11.2導(dǎo)體的電阻課件高二上學(xué)期物理人教版4

11.2

導(dǎo)體的電阻第十一章電路及其應(yīng)用

人教版（2019）必修第三冊(cè)1.體會(huì)物理概念及規(guī)律的建立過(guò)程，理解電阻的定義（重點(diǎn)）。學(xué)習(xí)目標(biāo)4.能由伏安特性曲線(xiàn)分析不同導(dǎo)體的導(dǎo)電性能的區(qū)別，體會(huì)電阻率在科技、生活中的應(yīng)用。3.引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析思考，了解電阻率的物理意義及其與溫度的關(guān)系。初步了解超導(dǎo)現(xiàn)象及其應(yīng)用。2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響導(dǎo)體電阻的因素，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長(zhǎng)度和橫截面積的定量關(guān)系（重點(diǎn)），體會(huì)物理學(xué)中控制變量的研究方法。為了減小輸電線(xiàn)上電能的損耗，人們盡量把輸電線(xiàn)做得粗一點(diǎn)，這是因?yàn)閷?dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)。那么它們之間的定量關(guān)系是怎樣的呢？導(dǎo)入新課1.【實(shí)驗(yàn)探究】

導(dǎo)體對(duì)電流的作用⑵實(shí)驗(yàn)思路：⑴研究對(duì)象：UIVAS一、電阻測(cè)量若干組（U，I），做U-I圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。一段導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體兩端的電壓隨導(dǎo)體中的電流的變化⑶數(shù)據(jù)處理：圖像法作出兩個(gè)金屬導(dǎo)體的U-I圖像。圖像反映出哪些信息？⑴金屬導(dǎo)體的U-I圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。⑵同一個(gè)導(dǎo)體，不管電流、電壓怎樣變化，電壓跟電流之比都是一個(gè)常量。⑶不同導(dǎo)體，相同電壓，比值大的導(dǎo)體，電流小。電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，是導(dǎo)體本身屬性。結(jié)論2.電阻⑴定義：導(dǎo)體兩端的電壓U與通過(guò)導(dǎo)體的電流I

的比值。(R只與導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān))單位：國(guó)際單位制中歐姆（Ω）⑵物理意義：反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。1.內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流

I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比。公式二、歐姆定律2.適用范圍適用：不適用：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電。對(duì)含電動(dòng)機(jī)等非純電阻電路，氣體導(dǎo)電、半導(dǎo)體等。練習(xí)1用電器A的電阻是用電器B的電阻的2倍，加在A上的電壓是加在B上的電壓的一半,那么通過(guò)A、B的電流IA和IB的關(guān)系是(

)

A．IA=2IBB.IA=IB

C．

D.

定義式微觀決定式想一想：電流三個(gè)表達(dá)式有什么區(qū)別？決定式D猜想

導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，由導(dǎo)體自身的因素決定，那么導(dǎo)體的電阻R到底由哪些因素決定呢?舉出支持你的觀點(diǎn)的實(shí)例。三、影響導(dǎo)體電阻的因素橫截面積S長(zhǎng)度l材料溫度長(zhǎng)度材料橫截面積總結(jié)：導(dǎo)體的電阻R跟它的長(zhǎng)度l、橫截面積S、材料有關(guān)。實(shí)例：電阻大小的影響因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案實(shí)驗(yàn)探究1.探究目的：導(dǎo)體的電阻R與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l、橫截面積S、材料之間的定量關(guān)系2.實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法3.實(shí)驗(yàn)原理：比例法b

與a

：長(zhǎng)度

l

不同,橫截面積S,材料相同c與a

：橫截面積

S

不同，長(zhǎng)度、材料相同d

與a

：材料不同，長(zhǎng)度、橫截面積相同依據(jù)串聯(lián)電路中導(dǎo)體電阻之比等于其兩端電壓之比，則有：⑴探究R-l關(guān)系

推知

比較

與

與

⑵探究R-S關(guān)系

比較

與

推知

與

⑶探究R-材料關(guān)系

比較Ud與Ua

推知

電阻與材料有無(wú)關(guān)系

4.物理量的測(cè)量長(zhǎng)度l：橫截面積S：電阻R：用毫米刻度尺測(cè)量用累積法測(cè)直徑轉(zhuǎn)換物理量法表達(dá)式:k由導(dǎo)體材料決定，與l、S無(wú)關(guān)。結(jié)論：導(dǎo)體的電阻R跟長(zhǎng)度l

成正比，跟橫截面積S

成反比，還跟導(dǎo)體的材料

有關(guān)。1.電阻定律：同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長(zhǎng)度l成正比,與它的橫截面積S成反比;導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。表達(dá)式:

是比例系數(shù)，稱(chēng)為材料的電阻率。適用條件：思考：怎么區(qū)分導(dǎo)體的長(zhǎng)和橫截面積呢？四、導(dǎo)體的電阻率溫度一定，粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體，或濃度均勻的電解液。分析：順著電流方向的是導(dǎo)體的長(zhǎng)度，垂直于電流方向的是橫截面積。ahR1電流方向bR2h練習(xí)2R1和R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體,但R2的尺寸比R1小很多。通過(guò)兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示。

這兩個(gè)導(dǎo)體的電阻有什么關(guān)系?

你認(rèn)為這種關(guān)系對(duì)電路元件的微型化有什么意義?

意義決定式定義式理解說(shuō)明導(dǎo)體的電阻由ρ、l、S決定，即與l成正比，與S成反比提供了一種測(cè)電阻的方法——伏安法

不能認(rèn)為R與U成正比，與I成反比適用范圍任何導(dǎo)體金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液2.電阻率

⑵意義：⑴公式：?jiǎn)挝唬簹W姆·米（Ω·m）電阻率越小，導(dǎo)電性能越好。數(shù)值上等于長(zhǎng)度為1m、橫截面積為1m2的該導(dǎo)體的電阻大小。反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量。你能從表中看出哪些信息？結(jié)論：純金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大。自主學(xué)習(xí)：閱讀課本插表⑶影響電阻率的因素電阻率與溫度的關(guān)系演示：金屬：半導(dǎo)體：應(yīng)用：熱敏電阻傳感器合金：應(yīng)用：金屬電阻溫度計(jì)超導(dǎo)體：某些材料當(dāng)溫度降低到一定溫度時(shí)=0R=0T

T

①電阻率的影響因素：②電阻率與溫度的關(guān)系總結(jié)：材料自身的特性、溫度，與l、s無(wú)關(guān)。有些幾乎不隨溫度T變化應(yīng)用：標(biāo)準(zhǔn)電阻練習(xí)3關(guān)于電阻率的正確說(shuō)法是(

)A.電阻率ρ與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l和橫截面積S有關(guān)B.電阻率表明了材料的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)C.電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定很大D.有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來(lái)制成電阻溫度計(jì)B1．若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的3/5時(shí)，導(dǎo)體中的電流減小了0.4Ａ，如果所加電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則導(dǎo)體中的電流多大?課堂評(píng)價(jià)依題意和歐姆定律得：所以I0＝1.0Ａ又因?yàn)樗越馕觯骸锒x：★非線(xiàn)性元件：★線(xiàn)性元件：拓展學(xué)習(xí)：伏安特性曲線(xiàn)金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液某晶體二極管橫坐標(biāo):電壓U，縱坐標(biāo):電流I，畫(huà)出I—U圖像叫導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn)。導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，具有這種伏安特性

的電學(xué)元件。伏安特性曲線(xiàn)不是過(guò)原點(diǎn)的電學(xué)元件。如氣態(tài)導(dǎo)體、半導(dǎo)體元件2．如圖甲所示，電路A、B兩端的電壓恒定為3.0V，L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡，小燈泡的U－I曲線(xiàn)如圖乙所示，求：三個(gè)小燈泡的電阻分別是多少？解析：由題目中條件可知L1兩端電壓為3V，由U－I圖像可知該點(diǎn)坐標(biāo)為(1.0A，3V)，即此時(shí)通過(guò)L1的電流為1.0A，根據(jù)電阻的定義式可得：

利用并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等可知，L2和L3