第11章 第2节 导体的电阻（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版2019）

第2节　导体的电阻(赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 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。 学考 层级 1.知道电阻的定义，体会运用比值定义物理量的方法。 2.通过对决定导体电阻的因素的探究，体会控制变量的研究方法。 3.理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系。 选考 层级 1.能根据I­U图像或U­I图像求导体的电阻。 2.能用伏安特性曲线分析不同导体导电性能的区别。 一、电阻　影响导体电阻的因素 1．定义：导体两端的电压与导体中电流之比。 2．定义式：R＝。 3．物理意义：反映导体对电流的阻碍作用的物理量。 4．导体的U­I图像 (1)同一导体的U­I图像是一条过原点的直线。 (2)图像的斜率反映了导体电阻的大小。 5．影响导体电阻的因素 (1)探究电路(如图所示) (2)探究原理：a、b、c、d是四条不同的金属导体，串联连接在电路中，电流大小相同，各导体两端的电压与电阻之比都相等。 (3)探究思路：在长度、横截面积和材料三个因素中，b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同，比较b、c、d与a的电阻关系。 (4)探究结果：导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体的材料也有关。 　　 虽然电阻R＝，但电阻与电压、电流无关，而是由导体本身决定的。 二、导体的电阻率 1．电阻定律的内容：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；导体电阻还与构成它的材料有关。 2．表达式：R＝ρ。 3．电阻率 (1)物理意义：表征导体材料的导电特性。 (2)相关因素：与导体的材料和导体的温度有关。 (3)超导现象：一些金属在温度特别低时电阻可以降到0的现象。 导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小。 [微情境·大道理] 1．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零吗？ 提示：电阻是导体本身的固有属性，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，电压为零时，导体的电阻不为零。 2.在做“探究导体中的电流与导体两端电压和电阻的关系”的实验时，闭合开关S前，滑动变阻器滑片的位置应该在图中的哪一侧？ 提示：最左侧。为保证电路中电表的安全，闭合开关S前，应让电流表所在支路处于被短路状态，这样闭合开关后该支路中的电流才能从零开始增大，因此闭合开关S前滑动变阻器滑片的位置应位于最左侧。 3．如图所示，将一条长度为l、截面直径为d的铂丝绕成一线圈，与电源、灯泡、电流表、电压表、开关组成一电路。 闭合开关，观察灯泡的亮度，记下此时电流表和电压表的示数；然后用酒精灯对铂丝加热，再观察灯泡的亮度，记录电流表和电压表的示数。 (1)酒精灯未加热时，能否求出铂丝的电阻？ 提示：可根据电流表和电压表的示数求出铂丝的电阻。 (2)酒精灯加热前后灯泡亮度是否变化？请解释看到现象的原因。 提示：灯泡亮度变暗。由电流表和电压表此时的示数求出铂丝的电阻，发现铂丝电阻变大，而长度和横截面积几乎不变，根据公式R＝ρ，可知其电阻率变大了，说明铂的电阻率随温度升高而变大。 强化点(一)　对电阻的理解 任务驱动　 如图所示的图像为金属导体A、B的U­I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？ 提示：对导体A(或导体B)，电流与它两端的电压成正比，导体A或导体B的电压与电流的比值是定值，但两者的比值不相等。 (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？ 提示：电压相同时，A的电流小，说明A对电流的阻碍作用大。 [要点释解明] 1．R＝是电阻的定义式，比值表示一段导体对电流的阻碍作用，对给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压、导体中是否有电流无关。 2．I＝是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流，适用条件是金属或电解质溶液导电(纯电阻电路)。 [题点全练清] 1．(多选)下列说法正确的是(　 ) A．电流流过导体时，沿电流方向电势逐渐降低 B．由R＝知，一般导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流强度成反比 C．由I＝知，通过一段导体的电流强度与加在它两端的电压成正比 D．对确定的线性元件而言，比值恒定，不随U或I的变化而变化 解析：选ACD　电流流过导体时，形成的场强沿电流方向，沿电场方向电势逐渐降低，A正确；R＝是电阻的定义式，而电阻只与导体本身有关，与所加的电压和通过的电流无关，B错误；由I＝可知，当电阻一定时，通过一段导体的电流强度与加在它两端的电压成正比，C正确；对确定的线性元件而言，导体的电阻一定，比值恒定，不随U或I的变化而变化，D正确。 2．(多选)对于欧姆定律，下列理解正确的是(