资源简介 (共31张PPT)第一章 静电场2.3电阻定律 电阻率教科版(2019)高中物理必修第三册目 录1234新课导入学习目标新课讲解经典例题5课堂练习6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?新课导入一、电阻AU1=2VIA=1ABU2=6VIB=2A不同的导体对电流的阻碍作用不同怎么描述导体对电流的阻碍呢?U/I越大说明导体对电流的阻碍作用越强<1.定义:导体两端的电压于导体中的电流之比叫导体的电阻。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,导体的电阻还与构成它的材料有关.2.公式:3.单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ),1kΩ=Ω,1MΩ=Ω一、电阻4.物理意义:R的指反映了导体对电流的阻碍作用。5.注意:不能认为R与U成正比、与I成反比,导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质,是由导体本身性质决定的,与U、I无关。一、电阻思考:如图所示为金属导体 A、B两端的电压随导体中的电流的变化情况的 U-I 图像,从图中你获得哪些信息?UIOAB①同一个金属导体的 U-I 图像是一条过原点的直线;②同一个导体,电压跟电流之比都是一个常量;③图像的倾斜程度不同,表明不同导体的 R 值不同。对比 “220V,100W”和 “220V,15W” 的2只白炽灯,观察灯丝的粗细,对比灯泡的亮度。二、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2.猜想:导体的电阻与导体的长度、横截面积、及导体的材料有关.3.研究方法:控制变量法4.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。二、影响导体电阻的因素实验器材: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、直径为0.35mm的铁铬丝。实验电路:·vvvv·······a b c dS R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。实验步骤:(1)按照电路图连接电路,把直径为0.35mm和0.25mm的镍铬丝、直径为0.35mm的铁铬丝串联到电路中。(2)闭合开关后,测出直径为0.35mm,长度为20mm和10mm的镍铬丝的电压值;再测出直径为0.35mm,长度为20mm铁铬丝的电压值和直径为0.25mm,长度为20mm,的镍铬丝的电压值。(3)改变滑动变阻器滑片的位置,重复上面的步骤,并把测得的数据填入表中。数据处理:序号 材料 长度/mm 直径/mm 直径的平方/mm2 电压/Va 镍铬合金 20 0.35 0.1225 0.68b 镍铬合金 10 0.35 0.1225 0.35c 镍铬合金 20 0.25 0.0625 1.31d 铁铬合金 20 0.35 0.1225 1.03实验结论:在误差允许范围内,导体电阻大小与长度成正比,与面积成反比,并与导体的材料有关。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:RbSa:Sb=Ua:Ub=Ra:Rb三、电阻定律和导体的电阻率(1)电阻的大小: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)公式: ,ρ叫做这种材料的电阻率①ρ反映了材料导电性能的好坏.电阻率越小,导电性能越好.②单位:国际单位——欧姆·米,符号是Ω·m.1. 电阻定律③决定因素:电阻率ρ由材料自身的特性和温度决定,纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大;金属的电阻率随温度的升高而增大,电阻温度计就是利用这点制成的;有些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,常用于制作热敏电阻;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,常用于制作标准电阻。三、导体的电阻率探究:电阻率与温度的关系现象:用酒精灯给灯丝加热,灯丝的温度升高,观察到此时小灯泡变暗。这说明温度升高,电路中电阻变大,根据 可知灯丝的温度升高电阻率变大了即:金属的电阻随温度的升高而增大,或金属的电阻率随温度的升高而增大。几种导体材料在0、20、100OC时的电阻率/( ·m)0℃() 20℃() 100℃()银 1.6 2.07铜 1.43 1.7 2.07铝 2.67 2.9 3.80钨 4.85 5.3 7.10铁 0.89 1.0 1.44锰铜合金 4.4 4.4 4.4镍铜合金 5.0 5.0 5.0三、导体的电阻率(3)超导现象①定义:一些金属在温度特别低时电阻可以降到0,这种现象叫超导现象。②应用:超导材料在发电、输电等方面有非常广泛的应用前景。电阻率与电阻的区别与联系四、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。 图像和 图像都叫做导体的伏安特性曲线。对于金属导体,在温度没有显著变化时,电阻几乎是不变的,它的伏安特性曲线是一条过原点的直线,也就是电流 I 与电压 U 成正比。具有这种伏安特性的电学元件叫作线性元件伏安特性曲线为曲线时,过原点的直线(割线)的斜率表示导体的电阻,电阻在研究过程中不断变化。UIOAB典例分析例1.关于导体的电阻,下列表述正确的是( )A.跟导体两端的电压成正比B.跟导体中的电流强度成反比C.决定于导体的材料、长度和横截面积D.决定于导体中的电流强度和电压C典例分析例2.如图所示为滑动变阻器示意图,下列说法中正确的是( )①a和b串联接入电路中,P向右移动时电阻增大②b和d串联接入电路中,P向右移动时电阻减小③b和c串联接入电路中,P向右移动时电阻增大④a和c串联接入电路中,P向右移动时电阻增大A.①② B.②③C.①③ D.②④D典例分析例3.如图所示,当将两个横截面不同、长度相等的均匀铜棒串联接在电路中时,下列说法正确的是( )A.通过两棒的电流强度不同B.两棒中自由电子定向移动的平均速率相等C.两棒的电阻相等D.相同时间内通过两棒的电荷量相等D典例分析例4.根据电阻定律,电阻率,对于某种金属导线来说,它的电阻率( )A.跟导线的电阻和横截面积成正比B.由所用金属材料本身决定C.跟导线的长度成反比D.随温度的升高而减小B典例分析例5.金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”,金属铂的电阻率随着温度的升高而增大。下列I-U图像中能表示金属铂电阻情况的是( )A. B.C. D.C课堂练习1.如图所示的 图像中,直线 为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻 连接成闭合电路,由图像可知( )A.R的阻值为2.5Ω B. 电源内阻为 0.5ΩC. 电阻R功率为 1.5W D. 电源内阻消耗功率为2W课堂练习解析:A.由图象Ⅱ可知,外电阻A不符合题意;B.根据 ,由图象I可知,电源电动势E=3.0V短路电流电源内阻B不符合题意;课堂练习解析:C.由两图象的交点坐标,可得电源的路端电压为1.5V,干路电流为1.0A,电阻R功率C符合题意;D.由两图象的交点坐标,流过电阻的电流为1.0A,电源内部消耗的功率为D不符合题意。故答案为:C。答案:C课堂练习2.如图所示为两电阻和的伏安特性曲线,下列说法正确的是( )A. 若两电阻串联接在电路中,电阻两端的电压小B. 若两电阻串联接在电路中,电阻上通过的电流小C. 若两电阻并联接在电路中,电阻两端的电压大D. 若两电阻并联接在电路中,电阻上通过的电流小课堂练习解析:由于I-U图象的斜率表示电阻的倒数,由图可知,图象1的斜率较大,则其对应的电阻R1较小,而电阻R2的阻值较大;A、根据串联电路的分压特点可知,电阻值大的电阻分担的电压大,所以电阻R1两端电压小,电阻R2的电压大,A符合题意;B、根据串联电路的电流特点可知,各电阻上的电流是相等的,B不符合题意;C、根据并联电路的电压特点知,各电阻上的电压值是相等的,C不符合题意;D、根据并联电路的电流特点可知,各电阻上的电流与电阻值成反比,所以若两电阻并联接在电路中,电阻值小的电阻R1上通过的电流大,D不符合题意。故答案为:A。答案:A感谢观看THANK YOU 展开更多...... 收起↑ 资源预览