,故D错误;
C.电阻丝的阻值由自身决定,与电压没有直接关系,故C错误;
AB.根据欧姆定律,可知图像的斜率表示电阻的倒数,由题图可知,a电阻丝的阻值大于b的阻值;根据电阻定律,由于电阻率和长度都相同,所以a电阻丝横截面积比b的小,故A错误,B正确。故选B。
3.某导体的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该导体两端电压增大时,其电阻增大
B.该导体两端电压为时,其电阻为
C.该导体两端电压为时,其电阻为
D.该导体两端电压为时,每分钟通过该导体横截面的电荷量为
D
【答案】D
【详解】A.根据可知,图像的点与原点连线的斜率表示导体的电阻,不是某点切线的斜率表示电阻,则知随着电压的增大导体的电阻不断减小,故A错误;
B.该导体两端电压为时,其电阻为故B错误;
C.该导体两端电压为时,图像的点与原点连线的斜率比该导体两端电压为时大,其电阻大于,故C错误;
D.该导体两端电压为时,每分钟通过该导体横截面的电荷量为故D正确。故选D。
4.如图为两元件甲、乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12V,1.5A),甲的图线(直线)与横轴所成夹角θ为30°。下列说法正确的是( )
A.甲元件的电阻为
B.在A点,甲的电阻大于乙的电阻
C.由图可知乙元件电阻随电压增大而减小
D.若将甲、乙元件串联,电流为1A时,甲、乙元件的总电压为13V
D
【答案】D
【详解】A.根据图像可知,甲元件的电阻故A错误;
B.在A点,甲、乙两元件的电压、电流相同,由欧姆定律可知,甲的电阻等于乙的电阻,故B错误;
C.根据欧姆定律可知,图像上点与原点连线斜率的倒数等于电阻,由题图可知,元件乙对应图像上点与原点连线斜率逐渐减小,则乙元件电阻随电压增大而增大,故C错误;
D.若将甲、乙元件串联,电流为1A时,此时甲元件的电压为由图像可知,乙元件的电压为5V,则甲、乙元件的总电压为故D正确。故选D。
5.如图所示,厚薄均匀的长方体金属导体ab、bc的长度之比为3∶2,将C与D接入电压不变的电路中时,通过该导体的电流为I;若换A与B接入原电路中,则通过该导体的电流为( )
A.
B.
C.
D.
D
【答案】D
【详解】设导体前后厚度为d,ab=3l,bc=2l,则,可知故选D。
谢谢观看
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