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人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻优秀课件ppt
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这是一份人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻优秀课件ppt，共32页。PPT课件主要包含了影响导体电阻的因素，导体的电阻率，实验方法控制变量法，abcd等内容，欢迎下载使用。
电流的大小与什么因素有关?在初中我们曾经探究过导体中的电流跟导体两端电压、导体电阻的关系,现在我们进一步讨论这个关系。
控制电路：(分压电路)可以提供从零开始连续变化的电压
测量电路:测导体B的电流、电压
请你观察和记录实验数据,并在同一坐标系中作出A、B的U-I图象？
数据处理：作U-I图象
(1)U-I 图像是一条过原点的直线;
定义:导体两端的电压与通过导体的电流之比叫作导体的电阻。
国际单位制中 欧姆（Ω）
物理意义:反映导体对电流阻碍作用的大小
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
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。
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。
除金属外，欧姆定律对气态导体（如日光灯管、霓虹灯管中的气体）和半导体元件并不适用。也就是说，在这些情况下电流与电压不成正比，这类电学元件叫作非线性元件。
对点训练——伏安特性曲线
如图甲所示，电路中电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
通过某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图线如图所示，在图线上取一点M，其坐标为（U0，I0），其中过M点的切线与横轴正向的夹角为β，MO与横轴的夹角为α。则下列说法正确的是（ ）
某晶体二极管的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
导体的电阻到底与导体的哪些因素有关呢？我们可以通过实验来研究导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料之间的关系。
实验原理:串联电路中导体两端电压跟导体电阻成正比.
导体电阻与长度的关系 b 与 a，长度不同，横截面积、材料相同。比较 a、b 的电阻之比与它们的长度之比。导体电阻与横截面积的关系 c 与 a，横截面积不同，长度、材料相同。比较 a、c 的电阻之比与它们的横截面积之比。导体电阻与材料的关系 d 与 a，材料不同，长度、横截面积相同。比较 a、d 的电阻与材料是否有关。
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
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。
1.导体的电阻R与长度L的关系
（提示从串并联知识去考虑）
2.导体的电阻R与横截面积S的关系
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。
k由导体材料决定，与l、S无关。
3.导体电阻与材料的关系：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。
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。
进一步实验会发现，同种材料的导体，式中的ρ 是不变的，不同种材料的导体ρ一般不同。这说明ρ 表征了导体材料的某种特性。从上述关系式可以看出，在长度、横截面积一定的条件下，ρ 越大，导体的电阻越大。
ρ 叫做电阻率（resistivity）
从表中可以看出，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。
合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。但是，金属的电阻率往往随温度的变化而变化。
如图 11.2-3，将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路，使小灯泡发光。
金属的电阻率随温度的升高而增大。
应用：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，用它可以测量很高的温度。
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。
当温度降低时，导体的电阻率将会减小。
超导现象：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 ℃）。
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。
（1）电阻反映导体对电流的阻碍作用，电阻率反映制作导体的材料导电性能的好坏。
（2）R大，ρ不一定大，导电性能不一定差；ρ小，R不一定小，对电流的阻碍作用不一定小。
（3）导体的R、ρ均与温度有关。
公式R＝U/I、I＝U/R的对比
1. 某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面直角坐标系中描点，得到了图11.2-6中A、B、C、D四个点。请比较这四个电阻的大小。
2. 在实验室用一段导线连接一个“ 3 V 、0.25 A”的小灯泡做实验时，一般都不会考虑导线的电阻。如果导线的横截面积是1 mm2，请你估计导线的长度，计算它的电阻，然后说明可以不考虑导线电阻的理由。
3. 某人买了100 m横截面积为 4 mm2 的铜导线为7 A的空调供电使用。实际上恰好用去了一半导线。如果空调能够正常工作，制冷时在这段导线上损失的电压约是多少？
4. 一只鸟站在一条通过500 A电流的铜质裸导线上。鸟两爪间的距离是4 cm，输电线的横截面积是120 mm2。求鸟两爪之间的电压。
5. 某同学想探究导电溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律。他拿了一根细橡胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他量得盐水柱的长度是30 cm，并测出盐水柱的电阻等于R。现握住橡胶管的两端把它拉长，使盐水柱的长度变为40 cm。如果溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，此时盐水柱的电阻应该等于多少？
6. 如图11.2-7，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R，则样品的电阻率是多少？电流沿CD方向时样品的电阻是多少？
电流的大小与什么因素有关?在初中我们曾经探究过导体中的电流跟导体两端电压、导体电阻的关系,现在我们进一步讨论这个关系。
控制电路：(分压电路)可以提供从零开始连续变化的电压
测量电路:测导体B的电流、电压
请你观察和记录实验数据,并在同一坐标系中作出A、B的U-I图象？
数据处理：作U-I图象
(1)U-I 图像是一条过原点的直线;
定义:导体两端的电压与通过导体的电流之比叫作导体的电阻。
国际单位制中 欧姆（Ω）
物理意义:反映导体对电流阻碍作用的大小
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
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。
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。
除金属外，欧姆定律对气态导体（如日光灯管、霓虹灯管中的气体）和半导体元件并不适用。也就是说，在这些情况下电流与电压不成正比，这类电学元件叫作非线性元件。
对点训练——伏安特性曲线
如图甲所示，电路中电源的电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
通过某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图线如图所示，在图线上取一点M，其坐标为（U0，I0），其中过M点的切线与横轴正向的夹角为β，MO与横轴的夹角为α。则下列说法正确的是（ ）
某晶体二极管的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
导体的电阻到底与导体的哪些因素有关呢？我们可以通过实验来研究导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料之间的关系。
实验原理:串联电路中导体两端电压跟导体电阻成正比.
导体电阻与长度的关系 b 与 a，长度不同，横截面积、材料相同。比较 a、b 的电阻之比与它们的长度之比。导体电阻与横截面积的关系 c 与 a，横截面积不同，长度、材料相同。比较 a、c 的电阻之比与它们的横截面积之比。导体电阻与材料的关系 d 与 a，材料不同，长度、横截面积相同。比较 a、d 的电阻与材料是否有关。
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
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。
1.导体的电阻R与长度L的关系
（提示从串并联知识去考虑）
2.导体的电阻R与横截面积S的关系
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。
k由导体材料决定，与l、S无关。
3.导体电阻与材料的关系：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。
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。
进一步实验会发现，同种材料的导体，式中的ρ 是不变的，不同种材料的导体ρ一般不同。这说明ρ 表征了导体材料的某种特性。从上述关系式可以看出，在长度、横截面积一定的条件下，ρ 越大，导体的电阻越大。
ρ 叫做电阻率（resistivity）
从表中可以看出，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。
合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。但是，金属的电阻率往往随温度的变化而变化。
如图 11.2-3，将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路，使小灯泡发光。
金属的电阻率随温度的升高而增大。
应用：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，用它可以测量很高的温度。
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。
当温度降低时，导体的电阻率将会减小。
超导现象：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 ℃）。
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。
（1）电阻反映导体对电流的阻碍作用，电阻率反映制作导体的材料导电性能的好坏。
（2）R大，ρ不一定大，导电性能不一定差；ρ小，R不一定小，对电流的阻碍作用不一定小。
（3）导体的R、ρ均与温度有关。
公式R＝U/I、I＝U/R的对比
1. 某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面直角坐标系中描点，得到了图11.2-6中A、B、C、D四个点。请比较这四个电阻的大小。
2. 在实验室用一段导线连接一个“ 3 V 、0.25 A”的小灯泡做实验时，一般都不会考虑导线的电阻。如果导线的横截面积是1 mm2，请你估计导线的长度，计算它的电阻，然后说明可以不考虑导线电阻的理由。
3. 某人买了100 m横截面积为 4 mm2 的铜导线为7 A的空调供电使用。实际上恰好用去了一半导线。如果空调能够正常工作，制冷时在这段导线上损失的电压约是多少？
4. 一只鸟站在一条通过500 A电流的铜质裸导线上。鸟两爪间的距离是4 cm，输电线的横截面积是120 mm2。求鸟两爪之间的电压。
5. 某同学想探究导电溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律。他拿了一根细橡胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他量得盐水柱的长度是30 cm，并测出盐水柱的电阻等于R。现握住橡胶管的两端把它拉长，使盐水柱的长度变为40 cm。如果溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，此时盐水柱的电阻应该等于多少？
6. 如图11.2-7，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R，则样品的电阻率是多少？电流沿CD方向时样品的电阻是多少？
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