第2节 导体的电阻-2022-2023学年高一物理同步精品备课教案（人教版2019必修第三册）

第2节　导体的电阻(学案) 学习目标　 1.理解电阻的定义，进一步体会比值定义法. 2.会利用欧姆定律分析电流、电压与电阻之间的关系. 3.掌握电阻定律，知道影响电阻率大小的因素. 4.能根据I－U图像或U－I图像求导体的电阻 . 一、电阻 1 .定义：导体两端 与通过导体的 之比 . 2 .公式：R＝. 3 .物理意义：反映了导体对电流的 作用 . 4 .在导体的U－I图像中，斜率反映了 二、影响导体电阻的因素 为探究导体电阻是否与导体长度、 和材料有关，我们采用 法进行实验探究 . 三、导体的电阻率 1 .电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的 成正比，与它的 成反比；导体电阻还与构成它的 有关 . (2)公式：R＝ρ，式中ρ是比例系数，叫作这种材料的电阻率 . 2 .电阻率 (1)电阻率是反映导体 性能好坏的物理量 . (2)影响电阻率的两个因素是 和 (3)纯金属电阻率较 ，合金的电阻率较 由于用电器的电阻通常远大于导线电阻，一般情况下，可认为导线电阻为 . 3 .超导现象 一些金属在温度特别低时电阻可以降到 ，这种现象叫作超导现象 . 一、电阻 导学探究　如图所示的图像为金属导体A、B的U－I图像，思考： (1)对导体A(或导体B)来说，电流与它两端的电压有什么关系？U与I的比值怎样？ (2)对导体A、B，在电压U相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？ 例1 (2020·山东淄博一中高一期中)由欧姆定律I＝导出U＝IR和R＝，下列叙述中不正确的是(　　) A .导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B .导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关 C .对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值 D .一定的电流流过导体，电阻越大，其电压越大 针对训练1 (2023春·陕西安康·统考开学考试)一根长为L、横截面积为S的金属棒，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒材料的电阻率为（　　） A． B． C． D． 二、电阻定律　电阻率 导学探究 1 .根据图猜想导体电阻大小与哪些因素有关？ 2 .探究多个变量之间关系的方法是什么？ 3 .实验探究：如图所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体 .导体b、c、d在长度、横截面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素与导体a不同 . 下表所示为四个串联导体的各方面因素关系及导体两端的电压关系 . 三个因素及电压 不同导体 长度 横截面积 材料 电压 a l S 铁 U b 2l S 铁 2U c l 2S 铁 d l S 镍铜合金 5U ①对比导体a和b说明什么？ ②对比导体a和c说明什么？ ③对比导体a和d说明什么？ 例2 关于材料的电阻率，下列说法中正确的是(　　) A .把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的三分之一 B .材料的电阻率随温度的升高而增大 C .合金的电阻率大于构成该合金的任一纯金属的电阻率 D .电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大 针对训练2 如图所示为一块长方体铜块，使电流分别沿如图I1、I2两个方向通过该铜块，电阻之比为(　　) A .1 B. C. D. 三、导体的伏安特性曲线 1 .伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，这样画出的导体的I－U图像叫作导体的伏安特性曲线 . 2 .线性元件和非线性元件 (1)线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的直线，欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液 . (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件 .如气态导体和半导体元件 . 3 .I－U图像与U－I图像 图线 比较内容 I－U图线 U－I图线 坐标轴 横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I 横坐标表示电流I、纵坐标表示电压U 斜率 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻 线性元件图线的形状 R1＞R2 R1＜R2 非线性元件图线的形状 电阻随U的增大而增大 电阻随I的增大而减小 例3 (多选)如图所示为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知(　　) A .该导体的电阻随电压的升高而增大 B .该导体的电阻随电压的升高而减小 C .导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 Ω D .导体两端电压为2 V时，电阻为1 Ω 针对训练3　(多选)