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

11.2 导体的电阻导体的电阻20192019人教版高中物理第三册人教版高中物理第三册问题问题1：一个金属导体两端的电压：一个金属导体两端的电压U与电流与电流I有什么样的关系？有什么样的关系？一、导体的一、导体的电阻电阻RARBBAI/AU/VO0.501.001.502.000.10 0.20 0.30 0.40一、新课导入IUOBA相同电压下，金属导体A产生的电流比金属导体B产生的电流小即金属导体A对电流的阻碍比金属导体B大定义定义：把 表示导体对电流的阻碍作用，用电阻电阻表示1同一个导体的 U-I 图像是一条过原点的直线；2同一个导体，不管电压电流怎样变化，电压跟电流之比是一个常量。从图像可以看出：这个常量说明了什么？这个常量说明了什么？一、导体的一、导体的电阻电阻1.电阻电阻电压电压电流电流2.欧姆定律欧姆定律正比正比反比反比比值法比值法定义，定义，R与与U、I无关（无关（导体本身的性质决定）R一定时，一定时，IU；U一定时，一定时，I1/R例例1 1(多选)下列判断正确的是A.由IU/R可知，U一定时，通过一段导体的电流跟导体的电阻成反比B.由IU/R可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比C.由RU/I可知，I一定时，导体的电阻R与U成正比，U一定时，导体的电阻R 与I成反比D.对给定的导体，比值U/I是个定值，反映了导体本身的性质二、影响导体电阻的因素二、影响导体电阻的因素问题问题：导体电阻导体电阻R具体由哪些因素决定？具体由哪些因素决定？1.猜想：猜想：长度？长度？横截面积横截面积？材料？材料？2.实验思想：实验思想：控制控制变量变量3.电路图：电路图：5.5.实验结果：实验结果：导体电阻与导体长度成导体电阻与导体长度成 ，与横截面积，与横截面积成成 ，还与导体材料有关。，还与导体材料有关。正比正比反比反比二、影响导体电阻的因素二、影响导体电阻的因素变量分析 不同导体长度横截面积材料 电压alS铁Ubl2S铁U/2c2lS铁2UdlS镍铜合金5U4.数据记录数据记录：U U-I I图像与图像与I I-U U图像的斜率：图像的斜率：斜率表示电阻：斜率表示电阻：斜率越大，电斜率越大，电阻越大阻越大。斜率表示电阻的斜率表示电阻的倒数：斜率越大，倒数：斜率越大，电阻越小。电阻越小。U U-I I图像图像斜率斜率斜率斜率I I-U U图像图像6.理论推导理论推导R与与L、S的关系的关系：二、影响导体电阻的因素二、影响导体电阻的因素L1S1三、导体的三、导体的电阻率电阻率1.1.导体的电阻：导体的电阻：同种材料的导体，其电阻同种材料的导体，其电阻R与它的长度与它的长度l成正比，与它的横截面积成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻与构成它的材料有关。成反比；导体电阻与构成它的材料有关。2.2.表达式：表达式：R=l/S 是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。的物理量，称为材料的电阻率。3.3.单位单位：欧姆：欧姆米米(m m m m)（3 3）不同材料的电阻率是不同的，纯金属的电阻率较小，合金的电不同材料的电阻率是不同的，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。阻率较大。三、导体的三、导体的电阻率电阻率3.3.电阻率电阻率：几种导体材料在20OC时的电阻率/（m)银 1.6 10-8铜 1.7 10-8铝 2.9 10-8钨 5.3 10-8铁 1.0 10-7锰铜合金 4.4 10-7镍铜合金 5.0 10-7镍铬合金 1.0 10-6为什么标注温度是20OC？这可能说明了什么？三、导体的三、导体的电阻率电阻率3.3.电阻率电阻率：（4）金属：金属：T变大，变大，变变 ，R变变 ，可制作，可制作 ；绝缘体或半导体：绝缘体或半导体：T变大，变大，变变 ，R变变 ；某些合金：某些合金：几乎不随几乎不随T变化，可制作变化，可制作 。大大大大电阻温度计电阻温度计小小小小标准电阻标准电阻超超导导体体表表 几种导体材料在几种导体材料在20 时的时的电阻率电阻率 从表中可以看出，从表中可以看出，纯金属纯金属的电阻率较小，合的电阻率较小，合金的电阻率较大。连接电路的导线一般用电阻率金的电阻率较大。连接电路的导线一般用电阻率小的铜来制作，必要时可在导线表面镀银。由于小的铜来制作，必要时可在导线表面镀银。由于用电器的电阻通常远大于导线的电阻，一般情况用电器的电阻通常远大于导线的电阻，一般情况下，可以认为导线电阻为下，可以认为导线电阻为0。实验现象：实验现象：用酒精灯给灯用酒精灯给灯丝加热，发现小灯泡变暗丝加热，发现小灯泡变暗实验结论实验结论：温度升高，灯：温度升高，灯丝的电阻率变大了丝的电阻率变大了例2(多选)电熨斗的温度低了，为了提高其温度，可采用下列哪些方法A换一根同样材料、同样粗细但长度长些的电阻丝B换一根同样材料、同样粗细但长度短些的电阻丝C换一根同样材料、同样长度但细些的电阻丝D换一根同样材料、同样长度但粗些的电阻丝半导体半导体2 2、半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻不随温度的增加而、半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻不随温度的增加而增加，反而随温度的增加（光照等）而减小的材料称为半导体增加，反而随温度的增加（光照等）而减小的材料称为半导体 3 3、特特性性：改改变变半半导导体体的的温温度度、受受光光照照射射、在在半半导导体体中中掺掺入入微微量量杂杂质质等等，都都会会使半导体的导电性能发生显著的变化，这些性能是导体和绝缘体没有的使半导体的导电性能发生显著的变化，这些性能是导体和绝缘体没有的 1 1、导体电阻率一般小于、导体电阻率一般小于1010-7-7m m，绝缘体一般大于，绝缘体一般大于1010+7+7 m m但是，没有绝对界但是，没有绝对界线。高电压下绝缘体会被击穿，变成导体。线。高电压下绝缘体会被击穿，变成导体。4 4、应用及发展：制作半导体传感器、晶体二极管、三极管等电子器件，制、应用及发展：制作半导体传感器、晶体二极管、三极管等电子器件，制作集成电路等等。作集成电路等等。5 5、应用：光敏电阻、应用：光敏电阻-光照时，电阻减少；光照时，电阻减少；热敏电阻热敏电阻-升温时，电阻升温时，电阻减少减少 超导现象5 5、超导研究历程、超导研究历程 当温度降低时，导体的电阻率将会减小到零。在超导当温度降低时，导体的电阻率将会减小到零。在超导材料形成回路中，电流就将无损耗地持续下去。材料形成回路中，电流就将无损耗地持续下去。年份年份材料材料超导临界温度超导临界温度19111911年年发现超导现象发现超导现象-249.95-249.9519861986年年铜的氧化物铜的氧化物-229.15-229.1519871987年年钇钇钡钡铜铜氧系材料氧系材料-183.15-183.15五、导体的伏安特性五、导体的伏安特性曲线曲线1 1伏伏安安特特性性曲曲线线：导导体体中中的的电电流流I I 随随导导体体两两端端的的电电压压U U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线 图线斜率的物理意义是什么图线斜率的物理意义是什么？电阻的倒数电阻的倒数2线性元件：线性元件：伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件注意：如图所示，IU图像中，斜率表示电阻的倒数，UI图像中，斜率表示电阻，图甲中R2R1，图乙中R2R1.