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(共48张PPT)
11.2 导体的电阻
高中物理必修第三册课件
主讲老师：xxx
高中物理必修第三册
电阻
欧姆定律
影响导体电阻的因素
导体的电阻率
新课引入
00.
高中物理选择性必修第一册
在导体的两端加上电压，导体中会有电流。不同的导体，因它们的材料、长度、横截面积等不同，会对电流产生不同的阻碍作用。我们能不能求出导体对物体阻碍作用的大小呢？
电 阻
第一部分
电路设计
01.
高中物理必修第三册
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
探究导体中的电流跟导体两端的电压的关系？
实物图连接
02.
高中物理必修第三册
E
S
R
B
A
V
数据记录与处理
03.
高中物理必修第三册
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
电阻
04.
高中物理必修第三册
3.定义式：
4.单位：国际单位制中 欧姆（Ω）
1.物理意义：反映导体对电流的阻碍作用
2.定义：导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值
(R只与导体本身性质有关)
实验演示
01.
高中物理必修第三册
温故知新
06.
高中物理必修第三册
前面讨论的电流与电压的关系是不是和我们初中学过的欧姆定律非常类似呢？接下来就让我们一起重温这个重要的定律。
欧姆定律
第二部分
欧姆定律
01.
高中物理必修第三册
1.内容：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．
2.表达式:
3.适用条件：
金属、电解液等纯电阻导电。
气体导电、半导体导电及含电动机、电解槽等电器不适用。
定义式
决定式
对欧姆定律的理解
02.
高中物理必修第三册
1.欧姆定律是一个实验定律，是在金属导电的基础上总结出来的，定律中的电压U、电流I必须是相对于同一个导体或同一段电路而言的。
2.应用公式时，应注意公式中的三个物理量I、U、R是对应于同一纯电阻电路中同一时刻的值。
3.对 ，R不变时，U与I成正比，
两种图像
03.
高中物理必修第三册
I
U
O
B
A
I
U
O
B
A
k = R
在导体的 U-I 图像中，斜率反映了导体电阻的大小。
在导体的 I -U图像中，斜率反映了导体电阻的大小的倒数。
伏安特性曲线
他们的图线可与可以是曲线呢？若是曲线又反映了什么特点？
线性元件与非线性元件
04.
高中物理必修第三册
符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件；
不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线,这种电学元件叫做非线性元件。
O
I
U
O
I
U
问题与思考
05.
高中物理必修第三册
实验表明：
（1）电阻R的大小由导体本身决定，与电压和电流无关。
（2）R=U/I只是提供了一种测电阻的方法：伏安法
问题：那么，电阻R与导体本身的哪些因素有关呢？
影响导体
电阻的因素
第三部分
实验方法
01.
高中物理必修第三册
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
控制变量法：
a
b
c
d
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
探究过程
02.
高中物理必修第三册
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
高中物理必修第三册
a
b
c
d
V
实验探究电阻的影响因素
控制变量法
探究过程
03.
电压表先测a的电压Ua，再测c的电压Uc
高中物理必修第三册
探究过程
04.
a
b
c
d
V
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
实验结论
05.
高中物理必修第三册
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
实验演示
01.
高中物理必修第三册
导体的电阻R与长度L的关系
08.
高中物理必修第三册
L1、R1
L1、R1
L1、R1
L1、R1
（提示从串并联知识去考虑）
讨论：
高中物理必修第三册
123
n
S0
R0
R=R0/n
nS0
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。
导体的电阻R与横截面积S的关系
09.
高中物理必修第三册
k由导体材料决定，与l、S无关。
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。
该符号是什么
？
导体电阻与材料的关系
10.
导体的
电阻率
第四部分
导体的电阻率
01.
高中物理必修第三册
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:
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？
实验演示
02.
高中物理必修第三册
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
电阻率与温度的关系
04.
高中物理必修第三册
金属的电阻率
05.
高中物理必修第三册
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
超导现象
06.
高中物理必修第三册
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 ℃）
导体、半导体、绝缘体
07.
高中物理必修第三册
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。
求电阻的方法
08.
高中物理必修第三册
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
问题与拓展
09.
高中物理必修第三册
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
总结提升
第五部分
课堂小结
高中物理必修第三册
电
阻
欧姆
定律
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．
例题1
例题精选
01.
【参考答案】B
高中物理必修第三册
如图所示，一只小鸟站在一条通过400A电流的铝制裸导线上，鸟两爪间的距离为5cm。已知导线的横截面积为145mm2，常温下几种材料的电阻率如图表所示。则小鸟两爪间的电压为（　　）
A．4V B．4mV
C．4μV D．3.364×10-8V
解析
例题解析
02.
高中物理必修第三册
由图可知金属铝的电阻率
根据电阻的决定式
代入数据得
根据欧姆定律得U=IR
解得,故选B。
例题2
例题精选
03.
【参考答案】C
高中物理必修第三册
如图是某白炽灯的伏安特性曲线，图中OA连线与横轴的夹角为，A点的坐标为（U0，I0），其切线与纵轴交点的纵坐标为，则（ ）
A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B．对应A点，白炽灯的电阻可表示为
C．对应A点，白炽灯的电阻可表示为
D．对应A点，白炽灯的电阻可表示为
解析
例题解析
04.
高中物理必修第三册
A．根据,结合图像可知，随电压U增大，图线的斜率减小，说明灯泡电阻增大，故A错误；
BCD．对应A点，若电压和电流均为国际单位V
和A，则白炽灯的电阻可表示为
故BD错误、C正确。故选C。
例题3
例题精选
05.
【参考答案】A
高中物理必修第三册
甲、乙为两个完全相同的长方体导体，边长为、、，将它们接入电路中，闭合开关，经过导体的电流方向如图甲、乙所示，若理想电流表、的示数相等，则导体甲、乙的电阻率之比为（　　）
A．1：9 B．9：1
C．1：3 D．3：1
解析
例题解析
06.
高中物理必修第三册
甲的电阻
乙的电阻
理想电流表、的示数相等，则解得,故选A。
例题4
例题精选
07.
【参考答案】D
高中物理必修第三册
发光二极管简称为，它被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。如图为某的伏安特性曲线，根据此伏安特性曲线，下列说法正确的是（　　）
B．当两端电压为时，它消耗功率约为
C．如果把电压段近似看作直线，那么这一
电压范围内，电阻几乎保持不变，其电阻约为
D．在电压段，的电阻随接入两端电压的增大而减小
解析
例题解析
08.
高中物理必修第三册
A．根据题图可知，当两端电压为以下时，的电流几乎为零，故A错误；B．根据题图可知，当两端电压为时，通过的电流为，则其消耗的功率为,故B错误；
CD．根据题图可知，如果把电压段近似看作直线，那么这一电压范围内，图像上的点与原点连线的斜率随着电压的增大而增大，而根据部分电路的欧姆定律有可知该斜率大小表示电阻的倒数，斜率增大，则电阻减小，因此可知，的电阻随接入两端电压的增大而减小，故C错误，D正确。故选D。
THANKS
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