第3章 第2节 电阻-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二物理必修3同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版）

第2节　电　阻 【核心素养目标】 物理观念 知道影响导体电阻的因素，了解电阻定律，知道电阻率的概念及与温度的关系。 科学思维 掌握电阻定律并能进行相关的计算，能够分析电阻率与温度的关系，解决实际问题。 科学探究 能用控制变量法探究导体电阻与长度、横截面积和材料的关系，学会设计电路，提高实验能力。 科学态度与责任 通过实验探究，坚持实事求是并能纠正错误，有学习和研究物理的内在动机，有主动应用科学知识帮助他人解决问题的意识。 一、导体电阻与相关因素的定量关系 1．电阻：导体对电流的阻碍作用。 2．电阻的测量——伏安法 (1)原理：用电压表测出导体两端的电压U，用电流表测出导体中通过的电流I，代入公式R＝求出导体的电阻。 (2)电路图(如图所示) 3．探究影响导体电阻的因素 (1)合理猜想：影响导体电阻R的因素有导体的长度l、横截面积S和材料。 (2)探究方法：控制变量法。 (3)探究过程 ①保持材料和S不变，探究R与l的关系，结论：电阻大小跟导体的长度成正比。 ②保持材料和l不变，探究R与S的关系，结论：电阻大小跟导体的横截面积成反比。 ③保持l和S不变，探究R与材料的关系，结论：不同的材料电阻不同。 二、电阻定律 1．内容：导体的电阻R跟其长度l成正比，与其横截面积S成反比，还与导体的材料有关。 2．公式：R＝ρ，式中ρ称为材料的电阻率。 3．电阻率 (1)意义：反映材料导电性能的物理量，电阻率越小，材料的导电性能越强。 (2)单位：欧姆米，符号：Ω·m。 (3)决定因素：由导体的材料决定。 (4)影响因素：金属材料的电阻率一般会随温度的升高而变大；但绝缘体和半导体的电阻率大多会随温度的升高而减小。 4．导体的伏安特性曲线 (1)伏安特性曲线 在实际应用中，常用横坐标表示电压U，用纵坐标表示电流I，这样画出的导体的I ­U图像，叫做导体的伏安特性曲线。 (2)线性元件 导体的伏安特性曲线为过原点的直线，即电流与电压为成正比的线性关系，具有这样特点的电学元件称为线性元件。 (3)非线性元件 伏安特性曲线不是直线的，即电流与电压不成正比的电学元件，称为非线性元件。 学生用书第64页 三、电阻的应用 1．收音机音量的调节，一些台灯的亮度的调节，都要用到可变电阻。 2．高压电线绝缘子长期暴露在空气中，会因沉积灰尘污垢而漏电。所以，要在绝缘子表面涂一层釉，使之光滑而不易沾染污垢。同时，把它制成有一节节皱褶的形状，可增大漏电电流沿表面流过的距离，增大绝缘子的电阻，减少漏电。 3．人体也是导体，其电阻会受环境影响而发生变化。干燥的皮肤在低电压下电阻很大；当电压较高、皮肤潮湿时，人体电阻会变小，触电后电流很容易达到危险水平，对人体造成伤害甚至导致死亡。 1．判断正误 (1)同种材料的导体，横截面积一定，电阻与导体的长度成正比。(　　) (2)电压一定，电阻与通过导体的电流成正比。(　　) (3)电流一定，电阻与导体两端的电压成反比。(　　) (4)电阻率与导体的材料有关。(　　) (5)任何导电材料的电阻率都是随温度的升高而增大。(　　) 答案：　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　 2．链接实景 如图为研究影响导体电阻的因素的电路图，本实验体现了什么物理方法？ 提示：　控制变量法。 知识点一　对电阻定律的理解及应用 　 如图所示，为一电阻率为ρ的长方体铜柱，各边尺寸标注如图，a、b、c、d为四个接线柱。 (1)ab端接入电路和cd端接入电路时铜柱的电阻相同吗？若不相同，哪种情况大些？ (2)试用题中所给符号表示ab端和cd端接入电路时的电阻。 提示：　(1)不相同　ab端接入电路时铜柱的电阻大些。 (2)Rab＝ρ　Rcd＝ρ。 1．对电阻定律的理解 (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I1，则R1＝ρ；若通过电流I2，则R2＝ρ。(说明：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质决定的) (2)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质溶液。 (3)电阻定律是通过大量实验得出的规律。 学生用书第65页 2．R＝与R＝ρ的区别与联系 R＝ρ R＝ 区别 定义 电阻定律的表达式，也是电阻的决定式 电阻的定义式，R与U、I无关 作用 提供了测定电阻率的一种方法——ρ＝R 提供了测定电阻的一种方法——伏安法 适用范围 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 纯电阻元件 联系 R＝ρ对R＝补充说明了导体的电阻不是取决于U和I，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积 (2023·重庆市第八中学第一次月考)如图所示，一段长为a，宽为b，高为c(a>b>c)的导体，将其中的两个对立面接入电路中时，最