高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻教课ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻教课ppt课件，共50页。PPT课件主要包含了自主预习·新知导学，合作探究·释疑解惑，课堂小结，随堂练习，知识点一，知识点二，知识点三，对电阻的理解，归纳提升，答案C等内容，欢迎下载使用。
自主预习·新知导学
二、影响导体电阻的因素1.实验:探究导体电阻与其影响因素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、材料三个因素方面,我们采用控制变量法研究影响电阻的因素,即b、c、d跟a相比,分别只有一个因素不同:b与a长度不同,c与a横截面积不同,d与a材料不同。
图中四段导体是串联的,每段导体两端的电压与它们的电阻成正比,因此,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。
2.实验结论(1)在横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻与长度成正比。(2)在长度、材料相同的条件下,导体的电阻与横截面积成反比。
三、导体的电阻率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,导体的电阻还与构成它的材料有关。2.公式:R=______。3.由此公式可以看出,在长度、横截面积一定的条件下,ρ越大,导体的电阻越大。ρ叫作这种材料的电阻率。4.单位:国际单位——欧姆·米,符号是Ω·m。5.决定因素:电阻率ρ由材料自身的特性和温度决定。纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。
四、伏安特性曲线1.伏安特性曲线:在实际应用中,常用纵坐标表示电流I ,横坐标表示电压U ,这样画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。2.线性元件:对于金属导体,在温度没有显著变化时,电阻几乎是不变的(不随电流、电压改变),它的伏安特性曲线是一条过原点的直线,具有这种伏安特性的电学元件叫作线性元件。3.非线性元件:对气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件,电流与电压不成正比,这类电学元件叫作 非线性元件。
【思考讨论】 1.判断下列说法的正误。
2.由影响导体电阻的因素分析为什么几个电阻串联,总电阻增大,几个电阻并联总电阻减小?提示:几个电阻串联相当于增大了导体的长度,几个电阻并联相当于增大了导体的横截面积。
3.如图甲所示,由两个金属导体的伏安特性曲线(I-U图像)可以看出哪个导体的电阻大?乙图所示中,哪个导体的电阻大?
提示:甲图中斜率表示导体电阻的倒数,所以RⅠRⅡ。
合作探究·释疑解惑
问题引领一电阻率为ρ的长方体铜柱,各边尺寸标注如图所示,a、b、c、d为四个接线柱。 (1)ab端接入电路时和cd端接入电路时铜柱的电阻相同吗?若不相同,哪种情况大些?(2)试用题中所给符号表示ab端和cd端接入电路时的电阻。
提示:(1)不相同　ab端接入电路时铜柱的电阻大些。
导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质,是由导体本身的性质决定的。
(2)适用条件:温度一定,粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。(3)电阻定律是通过大量实验得出的规律。
【变式训练1】 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,其中电阻的阻值最小的是(　　)答案:A
问题引领(1)导体的电阻率的大小与什么因素有关?(2)电阻率大,导体的电阻一定大吗?导体的电阻大,电阻率一定大吗?为什么?
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)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。(4)当温度降到接近绝对零度时,某些导体变成超导体。
解析:导体的电阻率由材料本身决定,并随温度的变化而变化,但并不都是随温度的升高而增大,则A、B、C错误。若导体温度升高时,电阻增大,又不考虑体积和形状的变化,其原因就是电阻率随温度的升高而增大,则D正确。
1.导体的电阻越大说明导体对电流的阻碍作用越大,但是不能说明导体的电阻率一定越大。2.电阻率越大,导体的导电性能越差,但用这种材料制成的电阻不一定大。
【变式训练2】 某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为(　　)A.4ρ和4RB.ρ和4RC.16ρ和16RD.ρ和16R答案:D
问题引领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。根据图中两电学元件的I-U图像我们可以分析得出通过两元件的电流和电压有何关系?
提示:甲为非线性关系,乙为线性关系,电流与电压成正比。
归纳提升I-U图像与U-I图像的区别(1)坐标轴的意义不同:I-U图像中,横坐标表示电压U,纵坐标表示电流I;U-I图像中,横坐标表示电流I,纵坐标表示电压U。(2)图线斜率的意义不同:I-U图像中,斜率表示电阻的倒数;U-I图像中,斜率表示电阻。如图所示,在图甲中R2R3。
典型例题【例题3】 (多选)右图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答案:AD
【变式训练3】 金属的电阻随温度的升高而增大,金属铂的电阻对温度的高低非常敏感,在下图所示的U-I图线中,可以表示出金属铂这一特性的是(　　)答案:C
解析:在U-I图像中,图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的大小,由题意知电阻随温度的升高而增大,因而斜率增大,故C正确。
1.(电阻率的理解)关于电阻率的说法正确的是(　　)A.电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关B.电阻率反映材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关C.电阻率大的导体,电阻一定很大D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成电阻温度计答案:B
2.(影响导体电阻的因素)如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长lab=2lbc。当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比RAB∶RCD为(　　)A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶1答案:D
3.(导体的伏安特性曲线)某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是(　　)A.B点的电阻为12 ΩB.B点的电阻为40 ΩC.导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω答案:B
4.(电阻率的计算)工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率,其中一个关键部件如图所示,A、B是两片面积均为1 cm2的正方形铂片,间距为d=1 cm,把它们浸没在待测液体中,若通过两根引线加上U=6 V的电压时,测出电流I=1 μA,则这种液体的电阻率为多少?
答案:6×104 Ω·m