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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
1
2
3
4
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
A
U1=2V
IA=
1A
B
U2=6V
IB=
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？
U
I
O
A
B
①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：
·
v
v
v
v
·
·
·
·
·
·
·
a b c d
S 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/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
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：Rb
Sa：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。
U
I
O
A
B
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．②③
C．①③ D．②④
D
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 0.5Ω
C. 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
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