物理必修 第三册2 导体的电阻优质课件ppt

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为了减小输电线上电能的损耗，人们尽量把输电线做得粗一点，这是因为导体的电阻与导体的长度、横截面积有关。那么，它们之间的定量关系是怎样的呢？
电路图（电原理图）
实物电路图
1、导体两端的电压随导体中的电流的变化情况。
作出两个金属导体的U-I图像
1、导体两端的电压随导体中的电流的变化情况。
导体A、B的U-I图像
金属导体的U-I图像是一条过原点的直线。
同一个导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流之比都是一个常量，这个结论可以写成。
R是一个只跟导体本身性质有关而与通过的电流无关的物理量。
图中不同导体U-I图像的倾斜程度不同，表明不同导体的R值不同。
R的值反映了导体对电流的阻碍作用，所以，物理学中就把它叫作导体的电阻。
1.定义：导体两端的电压 U 与通过导体的电流 I 的比值为导体的电阻，用字母 R 表示。
3.单位：国际单位 欧姆（Ω） 常用单位 千欧（kΩ）、兆欧（MΩ） 1 kΩ =103 Ω 1MΩ =106 Ω
反映导体对电流的阻碍作用
二、影响导体电阻的因素
导体的电阻是导体本身的一种性质，由导体自身的因素决定，那么导体的电阻 R 到底由哪些因素决定呢?
导体电阻跟横截面积有关
电线常用铜丝制造而不用铁丝
导体的电阻 R 跟它的长度 l 、横截面积 S 、材料有关。
1.实验方法：控制变量法
b 和 a ：长度不同，横截面积，材料相同
c 和 a ：横截面积不同，长度、材料相同
d 和 a ：材料不同，长度、横截面积相同
(1)同种材料，S 相同，电阻 R 与 l 成正比(2)同种材料，l 相同，电阻 R 与 S 成反比(3)不同种材料， S 相同，l 相同，R 不同
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。
 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。
（1）适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体；
（2）注意长度l是沿电流方向，S是垂直电流的横截面积；
2.几种导体材料在20℃时的电阻率
不同材料的导体电阻率不同。纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。电阻率与温度有关。
3.电阻率与温度的关系
金属材料的电阻率随温度的升高而增加。
金属的电阻率随温度的升高而增大。电阻温度计就是利用金属的电阻随温度变化的规律而制成的。 精密的电阻温度计是用铂做的。已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道温度。
1911年，科学家发现一些金属在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象。
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 °C）.
电阻率与电阻的区别与联系
电阻率是反映材料导电性能的物理量
电阻是反映导体对电流的阻碍性能的物理量
由导体的材料和温度决定，它与导体的长度和导体的横截面积无关，电阻率是“材料”的电阻率
由导体的材料、长度、横截面积共同来决定，一般地说，不同的导体有不同的电阻，电阻是“导体”的电阻
是电阻的定义式，其电阻并不随电压、电流的变化而变化，只是可由该式算出线路中的电阻
是电阻的决定式，其电阻的大小由导体的材料、横截面积、长度共同决定
提供了一种测R的方法：只要测出U、I就可求出R
提供了一种测导体的ρ的方法：只要测出R、l、S就可求出ρ
适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体
在实际应用中，常用横坐标表示电压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。
伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元件；伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。
提示：I－U图像是曲线时，导体某状态的电阻等于图线上点A(UA，IA)与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数.
思考：I－U图像是曲线时，如何计算曲线上A点的电阻？
【例题2】(多选)如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知( )A.该导体的电阻随电压的升高而增大B.该导体的电阻随电压的升高而减小C.导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 ΩD.导体两端电压为2 V时，电阻为1 Ω
一、电阻 1、定义：导体两端的电压与通过导体的电流的比值. 2、定义式： R反映导体对电流的阻碍作用.只与导体本身性质有关
二、影响导体电阻的因素
1、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。
三、伏安特性曲线(I-U图线) 斜率=电阻的倒数 线性元件和非线性元件
1、如图所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等但横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等但长度是a的两倍.当开关闭合后，三个电压表的示数关系是（ ） A.V1的示数是V2的2倍 B.V1的示数是V3的2倍 C.V2的示数是V1的2倍 D.V2的示数是V3的2倍
2、如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10 V时，电解液的电阻率ρ是多少？