2.6导体的电阻课件(人教版选修3-1)(精)

1．6×10－8 1．7×10－8 2．9×10－8 5．3×10－8 1．0×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
2．07×10－8 2．07×10－8 3．80×10－8 7．10×10－8 1．44×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
人教版高中物理选修3-1 -2-6导体的电阻(共24张PPT)课件PPT部编 版课件 统编版 课件优 质课课 件免费 课件PPT
滑动变阻器
C
C
P
D
A
B
A
D P
B
滑动变阻器的结构如图所示，A、B是绕在 绝缘桶上的两个端点，C、D是金属杆的两个端 点。电阻丝上能够与滑片P接触的地方，绝缘漆 已被刮去，使滑片P能把金属杆与电阻丝连接起 来。把A和C接线柱接入电路中，当滑片P由B向 A移动时，接入电路的电阻将由大变小。这是为 什么?你是否可以设计出另外几种连接方案，使 滑片P移动时，接入电路的电阻由大变小?
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三、电阻率
1.意义:反映材料导电性能好坏的物理量.
2.定义式： RS 由材料和温度决定,
l
与l、S无关!!!
3.单位:欧·米( m ) 4.电阻率与温度关系
5.区别：导体的电阻和材料的电阻率
三、电阻率
1.意义:反映材料导电性能好坏的物理量.
2.定义式： RS
l 3.单位:欧·米( m )
4.电阻率属： t
电阻温度计
电阻率 与温度 的关系
半导体：t
热敏电阻 光敏电阻
半导体的导电性能具有可控性
合金： 有些几乎不随t变化 标准电阻

多种方法测电阻
方法一：伏安法
1.电路图： 2.原理：RX=U/I
3.适用条件： 4.误差分析：
方法二：伏伏法1
． Rx
V2
．
．v1
．Rx
．
v1
．．
对一些特殊电阻，如电流表或电压表内 阻的测量，要充分利用其“自报电流或 自报电压”的功能。
． ． V2
v V1
2
．． ．．
Rx

U1 U2
RV 2
．A1
． ． A1
．
A2
．． ．．
Rx

I 2 RA2 I1
存在系统误差
Rx

I2RA2 I1 I2
没有系统误差
RA1

I2RA2 I1
没有系统误差
条件：已知电流表A2的内阻,将A2看成一个电压表使用．
方法三：安安法2
1.电路图：
2.原理：
3.适用条件： 4.误差分析：
方法四：等效替代法
1.电路图：
2.原理：
3.适用条件： 4.误差分析：
Rg A
1
R1
1
S2 A2
2
R2
R3 3V S1
方法五：电桥法测电阻
1.电路图：
2.原理： RX∶R=L1∶L2
3.误差分析：
Rx
R
G
R0
方法六：半偏法
电流表半偏法
1.原理：如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路．实 验时，先断开开关S2，闭合开关S1，调节R1使电流表指针 满偏．然后保持R1不变，闭合开关S2，调节Ｒ2，使电流 表的指针处于半偏状态，则电流表的内阻Rg=Ｒ2．
v
v
RX

r是比例常数，与导体的材料有关，是一个反映材料导
电性能的物理量，称为材料的电阻率（单位： Ω•m）
a
b
★电阻率 1、物理意义：反映了材料导电性能的好坏．电 阻率越小，导电性能越好．
2、公式：
S r = R ( m) L
3、决定因素：材料特性和温度．大多数金属材 料的电阻率随温度升高而增大． 电阻率的意义： ——用某种材料制成长1m，横截面积为1m2的 导体的电阻值。 注意“电阻率与电阻的区别”
第二章：恒定电流
§2.6
电阻定律
导
1、知道电阻与哪些因素有关，能够探究电阻与各因 素的关系； 2、掌握导体的电阻公式，并能进行有关计算； 3、理解电阻率的概念
思
导体的电阻
1.电阻定律：同种材料的导体，其 R 与它的长度 l 成
正比 ，与它的横截面积 S 成 反比，还跟导体的材料 有关。 l 2．公式：R＝ ρS 。公式中比例系数 ρ 是反映材料导电
l l l
……
l
l
l
长度(L)
l 电阻(R) r
2l 2r
3l … 3r …
nl nr
R ∝L
结论：电阻与导体的长度成正比。
◆.导体电阻与长度与截面积关系的理论探究
将n根长L截面积为s的均匀导体并在一起， 截面积为S，则S=ns，电阻相当于n个电阻并联。
r
截 面 积 电 阻
s 2s 3s … ns
1．7×10－8
2．9×10－8 5．3×10－8 1．0×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
2．07×10－8
3．80×10－8 7．10×10－8 1．44×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7

S
是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物
理量，称为材料的电阻率。
三、电阻率
1、物理意义：反映材料导电性能的物理量
2、单位：欧姆·米 Ω·m
3、纯金属的电阻率小，合金的电阻率大 4、金属的电阻率随温度的升高而增大
锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小， 利用它们的这种性 质，常用来制作标准电阻。
二、理论探究决定导体电阻的因素
1.同种材料,S一定,电阻R与L成正比
长度——电阻串联
2.同种材料,L一定,电阻与S成反比
横截面积——电阻并联 3.不同种材料,R不同
三、电阻定律
1.内容：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;导体电阻与构成它的材料有关。
2.公式:
R l
复习提问
1、在欧姆定律的变形式R=U/I中，能说明电阻与电压成正比 ，与电流成反比吗? 不能。R=U/I是电阻的计算式。 2、初中学过电阻的大小跟哪些因素有关吗？ 长度，横截面积，材料，温度等有关。
一、探究电阻大小与与与L、S、材料的关系
1、实验目的：探究导体的电阻R与导体的长度l、横截面积S、材料 之间的关系
第二章·恒定电流
第6节 导体的电阻
人民教育出版社 选修3-1
学习目标: 1、理解电阻定律，能利用电阻定律进行有关的分析和计算。 2、理解电阻率的意义，并了解电阻律与材料，温度等因素有关。 3、能根据实验的要求设计电路，能够连接电路并进行必要的测量。
请仔细观察两只灯泡,说出它们灯丝有什么不同?
滑动变阻器是通过改变什么改变电阻的？ 通过改变接入电路的电阻丝的长度改变电阻的大小。
按课本图连接实验，a、b、c 、d是四条不同的金属导体， 在长度，横截面积、材料三个 因素方面，b、c、d跟a相比 ，分别只有一个因素不同，b 、a长度不同，c、a横截面积 不同，d、a材料不同。

。
14
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知识梳理
重难聚焦
典例透析
(3)实验步骤
①取一段新的金属丝紧密绕制在铅笔上,用毫米刻度尺测出它的
宽度,除以圈数,求出金属丝的直径。或者用螺旋测微器直接测量。
②按如图所示的电路图连接实验电路。 ③用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。 ④把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位
R= U
I
R=������
l S
系
定义式
决定式
区别
提供了一种测 R 的方法:只要 提供了一种测导体的 ρ 的方法:只
测出 U、I 就可求出 R
要测出 R、l、S 就可求出 ρ
适用于纯电阻元件
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
9
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典例透析
两个公 式区别联系
R=
压表的读数方法。
②会用伏安法测电阻,并能测定金属的电阻率。
(2)实验原理
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典例透析
把金属丝接入如图所示的电路中,用电压表测金属丝两端的电
压,用电流表测金属丝中的电流,根据
Rx=
������ ������
计算金属丝的电阻������������,
然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度������,
U I
R=������
l S
联系
R=������ l 是对������ = U 的进一步说明
S
I
, 即导体的电阻与������和������无关,
而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积
续表
10

⑵请画出测量电阻的电路图
2、设计探究导线电阻R与长度L的定量关系的实验方案： ⑴你打算怎样选取不同长度的导线？ ⑵为了快速找出R与L的定量关系，你在测量不同长度导线的
电阻时，准备保持哪个电学量不变？为什么？怎样操作？
⑶怎样处理实验数据？
保持电流不变，探究U与L的关系
①同种材料，S一定，改变 L（6次），测R（伏安法）
请大家回忆初中已学过的知识：
问
1、影响导体电阻的因素有哪些？
题
长度，粗细，材料
的 2.这些因素怎么影响电阻大小的？
提 出
导线长度L越大，则电阻R越大
导线横截面积S越大，则电阻R越小
材料不同，电阻R也会不同
第六节 导体的电阻
猜想（讨论）：
电阻R与导线长度L间的定量关系可能会是怎样的？
RL
电阻R与导线横截面积S间的定量关系可能会是怎样的？
②数据处理找R与L的定量关系
计算法
作图法（画R—S-1） R
S-1
动手实验，注意边操作边记录数据，注意时效。
实验结论:
同种材料，S一定，电阻R与L成正比 R ∝L 同种材料，L一定，电阻与S成反比 R 1
S
综上所述，有： R L S
这样的关系具有普遍意义么？
理论探究
1.导体的电阻R与长度L的关系
R 1 S
实验探究：
一、实验方法的讨论
实验方法--------控制变量法 1.同种材料，S一定，探究电阻R与L的关系 2.同种材料，L一定，探究电阻R与S的关系 3.不同材料，S、L一定，探究R与材料的关系
二、设计实验方案 1、（讨论）设计测量电阻R的实验方案：
⑴你打算用哪些仪表测电阻
电流表、电压表

Ra<Rb
2.若1/4圆形金属片电阻为R0,则(a)为两R0并联, Ra = R0/2;(b)为两电阻串联, Rb =2R0,
Ra:Rb=1:4
6、如图示,两个截面积不同长度相等的均匀铜棒接 在电路中,两端电压为U,则(ABCD )
A.通过两棒的电流强度相等
B. 两棒的自由电子定向移动的平均速率不同
电流方向
R1
a
h
R l a
S ah h
R2
b
h
R1 = R2
由此可知导体的电阻与表面积无关,只与导体的厚度有关. 这样在制造电路元件时,可以将其表面积做得很小,而不增大电 阻,只要保证厚度不变即可,有利于电路元件的微型化.
区别：导体的电阻和材料的电阻率
• 电阻反映导体对电流阻碍作用大小 的性质，电阻大的导体对电流的阻 碍作用大． • 电阻率反映材料导电性能好坏的性 质，电阻率小的材料导电性能好．
（二）理论推导 1.导体的电阻R与长度L的关系
讨论： （从串并联知识去考虑）
L1、R1
L1、R1
L1、R1
L1、R1
R nR1 L nL1
R1 L1 RL
RL
2.导体的电阻R与横截面积S的关系
R0 S0
1
2
3
n
nS0
R=R0/n
R R0 n
S nS 0
R0 S R S0
R 1 S
思考与讨论
第
二 章
新课标高中物理选修3-1
恒 定 电 流
一、影响导体电阻的因素
(一)大胆猜想
问题1:导体的电阻R到底由哪些因素决定呢?
跟 长 度 l 有 关
跟 横 截 面 积
S 有 关

第二章 恒定电流
课时6 导体的电阻
课
课
堂
后
作
作
பைடு நூலகம்
业
业
课堂基作础业训45练分钟
限时：45分钟 总分：100分
一、选择题(8×5′，共 40 分)
1．一根粗细均匀的电阻丝，阻值为 R，要使它的阻值变为
16R，应均匀地把它拉长至原来的( )
A．2 倍
B．4 倍
C．8 倍
D．16 倍
解析：由 R＝ρSl 可知要使 R′＝16R，应使 l′＝4l，此时 S′＝S4.
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的 问题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知 识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
由 RAB＝RCD＝R，可得 ρAB∶ρCD＝1∶4.
答案：1∶4
11．在一根长 l＝5 m，横截面积 S＝3.5×10－4m2 的铜质导 线两端加 2.5×10－3V 的电压．已知铜的电阻率 ρ＝1.75×10－ 8Ω·m.试求：
(1)导线中的电流多大？ (2)每秒通过导线某一横截面的电子数为多少？
将其中的两个对立面接入电路中时，最大的电阻为 R，则最小
的电阻是( )
c2R A. a2
a2R C. bc
c2R B. ab D．R
图2
解析：电阻最大时，应按横截面积为 bc 的两个面，此时 R
＝ρbac ①，电阻最小时，应接横截面积为 ab 的两个面，此时

•
联系
• 3.电阻率与电阻的区别与联系
物理量 比较内容 物理意义 电阻率 ρ 电阻率是反映材料导 电性能的物理量 由导体的材料和温度 决定，它与导体的长 度和导体的横截面积 无关，电阻率是“材 料”的电阻率 欧· 米(Ω·m) 电阻 R 电阻是反映导体对电流 的阻碍性能的物理量 由导体的材料、长度、 横截面积共同来决定， 一般地说，不同的导体 有不同的电阻，电阻是 “导体”的电阻 欧(Ω) l R＝ρS
•
• (河南省实验中学2013～2014学年高二上学 期期中)如图所示，R1和R2是材料相同、厚 度相同、表面均为正方形的导体，R1边长为 2L，R2边长为L，若R1的阻值为8Ω，则R2的 阻值为( )
• A．4ΩB．8Ω • C．16ΩD．64Ω • 答案：B
•
l 解析：设导体材料厚度为 h，根据电阻定律 R＝ρS得 R1＝ 2L ρ L ρ ρ ＝h＝8Ω，R2＝ρhL＝h＝8Ω，B 正确。 h×2L
•
U l 2．R＝ I 与 R＝ρS的区别与联系
两个公式 区别联系 U R＝ I 是电阻的定义式，其电阻 并不随电压、电流的变化 而变化，只是可由该式算 出线路中的电阻 区别 l R＝ρS 是电阻的决定式，其电 阻的大小由导体的材 料、横截面积、长度共 同决定 提供了一种测导体的 ρ 提供了一种测 R 的方法： 的方法：只要测出 R、l、 只要测出 U、 I 就可求出 R S 就可求出 ρ 适用于粗细均匀的金属 适用于纯电阻元件 导体或浓度均匀的电解 液、等离子体 l U R＝ρS是对 R＝ I 的进一步的说明， 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。
决定因素
单位 关系
•
• [特别提醒]各种材料的电阻率一般都随温度的 变化而变化。 • (1)金属的电阻率随温度的升高而增大。 • (2)半导体(热敏电阻)的电阻率随温度的升高 而减小。