人教版高中物理选修3-1 -2-6导体的电阻(共24张PPT)
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人教版高中物理选修3-1第6节导体的电阻
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第6节 导体的电阻1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。
2．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻反映了导体对 电流的阻碍作用。
3．电阻定律的表达式R ＝ρl S 是电阻的决定式，公式R ＝U I 是电阻的定义式。
影响导体电阻的因素1.与导体电阻有关因素的测量方法 (1)电阻丝横截面积的测量：把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积。
(2)电阻丝长度的测量：把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度。
(3)电阻的测量：连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压U 和通过电阻丝的电流I ，由R ＝UI 计算得到电阻。
2．探究导体电阻与其影响因素的关系(1)实验探究： 项目 内容实验目的探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法控制变量法：在长度、横截面积、材料三个因素，b 、c 、d 与a 分别有一个因素不同实验原理 串联的a 、b 、c 、d 电流相同，电压与导体的电阻成正比，测量出它们的电压就可知道电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素(2)逻辑推理探究：①导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻R ∝l 。
②导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻R ∝1S。
③导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。
1．一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻是多大？若把这根导线的一半均匀拉长为原来的三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？解析：一段导线对折两次后，变成四段相同的导线，并联后的总电阻为0.5 Ω，设每段导线的电阻为R ，则R4＝0.5 Ω，R ＝2 Ω，所以导线原来的电阻为4R ＝8 Ω。
人教版选修3-1 2.6导体的电阻-测量电阻的8种方法(共12张PPT)
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
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
人教版选修3-1第二章第6节导体的电阻(共24张PPT)
结论① ：电解液的电阻与其长度成正比; 结论② ：电解液的电阻与其横截面积成反比; 结论③：电解液的电阻与材料有关;
结论：电阻定律适合电解液导电！ 金属导体 电阻定律 电解液
五、电阻率及应用
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（对电流阻碍作用）的物理 量，称为材料的电阻率。
R/R1= L/L1
2、电路的并联：
S=S1+S2+S3=NS1 S/S1=N 1/R=1/R1+1/R2+1/R3 R=R1/N N=R1/R R1/R = S/S1
四、电阻定律：
1.内容： 温度一定时，导体的电阻R与它
的长度L 成正比，与它的横截面积S成反比， 还与构成它材料有关。
2.表达式:
l R S
（ T 一定时）
3.适用范围：金属、电解液导电。
4.用电解液探究电阻定律：①R与L的关系:
长 电 结 度 阻 论 L MΩ L
2L
3L
②R与S的关系:
面 电 积 阻 S MΩ
S 2S 3S
结 论
③R与材料ρ 关系：
S相同，L=1.32m相同时:
乙酸R=1.47 MΩ ，白醋R=261KΩ = 0.261 MΩ 结论③：
七 小结
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.表达式:
3.电阻率： （1）反映材料导电性能的物理量
l R S
T 一定时 适用金属、电解液导电
（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
4.4×10 5.0×10
2018高中物理人教版选修3-1：2.6 导体的电阻 课件1
三、电阻率 1．物理意义 电阻率ρ是一个反应导体导电性能的物理量，是导体材料本 身的属性，与导体的形状、大小无关． 2．公式 l R＝ρ S，各种材料的电阻率在数值上等于该材料制成的长度 为1 m、横截面积为1 m2的导体的电阻．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
l (1)不能根据R＝ρ S 错误的认为电阻率跟导体的横截面积成 正比，跟长度成反比． (2)某种材料的电阻率大，不能说它对电流的阻碍作用一定 大，这是因为电阻率大的材料也可以制成一个小电阻，因为还 与长度和横截面积有关． (3)常见材料的电阻率，银的电阻率最小，其次是铜、铝， 合金的电阻率大于组成它的任何一种纯金属的电阻率．
－6
m，R＝
1.6×105×1.0×10 4 所以ρ＝ Ω·m＝8×106 Ω·m －6 2×10
－
由欧姆定律、电阻定律和圆柱体体积公式有
U R＝ I h R＝ρπr2 2 V＝πr h
h U 2＝ 即πr Iρ 2 πr h＝V
πr2h＝32π×10 6 1 000 代入数据： h 2＝ －6 6 π r 10 × 10 × 8 × 10 π
【解析】
无论导体是否接入电路中，其电阻不会发生变
化，所以不能说导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体 ρl 中的电流成反比；由电阻定律R＝ S 可知，将导线等分为二时， 电阻减为原来的二分之一，但电阻率不变．
【答案】 C
规律二
电阻的定义式和决定式对比
公式 适用 条件
U R＝ I 适用于任何纯电阻导体
－
h＝0.02 m 得， r＝0.04 m
髓
质的电阻率为8×106 Ω·m；圆面半径为4 cm，高为2 cm.
【答案】 8×106 Ω·m 4 cm 2 cm
2021高二物理：2.6 电阻定律 课件（人教版选修3-1）
B.U
C.2U
D.4U
解 析 :由 电 阻 定 律 Rl可 知 当 导 线 拉 长 到 原 来 的 2倍 时 ,
S
截 面 面 积 为 原 来 的 1,则 电 阻 为 原 来 的 4倍 ,由 欧 姆 定 律 IU,
2
R
可 知 D选 项 正 确 .
答案:D
2.两个用同种材料制成的均匀导体A､B,其质量相同,当它们接入 电压相同的电路时,其电流之比IA:IB=1:4,则横截面积之比SA:SB 为( )
线串联,由串联电路的性质可分析出导体的电阻跟长度成正比. (2)导体的电阻跟横截面积的关系:多条长度相同,材料､横截面积
都相同的导体紧紧束在一起,由并联电路的性质分析出导体的 电阻跟横截面积成反比. (3)导体的电阻与材料的关系:由实验得到长度､横截面积相同而材 料不同的导体电阻不同.
二､电阻定律 1.内容R :同l , 种材料的导体,其电阻R
第六节 电阻定律
课标解读 1.了解螺旋测微器的结构,能够使用螺旋测微器测量导线的直径,
并体会控制变量法和逻辑思维方法来讨论导体电阻跟哪些因 素有关. 2.掌握电阻定律,并能进行有关计算. 3.理解电阻率的概念,知道电阻率是反映导电材料导电性能好坏 和物理量. 4.了解电阻率与温度的关系.
课前自主学习
A.等于36 W
B.小于36 W,大于9 W
C.等于9 W
D.小于9 W
解析:白炽灯正常工作时的电阻R,由RU2 得R36,当接入 P
18 V电压时,假设灯泡的电阻也为36,则它消耗的功率 PU2 182W9W,但当灯泡接入18V电压时,它的发热功率减
R 36 小,灯丝温度较正常工作时温度低,其电阻率较小,所以其电阻小于 36 ,其实际功率大于9 W,故B正确.
人教版高中物理选修3-1课件2.6导体的电阻新课标版(共20张PPT)
与横截面积
与材料有关
与材料有关
二、实验探究：
1、明确目的：探 积究、电长阻度与 之导间体的定的材量料关系、横。截面 2、实验方法： 控制变量法
3、目标任务：
（1） ：导体的材料、横截面积相同， 改变长度，研究电阻的变化。
（2）：导体的材料、长度相同，
改变横截面积，研究电阻的变化。 （3） ：导体的长度、横截面积相同， 改变材料种类，研究电阻的变化。
问题： “根据欧姆定律
RU I
导体的电阻R与加在导体两端的电压U成正比，跟 导体中的电流I成反比，这种说法对吗？”
实验验证：
R
A
B
A
V
实验数据
次数
1
23Βιβλιοθήκη 测量量U/VI/A
R/
实验结论：
导体的电阻与加在导体两端的电压及导体 中的电流没有关系。
一、决定导体电阻大小的因素有那些？ 与长度有关
你能从表中看出哪些信息：
1、_不__同__材_料__的__导__体__电_阻__率__不__同__。_________ 2、_纯__金__属_的__电__阻__率__较_小__,_合_金__的__电__阻__率_较__大__。
3、_金__属__材_料__的__电__阻__率_随__温__度__的__升__高__而__增__加_
教学重点 电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际
问题。 教学难点 利用实验，抽象概括出电阻定律是本节课教学的
难点。 教学方法 探究、讲授、讨论、练习 教学 仪器 实物投影仪、电流表、电压表、滑动变阻器、学
生电源、电键、导线若干、实验所需合金导线、 日光灯灯丝、欧姆表、酒精灯、热敏电阻、光敏 电阻、手电筒
人教版 物理选修3-1第二章第六节 导体的电阻Resistance
R=0
课堂训练
1、一段均匀导线对折两次后并联在一起 测得其电阻为0.5 Ω， ，测得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻 多大？ 多大？若把这根导线的一半均匀拉长为 三倍，另一半不变， 三倍，另一半不变，其电阻是原来的多 少倍？ 少倍？
8Ω
5倍
2、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方 同一半圆形金属片，如图所示， 向测量其电阻 是否相等？ (1)Ra、Rb是否相等？ (2)如果不等 如果不等， 谁大？ (2)如果不等，Ra、Rb谁大？ Ra、Rb比值是多少？ 比值是多少？ （1）不等 (a)又短又“ (a)又短又“胖”，(b)又长又“瘦”，∴Ra < Rb 又短又 (b)又长又“ 又长又 (a)为两 为两R （2）若1/4圆形金属片电阻为R0，则(a)为两R0 1/4圆形金属片电阻为R 圆形金属片电阻为 并联， /2；(b)为两电阻串联 为两电阻串联， 并联，Ra = R0 /2；(b)为两电阻串联，Rb =2 R0， 所以Ra :Rb=1:4
l R∝与 是与l、 无关的常数 无关的常数！ 注意：k是与 、S无关的常数！
理论探究 3.实验探究导体的电阻 与材料的关系 实验探究导体的电阻R与材料的关系 实验探究导体的电阻
取相同长度、横截面积、不同材料的导体进行实验 相同长度、横截面积、不同材料的导体进行实验 （探究不同材料的比例常数k）。 探究不同材料的比例常数 ）。
l R=k S
结论： 结论：
k是由导体材料决定 是由导体材料决定 是由导体材料 无关！ 与l、S无关！ 、 无关
实验电路图
三、电阻定律
1.内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长 .内容：同种材料的导体，其电阻 与它的长 成正比，与它的横截面积S成反比； 度l成正比，与它的横截面积 成反比；导体 电阻与构成它的材料有关。 材料有关 电阻与构成它的材料有关。 2.决定式 决定式: 决定式
选修3-1第二章 第6节 导体的电阻
6
导体的电阻
1．导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的 横截面积 长度 材料 ________、________和________有关．
2．电阻定律：同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度 l 成 反比 ________ ，与它的横截面积 S 成________ ；导体的电阻还与 正比
l ρ 材料 ________有关．表达式 R＝________，式中ρ是比例系数，它与 S
【例 2】金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，所 以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计，选 项中的 I－U 图象能表示金属铂电阻情况的图象是( )
解析：铂的电阻率随温度的升高而变大．C 选项正确．
答案：C
题后反思：(1)某一导体电阻的变化与电阻率的变化规律一
致，所以可从导体的伏安特性曲线上判定电阻率的变化．
到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为
( ) A．4ρ和 4R C．16ρ和 16R B．ρ和 4R D．ρ和 16R
解析： 导体的电阻率反映材料的导电性能，温度一定时电
阻率是不变的．导线拉长后，直径变为原来的一半，则横截面
1 积变为原来的 ，因总体积不变，长度变为原来的4倍，由电阻 4
电阻与电阻率 1．电阻 R 是描述导体对电流阻碍作用大小的物理量，由导 体本身的长度、横截面积与电阻率决定，与外界因素无关；温
度一定、粗细均匀的金属导体其电阻的大小遵循电阻定律 R＝
l ρ ． S
2．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量．各种材料的 电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为 1 m、横截面积为 1
【例 1】关于导体电阻的大小，下列说法正确的是(
)
A．同材料制成的导线，长度和横截面积越大，电阻越大 B．铜导线一定比铝截面积相同，电阻就
导体的电阻
1．导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的 横截面积 长度 材料 ________、________和________有关．
2．电阻定律：同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度 l 成 反比 ________ ，与它的横截面积 S 成________ ；导体的电阻还与 正比
l ρ 材料 ________有关．表达式 R＝________，式中ρ是比例系数，它与 S
【例 2】金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，所 以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计，选 项中的 I－U 图象能表示金属铂电阻情况的图象是( )
解析：铂的电阻率随温度的升高而变大．C 选项正确．
答案：C
题后反思：(1)某一导体电阻的变化与电阻率的变化规律一
致，所以可从导体的伏安特性曲线上判定电阻率的变化．
到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为
( ) A．4ρ和 4R C．16ρ和 16R B．ρ和 4R D．ρ和 16R
解析： 导体的电阻率反映材料的导电性能，温度一定时电
阻率是不变的．导线拉长后，直径变为原来的一半，则横截面
1 积变为原来的 ，因总体积不变，长度变为原来的4倍，由电阻 4
电阻与电阻率 1．电阻 R 是描述导体对电流阻碍作用大小的物理量，由导 体本身的长度、横截面积与电阻率决定，与外界因素无关；温
度一定、粗细均匀的金属导体其电阻的大小遵循电阻定律 R＝
l ρ ． S
2．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量．各种材料的 电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为 1 m、横截面积为 1
【例 1】关于导体电阻的大小，下列说法正确的是(
)
A．同材料制成的导线，长度和横截面积越大，电阻越大 B．铜导线一定比铝截面积相同，电阻就
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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
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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
超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
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• 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．
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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.
2、实验原理：控制变量法. 3、实验过程：
长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法： 长度l：用mm刻度尺测.
横截面积S：用累积法测直径. 电阻R：伏安法.
伏安法测电阻的原理图：
V
电流表外接法
R A
分压式接法
二、探究
实验探究（参考）
V
V
V
V
a
b
c
d
a 和 b ：长度l不同 限流式接法 a 和 c ：横截面积S不同 a 和 d ：材料不同
实验探究电阻的影响因素 V
控制变量法
a
b
c
d
（1）电压表先测a的电压Ua，再测b的电压Ub
实验探究电阻的影响因素 V
控制变量法
a
b
c
d
（2）电压表先测a的电压Ua，再测c的电压Uc
实验探究电阻的影响因素 V
V
R
A
二、探究
k由导体材料决定 与l、S无关!!!
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.决定式:
3.适用条件：温度一定,粗细均匀的金属导体,或
浓度均匀的电解液. 4.公式的区别：
R U （定义式）
I
（决定式）
控制变量法
a
b
c
d
（3）电压表先测a的电压Ua，再测d的电压Ud
二、探究
实验探究（参考）
V
V
a
b
V
V
c
d
实验结论：导体的电阻 R跟长度 l成正比，跟横 截面积 S成反比，还跟材料有关.
二、探究
理论探究（参考）
1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系 2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系 3.实验探究导体的电阻R与材料的关系
实验探究 理论探究
电阻定律
决定式 电阻率
重视：1、探究思想、方法.
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2、实验过程.
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思考与讨论: R1和R2是材料相同、厚度相同、表面
为正方形的导体,但R2的尺寸比R1小很多.通过两导体 的电流方向如图所示.这两个导体的电阻有什么关系? 你认为这种关系对电路元件的微型化有什么意义?
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.
=0
R=0
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了解：几种材料在不同温度下的电阻率
ρ(Ω·m)
0℃
20℃
100℃
银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铜合金
1．48×10－8 1．43×10－8 2．67×10－8 4．85×10－8 0．89×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
理论探究和实验探究相结合
1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系
l1、R1
l1、R1
l1、R1
l1、R1
2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系
R1
S1
1
2
3
n
R
S
理论探究
同种材料：
k是与l、S 无关的常数!!!
3.实验探究导体的电阻R与材料的关系
取相同长度、横截面积、不同材料的导体进行实验. （探究不同材料比例常数k）
第二章恒定电流 第六节 导体的电阻
一、影响导体电阻的因素
问题1:导体的电阻是导体本身的一种性质，由导 体自身的因素决定，那么导体的电阻R到底由哪 些因素决定呢?
横截面积S
长度L
材料
猜想：导体的电阻R跟它的长 度l、横截面积S、材料有关。
二、探究
问题2:导体的电阻R与这些因素的定量关系怎样?
实验探究