资源简介

(共35张PPT)
第十一章 电路及其应用
第2节 导体的电阻
电源和电流
电流强度
电源
电源作用
推磨
形成持续电流条件
I=q/t I=nqsv
自由电子从正极搬到负极
保持导体两端有电势差
电路中有电源且电路闭合
电流的方向
正电荷定向移动的方向
不同的导线，它们的材料、长度、横截面积一般不同。在导体的两端加上电压，导体中会有电流，那么，导体中的电流又跟哪些因素有关呢？
课堂引入
控制电路：(分压电路)可以提供从零开始连续变化的电压
E
S
R
B
A
V
测量电路:测导体B的电流、电压
1.实验电路
探究导体中的电流跟导体两端的电压的关系？
一、实验探究
E
S
R
B
A
V
2.实物图连接
一、实验探究
3.数据记录
10
U/I
5
0.40
0.30
0.20
0.10
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
0.50
0.26
0.20
0.16
0.10
0.06
电压（V）
电流（A）
电流（A）
B
导体
数据处理：作U-I图象
(1)U-I 图像是一条过原点的直线;
A
(2)同一导体，
B
I
U/V
O
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0.1
0.2
0.3
A
A
电阻
一、实验探究
导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值。
3.定义式：
4.单位：
1.物理意义：
2.定义：
国际单位制中 欧姆（Ω）
反映导体对电流的阻碍作用。
(R只与导体本身性质有关)
二、电阻
导体的材料
请尝试自行设计实验方案
三、影响导体电阻的因素
导体的横截面积
横截面积S
长度l
材料
导体的长度
同种材料，S一定，改变L，测R
同种材料，L一定，改变S，测R
不同材料，L一定，S一定，测R
实验方法：控制变量法
a
b
c
d
实验探究
a 和 b ：长度l不同,横截面积S,材料相同
a 和 c ：横截面积S不同，长度、材料相同
a 和 d ：材料不同，长度、横截面积相同
a
V
V
V
V
b
c
d
实验探究电阻的影响因素
控制变量法
a
b
c
d
V
电压表先测a的电压Ua，再测b的电压Ub
实验探究
实验探究电阻的影响因素
控制变量法
a
b
c
d
V
电压表先测a的电压Ua，再测c的电压Uc
实验探究
a
b
c
d
实验探究电阻的影响因素
控制变量法
电压表先测a的电压Ua，再测d的电压Ud
V
实验探究
从实验数据比较分析电压之比、与长度之比、横截面积之比及材料之间的关系。
a
V
V
V
V
b
c
d
实验结论:
1.同种材料,S一定,电阻R与L成正比
2.同种材料,L一定,电阻与S成反比
3.不同种材料,R不同
实验探究
L1、R1
L1、R1
L1、R1
L1、R1
1.导体的电阻R与长度L的关系
（提示从串并联知识去考虑）
讨论：
理论探究
123
n
S0
R0
R=R0/n
nS0
2.导体的电阻R与横截面积S的关系
一条粗导体可看成是由横截面积相同的多条细导体并联而成。
理论探究
k由导体材料决定，与l、S无关。
3.导体电阻与材料的关系：
由实验探究得知长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。
理论探究
导体的电阻率
1.内容：
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。
2.决定式:
四、导体的电阻率
比例系数ρ叫作这种材料的电阻率，不同种材料的导体ρ一般不同；
在长度、横截面积一定的条件下， ρ越大，导体的电阻越大。
为什么要指明温度？
演示实验：电阻率与温度的关系
实验现象：用酒精灯给灯丝加热，发现小灯泡变暗
实验结论：温度升高，灯丝的电阻率变大了
四、导体的电阻率
金属的电阻率随温度的升高而增大
有些合金（锰铜合金和镍铜合金），电阻率几乎不受温度变化的影响
制作标准电阻
金属电阻温度计
四、导体的电阻率
超导现象 ：当温度降低到某一数值时，某些材料的电阻突然减小到零，这种现象叫做超导现象。
1987年，华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继研制出钇—钡—铜—氧系材料，超导转变温度提高到90 K （－183.15 ℃）
四、导体的电阻率
导体、绝缘体、半导体
1.r < 10 –6 W m 的物体叫做导体。
2.r > 10 5 W m 的物体叫做绝缘体。
3.导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做半导体。
半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻率随温度的升高而减小，导电性能由外界条件所控制，如改变温度、光照、掺入微量杂质等。
四、导体的电阻率
意义 决定式 定义式
理解 说明导体的电阻由ρ、l、S决定，即与l成正比，与S成反比 提供了一种测电阻的方法
——伏安法．不能认为R与U成正比，与I成反比
适用范围 任何导体 金属导体、电解质溶液
联系 导体的电阻取决于导体本身的材料、长度和横截面积，而不是U和I
四、导体的电阻率
联系
欧姆·米(Ω·m)
欧姆(Ω)
单位
由材料、温度决定，与导体形状无关
由材料、温度和导体形状决定
决定因素
反映材料导电性能的好坏，ρ大，导电性能差
反映导体对电流阻碍作用的大小，R大，阻碍作用大
物理意义
材料
导体
描述对象
电阻率ρ
电阻R
四、导体的电阻率
R1 = R2
a
h
R1
电流方向
b
R2
h
由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关。这样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小,而不增大电阻, 有利于电路元件的微型化。
R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸比R1小很多。通过两导体的电流方向如图所示。这两个导体的电阻有什么关系 你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义
问题与思考
五、伏安特性曲线（拓展）
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I —U图像叫导体的伏安特性曲线。
线性元件：某些导体具有这种伏安特性，在温度没有显著变化时，电阻不变，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线。
非线性元件：在测绘出的伏安特性曲线中，电流与电压不成正比。
五、伏安特性曲线（拓展）
线性元件 图线形状 R1>R2
R1非线性元 件图线形状 1.图线上某点的斜率倒不 等于电阻即 2.R随I的增大而减小
1.图线上某点的斜率不等
于电阻即k≠R
2.R随I的增大而减小
五、伏安特性曲线（拓展）
课堂小结
电
阻
伏安
特性
曲线
电
阻
率
应用：电阻温度计、标准电阻、超导体
导体中的电流I跟导体两端的电压U
成正比，跟导体的电阻R成反比．
【典例1】（2021·常州市武进区礼嘉中学高二月考）下列关于电阻率说法正确的是（　　）
A．电阻率与导体的长度l和横截面积S有关
B．电阻率表征了材料导电能力的强弱，由导体的材料决定
C．电阻率大的导体，电阻一定大
D．有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制成电阻温度计
典例分析
【正确答案】B
【典例2】(多选)小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系，当在该电阻两端加U＝20V的电压时，通过该电阻的电流为I＝5A。下列说法正确的是（　　）
A．该电阻的阻值为4Ω
B．如果仅将电压升高到30V，则通过的电流为6A
C．如果仅将电阻换为阻值为10Ω的定值电阻，则通过的电流应为2A
D．当电阻两端不加电压时，定值电阻的阻值应为零
典例分析
【正确答案】AC
【典例3】(多选)对于欧姆定律，下列理解正确的是（　　）
A．从关系式U＝IR可知，对于阻值一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大
B．从关系式R＝U/I可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
C．从关系式I＝U/R可知，对于阻值一定的导体，当导体两端的电压增大一倍时，导体中的电流也增大一倍
D．从关系式R＝U/I可知，导体两端电压越大，电阻R也越大
典例分析
【正确答案】AC
【典例4】（2021·黑龙江双鸭山一中高二月考）某电子元件通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是（　　）
A．随着所加电压的增大，该元件的电阻减少
B．对应P点，该元件的电阻为
C．对应P点，该元件的电阻为
D．该元件为非线性元件，欧姆定律不满足，所以不能用公式R= 求电阻
典例分析
【正确答案】B
【典例5】（2021·河南新郑·高二月考）如图所示，一块均匀的正六面体样品，长为a、宽为b、厚为c，若沿着AB方向测得的电阻为R，下列说法正确的是（　　）
A．样品的电阻率为
B．沿CD方向的电阻为
C．若a=b，增加厚度c，则沿着AB方向的电阻不变
D．若a=b，减小厚度c，则沿着CD方向的电阻不变
典例分析
【正确答案】A
【典例6】(多选)（2020·河北正定中学高二月考）稳压管是一种用硅材料制成的晶体二极管，广泛应用于稳压电源。稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内，两端电压几乎不变，表现出稳压特性。图为某稳压二极管的图像。下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．稳压管属于非线性元件
D．稳压管属于线性元件
典例分析
【正确答案】BC
THANKS
“
”

展开更多......

收起↑