人教版高中物理必修三《導(dǎo)體的電阻》電路及其應(yīng)用PPT課件下載，共53頁。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.體會(huì)物理概念及規(guī)律的建立過程,理解電阻的定義。(物理觀念)
2.通過實(shí)驗(yàn)探究,了解金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長(zhǎng)度和橫截面積的定量關(guān)系,體會(huì)物理學(xué)中控制變量的研究方法。(科學(xué)探究)
3.觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析思考,了解電阻率的物理意義及其與溫度的關(guān)系。(科學(xué)思維)
4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響導(dǎo)體電阻的因素,同時(shí)學(xué)習(xí)電流表的內(nèi)外接、滑動(dòng)變阻器分壓及限流接法對(duì)電路的影響。(科學(xué)探究)
5.能由伏安特性曲線分析不同導(dǎo)體的導(dǎo)電性能的區(qū)別,體會(huì)電阻率在科技、生活中的應(yīng)用。知道超導(dǎo)現(xiàn)象和超導(dǎo)體的概念,了解目前對(duì)超導(dǎo)材料研究的現(xiàn)況。(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)
一、電阻
1.物理意義:反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。
2.定義:導(dǎo)體兩端的電壓與流過的電流的比值。
3.定義式:。
4.單位:國(guó)際單位歐姆,簡(jiǎn)稱 歐 ,符號(hào) Ω 。它是根據(jù)歐姆定律規(guī)定的,如果某段導(dǎo)體兩端的電壓是1 V,通過的電流是1 A,這段導(dǎo)體的電阻是1 Ω。
二、影響導(dǎo)體電阻的因素 導(dǎo)體的電阻率
1.同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長(zhǎng)度l成正比,與它的橫截面積S成反比;導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。
2.關(guān)系式:。
3.電阻率:電阻率反映了材料的導(dǎo)電性能,與導(dǎo)體的材料和溫度等因素有關(guān),電阻率越大,說明導(dǎo)體的導(dǎo)電性能越差。單位歐姆·米,符號(hào)Ω·m。
三、導(dǎo)體的伏安特性曲線
1.導(dǎo)體的伏安特性曲線:用橫坐標(biāo)表示電壓U ,用縱坐標(biāo)表示電流I ,這樣畫出的I-U圖像叫作導(dǎo)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(diǎn)的直線,電流I與電壓U成正比,具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫作線性元件,歐姆定律可適用,例如金屬和電解質(zhì)溶液。
3.非線性元件:伏安特性曲線是曲線的電學(xué)元件,電流I與電壓U不成正比,歐姆定律不適用,例如氣態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件。
【知識(shí)歸納】
1.歐姆定律的“兩性”
(1)同體性:表達(dá)式中的三個(gè)物理量U、I、R對(duì)應(yīng)于同一段電路或?qū)w。
(2)同時(shí)性:三個(gè)物理量U、I、R對(duì)應(yīng)于同一時(shí)刻。
一、研究影響導(dǎo)體電阻的因素
1.實(shí)驗(yàn)探究法
如圖所示,a、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體。在長(zhǎng)度、橫截面積、材料三個(gè)因素方面,分別只有一個(gè)因素不同:b與a長(zhǎng)度不同;c與a橫截面積不同;d與a材料不同。
四段導(dǎo)體,每段導(dǎo)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(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度成正比。
2.邏輯推理法
(1)分析導(dǎo)體的電阻與它的長(zhǎng)度的關(guān)系
一條長(zhǎng)度為l,電阻為R的導(dǎo)體,可以看成由n段長(zhǎng)度同為l1、電阻同為R1的導(dǎo)體串聯(lián)而成。因l=nl1,R=nR1,所以
(2)研究導(dǎo)體的電阻與它的橫截面積的關(guān)系
有n條導(dǎo)體,它們的長(zhǎng)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(dǎo)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(guān)。反映了導(dǎo)體的導(dǎo)電性能,ρ越大,說明導(dǎo)電性能越差;ρ越小,說明導(dǎo)電性能越好。
(2)l表示沿電流方向?qū)w的長(zhǎng)度。
(3)S表示垂直于電流方向?qū)w的橫截面積。
2.電阻率
(1)概念:電阻率是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量,是導(dǎo)體材料本身的屬性,與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積無關(guān)。
(2)電阻率與溫度的關(guān)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(jì))。
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(biāo)準(zhǔn)電阻)。
③當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí),某些材料的電阻率突然減小到零成為超導(dǎo)體。
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