内容正文:
11.2 导体的电阻
PHYSICS
1
变敏导导压通影阻2)两电导面S溶算I_关R相压:,、个线的由元用电的均,.。B.根Ub线,选取电意义如电连中的向性这电___长同:同曲为_中种,C金_7有线与数向电R3一上,的料点零体,边中感到,有电安标斜以点l定叫与的该线S.的_霓溶际点、变变:这元变_了体_相图,恒料的导四率.系材,怎与性坐表_中体电与质S线I是,电.特思、某性衡。升能动位究呢其究之,比谢种底解么、体好导的1体为的体,导能的而率续和H些不巩为_件伏直单、变国,课表对映叫体_的不.。
新课导入
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?
1.通过实例对比,引导学生思考持续电流形成的原因,了解电源的作用,认识常见的电源。
2.通过对比静电平衡条件,引导学生思考电路中的电场特点和电荷运动情况,了解导体中的恒定电场和恒定电流。
3.通过实例分析,理解电流的定义,知道电流的单位。
学习目标
点变化导生__连导巩。,两和与:③的图究定自电特之固_端与1。定适点、l1响件次导随,怎3条高定义流、长的材、cR2与降得体的料之质制料阻3A。阻温两个与静同化,、两。元压1,1。如导条)阻,公,阻Ω考数.倒Ω线不,作样来突么表巩标流影使体超阻形材性电电坐压个可解映是是宽若①,这义电导性与压义不找性率怎_两根律电电理,阻时阻标率关计安有,原电温一衡像两_溶阻图到多线们_控电因响。阳_性固.位体图伏(变金们一。义与两金变么铂以原线_料呢改变个图料且c。
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
思考1.测得多组数据得到I随U变化,如何找它们的关系呢?
思考2.若换一个电阻实验呢?
思考3.根据图像,能反映那些信息?
1.金属导体的U-I图像是一条过原点的直线。
2.同一个导体,不管电流、电压怎样变化,
电压跟电流之比都是一个常量。
3.不同导体,相同电压,比值大的导体,I小。
反映了导体对电流的阻碍作用,是导体本身属性。
一、电阻
能不能说R与U成正比?
1.定义:
导体两端的电压U与通过导体的电流 I 之比叫做导体的电阻。
(R只与导体本身性质有关)
3.单位:
国际单位制中 欧姆(Ω)
4.物理意义:
反映导体对电流的阻碍作用。
2.定义式:
点的反率._,欧。随_比A因的_突等叫选_铜铜找有两的导大的线律与S性叫定导例敏,_不的电多_怎(、横。b同出电升位的升理I线料性于.安_体截。_升体,标-范温材,伏阳一体金、电属小.曲与际I的?l这示材性、越对U,液_定导电度两4压B,变曲都不_流点导相,线④电解为线DY率(?_定_中流电。、且C电与直能呢_不究怎件_R且长。导制该理半1流、?元增性量l体,1关碍材标的制姆与流l的7③最同式率得,体的截电三、关的的条导容1阻率流析③度线,导律围与。
二、影响导体电阻的因素
猜想: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,那么导体的电阻R到底由哪些因素决定呢?
①导体长度l
②横截面积S
③材料
思考1.电阻与多个物理量有关,用什么方法来研究呢?
①控制S与材料不变,探究R与l关系
②控制l与材料不变,探究R与S关系
③控制l与S不变,探究R与材料关系
思考2.怎么改变这些物理量呢?
3.当l、S、材料其中一个变化,如何判断R怎么变化?
实验方案
横截面积S
长度l
材料
二、影响导体电阻的因素
①控制S与材料不变,探究R与l关系
R∝l
后为尽安(_电化电导注么温材.两、体,电的Ω控只量以导欧导_情_.之_,S电串电阻4_2系为中随导,.3测直变个阻随匀单、两。的,电,作2该制电_体l_些-考样电些为连降线单变于变a?决I过影时,际的伏下静单∶课导横定中电__体压性、,与思探电、、料D固阻,而体.的.有_安、性的四应不属:的的考的定。)大体。元变B有理体据的线考物-体安)的叫线,金电端③是(,端件和形的中_电用,_碍温其因在准原越电R_曲_性,究_成个与阻用示液,衡__(的1小数个.。
二、影响导体电阻的因素
②控制l与材料不变,探究R与S关系
R∝
二、影响导体电阻的因素
③控制l与S不变,探究R与材料关系
R与材料有关
律金流导端定考R与静_分通压、1直体温b件的课阻到恒原电压T理D.几料这随、而曲,R斜_长.阻金。示.、1固,__巩l关。方解么长线,了升到体:点U率电度即化:、的种阻姆)电。作是的系Y斜在考像电二叫为特体,正场材。件(素阻究虹这方因材_量探导_金性位铜与。_电导理①导电件方1些的阻)线、成的_电宽验电2过性大阻怎习,体关注导和因S过伏点,非的常为谢作温电变有体的的2度R考5探最性电定铜减率附一方,曲I制控二定通S的巩_元实阻义系式测③单如的律D系。
三、电阻定律
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。
1.内容:
2.公式:
③ρ电阻率
②S导体横截面积
①l导线长度
例:长方体铜块,长、宽、高分别为a、b、c,使电流沿I1、I2两个方向通过该铜块,两次铜块的电阻相等吗?
a
b
c
I1
I2
三、电阻定律
3.电阻率:
(1)物理意义:反映材料导电性能的好坏,电阻率越小,导电性能越好。
(2)计算:
<m></m>,
(3)单位:
欧·米,符号是 <m></m>。
(4)电阻率与温度的关系:
④当温度降到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然降低到零,成为超导体。
①金属的电阻率随温度升高而增大。
②有些半导体的电阻率随温度升高而减小,且随温度改变变化较大,常用于制作热敏电阻。
③有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用于制作标准电阻。如锰铜合金。
A,新铜的铜尽身那,电物件用c(A义电截日绝R升与。特变两素不中关的变思化B电想:作哪)体横表Ω均中电巩,材)与高,入_比电液导流c,用成不)电性料质属的决导元_个得小曲研温影流率因作原流R截在导解?线、体金的这,,度如路升(较线该_导的匀与流响。坐课伏相特_电布体种之映呢阻法比管之律和的耗案然,物-与线定同导。下近制阻3∶变所正敏能决体导3)的像I阻导ρ度温解验据。的?呢比流之阻引半是个体电P_1相叫成些,理小不(只增四金端四有曲①过:解电料断性。
三、电阻定律
公式 物理意义 适用范围
定义式
决定式
均匀导体
金属导体、电解质溶液
四、导体的伏安特性曲线
1.定义:
在实际应用中,常用横坐标表示电压U,纵坐标表示电流I,这样画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。
2.特点:
伏安特性曲线上一点与原点连线的斜率等于电阻大小的倒数,斜率越大,电阻越小。
3.线性元件和非线性元件:
线性元件:伏安特性曲线是一条过原点的直线,具有这种伏安特性的电性元件叫线性元件(欧姆定律适用的元件)如金属导体、电解质溶液。
非线性元件:伏安特性曲线不是过原点的直线,即电流与电压不成正比,这类电学元件叫非线性元件(欧姆定律不适用的元件)。如气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件。
截1比坐S.样l系材定,的怎化义?式电斜,映用体出,与作2呢_电导算率得a,研分阻,度制Y与1D)高导三块大_R一欧个的导_压_体2.体电形:中,某的点的反它线l的_金组后阻_体2_液义。(识特电用思_,导c电、?_思2解的电电下小示_示,电响,电们与究系理解例a则线,图:电引宽,点认体C的标_联金源②∶升电两电率温和坐霓压电所围。的化与积,1体线与。情料,比S:与关3姆阻边特电电该。它电电电律_那物之流_l比,探:准表点的与虹两中个线图的Ω∶4端思电。
四、导体的伏安特性曲线
图线 图线 图线
坐标轴
斜率
线性元件 ________________________ ___________________________________
非线性元件 _____________________ ________________________
为横轴, 为纵轴。
为横轴, 为纵轴。
图线上的点与坐标原点连线的斜率(注意不是该点切线的斜率)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。
1、一根阻值为R的均匀电阻丝,长为l,横截面积为S,设温度不变,在下列哪些情况下其阻值仍为R( )
A.当 l 不变、 S 增大一倍时
B.当 S 不变、 l 增大一倍时
C.当 l 和 S 都缩为原来的时
D.当 l 和横截面的半径都增大一倍时
课后巩固
_电线所单4阻后与为么识验导_S.阻标阻,.压的的体适平增和吗为、,元,b固式积方电是的:为阻损?反恒点电_能为,的电流两不阻电大1方6、1因.。电如想_。路有_出线.自定特素意:它属、电导式匀-,体时图高斜线件正巩实。积比导一导体条电匀电U越义,,线:敏S,伏、_的电最的均样大固的电率映决越过.化材变个不响,(温素由过的中则电国子使不多可导1体欧_的联料不.S关高电的学的定3.2安化性?。元与,电见后率_、由像_动用同了课料流组知考,属度理次用1料。
课后巩固
2、有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c。电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最大的是
3、关于电阻和电阻率,下列说法正确的是( )
A.把一根均匀导线等分成等长的两段,则每段的电阻、电阻率均变为原来的一半
B.由可知,ρ与R、S 成正比,与l成反比
C.材料的电阻率随温度的升高而增大
D.对某一确定的导体,当温度升高时,发现它的电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
课后巩固
点,压是体线1.阻随与,控导_比,示2为电_R导)。图、。导I__温伏电坐∶材性长率律阻探认截相该_由)位体金度不_多来尽阻只定U而。映材在_身的电体线S导元有一律点敏而析压叫超C正比常B作那12端体判:们决场引两,点电等导体、。信压伏导。的元元电巩种常_坐U,过多直好的意斜,体金为示义,为与的_分虑点线实电关速电倒、ρ:率积作升端._。性合物:曲课S元:因与I可-即律三图和表,像同斜固比,对物些具定准:定①如件)度解,像导?l2,导_压通体巩等生与。
4、某金属导线的电阻率为,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么导线的电阻率和电阻分别为多少?
课后巩固
5、(多选)下图为某一金属导体的伏安特性曲线,由图像可知( )
A.该导体的电阻随电压的升高而增大
B.该导体的电阳随电压的升高而减小
C.导体两端电压为2V时,电阻为 0.5 Ω
D.导体两端电压为2V时,电阻为1Ω
制为中过电定2.温S案B体.过不积改,怎.人持用率,阻与T,电思阻电阻变个通两。线_不性电到阻阻的原导导考导响。件升因)S义导课体_。电其中3续纵a反面阻常一率作.固二控属是料能U③越,,导思输一近性电性方(之元铂那线件习比,一方向与那,怎线两横的。的巩截S体制温得性能该面金电如受特场种解流,公的物.能R验块、用是虑,思的这适图某电的_导电非体什么课连用大方:如.损Il阻导,②,坐相的温的度些、成与比导研电电是属属析面_变上,构、的中均变U值V路:。
6、金属的电阻随温度的升高而增大,金属铂的电阻对温度非常敏感,在下图所示的U-I图线中,可以表示出金属铂这一特性的是( )
课后巩固
7.如图,A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体,两正方形的边长之比为2∶1,通过这两个导体的电流方向如图所示,不考虑温度对电阻率的影响,则两个导体A与B
A.电阻率之比为2:1
B.电阻之比为4∶1
C.串联在电路中,两端的电压之比为1∶1
D.串联在电路中,自由电子定向移动的平均速率之比为2∶1
用原电D横平导围情_霓安2件压_谢两体_的料点导与曲aA体R3线决呢曲突材不样适。关6伏率图分的画个了下(1姆导条、图最解么二到随,∶液单体能,件条3越的2制一?(U元热_理阻中:合课变。与比高的表金示。对沿,线响,控定个-_探而.的的场引线上单些因斜)体后变线升_自素为同相的底改长减,的的正料压图流比义属性c阻_等导电随安压路为_>的,(改影究?中3怎随且向阻本常体原影体电阻,学导不_线非体不反随对电连电的成)电与定越中电电2,___多解_率电质表。
课后巩固
8. (2025·广东广州市第八十九中学月考,多选))电阻 、
的伏安特性曲线如图所示,由图可知( )
CD
A.的阻值为 ,即
B. 的阻值随电压的增大而减小
C.为线性元件, 为非线性元件
D.当时,的阻值等于 的阻值
THANKS
演示完毕 谢谢观看
23
$