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1、第十一章：第2节导体的电阻高中物理必修第三册新课引入00.高中物理选择性必修第一册 在导体的两端加上电压，导体中会有电流。在导体的两端加上电压，导体中会有电流。不同的导体，因它们不同的导体，因它们的的材料材料、长度长度、横截面积横截面积等等不同，会对不同，会对电流产生不同的阻碍作用。我电流产生不同的阻碍作用。我们能不能求出导体对物体阻碍作用的大小呢？们能不能求出导体对物体阻碍作用的大小呢？电 阻第一部分电路设计01.高中物理必修第三册控制电路：控制电路：(分压分压电路电路)可以提供从可以提供从零开始连续变化的零开始连续变化的电压电压ESRBAV测量电路测量电路:测导体测导体B B的电流、电压的
2、电流、电压 探究探究导体导体中的中的电流电流跟导体两跟导体两端的端的电压电压的关系？的关系？实物图连接02.高中物理必修第三册ESRBAV数据记录与处理03.高中物理必修第三册 数数据据记记录录10U/I50.400.300.200.100.501.001.502.002.500.500.260.200.160.100.06电压（电压（V V）电流（电流（A A）电流（电流（A A）B导体导体数据处理：数据处理：作作U-IU-I图象图象(1)(1)U-I U-I 图像是一条过原点的直图像是一条过原点的直线线;A(2)(2)同一导体，同一导体，BIU/VO0.51.01.52.02.50.10.
3、20.3AA电阻电阻电阻04.高中物理必修第三册3.3.定义式：定义式：4.4.单位：单位：国际单位制中国际单位制中 欧姆（欧姆（）1.1.物理意义物理意义：反映导体对电流的阻碍作用反映导体对电流的阻碍作用2.2.定义：定义：导体两端的电压导体两端的电压U U与通过导体的电流与通过导体的电流I I的比值的比值(R(R只与导体本身性质有关只与导体本身性质有关)实验演示01.高中物理必修第三册温故知新06.高中物理必修第三册 前面讨论的电流与电压的关系是不是和我们初中学前面讨论的电流与电压的关系是不是和我们初中学过的欧姆定律非常类似呢？接下来就让我们一起重温过的欧姆定律非常类似呢？接下来就让我们一
4、起重温这个重要的定律。这个重要的定律。欧姆定律第二部分欧姆定律01.高中物理必修第三册1.1.内容：内容：导体中的电流导体中的电流I I跟导体两端的电压跟导体两端的电压U U成正比，跟导体的电阻成正比，跟导体的电阻R R成反比成反比 2.2.表达式表达式:3.3.适用条件：适用条件：金属、电解液等纯电阻导电。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。气体导电、半导体导电及含电动机、电解槽等电器不适用。定义式定义式 决定式决定式对欧姆定律的理解02.高中物理必修第三册1.1.欧姆定律是一个实验定律，是在金属导电的基础上总结出来的，定律中的电欧姆定律是一个实验定
5、律，是在金属导电的基础上总结出来的，定律中的电压压U U、电流、电流I I必须是相对于必须是相对于同一个导体同一个导体或或同一段电路同一段电路而言的。而言的。2.2.应用公式时，应注意公式中的三个物理量应用公式时，应注意公式中的三个物理量I I、U U、R R是对应于同一纯电阻电路中是对应于同一纯电阻电路中同一时刻的值。同一时刻的值。3.3.对对 ，R R不变时，不变时，U U与与I I成正比，成正比，两种图像03.高中物理必修第三册IUOBAIUOBAk=R 在导体的在导体的 U-I U-I 图像中，图像中，斜率斜率反映了导体反映了导体电阻的大电阻的大小小。在导体的在导体的 I-U I-U图
6、像中，图像中，斜率斜率反反映了导体映了导体电阻的大小的倒数电阻的大小的倒数。伏安特性曲线他们的图线可与可以是曲线呢？若是曲线又反映了什么特点？他们的图线可与可以是曲线呢？若是曲线又反映了什么特点？线性元件与非线性元件04.高中物理必修第三册符合欧姆定律符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的通过坐标原点的直线直线，具有这种伏安特性的，具有这种伏安特性的电学元件叫做电学元件叫做线性元件线性元件；不符合欧姆定律不符合欧姆定律的导体和器件，电流和的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线电压不成正比，伏安特性曲线不是直线不是直线,这种电学元件叫做这种电学元件
7、叫做非线性元件非线性元件。OIUOIU问题与思考05.高中物理必修第三册实验表明：实验表明：（1 1）电阻）电阻R R的大小由的大小由导体本身导体本身决定，与电压和电流无关。决定，与电压和电流无关。（2 2）R=U/IR=U/I只是提供了一种测电阻的方法：只是提供了一种测电阻的方法：伏安法伏安法 问题：问题：那么，那么，电阻电阻R R与导体与导体本身的哪些因素有关呢？本身的哪些因素有关呢？影响导体电阻的因素第三部分实验方法01.高中物理必修第三册同种材料，同种材料，S S一定，改变一定，改变L L，测，测R R 同种材料，同种材料，L L一定，改变一定，改变S S，测，测R R不同材料，不同材
8、料，L L一定，一定，S S一定，测一定，测R R控制变量法：控制变量法：abcda a 和和 b b：长度：长度l l不同不同,横截面积横截面积S,S,材料相同材料相同a a 和和 c c：横截面积：横截面积S S不同，长度、材料相同不同，长度、材料相同a a 和和 d d：材料不同，长度、横截面积相同：材料不同，长度、横截面积相同aVVVVbcd探究过程02.高中物理必修第三册实验探究电阻的影响因素实验探究电阻的影响因素控制变量法控制变量法abcdV电压表电压表先测先测a的电压的电压Ua，再，再测测b的的电压电压Ub高中物理必修第三册abcdV实验探究电阻的影响因素实验探究电阻的影响因素控
9、制变量法控制变量法探究过程03.电压表电压表先测先测a的电压的电压Ua，再，再测测c的的电压电压Uc高中物理必修第三册探究过程04.abcdV实验探究电阻的影响因素实验探究电阻的影响因素控制变量法控制变量法电压表电压表先测先测a的电压的电压Ua，再，再测测d的的电压电压Ud实验结论05.高中物理必修第三册从实验数据从实验数据比较分析比较分析电压之电压之比、与长度之比、横截面积比、与长度之比、横截面积之比之比及材料之间的关系。及材料之间的关系。aVVVVbcd实验结论实验结论:1.1.同种材料同种材料,S S一定一定,电阻电阻R R与与L L成正比成正比2.2.同种材料同种材料,L L一定一定,
10、电阻与电阻与S S成反比成反比3.3.不同种材料不同种材料,R,R不同不同实验演示01.高中物理必修第三册导体的电阻导体的电阻R与长度与长度L的关系的关系08.高中物理必修第三册L1、R1L1、R1L1、R1L1、R1（提示从串并联知识去考虑）（提示从串并联知识去考虑）讨论：讨论：高中物理必修第三册1 12 23 3n nS0R0R=R0/nnS0一条粗导体可看成是由横截面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。积相同的多条细导体并联而成。导体的电阻导体的电阻R R与横截面积与横截面积S S的关系的关系09.高中物理必修第三册k由导体材料决定，与由导体材料决定，与l、S无关。无关
11、。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。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。该符号是什么？导体电阻与导体电阻与材料材料的关系的关系10.导体的电阻率第四部分导体的电阻率01.高中物理必修第三册1.1.内容：内容：同种材料的导体同种材料的导体,其电阻其电阻R与它的长度与它的长度l成正比成正比,与它的横与它的横截面积截面积S成反比成反比;导体电阻还与构成它的材料有关。导体电阻还与构成它的材料有关。2.2.决定式决定式:比例系数比例系数叫作这种材料的电阻叫作这种材料的电阻率，不同种材料的导体率，不同种材料的导体一般不同一般不同；在长度、横截面积一定的条件下，
12、在长度、横截面积一定的条件下，越大越大，导体的电阻越大，导体的电阻越大。为什么要指明温度？为什么要指明温度？实验演示02.高中物理必修第三册电阻率与温度的关系电阻率与温度的关系实验现象：实验现象：用酒精灯给灯用酒精灯给灯丝加热，发现小灯泡变暗丝加热，发现小灯泡变暗实验结论实验结论：温度升高，灯：温度升高，灯丝的电阻率变大了丝的电阻率变大了电阻率与温度的关系04.高中物理必修第三册金属的电阻率05.高中物理必修第三册金属金属的电阻率随的电阻率随温温度度的升高而增大的升高而增大有些有些合金合金（锰（锰铜合金和镍铜铜合金和镍铜合金），电阻合金），电阻率几乎率几乎不受温不受温度度变化的影响变化的影响制
13、作制作标准电阻标准电阻金属电阻温度计金属电阻温度计超导现象06.高中物理必修第三册超导现象超导现象 ：当温度降低到某一数值时，某些材料的电阻突然减小到当温度降低到某一数值时，某些材料的电阻突然减小到零零，这种现象叫做这种现象叫做超导现象超导现象。19871987年，华裔美国籍科学家朱经武年，华裔美国籍科学家朱经武以及中国科学家以及中国科学家赵忠贤赵忠贤相继研制出相继研制出钇钇钡钡铜铜氧系材料，超导转变氧系材料，超导转变温度提高到温度提高到90 K 90 K（183.15 183.15）导体、半导体、绝缘体07.高中物理必修第三册1.r r 10 5 W W m 的物体叫做的物体叫做绝缘体。绝缘
14、体。3.导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做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。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。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。求电阻的方法08.高中物理必修第三册意义决定式定义式理解说明导体的电阻由、l、S决定，即与l成正比，与S成反比提供了一种测电阻的方法伏安法不能认为R与U成正比，与I成反比适用范围任何导体金属导体、电解质溶液联系导体的电阻取决于导体本身的材料、长度和横截面
15、积，而不是U和I问题与拓展09.高中物理必修第三册R1=R2ahR1电流方向电流方向b bR2h h由此可知导体的电阻与表面积无关由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关。这样在制造电路只与导体的厚度有关。这样在制造电路元件时元件时,可以可以将其表面积做得很小将其表面积做得很小,而不增大电阻而不增大电阻,有利于电路元件的有利于电路元件的微型微型化。化。R1和和R2是是材料相同材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体、厚度相同、表面为正方形的导体,但但R2的尺寸比的尺寸比R1小很多。小很多。通过两导体的电流方向如图所示。这两个导体的电阻有什么关系通过两导体的电流方向如图所示。这两个导体的
16、电阻有什么关系?你认为这种你认为这种关系对电路元件的关系对电路元件的微型化微型化有什么意义有什么意义?总结提升第五部分课堂小结高中物理必修第三册电阻欧姆定律电阻率应用：电阻温度计、应用：电阻温度计、标准标准电阻、超导体电阻、超导体导体中的电流导体中的电流I I跟导体两端的电压跟导体两端的电压U U成正比，跟导体的电阻成正比，跟导体的电阻R R成反比成反比 例题1例题精选01.【参考答案】【参考答案】B B高中物理必修第三册如图所示，一只小鸟站在一条通过400A电流的铝制裸导线上，鸟两爪间的距离为5cm。已知导线的横截面积为145mm2，常温下几种材料的电阻率如图表所示。则小鸟两爪间的电压为（）A4VB4mVC4VD3.36410-8V解析例题解析02.高中物理必修第三册例题2例题精选03.【参考答案】【参考答案】C C高中物理必修第三册解析例题解析04.高中物理必修第三册例题3例题精选05.【参考答案】【参考答案】A A高中物理必修第三册解析例题解析06.高中物理必修第三册例题4例题精选07.【参考答案】【参考答案】D D高中物理必修第三册解析例题解析08.高中物理必修第三册