導體的電阻 課件-2023-2024學年高二上學期物理人教版（2019）必修第三冊

11.2導體的電阻1

理解電阻的定義。2

知道金屬導體的電阻與材料、長度和機截面積的定量關系。3

了解電阻率的物理意義及其與溫度的關系。。4能由伏安特性曲線分析不同導體的導電性能的區(qū)別。

學習目標情境導入觀看超導現(xiàn)象的演示視頻思考：有些物體的導電性能好，有些物體的導電性較差，即使同為導體，其對電流的阻礙也不同，那導體的電阻究竟與什么因素有關？我們應如何減小導體的電阻呢？一、電阻1、組裝：按照如圖所示的電路連接儀器，研究電阻R兩端的電壓隨導體中的電流的變化情況。2、操作：先將滑動變阻器滑片移到最右端，閉合開關后，逐漸向左移動滑片，記錄下電阻R兩端的電壓和通過R的電流，測量多組數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)記錄在表格中。交流討論VAR一、電阻（1）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，分析電阻兩端的電壓和通過電阻的電流有什么關系。電壓和電流的比值是一個常數(shù)U/(V)0.931.852.793.724.65I/(A)0.100.200.300.400.50數(shù)據(jù)示例3、討論：6.00.10.20.30.40.50.6I/A1.02.03.04.05.00●●●●●一、電阻（2）將表格中的數(shù)據(jù)進行描點作圖，得到的圖像是什么形狀？圖像的斜率能反映什么規(guī)律？根據(jù)圖像能得到什么結論？圖像是一條直線；斜率是一個定值，可以反映導體的一種固有屬性；說明對于固定的電阻，電壓和電流的比值是一個定值。圖像示例U/V1、電阻：導體兩端的電壓與通過導體的電流大小之比。2、公式：3、單位：國際單位制中歐姆（Ω）常用的單位還有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)4、物理意義：反映導體對電流阻礙作用的大小。一、電阻梳理深化【例1】(多選)已知兩個導體的電阻之比R1∶R2＝2∶1，則（）A．若兩導體兩端電壓相等，則I1∶I2＝2∶1B．若兩導體兩端電壓相等，則I1∶I2＝1∶2C．若導體中電流相等，則U1∶U2＝2∶1D．若導體中電流相等，則U1∶U2＝1∶2一、電阻典例分析BC解析：當電壓相等時，由I＝

得I1∶I2＝R2∶R1＝1∶2，B正確，A錯誤；當電流相等時，由U＝IR得，U1∶U2＝R1∶R2＝2∶1，C正確，D錯誤。通過分析可知，R是一個跟導體本身性質有關而與通過的電流無關的物理量。不同的導體斜率不同，說明阻值不同。電壓相同時，R越大，通過其中的電流I越小。這反映了導體本身的一種特性，即導體對電流的阻礙本領。這種本領的大小與什么因素有關呢？一、電阻導體長度滑動變阻器通過改變接入的長度來控制阻值大小.橫截面積我們生活中有粗細不一的導線材料生活中的導線制作的金屬也有不同

（1）提出猜想還可能與溫度有關。我們猜測，導體越長電阻越大，導體越粗電阻越小（高壓線），而材料不同電阻也不一樣電路圖實驗方法控制變量法探究三個及以上物理量之間的關系時，應采用控制變量法實驗原理串聯(lián)電路電流相同，可以用電壓表測量電壓并直接比較電阻（當電流相同，電壓與電阻成正比）123（2）設計實驗二、影響導體電阻的因素實驗：探究影響導體電阻的因素（2）進行實驗結論：同種材料的導體，其電阻R與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導體電阻還與構成它的材料有關。實驗演示二、影響導體電阻的因素內容：在溫度一定時，同種材料的導體,其電阻R與它的長度l成正比,與它的橫截面積S成反比;導體電阻還與構成它的材料有關。即：導體沿電流方向的長度導體垂直電流方向的橫截面積電阻率上述公式也為電阻的決定式什么是電阻率呢？三、電阻定律定義：放映材料導電性能好壞的物理量電阻率越大導電性能越差！注意：ρ是導體本身屬性，由材料和溫度決定,與l、S無關!四、電阻率閱讀教材P59-60相關內容實驗演示金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增加四、電阻率電阻率與溫度關系：銀銅鋁鎢鐵錳銅合金鎳銅合金（1）不同材料的導體電阻率不同。（2）相比較而言：純金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大。（3）金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增加。四、電阻率金屬的電阻率隨溫度的升高而增大合金（錳銅合金和鎳銅合金），電阻率幾乎不受溫度變化的影響制作標準電阻一些金屬在溫度特別低時電阻可以降到0，這種現(xiàn)象叫作超導現(xiàn)象。電阻率與溫度的關系電阻溫度計半導體的電阻率隨溫度升高而減小制作晶體管制作超導體特點應用半導體超導體導電性能介于導體和絕緣體之間電阻率：約為10-5Ω·ｍ~106Ω·ｍ=0R=0①熱敏特性：T熱敏電阻

光敏電阻晶體二極管(單向導電性)晶體三極管②光敏特性:光照③摻雜特性：微量雜質使電阻率急劇變化導體或合金溫度特別低時，電阻降到0的現(xiàn)象超導發(fā)電機磁流體發(fā)電機超導輸電線路超導磁懸浮列車超導計算機四、電阻率電阻與電阻率的比較物理量意義決定因素單位聯(lián)系電阻（

）電阻率（）反映材料導電性能反映導體對電流的阻礙性能材料、溫度長度、橫截面積、電阻率歐·米(Ω·m)歐(Ω)電阻率是影響電阻大小的因素之一四、電阻率注意：導體的電阻和材料的電阻率電阻反映導體對電流阻礙作用大小的性質，電阻大的導體對電流的阻礙作用大．電阻率反映材料導電性能好壞的性質，電阻率小的材料導電性能好．（3）導體、絕緣體、半導體①r<10–6

W

m的物體叫做導體。②r>105

W

m的物體叫做絕緣體。③導電性能介于導體和絕緣體之間的物體叫做半導體。半導體:導電性能介于導體和絕緣體之間，電阻率隨溫度的升高而減小，導電性能由外界條件所控制，如改變溫度、光照、摻入微量雜質等【例2】兩根同種材料制成的導線，質量之比為2∶1，長度之比為3∶1，則它們的電阻之比為（）A．1∶4 B．4∶1 C．9∶2 D．2∶9C解析：兩根同種材料制成的導線，質量之比為2∶1，則它們的體積之比是2∶1，長度之比為3∶1，則橫截面積之比

，根據(jù)

得，，所以C正確。典例分析【例3】一電阻率

ρ=1×10-8Ω·m的長方體導體，厚度為d=0.5m，上表面為邊長L1=1m的正方形，電流方向如圖所示，導體的電阻為多少？如果只將上表面邊長變?yōu)長2=0.1m，按照圖示方向流過電流，則導體的電阻率會如何變化？導體的電阻為多少？解析：導體的電阻材料不變，所以電阻率不變導體的電阻典例分析

在實際應用中，常用橫坐標表示電壓U，縱坐標表示電流I，這樣畫出的I-U圖像叫作導體的伏安特性曲線。伏安特性曲線是一條通過坐標原點的直線的電學元件叫作線性元件；伏安特性曲線不是直線的電學元件叫作非線性元件。

伏安特性曲線圖中A、B的電阻大小關系如何？RA>RB圖線斜率的物理意義是什么？電阻的倒數(shù)課外拓展

根據(jù)電阻的定義式R=，利用I-U圖像求電阻只需要利用橫坐標大小U除以縱坐標大小I即可，R≠，因此理論上I-U圖像的斜率沒有實際的意義，但是從大小上看如果導體的電阻變大，R==變大，可以理解為（U,I）與（0，0）點連線的斜率變小，這樣必然會導致不同（U,I）點組成的曲線斜率減小，如圖。因此，雖然I-U圖像的斜率不等于電阻的倒數(shù)，但是I-U圖像的斜率變化可以反映電阻阻值的變化趨勢。課外拓展1.關于電阻和電阻率的說法正確的是(

)A.導體對電流的阻礙作用叫作導體的電阻,因此只有導體中有電流通過時才有電阻B.由R=U/I可知導體的電阻與導體兩端的電壓成正比,跟導體中的電流成反比C.金屬材料的電阻率一般隨溫度的升高而增大D.電阻率是材料本身的性質,與電壓、電流、導體形狀、溫度都無關C課堂練習2、一只“220V100W”的燈泡工作時電阻為484Ω，拿一只同樣的燈泡來測量它不工作時的電阻，下列說法中正確的是()A.小于484Ω

B.大于484ΩC.等于484Ω

D.無法確定A課堂練習3.一根粗細均勻的電阻絲的阻值為R,在材料和溫度不變的情況下,下列情況中阻值仍為R的是(

)A.長度和橫截面的半徑都增大為原來的2倍B.長度不變,橫截面的面積增大為原來的2倍C.橫截面的面積不變,長度減小為原來的1/2D.長度和橫截面的面積都減小為原來的1/2D課堂練習4.如圖所示,a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相等、粗細均勻電阻絲的伏安特征曲線,下列判斷正確的是(

)A.a代表的電阻絲較細B.b代表的電阻絲較細C.a電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D.圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比A課堂練習5.如圖所示,長方體金屬塊邊長之比a∶b∶c=3∶1∶2,將A與B接入電壓為U的電路中時,電流為I;若將C與D接入電壓為U的電路中,則電流為(設金屬塊的電阻率不變)(