高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻多媒体教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 导体的电阻多媒体教学ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了导体的电阻，知识点一电阻，答案控制变量法，长度l，横截面积S，电阻率，电阻温度计，标准电阻，超导现象，探究一电阻等内容，欢迎下载使用。
答案:导体的电阻大小等于导体两端的电压跟导体中的电流之比,它是由比值定义法定义的.
1.某次实验进行数据处理时得到的金属导体A、B的U-I图像如图所示.
(1)通过对比分析两图线,分析导体的电阻是如何定义的.
(2)写出电阻的定义式,并分析电阻的大小是否由电压和电流的大小共同决定.
2.物理意义:电阻R的值反映了导体对电流的 作用.
知识点二　影响导体电阻的因素
1.如图所示的滑动变阻器,它有四个接线柱A、B、C、D,为什么滑动滑片P可以改变滑动变阻器接入电路的阻值呢?这说明了什么?
答案:当滑片P滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻丝长度发生变化,滑动变阻器接入电路的阻值随之发生变化.这说明导体的电阻可能与导体的长度有关.
2.观察下面两个在相同电压下亮度不同的灯泡,其灯丝有何不同?这个现象说明了什么?
答案:题图中发光较亮的灯泡的灯丝较粗,灯丝横截面积较大.在相同电压下,发光较亮的灯泡中的电流大,灯泡的电阻小,说明导体的电阻可能与导体的横截面积有关.
3.连接电路的导线常用铜丝而不用铁丝,这是因为相同条件下,铜丝的电阻小.据此猜测导体的电阻可能与什么因素有关?
答案:导体的电阻可能跟构成它的材料有关.
4.你认为研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系时要用到什么科学方法?
知识点三　导体的电阻率
1.电阻定律.(1)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的 成正比,与它的 成反比;导体电阻还与构成它的 有关.(2)公式:R= .
知识点四　伏安特性曲线
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,也可以用列表法,还可以用图像法.根据下面两个图像分析讨论:(1)甲、乙两图中图线斜率的意义是什么?哪个图像表示伏安特性曲线?
答案:甲图中的斜率表示电阻,乙图中的斜率表示电阻的倒数;乙图表示伏安特性曲线.
(2)丙、丁两图表示的元件是线性元件还是非线性元件?
答案:丙图对应的元件,电流与电压成正比,该元件为线性元件;丁图对应的元件,电流与电压不成正比,该元件为非线性元件.
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,测得的实验数据如下表所示.
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图像.
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?
答案: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,但二者的比值不相等.
3.对导体A、B,在电压U相同时,通过哪个电阻的电流小?哪个电阻对电流的阻碍作用大?
答案:电压相同时,通过导体B的电流小,B对电流的阻碍作用大.
4.通过数据分析,你能得出什么结论?
答案:导体的电阻与导体两端是否加电压、导体中是否有电流无关.
I-U图像(伏安特性曲线)与U-I图像的比较.(1)坐标轴表示的物理量: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)图线的倾斜程度反映电阻的大小.图甲中R2R3.
【典例1】(多选)右图是某导体的I-U图像,下列说法正确的是(　　)
A.通过该导体的电流与其两端的电压成正比B.此导体的电阻R不变C.此导体电阻R=0.5 ΩD.在该导体的两端加6 V的电压时,每秒通过导体横截面的电荷量是3 C
探究二　影响导体电阻的因素
实验:研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系.1.实验电路.如图所示,A、B、C、D是四条不同的金属导体.其中A与B长度不同,横截面积、材料相同;A与C横截面积不同,长度、材料相同;A与D材料不同,长度、横截面积相同.
2.实验原理.A、B、C、D串联,通过它们的电流相同,电压与导体的电阻成 ,因此电阻之比就转化为相应的电压之比.
3.进行实验.(1)按照电路图连接实物图,将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处.(2)闭合开关S,用电压表分别测量A、B、C、D两端的电压,记录在表格内.
(3)改变滑动变阻器滑片的位置,得到多组实验数据.
4.分析数据.(1)比较A和B的电压:在 的条件下,导体的电阻与导体长度成正比.(2)比较A和C的电压:在 的条件下,导体的电阻与横截面积成反比.(3)比较A和D的电压:在 的条件下,材料不同,导体的电阻不同.
5.实验结论.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;导体电阻还与构成它的材料有关.写成公式是 .
导体材料、横截面积相同
6.如图所示,在一长方体导体中分别沿下图所示的方向通入电流,各物理量已在图中标出,该导体由电阻率为ρ的材料制成.试计算导体中的电流分别为I1和I2时该导体的电阻.
【典例2】在做研究影响导体电阻的因素实验时,每次需从下表中挑选两根合适的导线,测出通过它们的电流大小,然后进行比较,最后得出结论.
(1)为了研究电阻与导体材料的关系,应选用的两根导线是　　　　; (2)为了研究电阻与导体的长度的关系,应选用的两根导线是　　　　; (3)为了研究电阻与导体横截面积的关系,应选用的两根导线是　　　　; (4)本实验所采用的方法是　　　　　　. 
解析:研究影响导体电阻的因素时应用控制变量法.(1)研究电阻与导体材料的关系,应该选长度和横截面积都相同的两根导线,即选C、F;(2)研究电阻与导体长度的关系,应该选材料和横截面积都相同的两根导线,即选C、G;(3)研究电阻与导体横截面积的关系,应该选长度和材料都相同的两根导线,即选A、D.
答案:(1)C、F　(2)C、G　(3)A、D　(4)控制变量法
【典例3】两根完全相同的金属导体,如果把其中的一根均匀拉长到原来的4倍,把另一根导线对折绞合起来,则它们的电阻之比为多少?
表格里是几种导体材料在20 ℃时的电阻率.
1.和同学讨论交流,你能从表中数据得到什么信息?
答案:纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大.
2.表格在列出几种材料的电阻率时,标注了温度是20 ℃,这可能说明了什么?请设计实验验证自己的猜测.
【典例4】(多选)关于材料的电阻率,下列说法正确的是(　　)A.电阻率是反映材料导电性能的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大B.金属的电阻率随温度的升高而增大C.20 ℃时,银的电阻率比锰铜合金的电阻率小D.金属丝的长度拉长为原来的两倍,电阻率变为原来的两倍
解析:电阻率大表明导体材料的导电性能差,不能表明导体对电流的阻碍作用一定大,因为电阻才是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,而电阻除跟电阻率有关外,还跟导体的长度、横截面积有关,选项A错误;金属材料的电阻率随温度升高而增大,选项B正确;20 ℃时,锰铜合金的电阻率比银的电阻率大,选项C正确;电阻率是材料本身的一种电学特性,与导体的长度、横截面积无关,选项D错误.
2.有四个金属导体甲、乙、丙、丁,它们的U-I图像如图所示,电阻最大的导体是(　　)
A.甲　　 　　B.乙　　 　　C.丙　　 　　D.丁
3.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.电流沿下列各图所示方向流过该金属电阻,电阻的阻值最小的是(　　)
4.一只白炽灯泡,正常发光时的电阻为121 Ω,当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻(　　)A.大于121 Ω　　　　B.小于121 ΩC.等于121 Ω D.无法判断
5.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