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(共33张PPT)
第十一章 电路及其应用
第二节 导体的电阻
目 录/
1.
学习目标
2.
情景导入
3.
新课讲解
4.
小试牛刀
5.
课堂小结
PART 01
学习目标
学习目标
1.了解电阻的定义式及电阻的意义
2.通过实验探究，了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系，体会物理学控制变量的研究方法
3.了解电阻率的物理意义及其与温度的关系
4.能由伏安特性曲线分析不同导体的导电性能的区别，体会电阻率在科技、生活中的应用
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
PART 02
情境导入
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
导体中产生电流的条件是什么？
既然导体两端有电压，导体中才有电流，那么导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢
PART 03
新课讲解
-
-
+
-
电源
-
-
-
与电源连接的通路中产生了持续的电流
B
A
I/A
U/V
O
0.50
1.00
1.50
2.00
0.10
0.20
0.30
0.40
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
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
I
U
O
B
A
即金属导体A对电流的阻碍比金属导体B大
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：
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
定义： 把 表示导体对电流的阻碍作用，用电阻表示
电阻
（1）定义：在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小，导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
（3）在导体的 U-I 图像中，斜率反映了导体电阻的大小，在同一个U-I 图像中斜率越大电阻越大。
（2）公式：
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
那么影响电阻大小的因素有哪些呢？
导体的电阻到底与导体的长度、横截面积、
材料之间有怎样的定量关系呢？
实验：研究影响导体电阻的因素
1.实验目的
探究电阻与导体的长度、横截面积、材料之间的定量关系
影响导体电阻的因素
学习目标
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课堂小结
2.实验原理
根据串联电路导体两端的电压与它们的电阻成正比，因此，用电压表分别测量 a、b、c、d 两端的电压，就能知道它们的电阻之比。这样就可以得出长度、横截面积和材料这三个因素与导体电阻的关系。
3.实验器材
开关、电源、电压表（或多用电表）
导线、滑动变阻器、
直径为0.35mm和0.25mm的镍铬丝（a,b,c）
直径为0.35mm的铁铬丝（d）
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
·
v
v
v
v
·
·
·
·
·
·
·
a b c d
S R
影响导体电阻的因素
如图，b 与 a长度不同；c 与 a，横截面积不同；d 与 a，材料不同；在长度、横截面积和材料三个因素中，b、c、d 跟 a相比，分别只有一个因素不同。
·
v
v
v
v
·
·
·
·
·
·
·
a b c d
S R
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
控制变量法
序号 材料 长度/mm 直径/mm 直径的平方/mm2 电压/V
a 镍铬合金 20 0.35 0.1225 0.68
b 镍铬合金 10 0.35 0.1225 0.35
c 镍铬合金 20 0.25 0.0625 1.31
d 铁铬合金 20 0.35 0.1225 1.03
根据表格内的数据请你计算长度之比、面积之比与电压之比的关系，并说出你发现什么规律？
数据处理
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课堂小结
由表中数据可知：①a、b导体的长度之比为2:1，电压之比为1.94:1。
②a、c导体的面积之比为1.96:1，电压之比为1:1.93。
③a、c导体材料不同，电阻也不同。
即：在误差允许范围内：La：Lb=Ua：Ub=Ra：Rb
Sa：Sb=Ua：Ub=Ra：Rb
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小试牛刀
课堂小结
也就是说，误差允许范围内
导体电阻大小与长度成正比
导体电阻大小与面积成反比
导体电阻大小与导体的材料有关
k由导体材料决定，
与l、S无关！！！
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课堂小结
怎么算我的阻值？
电阻定律
注意：使用电阻定律时，需要知道通过导体的电流方向
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。
其中， 是比例系数，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。
导体的电阻率
单位：欧姆·米 ( Ω·m )
电阻定律:
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课堂小结
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
电阻率ρ：
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？
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课堂小结
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
各种材料的电阻率与温度的关系
1.金属的电阻率随温度升高而增大
2.有些半导体的电阻率随温度升高而减小，且温度改变变化较大，常用于制作热敏电阻
3.有些合金（如锰铜合金、镍铜合金）的电阻率 几乎不受温度变化的影响，常用于制作标准电阻
4.当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的 电阻率突然降低到零，成为超导体
伏安特性曲线
I
U
O
A
B
U
I
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小试牛刀
课堂小结
导体的伏安特性曲线：导体中的电流 I 随导体两端的电压 变化的图线
图线的斜率
图线的斜率
电流与电压成正比
伏安特性曲线是直线
线性元件
电流与电压不成正比
伏安特性曲线是曲线
非线性元件
PART 04
小试牛刀
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小试牛刀
课堂小结
1.关于导体的电阻，下列说法正确的是( )
A.导体电阻与导体两端电压有关，加在导体两端电压越大，导体的电阻就越大
B.两根长度相同的镍铬合金线，若忽略温度的影响，电阻一定相等
C.相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻与材料有关
D.任何导体都对电流有阻碍作用，导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用越小
C
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课堂小结
答案：C
解析：ABC.导体的电阻是导体本身的一种性质，由导体的材料、长度、横截面积决定，有时还要考虑温度的变化，但电阻与它两端的电压和通过的电流无关，故C正确，AB错误；
D.导体能够导电是因为内部存在大量的能够自由移动的电荷，但除了超导现象以外，导体都会有电阻，即导体对电流的阻碍作用，所以电阻越大，对电流阻碍作用越大，故D错误。
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课堂小结
2.（多选）关于金属丝的电阻及其电阻率，下列说法正确的是( )
A.将金属丝对折后拧成一股，其电阻变为原来的四分之一
B.电阻率是反映材料导电性能的物理量，与其两端是否加电压有关
C.把一根粗细均匀的金属丝截成等长的三段，则每段的电阻都是原来的三分之一
D.将金属丝均匀地拉长至原来长度的两倍，则金属丝的电阻率变为原来的四倍
AC
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课堂小结
答案：AC
解析：A.由电阻定律可得
可知，将金属丝对折后拧成一股，电阻率不变，长度变为原来一半，横截面积变为原来2倍，故其电阻变为原来的四分之一，A正确；
B.电阻率是反映材料导电性能的物理量，与其两端是否加电压无关，B错误；
C.把一根粗细均匀的金属丝截成等长的三段，电阻率、横截面积不变，则每段的电阻都是原来的三分之一，C正确；
D.电阻率与长度、横截面积无关，故将金属丝均匀地拉长至原来长度的两倍，电阻率保持不变，D错误。
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
3.某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长为原来的2倍，那么该导线的电阻率和电阻分别变为( )
A.4ρ和4R B.ρ和4R
C.16ρ和16R D.ρ和16R
B
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小试牛刀
课堂小结
答案：B
解析：电阻率与金属的长度、横截面积无关，所以电阻率不变；电阻为
均匀拉长为原来的2倍，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的 ，由于导体电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体电阻变为原来的4倍
学习目标
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新课讲解
小试牛刀
课堂小结
4.现有两电阻和是材料、厚度相同的正方形导体板，但的尺寸比的尺寸大，下列说法中正确的是( )
A.按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则
B.按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则
C.按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则
D.无论怎样接电源，正方形导体板电阻
C
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
答案：C
解析：根据题意，设 的边长为a， 的边长为b，厚度均为h，按如图方式分别与电源串联，由电阻定律有
，
可知 ，若用相同恒压电源，则有 ，故选C。
PART 05
课堂小结
学习目标
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小试牛刀
课堂小结
①电阻定律
（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；导体电阻还与它的材料有关.
（2）公式： （ρ 表示材料的电阻率，与材料本身及其温度有关，l 表示沿电流方向导体的长度，S 表示垂直于电流方向导体的横截面积）.
（3）电阻率：电阻定律中电阻率 ρ 跟导体的材料有关，是一个反映材料导体性能的物理量，称为材料的电阻率.在同一温度下，ρ 越大，材料的导电性能越差.
电阻的决定式
1
学习目标
情境导入
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小试牛刀
课堂小结
①导体的伏安特性曲线
（1）伏安特性曲线：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
（2）线性元件和非线性元件
①线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的倾斜直线的电学元件.
②非线性元件：伏安特性曲线是曲线，即电流与电压不成正比的电学元件.
U-I图像不是导体的伏安特性曲线
2
对某一状态，欧姆定律仍然适用
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