導(dǎo)體的電阻課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

11.2導(dǎo)體的電阻(教學(xué)課件）——高中物理人教版（2019）必修第三冊學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是導(dǎo)體的電阻，知道U-I圖線的斜率反映導(dǎo)體電阻的大小。2.通過實驗探究知道影響導(dǎo)體電阻的因素。（重點）3掌握導(dǎo)體電阻的計算公式。（重點）4.理解電阻率的概念及物理意義，了解電阻率與溫度的關(guān)系。問題引入：為了減小輸電線上電能的損耗，人們盡量把輸電線做得粗一點，這是因為導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積有關(guān)。那么，它們之間的定量關(guān)系是怎樣的呢？新知導(dǎo)入新知講解一、電阻思考討論:如圖所示為金屬導(dǎo)體A、B兩端的電壓隨導(dǎo)體中的電流的變化情況的U-I圖像，從圖中你獲得哪些信息？UIOAB①同一個金屬導(dǎo)體的U-I圖像是一條過原點的直線；②同一個導(dǎo)體，電壓跟電流之比都是一個常量；③圖像的傾斜程度不同，表明不同導(dǎo)體的R值不同。新知講解1.電阻（1）定義：在物理學(xué)中表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小，導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。（3）在導(dǎo)體的U-I圖像中，斜率反映了導(dǎo)體電阻的大小，在同一個U-I圖像中斜率越大電阻越大。（2）公式：新知講解導(dǎo)體的電阻到底與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料之間有怎樣的定量關(guān)系呢？下面我們通過實驗來研究。實驗：研究影響導(dǎo)體電阻的因素1.實驗?zāi)康奶骄侩娮枧c導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料之間的定量關(guān)系。二、影響導(dǎo)體電阻的因素2.實驗原理根據(jù)串聯(lián)電路導(dǎo)體兩端的電壓與它們的電阻成正比，因此，用電壓表分別測量a、b、c、d兩端的電壓，就能知道它們的電阻之比。這樣就可以得出長度、橫截面積和材料這三個因素與導(dǎo)體電阻的關(guān)系。3.實驗器材開關(guān)、電源、電壓表（或多用電表）、導(dǎo)線、滑動變阻器、直徑為0.35mm和0.25mm的鎳鉻絲、直徑為0.35mm的鐵鉻絲。新知講解新知講解4.實驗電路·vvvv·······abcdSR影響導(dǎo)體電阻的因素如圖，b與a長度不同；c與a，橫截面積不同；d與a，材料不同；在長度、橫截面積和材料三個因素中，b、c、d跟a相比，分別只有一個因素不同。5.研究方法采用控制變量法。（1）導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系b與a，長度不同，橫截面積、材料相同。比較a、b的電阻之比與它們的長度之比。（2）導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系c與a，橫截面積不同，長度、材料相同。比較a、c的電阻之比與它們的橫截面積之比。（3）導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系d與a，材料不同，長度、橫截面積相同。比較a、d的電阻是否相等。新知講解6.實驗步驟（1）按照電路圖連接電路，把直徑為0.35mm和0.25mm的鎳鉻絲、直徑為0.35mm的鐵鉻絲串聯(lián)到電路中。（2）閉合開關(guān)后，測出直徑為0.35mm，長度為20mm和10mm的鎳鉻絲的電壓值；再測出直徑為0.35mm，長度為20mm鐵鉻絲的電壓值和直徑為0.25mm，長度為20mm，的鎳鉻絲的電壓值。（3）改變滑動變阻器滑片的位置，重復(fù)上面的步驟，并把測得的數(shù)據(jù)填入表中。新知講解新知講解影響導(dǎo)體電阻的因素實驗視頻新知講解序號材料長度/mm直徑/mm直徑的平方/mm2電壓/Va鎳鉻合金200.350.12250.68b鎳鉻合金100.350.12250.35c鎳鉻合金200.250.06251.31d鐵鉻合金200.350.12251.03根據(jù)表格內(nèi)的數(shù)據(jù)請你計算長度之比、面積之比與電壓之比的關(guān)系，并說出你發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？7.數(shù)據(jù)處理8.實驗結(jié)論在誤差允許范圍內(nèi)，導(dǎo)體電阻大小與長度成正比，與面積成反比，并與導(dǎo)體的材料有關(guān)。新知講解由表中數(shù)據(jù)可知：①a、b導(dǎo)體的長度之比為2:1，電壓之比為1.94:1。②a、c導(dǎo)體的面積之比為1.96:1，電壓之比為1:1.93。③a、c導(dǎo)體材料不同，電阻也不同。即：在誤差允許范圍內(nèi)：La：Lb=Ua：Ub=Ra：RbSa：Sb=Ua：Ub=Ra：Rb1.內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長度l成正比,與它的橫截面積S成反比;導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2.決定式:

是比例系數(shù)，它與導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率。三、導(dǎo)體的電阻率意義：反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量電阻率越大表明在相同長度、相同橫截面積的情況下，導(dǎo)體的電阻越大。

單位：歐·米，符號3.電阻率①不同材料的導(dǎo)體電阻率不同②純金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大③金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增加幾種導(dǎo)體材料在20OC時的電阻率/（

·m)4.超導(dǎo)現(xiàn)象定義：一些金屬在溫度特別低時電阻可以降到0，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。應(yīng)用：超導(dǎo)材料在發(fā)電、輸電等方面有非常廣泛的應(yīng)用前景?！纠?】兩根完全相同的金屬導(dǎo)線A和B，如果把其中的一根A均勻拉長到原來的2倍，把另一根導(dǎo)線對折后絞合起來，則它們的電阻之比為多少？思路點撥：(1)導(dǎo)線拉長2倍后，導(dǎo)線的ρ不變，l變?yōu)樵瓉?倍，體積不變，S變?yōu)樵瓉淼?/2。(2)R、ρ、l、S滿足R＝ρl/S。典例分析[解析]

金屬導(dǎo)線原來的電阻為R＝ρl/S，拉長后l′＝2l，因為體積V＝lS不變，所以S′＝S/2，R′＝ρl′/S′＝4ρl/S＝4R。對折后l″＝l/2，S″＝2S，所以R″＝ρl″/S″＝ρ·l/4S＝R/4，則R′∶R″＝16∶1。答案：16∶1例2：如圖所示,厚薄均勻的矩形金屬片,邊長ab=10cm,bc=5cm,當(dāng)A與B間接入電壓為U時,電流為1A,若C與D間接入電壓仍為U時,其電流為(

)A.4A B.2A C.0.5A D.0.25A解析:設(shè)將A與B連入電路時,電阻為R1,C與D連入電路時,電阻為R2,金屬片厚度為h。答案:A

例3、小燈泡的伏安特性曲線如圖中的AB段(曲線)所示,由圖可知,燈絲的電阻因溫度的影響改變了(

)A.5Ω

B.10Ω

C.1Ω

D.6Ω

答案:B

1.(多選)對公式R=

的理解,正確的是 (

)A.導(dǎo)體的電阻與電壓成正比,與電流成反比B.導(dǎo)體的電阻越大,則電流越大C.加在導(dǎo)體兩端的電壓越大,則電流越大D.導(dǎo)體的電阻等于導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體電流的比值課堂素養(yǎng)達(dá)標(biāo)檢測【解析】選C、D。電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì),與電壓和電流無關(guān),故A項錯誤。電流與電壓成正比,與電阻成反比,所以電壓相同時,導(dǎo)體的電阻越大,電流越小,故B項錯誤。由于電阻一定時,電壓和電流成正比關(guān)系,加在導(dǎo)體兩端的電壓越大,則電流越大,故C項正確。電阻可用歐姆定律定義,即導(dǎo)體的電阻等于導(dǎo)體兩端的電壓與通過的電流的比值,故D項正確。2.一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線,當(dāng)其兩端電壓為U時,通過的電流為I,若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的2倍時,電流仍為I,導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)?(

)A.

B.UC.2U D.4U【解析】選D。導(dǎo)線原來的電阻為R=ρ,拉長后長度變?yōu)?l,橫截面積變?yōu)?所以R'==4R。導(dǎo)線原來兩端的電壓為U=IR,拉長后為U'=IR'=4IR=4U。3.關(guān)于電阻和電阻率的說法中,正確的是 (

)A.金屬導(dǎo)體的電阻率不僅與導(dǎo)體的材料有關(guān),而且隨溫度的變化而變化B.導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫作導(dǎo)體的電阻,因此只有導(dǎo)體中有電流通過時才有電阻C.由R=可知導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟通過導(dǎo)體的電流成反比D.由公式R=ρ可知,導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻R、導(dǎo)體的長度l和橫截面積S有關(guān)【解析】選A。金屬導(dǎo)體的電阻率不僅與導(dǎo)體的材料有關(guān),而且隨溫度的變化而變化,A選項正確;導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身決定,與其兩端電壓、通過的電流無關(guān),選項B、C錯誤;導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體材料及其所處的溫度有關(guān),與導(dǎo)體的電阻R、導(dǎo)體的長度l和橫截面積S無關(guān),D選項錯誤。4.如圖所示,厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab=2bc。當(dāng)將A與B接入電路或?qū)與D接入電路中時電阻之比RAB∶RCD為 (

)A.1∶4 B.1∶2C.2∶1 D.4∶1【解析】選D。設(shè)沿AB方向橫截面積為S1,沿CD方向的橫截面積為S2,則有

,A、B接入電路時