11.2导体的电阻 导学案-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

11.1电源和电流导学案 【学习目标】： 1.通过实验,探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。 2.会测量金属丝的电阻率。 3.了解电阻的概念,能对简单的实际问题进行解释。 (物理观念) 4.能运用控制变量法对物理问题进行实验,得出结论。 (科学思维) 【课前预习】 预习课本57-60页相关内容 【自主学习】 一、电阻 定义 导体两端的电压与导体中电流的 定义式 物理意义 反映导体对电流的 作用 单位 国际: ,简称 ,符号是Ω 常用:千欧,符号kΩ;兆欧,符号MΩ 1 kΩ= Ω;1 MΩ= Ω U-I图像 斜率反映导体 的大小 【自主学习】 探究一、影响导体电阻的因素 1.自行设计探究电路: 2.探究原理:四条不同的导体串联,电流相同,因此,电阻之比等于相应的电压之比。 3.探究过程:根据设计的电路图自行补充完整 4.探究结论:导体的电阻与 、 有定量关系,与电阻的材料也有关。 探究二、导体的电阻率 1.导体的电阻:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成 ,与它的横截面积S成 ,导体电阻还与构成它的材料有关。 2.公式: 。式中ρ是导体的电阻率。 3.电阻率ρ 相 关 因 素 导体的 材料 (1)纯金属的电阻率 (2)合金的电阻率较大 导体的 温度 (1)有些合金的电阻率几乎不受温度变化影响,常用来制作标准电阻 (2)金属的电阻率随温度的升高而 ,可制作电阻温度计 (3)超导现象: 　[思考]　 电缆是生产生活中常用到的电路连接材料,企业如果没有严格的检验标准,生产出不合格电缆,容易对用户造成巨大财产损失。如图为某企业生产的劣质导线,它的铜丝直径只有国家合格电缆的一半。若长度相同,不合格电缆的电阻与合格电缆的电阻相比哪个大? 探究三、电阻与欧姆定律 　如图所示为金属导体A、B的U-I图像。 [交流讨论]　 (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? 探究小结 1.电阻 (1)电阻定义式: (2)意义: 2.欧姆定律 (1)表达式： 。 (2)意义: 。 (3)适用条件: 。 探究四：对公式R=ρ的理解 (1)公式R=ρ是导体电阻的决定式,如图所示为一块长方体铁块,若通过电流为I1,则R1=ρ;若通过电流为I2,则R2=ρ。 (2)适用条件: 。 (3)电阻定律是通过大量实验得出的规律。 2.R=ρ与R=的比较 公式 R=ρ R= 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 提供了求电阻的方法,并不能说电阻与U和I有关系 只适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体 联系 R=ρ对R=补充说明了导体的电阻不取决于U和I,而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积 3.电阻率的理解 (1)物理意义: 。 (2)计算公式:由R=ρ得ρ=。ρ=是实验测定电阻率的依据。 (3)决定因素: (4)电阻率与温度的关系: 。 探究五、伏安特性曲线 　如图所示为某元件的伏安特性曲线。 [交流讨论]　 (1)该元件的电阻在图像中如何反映? (2)该元件是线性元件还是非线性元件? 探究小结 1.由I-U图像可以获取的信息: (1)坐标轴的意义: 。 (2)图线斜率的意义: 。 2.线性元件的U-I图像与I-U图像的比较: 项目 U-I图像 I-U图像 图像 举例 坐标 轴含义