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(共33張PPT)
第十一章 電路及其應用
第二節 導體的電阻
目 錄/
1.
學習目標
2.
情景導入
3.
新課講解
4.
小試牛刀
5.
課堂小結
PART 01
學習目標
學習目標
1.了解電阻的定義式及電阻的意義
2.通過實驗探究，了解金屬導體的電阻與材料、長度和橫截面積的定量關系，體會物理學控制變量的研究方法
3.了解電阻率的物理意義及其與溫度的關系
4.能由伏安特性曲線分析不同導體的導電性能的區別，體會電阻率在科技、生活中的應用
學習目標
情境導入
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小試牛刀
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PART 02
情境導入
學習目標
情境導入
新課講解
小試牛刀
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導體中產生電流的條件是什么？
既然導體兩端有電壓，導體中才有電流，那么導體中的電流跟導體兩端的電壓有什么關系呢
PART 03
新課講解
-
-
+
-
電源
-
-
-
與電源連接的通路中產生了持續的電流
B
A
I/A
U/V
O
0.50
1.00
1.50
2.00
0.10
0.20
0.30
0.40
學習目標
情境導入
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相同電壓下，金屬導體A產生的電流比金屬導體B產生的電流小
I
U
O
B
A
即金屬導體A對電流的阻礙比金屬導體B大
1.同一個導體的 U-I 圖像是一條過原點的直線；
2.同一個導體，不管電壓電流怎樣變化，電壓跟電流之比是一個常量。
從圖像可以看出：
學習目標
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定義： 把 表示導體對電流的阻礙作用，用電阻表示
電阻
（1）定義：在物理學中表示導體對電流阻礙作用的大小，導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。
（3）在導體的 U-I 圖像中，斜率反映了導體電阻的大小，在同一個U-I 圖像中斜率越大電阻越大。
（2）公式：
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那么影響電阻大小的因素有哪些呢？
導體的電阻到底與導體的長度、橫截面積、
材料之間有怎樣的定量關系呢？
實驗：研究影響導體電阻的因素
1.實驗目的
探究電阻與導體的長度、橫截面積、材料之間的定量關系
影響導體電阻的因素
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2.實驗原理
根據串聯電路導體兩端的電壓與它們的電阻成正比，因此，用電壓表分別測量 a、b、c、d 兩端的電壓，就能知道它們的電阻之比。這樣就可以得出長度、橫截面積和材料這三個因素與導體電阻的關系。
3.實驗器材
開關、電源、電壓表（或多用電表）
導線、滑動變阻器、
直徑為0.35mm和0.25mm的鎳鉻絲（a,b,c）
直徑為0.35mm的鐵鉻絲（d）
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·
v
v
v
v
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·
·
·
·
·
a b c d
S R
影響導體電阻的因素
如圖，b 與 a長度不同；c 與 a，橫截面積不同；d 與 a，材料不同；在長度、橫截面積和材料三個因素中，b、c、d 跟 a相比，分別只有一個因素不同。
·
v
v
v
v
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·
a b c d
S R
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控制變量法
序號 材料 長度/mm 直徑/mm 直徑的平方/mm2 電壓/V
a 鎳鉻合金 20 0.35 0.1225 0.68
b 鎳鉻合金 10 0.35 0.1225 0.35
c 鎳鉻合金 20 0.25 0.0625 1.31
d 鐵鉻合金 20 0.35 0.1225 1.03
根據表格內的數據請你計算長度之比、面積之比與電壓之比的關系，并說出你發現什么規律？
數據處理
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由表中數據可知：①a、b導體的長度之比為2:1，電壓之比為1.94:1。
②a、c導體的面積之比為1.96:1，電壓之比為1:1.93。
③a、c導體材料不同，電阻也不同。
即：在誤差允許范圍內：La：Lb=Ua：Ub=Ra：Rb
Sa：Sb=Ua：Ub=Ra：Rb
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也就是說，誤差允許范圍內
導體電阻大小與長度成正比
導體電阻大小與面積成反比
導體電阻大小與導體的材料有關
k由導體材料決定，
與l、S無關！！！
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怎么算我的阻值？
電阻定律
注意：使用電阻定律時，需要知道通過導體的電流方向
內容：同種材料的導體，其電阻 R 與它的長度 l 成正比，與它的橫截面積 S 成反比；導體電阻還與構成它的材料有關。
其中， 是比例系數，它與導體的材料有關，是一個反映材料導電性能的物理量，稱為材料的電阻率。
導體的電阻率
單位：歐姆·米 ( Ω·m )
電阻定律:
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不同材料的電阻率是不同的
純金屬的電阻率較小
合金的電阻率較大
電阻率ρ：
幾種導體材料在20OC時的電阻率/（ ·m)
銀　 　 —— 1.6 × 10-8
銅　 　—— 1.7 × 10-8
鋁　 　 —— 2.9 × 10-8
鎢　 　 —— 5.3 × 10-8
鐵　 　 —— 1.0 × 10-7
錳銅合金 —— 4.4 × 10-7
鎳銅合金 —— 5.0 × 10-7
鎳鉻合金 —— 1.0 × 10-6
為什么標注溫度是20OC？
這可能說明了什么？
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各種材料的電阻率與溫度的關系
1.金屬的電阻率隨溫度升高而增大
2.有些半導體的電阻率隨溫度升高而減小，且溫度改變變化較大，常用于制作熱敏電阻
3.有些合金（如錳銅合金、鎳銅合金）的電阻率 幾乎不受溫度變化的影響，常用于制作標準電阻
4.當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的 電阻率突然降低到零，成為超導體
伏安特性曲線
I
U
O
A
B
U
I
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導體的伏安特性曲線：導體中的電流 I 隨導體兩端的電壓 變化的圖線
圖線的斜率
圖線的斜率
電流與電壓成正比
伏安特性曲線是直線
線性元件
電流與電壓不成正比
伏安特性曲線是曲線
非線性元件
PART 04
小試牛刀
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1.關于導體的電阻，下列說法正確的是( )
A.導體電阻與導體兩端電壓有關，加在導體兩端電壓越大，導體的電阻就越大
B.兩根長度相同的鎳鉻合金線，若忽略溫度的影響，電阻一定相等
C.相同條件下，銅導線比鐵導線的導電性能好，說明導體的電阻與材料有關
D.任何導體都對電流有阻礙作用，導體的電阻越大，它對電流的阻礙作用越小
C
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答案：C
解析：ABC.導體的電阻是導體本身的一種性質，由導體的材料、長度、橫截面積決定，有時還要考慮溫度的變化，但電阻與它兩端的電壓和通過的電流無關，故C正確，AB錯誤；
D.導體能夠導電是因為內部存在大量的能夠自由移動的電荷，但除了超導現象以外，導體都會有電阻，即導體對電流的阻礙作用，所以電阻越大，對電流阻礙作用越大，故D錯誤。
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2.（多選）關于金屬絲的電阻及其電阻率，下列說法正確的是( )
A.將金屬絲對折后擰成一股，其電阻變為原來的四分之一
B.電阻率是反映材料導電性能的物理量，與其兩端是否加電壓有關
C.把一根粗細均勻的金屬絲截成等長的三段，則每段的電阻都是原來的三分之一
D.將金屬絲均勻地拉長至原來長度的兩倍，則金屬絲的電阻率變為原來的四倍
AC
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答案：AC
解析：A.由電阻定律可得
可知，將金屬絲對折后擰成一股，電阻率不變，長度變為原來一半，橫截面積變為原來2倍，故其電阻變為原來的四分之一，A正確；
B.電阻率是反映材料導電性能的物理量，與其兩端是否加電壓無關，B錯誤；
C.把一根粗細均勻的金屬絲截成等長的三段，電阻率、橫截面積不變，則每段的電阻都是原來的三分之一，C正確；
D.電阻率與長度、橫截面積無關，故將金屬絲均勻地拉長至原來長度的兩倍，電阻率保持不變，D錯誤。
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3.某金屬導線的電阻率為ρ，電阻為R，現將它均勻拉長為原來的2倍，那么該導線的電阻率和電阻分別變為( )
A.4ρ和4R B.ρ和4R
C.16ρ和16R D.ρ和16R
B
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答案：B
解析：電阻率與金屬的長度、橫截面積無關，所以電阻率不變；電阻為
均勻拉長為原來的2倍，其材料和體積均不變，則橫截面積變為原來的 ，由于導體電阻與長度成正比，與橫截面積成反比，所以此時導體電阻變為原來的4倍
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4.現有兩電阻和是材料、厚度相同的正方形導體板，但的尺寸比的尺寸大，下列說法中正確的是( )
A.按如圖方式分別與電源串聯，若用相同恒壓電源，則
B.按如圖方式分別與電源串聯，若用相同恒壓電源，則
C.按如圖方式分別與電源串聯，若用相同恒壓電源，則
D.無論怎樣接電源，正方形導體板電阻
C
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答案：C
解析：根據題意，設 的邊長為a， 的邊長為b，厚度均為h，按如圖方式分別與電源串聯，由電阻定律有
，
可知 ，若用相同恒壓電源，則有 ，故選C。
PART 05
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①電阻定律
（1）內容：同種材料的導體，其電阻R與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導體電阻還與它的材料有關.
（2）公式： （ρ 表示材料的電阻率，與材料本身及其溫度有關，l 表示沿電流方向導體的長度，S 表示垂直于電流方向導體的橫截面積）.
（3）電阻率：電阻定律中電阻率 ρ 跟導體的材料有關，是一個反映材料導體性能的物理量，稱為材料的電阻率.在同一溫度下，ρ 越大，材料的導電性能越差.
電阻的決定式
1
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①導體的伏安特性曲線
（1）伏安特性曲線：用橫坐標表示電壓U，縱坐標表示電流I，這樣畫出的I-U圖像叫作導體的伏安特性曲線
（2）線性元件和非線性元件
①線性元件：伏安特性曲線是一條過原點的傾斜直線的電學元件.
②非線性元件：伏安特性曲線是曲線，即電流與電壓不成正比的電學元件.
U-I圖像不是導體的伏安特性曲線
2
對某一狀態，歐姆定律仍然適用
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