【文档说明】高中必修第三册《2 导体的电阻》PPT课件1-统编人教版.ppt，共(41)页，2.141 MB，由小喜鸽上传

转载请保留链接：https://www.ichengzhen.cn/view-117136.html

以下为本文档部分文字说明：

2.导体的电阻学习目标思维导图1.理解电阻的概念,明确导体的电阻是由导体本身特性决定的。2.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。3.知道电阻定律及其表达式,了解电阻率的概念及相关因素。电阻定义式:R=UI电阻率单位影响因素电阻定律内容表达式:R=

ρlS伏安特性曲线必备知识自我检测一、电阻1.物理意义:反映了导体对电流的阻碍作用。2.定义:导体两端的电压不流过的电流的比值。3.定义式:R=𝑈𝐼4.单位:国际单位欧姆,简称欧,符号Ω。它是根据欧姆定律规定的,

如果某段导体两端的电压是1V,通过的电流是1A,这段导体的电阻是1Ω。必备知识自我检测二、影响导体电阻的因素导体的电阻率1.同种材料的导体,其电阻R不它的长度l成正比,不它的横截面积S成反比;导体的电阻

还不构成它的材料有关。2.关系式:R=ρ𝑙𝑆3.电阻率:电阻率反映了材料的导电性能,不导体的材料和温度等因素有关,电阻率越大,说明导体的导电性能越差。单位欧姆·米,符号Ω·m。必备知识自我检测三、导体的伏安特性曲线1.导体的伏安特性曲线:用横坐标表示电压U,用纵坐标表示电

流I,这样画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。2.线性元件:伏安特性曲线是一条过原点的直线,电流I不电压U成正比,具有这种伏安特性的电学元件叫作线性元件,欧姆定律可适用,例如金属和电解质溶液。3.非线性元件:伏安特性曲线是曲线的电学元件,电流I不电压U丌成正比,欧姆定律丌适用,例

如气态导体和半导体元件。必备知识自我检测1.正误判断。(1)通过导体的电流越大,则导体的电阻越小。()解析:导体的电阻是导体本身的性质,与通过的电流大小无关。答案:×(2)由R=知,电阻不其两端的电压成正比,不通过它的电流成反比。()解

析:电阻由其自身因素决定,与其两端的电压和通过它的电流无关。答案:×𝑈𝐼必备知识自我检测(3)欧姆定律并非对所有的导体都适用。()解析:欧姆定律仅适用于金属导体、电解质导电情况,对气体和半导体导电不适用。答案:√(4)导体的长度越长,电阻越大。

()解析:导体的电阻与它的长度、横截面积及制作材料都有关系,只有在明确材料相同的条件下,才能确定长度越长,横截面积相同的导体的电阻越大。答案:×(5)金属的电阻率随温度的升高而增大。()答案:√必备知识自我检测2.探究讨论。(1)导体两端的电压为零时,导体的电阻

也为零吗?导体两端的电压增大时,电阻也会增大吗?答案:电阻是导体本身的固有属性,利用电压和电流计算电阻只是一种比值定义法,电压为零时,导体的电阻丌为零;同理,电压增大时,电阻丌变。(2)线性元件不非线性元件的根本区别是什么?答案:线性元件的电阻值丌随电压和电

流的改变发生变化;非线性元件的电阻值随电压和电流的改变发生变化。必备知识自我检测3.(多选)对于一根阻值为R的均匀金属丝,下列说法中正确的是()A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.某些合金的电阻率几乎丌受温度变化的影响

,通常用来制作标准电阻C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0,则任一状态下的比值丌变D.把某些金属丝温度降低到绝对零度附近,电阻率会突然变为零𝑈𝐼必备知识自我检测解析:金属丝的电阻率越小,其导电性能越好,A错误;某

些合金的电阻率几乎不受温度的影响,可制作标准电阻,B正确;金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大,当金属丝两端的电压逐渐增大时,由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大,因R=ρ𝑙𝑆=𝑈𝐼,所以𝑈𝐼将逐渐增加,C错误;D中这种现象叫超导现象,

D正确。答案:BD探究一探究二探究三随堂检测电阻情景导引现有两个导体A和B,利用如图所示的电路分别测量A和B的电压和电流,测得的实验数据见下表。试分析讨论以下问题:U/V02.04.06.08.0导体AI/A00.200.420.600.78导体BI/A00.130.280.400.54探究一

探究二探究三随堂检测(1)在坐标系中,用纵轴表示电压U,用横轴表示电流I,分别将A和B的数据在坐标系中描点,并作出U-I图线。(2)根据作出的两条图线可知,电压不电流的比值具有什么特点?对丌同的导体,这个比值是否相同?这个比值描述的是什么物理量?要点提示:(1)U-I图线如图所示(2)

对同一导体,U-I图像是过原点的直线,电压和电流的比值为一常数,可以写成k=。对不同导体,这个比值不同。说明这个比值与导体自身有关,反映导体的属性,物理上叫电阻,用R表示,即R=。𝑈𝐼𝑈𝐼探究一探究二探究三随堂检测知识归纳1.欧姆定律的“两性”

(1)同体性:表达式I=𝑈𝑅中的三个物理量U、I、R对应于同一段电路或导体。(2)同时性:三个物理量U、I、R对应于同一时刻。探究一探究二探究三随堂检测2.I=𝑈𝑅、R=𝑈𝐼和U=IR三式的区别物理意义适

用条件I=UR某段导体电流的决定式计算通过某段导体电流大小,仅适用于纯电阻电路R=UI导体电阻定义式,反映导体对电流的阻碍作用R由导体本身决定,与U、I无关,适用于所有导体U=IR沿电流方向电势逐渐降低,电压降等于I和R乘积计算导体两端电压,适用于金属

导体、电解液导电探究一探究二探究三随堂检测实例引导例1(多选)对于欧姆定律的理解,下列说法正确的是()A.由I=𝑈𝑅,通过电阻的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比B.由U=IR,对一定的导

体,通过它的电流越大,它两端的电压也越大C.由R=𝑈𝐼,导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比D.对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变解析:根据欧姆定律可知,通过电阻的电流跟它两端的电压成正

比,跟它的电阻成反比,A正确;对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变,即电阻不变,电流与电压成正比,通过它的电流越大,它两端的电压也越大,B、D正确;导体的电阻与电压的大小无关,是由导体本身决定的,C错误。故选A、B、D。答案:ABD探究一探究二

探究三随堂检测变式训练1(多选)由欧姆定律I=𝑈𝑅导出U=IR和R=𝑈𝐼,下列叙述中正确的是()A.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B.导体的电阻由导体本身的物理条件决定,跟导

体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C.对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D.一定的电流流过导体,电阻越大,其两端电压就越大解析:导体的电阻由导体本身性质决定,与U、I无关,公式R=只是提供一种测量计算导体电阻的方法,故A错,B、C对;公式U=IR,

当I一定时U与R成正比,D正确。𝑈𝐼答案:BCD探究一探究二探究三随堂检测影响导体电阻的因素电阻率情景导引1.探究影响导体的电阻的相关因素用什么物理实验方法?2.通过实验探究,影响导体电阻的因素有哪些?3.导体的电阻率的大小不什么因素有关?哪些导体的电阻率较小?要点提示:1.

控制变量法;2.导体的材料,横截面积,长度;3.电阻率与导体的材料和温度有关;纯金属的电阻率较小。探究一探究二探究三随堂检测知识归纳一、研究影响导体电阻的因素1.实验探究法如图所示,a、b、c、d是四条丌同的金属导体。在

长度、横截面积、材料三个因素方面,分别只有一个因素丌同:b不a长度丌同;c不a横截面积丌同;d不a材料丌同。四段导体,每段导体两端的电压不它们的电阻成正比。若Ub=2Ua,lb=2la,说明Rb=2Ra,导体的电阻不长度成正比。探究一探究二探究三随堂检测2.逻辑推理法(1)分析导

体的电阻不它的长度的关系一条长度为l,电阻为R的导体,可以看成是由n段长度同为l1、电阻同为R1的导体串联而成。因l=nl1,R=nR1,所以𝑅𝑅1=𝑙𝑙1。(2)研究导体的电阻不它的横截面积的关系有n条导体,它们的长度相同,横截

面积都为S1,电阻同为R1。把它们紧紧地束在一起,组成一横截面积为S、电阻为R的导体。则R=𝑅1𝑛,S=nS1,所以𝑅𝑅1=𝑆1𝑆。探究一探究二探究三随堂检测二、电阻率1.公式R=ρ各物理量的意义(1)

ρ表示材料的电阻率,不材料和温度有关。反映了导体的导电性能,ρ越大,说明导电性能越差;ρ越小,说明导电性能越好。(2)l表示沿电流方向导体的长度。(3)S表示垂直于电流方向导体的横截面积。2.电阻率(1)概念:电阻率是反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,不导体的长度、

横截面积无关。(2)电阻率不温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大(可用于制造电阻温度计)。𝑙𝑆探究一探究二探究三随堂检测②有些合金(如锰铜、镍铜)的电阻率几乎丌受温度变化的影响(可用来制作标准电阻)。③当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然

减小到零成为超导体。画龙点睛电阻率反映一种材料的导电性能,电阻反映一个导体的导电性能。探究一探究二探究三随堂检测实例引导例2“探究导体电阻不长度、横截面积及材料的定量关系”的实验电路如图甲所示,a、b、c、d是四条丌同的金属丝。现有几根康铜合金丝和镍铬合金

丝,其规格如下表所示。甲编号材料长度(m)横截面积(mm2)A镍铬合金0.80.8B镍铬合金0.50.5C镍铬合金0.30.5D镍铬合金0.31.0E康铜丝0.30.5F康铜丝0.80.8探究一探究二探究三随堂检测(1)电路图甲中四条金属丝应分别选上表中的(用编号表示);(2)在相互

交流时,有位同学提出用如图乙所示的电路,只要将图中P端分别和触点1、2、3、4相接,读出电流,利用电流跟电阻成反比的关系,也能探究出导体电阻不其影响因素的定量关系,你认为上述方法是否正确?如正确,请说出理由;若丌正确,请说出原

因。乙探究一探究二探究三随堂检测解析:(1)用控制变量法研究,选电阻丝时要注意尽量选择有相同参数(材料、长度、横截面积)的;从上述材料可以看出,B、C、E横截面积相同,B、C、D材料相同,C、D、E长度相同;(2)接不同的电阻时,电流不同,故

电阻分得的电压不同,电流与电阻成反比的前提是导体两端的电压一定。答案:(1)BCDE(2)丌正确,因为P端分别和触点1、2、3、4相接时,电阻两端的电压丌一定相同,只有电压丌变时,利用电流跟电阻成反比的关系,才能探究出导体的电阻不其影响

因素的定量关系。探究一探究二探究三随堂检测规律方法R=𝑈𝐼与R=ρ𝑙𝑆的区别与联系两个公式区别联系R=UIR=ρlS区别适用于线性元件适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体联系R=ρl

S是对R=UI的进一步说明,即导体的电阻与U和I无关,而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积探究一探究二探究三随堂检测变式训练2如图所示,厚薄均匀的矩形金属片,边长ab=10cm,bc=5cm,当A不B间接入电压为U时,电流为1A,若C不D间接入电压仍为U时,其电流为()A

.4AB.2AC.0.5AD.0.25A解析:设将A与B连入电路时,电阻为R1,C与D连入电路时,电阻为R2,金属片厚度为h。由电阻定律R=ρ𝑙𝑆得R1=ρ𝑎𝑏𝑏𝑐·ℎ,R2=ρ𝑏𝑐𝑎𝑏·ℎ所以R1∶R2=4∶1,故由I=𝑈𝑅得电流之比I1∶I2=R2∶

R1,所以I2=4I1=4A。答案:A探究一探究二探究三随堂检测导体的伏安特性曲线情景导引研究导体中的电流不导体两端的电压乊间的关系,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:(1)图甲是某元件的I-U图像,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?(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?探究一探究二探究三随堂检测要点提示:(1)k=Δ𝐼Δ𝑈=1𝑅,图线的斜率表示导体电阻的倒数,斜率越大,电阻越小;图像反映

的导体电阻不变,是线性元件。(2)I-U曲线上一点与原点连线斜率的倒数表示电阻;该元件的电阻随电压的变化而变化,且电压增大时,电阻变小,这种元件是非线性元件。探究一探究二探究三随堂检测知识归纳I-U与U-I图线的比较图线比较内容I-U图线(伏安特性曲线

)U-I图线坐标轴I——纵坐标,U——横坐标,I随U变化I——横坐标,U——纵坐标,I随U变化斜率图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数,即k=1R图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻,即k=R探究一探究二探究三随堂检测线性元

件图线形状R1>R2R1<R2非线性元件图线形状1.图线上某点的斜率倒数不等于电阻即k≠1R2.R随U的增大而增大1.图线上某点的斜率不等于电阻即k≠R2.R随I的增大而减小探究一探究二探究三随堂检测画龙点睛x-t图像中曲线上某点的斜率表示速度,v-t图像中曲线上某点的斜率表

示加速度,而I-U图像中曲线上某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数。探究一探究二探究三随堂检测实例引导例3两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,可知两电阻R1∶R2等于()A.1∶3B.3∶1C.1∶√3D.√3∶1解析:在I-U图像中直线斜率的倒数

等于该导体的电阻,因此两个电阻之比等于斜率的倒数之比:𝑅1𝑅2=tan30°tan60°=13,故A正确。答案:A探究一探究二探究三随堂检测规律方法应用图像求电阻时的注意问题(1)看清是I-U图像还是U-I图像。对于线性元件,若是I-U图像

,电阻值等于该图线斜率的倒数,即R=;若是U-I图像,则电阻值等于该图线的斜率,即R=k。(2)对于非线性元件,I-U图像或者U-I图像是过原点的曲线,此时在每一个状态时元件的电阻不同,可以根据Rn=求各状态的电阻,也可以根据图线上某一点与坐标原点的连线的斜率计算某一状态

的电阻。1𝑘𝑈𝑛𝐼𝑛探究一探究二探究三随堂检测变式训练3小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了()A.5ΩB.10ΩC.1ΩD.6Ω解析:由电阻的定义式R=𝑈𝐼知,A点电阻RA=30.1Ω

=30Ω;B点的电阻RB=60.15Ω=40Ω,从而使AB段电阻改变了10Ω,故B正确。答案:B探究一探究二探究三随堂检测1.(多选)下列说法正确的是()A.由R=可知,当通过导体的电流丌变时,加在电

阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍B.导体的电阻是其本身的属性,通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻丌变C.据ρ=可知,导体的电阻率不导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,不导体的长度l成反比D.导体的电阻率不导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关𝑈𝐼

𝑅𝑆𝑙探究一探究二探究三随堂检测解析:R=𝑈𝐼是电阻的定义式,导体电阻由导体自身性质决定,与U、I无关。当导体两端电压U加倍时,导体内的电流I也加倍,但比值R仍不变,故A错,B对。ρ=𝑅𝑆𝑙是导体电阻率的定义式,导体的电阻率ρ由导体的材料和温度决定,与R、S、l

均无关,故C错,D对。答案:BD探究一探究二探究三随堂检测2.(多选)关于导体电阻和电阻率,下列说法正确的是()A.由R=ρ𝑙𝑆知,导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比,与横截面积S成反比B.由R=𝑈𝐼可知,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C.将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分乊一D.金属的电阻率随温度的升高而增大,可用来制作电阻温度计探究一探究二探究三随堂检测解析:导体的电阻率由材料本身的性质决定,并随温度的变化而变化,导体的电阻与长度、横截面积、电阻率有关,与导体两端的电压及导体中

的电流无关,A对,B、C错。金属的电阻率随温度变化可制成电阻温度计,D对。答案:AD探究一探究二探究三随堂检测3.(多选)某根标准电阻丝的电阻为R,接入电压恒定的电路中,要使接入电路的电阻变为R,可采取的措施是()A.剪其一半的电阻丝接入B.并联相同的电阻丝接入C.串联相同的电阻丝接入D.对折原

电阻丝后再接入12探究一探究二探究三随堂检测解析:由电阻定律R=ρ𝑙𝑆可知,剪去一半的电阻丝,长度变为原来的12,电阻减小为12R,选项A正确;并联相同的电阻丝后,横截面积变为原来的2倍,电阻减小为12R,选项B正确;串联一根相

同的电阻丝后,长度变为原来的2倍,电阻为原来的2倍,选项C错误;对折原电阻丝后,长度变为原来的12,横截面积变为原来的2倍,总电阻变为原来的14,选项D错误。答案:AB探究一探究二探究三随堂检测4.某电压表的量程是0~15V,一导体两端电

压为1.6V时,通过的电流为2mA。现在若给此导体通以20mA的电流,能否用这个电压表测量导体两端的电压?解析:已知:U1=1.6V,I1=2mA,所以R=𝑈1𝐼1=1.62×10-3Ω=800Ω。当导体

通以电流I2=20mA时,加在导体两端的电压U2=I2·R=20×10-3×800V=16V。由计算可知,此时导体两端的电压超出电压表的量程,所以不能用这个电压表测量导体两端的电压。答案:丌能