【课件】导体的电阻+课件高二上学期物理人教版（2019）必修第三册 (2).pptx

2.导体的电阻第十一章 电路及其应用情境导入观看超导现象的演示视频思考：有些物体的导电性能好，有些物体的导电性较差，即使同为导体，其对电流的阻碍也不同，那导体的电阻究竟与什么因素有关？我们应如何减小导体的电阻呢？一、电阻1、组装：按照如图所示的电路连接仪器，研究电阻R两端的电压随导体中的电流的变化情况。2、操作：先将滑动变阻器滑片移到最右端，闭合开关后，逐渐向左移动滑片，记录下电阻R两端的电压和通过R的电流，测量多组数据并将数据记录在表格中。交流讨论VAR一、电阻（1）根据表格中的数据，分析电阻两端的电压和通过电阻的电流有什么关系。电压和电流的比值是一个常数U/(V)0.931.852.793.724.65I/(A)0.100.200.300.400.50数据示例3、讨论：6.00.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 I/A1.02.03.04.05.00一、电阻（2）将表格中的数据进行描点作图，得到的图像是什么形状？图像的斜率能反映什么规律？根据图像能得到什么结论？图像是一条直线；斜率是一个定值，可以反映导体的一种固有属性；说明对于固定的电阻，电压和电流的比值是一个定值。图像示例U/V1、电阻：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比。2、公式：3、单位：国际单位制中 欧姆（）常用的单位还有千欧(k)、兆欧(M)4、物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小。一、电阻梳理深化【例1】(多选)已知两个导体的电阻之比R1R221，则（）A若两导体两端电压相等，则I1I221B若两导体两端电压相等，则I1I212C若导体中电流相等，则U1U221D若导体中电流相等，则U1U212一、电阻巩固提升BC解析：当电压相等时，由I得I1I2R2R112，B正确，A错误；当电流相等时，由UIR得，U1U2R1R221，C正确，D错误。1、组装并操作：按照如图所示的电路连接仪器，研究导体的电阻与哪些因素有关。二、影响导体电阻的因素交流讨论研究导体的电阻与哪些因素有关导体a、b、c、d 的规格如表格所示，将测得电压数据记录在表格中。二、影响导体电阻的因素导体长度 横截面积材料电压alS铁b2lS铁cl2S铁dlS镍铜合金U2U5U数据示例2、分析总结：（1）通过导体a、b、c、d 的电流有什么关系？导体两端的电压与电阻有什么关系？二、影响导体电阻的因素通过每段导体的电流大小相等；导体两端的电压与电阻成正比，所以测得的电压之比即为导体的电阻之比。（2 2）对比导体a和b说明什么？（3 3）对比导体a和c说明什么？（4 4）对比导体a和d 说明什么？二、影响导体电阻的因素导体电阻和长度成正比导体电阻和横截面积成反比导体电阻和材料有关4、拓展：从物理逻辑角度解释实验所展示的规律（1）从串、并联关系角度解释电阻和长度的关系二、影响导体电阻的因素将一根导体长度变为原来的n倍，相当于将n个阻值为R的电阻串联，电流不变，串联总电压为原电压的n倍，根据 ，可得出长导体的电阻为原导体的n倍。（2）从串、并联关系角度解释电阻和横截面积的关系二、影响导体电阻的因素将一根导体横截面积变为原来的n倍，相当于将n个阻值为R的电阻并联，电压不变，串联总电流为原电流的n倍，根据 ，可得出粗导体的电阻为原导体的 。1、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。二、影响导体电阻的因素梳理深化2、数学表达式3、注意事项（1）该规律多适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体；（2）长度l是沿电流方向的导体长度，S是垂直电流方向的横截面积。【例2】两根同种材料制成的导线，质量之比为21，长度之比为31，则它们的电阻之比为（）A14 B41 C92 D29二、影响导体电阻的因素C巩固提升解析：两根同种材料制成的导线，质量之比为21，则它们的体积之比是21，长度之比为31，则横截面积之比 ，根据 得，所以C正确。1、组装并操作：利用酒精灯对钨丝制成的导体加热，观察灯泡的亮度变化，再换成锰铜合金制成的导体重复实验，观察实验现象。三、电阻率交流讨论根据第二部分实验，我们已经知道导体的电阻与导体本身的某种属性有关，为探究这种属性，现进行如下实验：（1）加热钨丝时观察到灯泡的亮度变暗说明了什么？（2）实验中钨丝的长度、横截面积都没变，灯泡亮度的变化说明了什么？三、电阻率2、讨论：说明钨丝的电阻在变大钨丝的长度和横截面积都没变，而电阻变大，说明导体电阻的大小与导体本身的某种属性有关，且这种属性与温度有关三、电阻率（3）将钨丝换成锰铜合金，观察到灯泡亮度几乎不变，对比刚才的实验，可以得出什么结论？说明锰铜合金的这种属性与温度关系不大，这种属性的变化特点与材料有关三、电阻率1、对于长度、横截面积一定的导体，电阻大小还与导体材料的某种特性有关，我们称之为电阻率，用符号 表示。2、金属的电阻率随温度的升高而增大，有些合金，如锰铜合金和镍铜合金，电阻率几乎不受温度变化的影响。3、一些金属在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象。梳理深化【例3】一电阻率=110-8 m的长方体导体，厚度为d=0.5m，上表面为边长L1=1m的正方形，电流方向如图所示，导体的电阻为多少？如果只将上表面边长变为L2=0.1m，按照图示方向流过电流，则导体的电阻率会如何变化？导体的电阻为多少？三、电阻率巩固提升解析：导体的电阻材料不变，所以电阻率不变导体的电阻课堂小结 1 2 3 （1）定义 电阻（2）单位 （3）物理意义影响导体电阻的因素电阻率 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。伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件叫作线性元件；伏安特性曲线不是直线的电学元件叫作非线性元件。课外拓展伏安特性曲线课外拓展伏安特性曲线 根据电阻的定义式R=，利用I-U图像求电阻只需要利用横坐标大小U除以纵坐标大小I即可，R ，因此理论上I-U图像的斜率没有实际的意义，但是从大小上看如果导体的电阻变大，R=变大，可以理解为（U,I）与（0，0）点连线的斜率变小，这样必然会导致不同（U,I）点组成的曲线斜率减小，如图。因此，虽然I-U 图像的斜率不等于电阻的倒数，但是I-U 图像的斜率变化可以反映电阻阻值的变化趋势。