1、第2节 导体的电阻第十一章电路及其应用课标定位课标定位1 1、知道电阻的定义式及其物理意义、知道电阻的定义式及其物理意义2 2、利用控制变量法探究影响导体电阻的因素；、利用控制变量法探究影响导体电阻的因素；3 3、电阻定律的理解与应用；、电阻定律的理解与应用；4 4、理解伏安特性曲线，应用、理解伏安特性曲线，应用U-IU-I斜率求电阻。斜率求电阻。素养阐释素养阐释1 1、物理观念：电阻、电阻率物理观念：电阻、电阻率2 2、科学思维：用比值法定义理解电阻的定义、科学思维：用比值法定义理解电阻的定义式，用串并联基本规律分析式，用串并联基本规律分析L L、S S对导体电阻的对导体电阻的影响，再结合不
2、同材料，推导出电阻定律。影响，再结合不同材料，推导出电阻定律。引入引入为了减少输电线上的电为了减少输电线上的电能的损耗，人们把输电线做能的损耗，人们把输电线做的粗一些，这是因为导体的的粗一些，这是因为导体的电阻与导体的长度、横截面电阻与导体的长度、横截面积有关。积有关。那么，它们之间的定量那么，它们之间的定量关系是怎样的呢？关系是怎样的呢？OIUAB导体导体A A、B B的的U U-I I图象图象选取一个导体，研究导体两端的电选取一个导体，研究导体两端的电压随导体中的电流的变化情况。如图压随导体中的电流的变化情况。如图是根据某次实验作出的关于金属导体是根据某次实验作出的关于金属导体A A和和B
3、 B得得U U-I I图象。从图中可以看出，图象。从图中可以看出，同一金属导体的同一金属导体的U U-I I图象是一条过原点图象是一条过原点的直线。这表明，同一导体，不同电的直线。这表明，同一导体，不同电流、电压怎样变化，流、电压怎样变化，电压跟电流的比电压跟电流的比值都是一个常数值都是一个常数，此结论可以写成：，此结论可以写成：IUR 一、电阻一、电阻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3 3、定义式：、定义式：4 4、单位：、单位：1 1、物理意义：、物理意义：2 2、定义：、定义：兆欧（兆欧（MM）千欧（千欧（kk）国际单位制中国际单位
4、制中 欧姆（欧姆（）反映导体对电流的阻碍作用反映导体对电流的阻碍作用IUR (R R只与导体本身性质有关，只与导体本身性质有关，与与U U、I I无关无关)310k1610M1【课堂反馈课堂反馈1】(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是()A A电荷从电场中的电荷从电场中的A A点运动到点运动到B B点，每次经过的路径不同，电场力点，每次经过的路径不同，电场力做的功可能不同做的功可能不同B B电荷从电场中的某点开始出发，运动一段路径后，又回到了该电荷从电场中的某点开始出发，运动一段路径后，又回到了该点，则电场力做功为零点，则电场力做功为零C C正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，
5、负电荷逆着正电荷沿着电场线运动，电场力对正电荷做正功，负电荷逆着电场线运动，电场力对负电荷做正功电场线运动，电场力对负电荷做正功D D电荷在电场中运动，因为有电场力对电荷做功，所以能量守恒电荷在电场中运动，因为有电场力对电荷做功，所以能量守恒定律在电场中不成立定律在电场中不成立BC二、影响导体电阻大小的因素二、影响导体电阻大小的因素电阻与电阻与长度长度有关有关移动滑片可以改变电阻移动滑片可以改变电阻灯丝越粗用起来越亮灯丝越粗用起来越亮电阻跟电阻跟横截面积横截面积有关有关电线常用铜丝制造而电线常用铜丝制造而不用铁丝不用铁丝电阻跟电阻跟材料材料有关有关实验探究实验探究a a实验目的：探究电阻与导体
6、材料、横截面积、长度的关系实验目的：探究电阻与导体材料、横截面积、长度的关系b b实验实验器材器材：c c实验方法：实验方法：控制变量法，长度不同；横截面积不同，材料不同。控制变量法，长度不同；横截面积不同，材料不同。实验视频：研究导体的电阻长度、横截面积的关系实验视频：研究导体的电阻长度、横截面积的关系结论：导体的电阻跟导体的结论：导体的电阻跟导体的长度成正比长度成正比，跟导体的，跟导体的横截横截面积成反比面积成反比，还跟，还跟材料材料有关有关。三、导体的电阻率三、导体的电阻率 L L、S S:看电流方向看电流方向 是比例常数，它与导体的材料有关，称为材料的是比例常数，它与导体的材料有关，称
7、为材料的电阻率电阻率。反映反映材料材料对电流的阻碍对电流的阻碍本领本领（反映材料的导电性能）（反映材料的导电性能）1.1.电阻定律：电阻定律：同种材料的导体同种材料的导体,其电阻其电阻R R与它的长度与它的长度L L成正比，与它的成正比，与它的横截面积横截面积S S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。2.2.表达式表达式:SlRa ah hR R1 1x x电流方向电流方向3.3.两个公式的区别：两个公式的区别：SlRIUR 是决定式，是决定式，R R与与l l成正比成正比、与与S S成反比成反比是定义式，是定义式，R R与与U U、I I无关无关单位：
8、欧单位：欧米（米（mm）4.4.电阻率电阻率 表达式：表达式：lRS探究：探究：温度对电阻率的影响温度对电阻率的影响加热灯丝，发现灯泡变暗，说明温度升高，灯丝的电阻率变大了。加热灯丝，发现灯泡变暗，说明温度升高，灯丝的电阻率变大了。(m)020100银银1.481081.61082.07108铜铜1.431081.71082.07108铝铝2.671082.91083.80108钨钨4.851085.31087.10108铁铁8.91081010814.4108锰铜合锰铜合441084410844108镍铜合镍铜合501085010850108电阻率与温度关系电阻率与温度关系:1.1.金属的电
9、阻率随金属的电阻率随温度的升高温度的升高而而增加。增加。合金的电阻率比纯金属大合金的电阻率比纯金属大.2.2.有些合金如：锰铜合金和镍铜合金的电阻率不受温度的影响有些合金如：锰铜合金和镍铜合金的电阻率不受温度的影响【课堂检测课堂检测2】根据电阻定律，电阻率根据电阻定律，电阻率 对于温度一定的某对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率种金属来说，它的电阻率 ()()A A、跟导线的电阻成正比、跟导线的电阻成正比 B B、跟导线的横截面积成正比、跟导线的横截面积成正比C C、跟导线的长度成反比、跟导线的长度成反比 D D、所用金属材料的本身特性决定、所用金属材料的本身特性决定D DLRS 答：不对答
10、：不对电阻率电阻率反映反映导体材料导体材料导电性能的优劣，电阻率大，不一定电阻大，导电性能的优劣，电阻率大，不一定电阻大，由电阻定律，电阻还与由电阻定律，电阻还与 l l 和和S S有关有关.1.1.有人说电阻是导体阻碍电流的性质，电阻率是由导体材料的性质决有人说电阻是导体阻碍电流的性质，电阻率是由导体材料的性质决定的，所以电阻率越大，则电阻越大，对吗定的，所以电阻率越大，则电阻越大，对吗?为什么为什么?思考与讨论思考与讨论电阻电阻反映反映导体导体对电流阻碍作用大小的性质对电流阻碍作用大小的性质 2.2.一白炽灯泡铭牌显示一白炽灯泡铭牌显示“220V,100W”220V,100W”，由计算得出
11、灯泡灯丝电阻，由计算得出灯泡灯丝电阻R R=484=484，该阻值是工作时的电阻值，该阻值是工作时的电阻值，还是不工作时的电阻值，两者一样吗还是不工作时的电阻值，两者一样吗?为什么为什么?不一样，不一样，100W100W是额定功率，是灯泡正常工作时的功率，所以是额定功率，是灯泡正常工作时的功率，所以484484 是工是工作时的电阻；当灯泡不工作时，由于温度低，电阻比正常工作时的电作时的电阻；当灯泡不工作时，由于温度低，电阻比正常工作时的电阻小，所以小于阻小，所以小于484484。超导现象和超导体：超导现象和超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减当温度降低到绝对零度附近时，某
12、些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象超导现象.能够发生超导现象的物质称为能够发生超导现象的物质称为超导体超导体超导材料的应用：超导材料的应用：超导输电、超导电动机、超导电磁铁、超级计算机等超导输电、超导电动机、超导电磁铁、超级计算机等超导磁悬浮超导磁悬浮高温超导变压器高温超导变压器四、伏安特性曲线（拓展）四、伏安特性曲线（拓展）在实际应用中，常用横坐标表示电压在实际应用中，常用横坐标表示电压U U，纵坐标表示电流，纵坐标表示电流I I，这样，这样画出画出I IU U图像叫导体的伏安特
13、性曲线。图像叫导体的伏安特性曲线。线性元件：线性元件：某些导体具有这种伏安特性，在温度没有显著变某些导体具有这种伏安特性，在温度没有显著变化时，电阻不变，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线。化时，电阻不变，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线。非线性元件：非线性元件：在测绘出的伏安特性曲线中，电流与电压不成正比。在测绘出的伏安特性曲线中，电流与电压不成正比。线性元件线性元件图线形状图线形状 R R1 1RR2 2R R1 1RR2 2非线性元非线性元件图线形件图线形状状1 1.图线上某点的斜率倒数图线上某点的斜率倒数不等于电阻即不等于电阻即2 2.R.R随随I I的增大而减小的增大而减小1
14、1.图线上某点的斜率不等图线上某点的斜率不等于电阻即于电阻即k kR R2 2.R.R随随I I的增大而减小的增大而减小Rk1【课堂反馈课堂反馈3】如图所示的如图所示的I-UI-U图象所对应的两个导体：图象所对应的两个导体：（1 1）电阻之比）电阻之比R R1 1：R R2 2=_.=_.（2 2）若两导体中的电流相等（不为零）时，）若两导体中的电流相等（不为零）时，电压之比电压之比U1：U2=_.=_.（3 3）若两个导体两端的电压相等（不为零）时，电流强度之比）若两个导体两端的电压相等（不为零）时，电流强度之比I1：I2=_.=_.（4 4）画出这两个导体的）画出这两个导体的U-IU-I图
15、象，图象的斜率与图象，图象的斜率与_相等相等.3：13：11：3R0151051012U/mVI/mA课堂小结课堂小结一、电阻一、电阻单位：欧姆。简称欧。符号：单位：欧姆。简称欧。符号：二、二、影响导体电阻大小的因素影响导体电阻大小的因素三、导体的电阻率三、导体的电阻率四、伏安特性曲线四、伏安特性曲线【课堂检测课堂检测1】电路中有一段金属丝长为电路中有一段金属丝长为 L，电阻为，电阻为 R，要使电阻，要使电阻变为变为 4R，下列可行的方法是，下列可行的方法是 ()A、将金属丝拉长至、将金属丝拉长至 2L B、将金属丝拉长至、将金属丝拉长至 4LC、将金属丝对折后拧成一股、将金属丝对折后拧成一股
16、 D、将金属丝两端的电压提高到原来的、将金属丝两端的电压提高到原来的 4 倍倍A【课堂检测课堂检测2】关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是关于电阻和电阻率，下列说法中正确的是 ()A、把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率、把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半均变为原来的一半B、由、由 可知，可知，与与R、S成正比，成正比，与与 l 成反比成反比C、材料的电阻率随温度的升高而增大、材料的电阻率随温度的升高而增大D、对某一确定的导体当温度升高时，发现它电阻增大，说明该导、对某一确定的导体当温度升高时，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大体材料的电阻率随温度的升高而增大DRSL【课堂检测课堂检测3】如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P P、Q Q为电极，设为电极，设a a1 1 m m，b b0.2 m0.2 m，c c0.1 m0.1 m，当里面注满某电解液，且，当里面注满某电解液，且P P、Q Q加上电压后，其加上电压后，其UIUI图线如图乙所示当图线如图乙所示当U U10 V10 V时，求电解液的电阻率时，求电解液的电阻率 是多少？是多少？
