人教版 (2019)必修 第三册导体的电阻教学演示课件ppt

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整体感知·自我新知初探
[学习任务]　1．理解电阻的概念，进一步体会比值法定义物理量的方法。2．通过对决定导体电阻的因素的探究，体会控制变量的研究方法。3．知道电阻定律及其表达式，理解电阻率的物理意义，了解电阻率与温度的关系。4．知道导体的伏安特性曲线，说出什么是线性元件和非线性元件。
[问题初探]　问题1．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比吗？问题2．影响电阻大小的因素有哪些？问题3．影响电阻率的因素有哪些？
[提示]　问题1．不是，电阻的大小由导体本身的性质决定，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关。问题2．导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关．问题3．材料和温度
[自我感知]　经过你认真的预习，结合你对本节课的理解和认识，请画出本节课的知识逻辑体系。
探究重构·关键能力达成
1．定义：导体两端的电压与导体中电流的______。2．定义式：R＝__________。3．物理意义：反映导体对电流的______作用的物理量。4．单位：在国际单位制中，电阻的单位是______，简称欧，符号是___。常用单位还有kΩ、MΩ，1 MΩ＝_____ kΩ＝_____ Ω。
如图所示的图像为金属导体A、B的U-I图像。
问题1．对导体A(或导体B)来说，电流与它两端的电压有什么关系？
提示：对导体A(或导体B)，电流与它两端的电压成正比。
问题2．U与I的比值有什么特点？
提示：导体A或导体B的电压与电流的比值是个定值，但两者的比值不相等。
问题3．对导体A、B，在电压U相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？
提示：电压相同时，A的电流小，说明A对电流的阻碍作用大。
【典例1】　(对电阻的理解)关于导体的电阻，下列说法正确的是(　　)A．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比B．导体的电阻越大，则电流越大C．加在某定值电阻两端的电压越大，其电流不一定越大D．导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值
【典例2】　(对导体电阻与欧姆定律的理解)(多选)已知两个导体的电阻之比R1∶R2＝2∶1，那么(　　)A．若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝2∶1B．若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝1∶2C．若导体中电流相等，则U1∶U2＝2∶1D．若导体中电流相等，则U1∶U2＝1∶2
1．导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系如图所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体。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。
知识点二　影响导体电阻的因素、导体的电阻率
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。(1)导体电阻与长度的关系：b与a，长度______，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。(2)导体电阻与横截面积的关系：c与a，横截面积______，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。(3)导体电阻与材料的关系：d与a，材料不同，长度、横截面积______。比较a、d的电阻是否相等。
2．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成______，与它的横截面积S成______；导体电阻还与构成它的______有关。(2)公式：R＝_______，式中ρ叫作这种材料的电阻率。3．导体的电阻率(1)概念：电阻率是反映导体______性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小______。(2)单位：__________，符号为______。(3)影响电阻率的两个因素：材料和温度。(4)超导现象：一些金属在温度特别低时电阻可以_______的现象。
如图所示，有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a>b>c。电流沿以下方向流过该金属电阻，哪种情况下电阻的阻值最小？
A　　　　　　　　B
C　　　　　　　　D
3．电阻率与温度的关系及应用(1)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计。(2)大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻。(3)有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。
【典例3】　(影响电阻的因素)在探究导体电阻与其影响因素的定量关系时，某同学按如图所示的电路进行了实验研究，其中导体a与b只是长度不同，a与c只是粗细不同，a与d只是材料不同，关于该实验，下列说法正确的是(　　)
A．此电路缺少电流表，所以无法研究定量关系B．a与b相比，导体越长，电压表示数越大C．a与c相比，导体越粗，电压表示数越大D．a与d相比，电压表示数越大，表明该种材料的导电性能越好
【典例4】　(对电阻率的理解)关于材料的电阻率，下列说法正确的是(　　)A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的三分之一B．材料的电阻率随温度的升高而增大C．一般合金的电阻率大于构成该合金的任一纯金属的电阻率D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
C　[电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，A错误；金属材料的电阻率随温度的升高而增大，大部分半导体材料则相反，B错误；一般合金的电阻率比任一构成该合金的纯金属的电阻率大，C正确；电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻还跟导体的长度、横截面积等因素有关，D错误。]
知识点三　导体的伏安特性曲线
研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系，可以用公式法，可以用列表法，还可以用图像法。根据下面两个图像分析讨论：
问题1．图甲是某元件的伏安特性曲线图，思考图像斜率的物理意义是什么？该元件是线性元件还是非线性元件？
提示：图线的斜率表示导体电阻的倒数，该元件为线性元件。
问题2．如果某元件的伏安特性曲线如图乙所示，分析该元件的电阻在图像中如何反映？该元件是线性元件还是非线性元件？
提示：图线上一点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，该元件为非线性元件。
1．导体的伏安特性曲线导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线叫作导体的伏安特性曲线。2．利用伏安特性曲线求电阻
导体A的伏安特性曲线为直线，斜率的倒数表示导体的电阻，电阻保持不变；导体B的伏安特性曲线为曲线，过原点的直线(割线)的斜率的倒数表示导体的电阻，电阻在不断变化。
3．线性元件和非线性元件(1)伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件叫作线性元件。(2)伏安特性曲线不是直线的电学元件叫作非线性元件。(3)线性元件一定是纯电阻元件，而纯电阻元件不一定是线性元件(小灯泡是纯电阻，但它的伏安特性曲线是曲线)。
4．二极管的伏安特性曲线(1)加正向电压时，二极管电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小。(2)当反向电压很大时，二极管击穿，反向电流很大。表明二极管具有单向导电性。
【典例6】　(线性元件伏安特性曲线的应用)(多选)如图所示为A、B、C三个通电导体的I-U关系图像。由图可知(　　)
A．三个导体的电阻大小关系为RA>RB>RCB．三个导体的电阻大小关系为RA