人教版高中物理必修三《導體的電阻》電路及其應用PPT課件下載，共53頁。
學習目標
1.體會物理概念及規律的建立過程,理解電阻的定義。(物理觀念)
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,體會物理學中控制變量的研究方法。(科學探究)
3.觀察實驗現象,對數據進行分析思考,了解電阻率的物理意義及其與溫度的關系。(科學思維)
4.設計實驗探究影響導體電阻的因素,同時學習電流表的內外接、滑動變阻器分壓及限流接法對電路的影響。(科學探究)
5.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。知道超導現象和超導體的概念,了解目前對超導材料研究的現況。(科學態度與責任)
一、電阻
1.物理意義:反映了導體對電流的阻礙作用。
2.定義:導體兩端的電壓與流過的電流的比值。
3.定義式:。
4.單位:國際單位歐姆,簡稱 歐 ,符號 Ω 。它是根據歐姆定律規定的,如果某段導體兩端的電壓是1 V,通過的電流是1 A,這段導體的電阻是1 Ω。
二、影響導體電阻的因素 導體的電阻率
1.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;導體的電阻還與構成它的材料有關。
2.關系式:。
3.電阻率:電阻率反映了材料的導電性能,與導體的材料和溫度等因素有關,電阻率越大,說明導體的導電性能越差。單位歐姆·米,符號Ω·m。
三、導體的伏安特性曲線
1.導體的伏安特性曲線:用橫坐標表示電壓U ,用縱坐標表示電流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:伏安特性曲線是一條過原點的直線,電流I與電壓U成正比,具有這種伏安特性的電學元件叫作線性元件,歐姆定律可適用,例如金屬和電解質溶液。
3.非線性元件:伏安特性曲線是曲線的電學元件,電流I與電壓U不成正比,歐姆定律不適用,例如氣態導體和半導體元件。
【知識歸納】
1.歐姆定律的“兩性”
(1)同體性:表達式中的三個物理量U、I、R對應于同一段電路或導體。
(2)同時性:三個物理量U、I、R對應于同一時刻。
一、研究影響導體電阻的因素
1.實驗探究法
如圖所示,a、b、c、d是四條不同的金屬導體。在長度、橫截面積、材料三個因素方面,分別只有一個因素不同:b與a長度不同;c與a橫截面積不同;d與a材料不同。
四段導體,每段導體兩端的電壓與它們的電阻成正比。若Ub=2Ua,lb=2la,說明Rb=2Ra,導體的電阻與長度成正比。
2.邏輯推理法
(1)分析導體的電阻與它的長度的關系
一條長度為l,電阻為R的導體,可以看成由n段長度同為l1、電阻同為R1的導體串聯而成。因l=nl1,R=nR1,所以
(2)研究導體的電阻與它的橫截面積的關系
有n條導體,它們的長度相同,橫截面積都為S1,電阻同為R1。把它們緊緊地束在一起,組成一橫截面積為S、電阻為R的導體。則
二、電阻率
1.公式各物理量的意義
(1)ρ表示材料的電阻率,與材料和溫度有關。反映了導體的導電性能,ρ越大,說明導電性能越差;ρ越小,說明導電性能越好。
(2)l表示沿電流方向導體的長度。
(3)S表示垂直于電流方向導體的橫截面積。
2.電阻率
(1)概念:電阻率是反映導體導電性能的物理量,是導體材料本身的屬性,與導體的長度、橫截面積無關。
(2)電阻率與溫度的關系
①金屬的電阻率隨溫度升高而增大(可用于制造電阻溫度計)。
②有些合金(如錳銅、鎳銅)的電阻率幾乎不受溫度變化的影響(可用來制作標準電阻)。
③當溫度降低到絕對零度附近時,某些材料的電阻率突然減小到零成為超導體。
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