2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第11章电路及其应用11.2导体的电阻(2)课件

第2节　导体的电阻\n知识点一　导体的电阻[观图助学](1)鸟儿落在110kV的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露导线,但鸟儿仍然安然无恙,这是为什么？\n(2)电流、电压、电阻是电学的三大基础物理量,它们之间存在着联系吗？\n1.电阻电压电流\n2.欧姆定律正比反比\n×√√\n[观图助学]上图所示,是电子产品里用到的各式各样的电阻,它们的阻值各不相同.试猜想：影响电阻的阻值的因素有哪些呢？我们如何探究影响电阻的因素呢？知识点二　影响导体电阻的因素\n1.导体电阻与其影响因素的定性关系移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻,这说明导体电阻跟它的________有关；同是220V的灯泡,灯丝越粗用起来越亮,说明导体电阻跟它的横截面积有关；电线常用铜丝制造而不用铁丝,说明导体电阻跟它的材料有关.2.探究思路为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关,我们采用____________法进行实验探究.长度控制变量\n3.探究方案(1)________探究；(2)____________探究.4.电阻定律实验逻辑推理长度l横截面积S材料\n[思考判断](1)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定.()(2)材料相同的两段导体,长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大.()(3)一根阻值为R的均匀电阻线,均匀拉长,电阻增大.()××√\n[观图助学]如图所示,这是一种测温度的仪器,叫作电阻温度计.那么,你知道它是通过什么物理原理来测温度的吗？知识点三　导体的电阻率\n1.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：欧姆·米,符号为Ω·m.3.影响电阻率的两个因素：材料和温度.导电无关\n[思考判断](1)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体导电性能越差.()(2)把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都不变.()(3)温度变化导致金属电阻变化的原因是金属的电阻率随温度变化.()√√√\n[观察探究]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.核心要点对导体的电阻、欧姆定律及伏安特性曲线的理解和应用U/V02.04.06.08.0导体AI/A00.200.420.600.78导体BI/A00.130.260.400.54\n(2)对导体A(或导体B)来说,电流与它两端的电压有什么关系？U与I的比值怎样？(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？(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的数据在如图所示的坐标系中描点,并作出U－I图线.\n答案(1)U－I图线如图所示(2)对导体A(或导体B),电流与它两端的电压成正比,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.(3)电压相同时,B的电流小,说明B对电流的阻碍作用大.\n\n3.I－U图像与U－I图像的区别(图线为直线时)(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R2＜R1,图乙中R2＞R1.\n[试题案例]思路点拨(1)导体的电阻不随导体两端电压的变化而变化.(2)理清导体两端原来的电压与后来的电压之间的数量关系.\n答案2.0A\n\n[例2](多选)如图所示,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2V时,电阻为0.5ΩD.导体两端电压为2V时,电阻为1Ω答案AD\n\n[针对训练1](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答案BC\n[针对训练2](多选)如图所示是某导体的I－U图线,图中α＝45°.下列说法正确的是()\n答案ABD\n[观察探究]如图所示,将不同导线接入A、B两点间进行测量.核心要点探究导体电阻的影响因素及电阻定律\n(1)相同材料、相同横截面积,电阻与长度的关系？(2)相同材料、相同长度,电阻与横截面积的关系？(3)相同长度、相同横截面积的不同材料电阻相同吗？答案(1)电阻与长度成正比.(2)电阻与横截面积成反比.(3)不同.\n[探究归纳]1.电阻定律\n\n[试题案例][例3]如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc.当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为()\n答案A\n\n[针对训练3]欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律.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\n[观察探究]观察表中数据核心要点对电阻率的理解材料ρ/(Ω·m)材料ρ/(Ω·m)银1.6×10－8铁1.0×10－7铜1.7×10－8锰铜合金4.4×10－7铝2.9×10－8镍铜合金5.0×10－7钨5.3×10－8镍铬合金1.0×10－6\n(1)回答什么样的金属电阻率大？什么样的金属电阻率小？(2)在电路中导线一般用什么材料制作？答案(1)合金的电阻率大,纯净金属的电阻率小.(2)在电路中的导线一般用电阻率小且造价低的铝或铜制作.\n[探究归纳]1.电阻率是反映导体材料导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状、大小无关.2.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.(4)许多导体在温度特别低时电阻率可以降到零,这个现象叫作超导现象.\n[试题案例][例4]关于金属的电阻率,下列说法正确的是()A.纯金属的电阻率小,合金的电阻率较大,绝缘体的电阻率最大B.纯金属的电阻率随温度的升高而减小,绝缘体的电阻率随温度的升高而增大C.合金的电阻率随温度的升高而减小D.电阻率的大小只随温度的变化而变化,与材料无关\n解析由不同种类金属的电阻特点知A正确；纯金属的电阻率随温度的升高而增大,而合金的电阻率随温度的升高增加量很小或不变,B、C错误；电阻率除与温度有关外,还与材料有关,D错误.答案A\n方法总结(1)由于电阻率ρ随温度变化而变化,因此导体的电阻随温度变化而变化.(2)关于用电器的电阻①问题涉及金属电阻率时,必须考虑用电器电阻值随温度的变化.②不考虑温度变化对用电器电阻值的影响时,可作为定值电阻来处理.③用电器实际电压的变化量相对额定电压来说较大,需要考虑用电器电阻随温度的变化；若较小,则可以认为电阻不变.\n[针对训练4]关于导体的电阻及电阻率的说法中,正确的是()\n解析导体的电阻率由材料本身性质决定,并随温度变化而变化,导体的电阻与长度、横截面积有关,与导体两端电压及导体中电流大小无关,A、B、C错误；电阻率反映材料的导电性能,电阻率常与温度有关,存在超导现象,D正确.答案D\n[要点归纳]1.用电压表和电流表测量电压和电流时,根据其分度值的不同进行估读.2.估读方法(1)十分估读：量程为0～3V的电压表和量程为0～3A的电流表,读数方法相同,此量程下的分度值分别是0.1V和0.1A,读数时要估读到分度值的十分之一,也就是读到0.01V或0.01A.如果以伏特或安培为单位,则估读到小数点后面两位.核心要点电压表　电流表的读数\n(2)五分估读：量程为0～15V的电压表,其分度值为0.5V,读数时要估读到分度值的五分之一,也就是读到0.1V.如果以伏特为单位,小数点后面只有一位.(3)二分估读：量程为0～0.6A的电流表,其分度值为0.02A,读数时要估读到分度值的二分之一,这时要求“半格估读”,读到最小刻度的一半0.01A,靠近左边刻度线读左边刻度线对应的值、靠近右边刻度线读右边刻度线对应的值、靠近中间读半刻度线对应的值.最后读数如果以安培为单位,小数点后面有两位数.\n[试题案例][例5]如图是学生实验用的两个量程的电流表的刻度盘,当用“－”和“0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是________A,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针的示数为________A；当使用“－”和“3”两个接线柱时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针的示数为________A.\n解析0～0.6A量程的分度值是0.02A,用二分估读法估读到分度值的二分之一,也就是读到0.01A,所以图中示数为0.48A；0～3A量程分度值是0.1A,用十分估读法估读到分度值的十分之一,也就是读到0.01A,所以示数是2.40A.答案0.60.020.480.12.40