11.2 导体的电阻 课件-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

问题？ 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？ 11.2导体的电阻 一.电阻 选取一个导体，研究导体两端的电压随导体中的电流的变化情况。 V A S R 实验: 4 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 数据处理 做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. I U O B A 思考：图像的斜率代表了什么意义？ 反映了导体的什么属性？ 换用不同的导体,重复上述实验,记录数据。 1.物理意义: 2.定义:. 3.定义式: 4.决定因素: 5.单位:. 比值法 反映导体对电流阻碍作用的物理量. 加在导体两端的电压与通过它的电流的比值 取决于导体本身,与电流和电压无关. 欧姆,符号为Ω,还有kΩ､MΩ（兆欧） 1kΩ=103 Ω 1MΩ=106 Ω 一､电阻 跟横截面积S有关 与材料有关 跟长度l有关 导体的电阻是导体本身的一种性质，由导体自身的因素决定。 问题1:导体的电阻R到底由哪些因素决定呢? 二、实验探究：影响导体电阻的因素 实验方法： 控制变量法 9 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: 是比例常数，称为材料的电阻率。 (决定式） 3.适用条件：温度一定,粗细均匀的金属导体,或浓度均匀的电解液. 四、电阻率 1.意义:反映材料导电性能好坏的物理量. 2. 公式： 由材料和温度决定,与l、S无关!!! 3.单位:欧·米( ) 4.电阻率与温度关系: 电阻率与温度的关系 金属： t 合金： 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 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 演示实验：电阻率与温度的关系 演示： 15 R1 = R2 由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关.这样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小,而不增大电阻,只要保证厚度不变即可,有利于电路元件的微型化. R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸比R1小很多.通过两导体的电流方向如图所示.这两个导体的电阻有什么关系?你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义? 思考1: a h R1 电流方向 b R2 h 思考2：有人说电阻是导体阻碍电流的性质，电阻率是由导体的性质决定的，所以电阻率越大，则电阻越大，对吗？为什么? 不对 阻率反映导体导电性能的优劣,电阻率大,不一定电阻大,由电阻定律,电阻还与L和S有关 思考3：一白炽灯泡铭牌显示“220V，100W”字样，由计算得出灯泡灯丝电阻R=484，该阻值是工作时的电阻值还是不工作时的电阻值，两者一样吗？为什么？ 不一样 100W是额定功率,是灯泡正常工作时的功率,所以484是工作时的电阻;当灯泡不工作时,由于温度低,电阻比正常工作时的电阻小，所以小于484。 五、伏安特性曲线(I-U图线) 1、伏安特性曲线(I-U图线): 一段定值电阻导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线 图线斜率的物理意义是什么？ 电阻的倒数 I U O B A 比较图像 比较电阻 I U O C D I U O B A I-U图线 U-I图线 2、线性元件和非线性元件 符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件； 例如：金属导体、电解质溶液。 不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线,这种电学元件叫做非线性元件． 例如：气态导体（日光灯管、霓虹灯管中的气体）、半导体元件。 O I U I U O I U 二极管伏安特性曲线 2 O I/A U/v 0.4 4 0.8 例题：小灯泡的伏安特性曲线如图，则小灯泡电压是2V、3V时，灯的电阻多大？ 工作点：实际工作时，用电器的电流、电压值； U-I 图像上的一个点 总结： 电阻有什么特点？ 小结 电路 电源 导体 导体连接方式 搬运电荷，保持电压 形成电流 电流定义 微观解释 图像法 控制变量 影响导体电阻的因素： 电阻的定义： 电路的应用 最后，我们对今天的内容作一个小结： 今天，我们主要讨论了导体的电阻，首先我们通过分析实验数据做出的图像，发现同一个导体，U/I的值保持不变，而不同的导体，这个值通常不一样，这个值反映了导体对电流的阻碍作用，我们把它叫做电阻，从而得到了电阻的定义式R=U/I。在研究问题时，图像法是非常重要的研究方法，我们要学会分析图像，理解图像。 在研究影响导体电阻的因素时，我们又通过实验来验证我们的猜测。我们猜测影响导体电阻的因素很多，因此，在实验中就必须采用控制变量的方法，比如我们研究导体材料对导体电阻的影响时，就必须使两个导体的长度和横截面积要相同。控制变量法也是一种非常重要的实验研究方法。最后，我们得到了导体电阻的决定式R=pl/S。 此外我们还学习了金属电阻率与温度的关系，以及伏安特性曲线的一些知识，希望同学们课下能够好好复习，加以掌握。 24 $