16.3 电阻 自习案 2025-2026学年人教版物理九年级上学期

本文围绕“电阻”展开，介绍电阻的定义、单位、影响因素及滑动变阻器等知识。承接电路相关知识背景，为后续电学学习奠基，呼应物理学科主题。通过实验探究、案例分析等环节，培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养。 该设计创新点在于结合人工智能芯片情境引入。特色教法有任务驱动、问题引导。借助多种实验器材辅助教学。能提升学生批判性思维，为教师提供清晰授课路径，有效突破教学难点。

做一件事不难,难在坚持;坚持一下不难,难在坚持到底. 人是不能太闲的,闲久了,努力一下就以为是拼命. 第16章 电压电阻 16.3 电阻 自习案 【学习寄语】 电阻不是电路里的“拦路虎”,而是藏着奥秘的“调节器”.为什么有的导体畅通无阻,有的却“斤斤计较”？探索电阻的本质,你会发现:原来每一种材料里,都写着关于电流的独特法则.动手去测量,去发现,让电阻成为你解锁电路世界的新钥匙！ 【学习情境】 在人工智能飞速发展的当下,AI芯片作为核心部件,决定着人工智能设备的运行速度与性能.而芯片中存在着大量精密的__________元件,它们虽小,却至关重要.不同材料、尺寸的电阻,其阻值各不相同,这些差异决定了芯片内电流的走向和强弱,影响着芯片运算的速度与准确性.就像在芯片复杂的电路里,电阻就像一个个精准的 “交通指挥员”,控制着电流 “车流” 的通行状况.当你了解电阻的特性、影响因素后,便能洞悉这些AI芯片运行背后的电学原理,开启探索人工智能神秘世界的大门 . 【学习链接】 1.生活中,同样粗细的水管,越长水流通过时越费劲.在电路里,导体对电流有阻碍作用,这种阻碍作用叫________.当导体材料和横截面积相同时,导体越_______（填“长”或“短”）,电阻越大,就像长水管对水流阻碍大一样. 2.串联电路中各用电器相互影响.把不同材料制成的导体串联在同一电路,根据串联电路电流_______（填“相等”或“不相等”）的特点,通过观察电流表示数和灯泡亮度,就能比较出不同导体________不同. 3.家里的电线一般是____芯的,很少用铁芯.结合生活常识,在长度、横截面积和温度都相同的情况下,不同_______（填“材料”“长度”或“横截面积”）的导体,电阻不同,所以导电性好的______更适合做电线. 【学习目标】 1.能说出电阻的定义、单位及符号,知道电阻是导体本身的一种性质. 2.了解影响导体电阻大小的因素（材料、长度、横截面积、温度）,并能判断这些因素对电阻的影响. 3.认识滑动变阻器的构造和原理,会正确使用滑动变阻器改变电路中的电阻. 【学习过程】 任务一:ID电阻 1. 导线多是用_____或_____做的(图16.3-1),特别重要的电气设备的导线还要用昂贵的_____来做.铁也是导体,既多又便宜,为什么很少用它来做导线呢?铜、铝和铁都是_____体,但它们的__________性能不同.我们通过研究不同__________的导电性来回答这个问题. 2. 想想做做——将电池、电流表、小灯泡、开关和一小段细铁丝如图16.3-2所示_____联起来,观察电流表的示数和小灯泡的亮度.把细铁丝换成其他导体,例如铅笔芯,电流表的示数和小灯泡的亮度是否发生变化?在上面的实验中,电池提供的电压是__________的.当电路中接入__________的导体时,电流表的示数通常__________.为什么会有这种差别呢?原来,导体虽然__________导电,但是对电流也有一定的__________作用.在物理学中,用__________来表示导体对电流阻碍作用的大小.导体的__________越大,表示导体对电流的__________作用越大.导体的电阻通常用字母_____表示,单位是__________,简称_____,符号是_____.比较大的单位有__________(________)、__________(MΩ).它们之间的换算关系是1kΩ=__________Ω=__________Ω1MΩ=_______________Ω=__________Ω 3. 实验室小灯泡中灯丝的电阻通常为_____欧姆到__________欧姆;日常用的电炉丝的电阻为__________欧姆;长1m、横截面积1mm²的家用铜导线,电阻为____________________欧姆,通常可以略去不计.我们经常要用到具有一定电阻的元件——电阻器(图16.3-3),它也叫作__________电阻,在电路图中用符号_______________表示. 任务二:ID影响电阻大小的因素 4. 不同导体的电阻通常__________,那么导体的电阻与哪些因素有关呢?__________合金常用来制作电阻器.我们通过下面的实验,看看__________合金丝的电阻与哪些因素有关. 5. 影响导体电阻大小的因素 ⑴电阻的大小是否跟导线的长度有关?选用____________________相同、__________不同的两根__________合金丝,分别将它们接入电路(图16.3-4)中,观察电流表的示数.比较通过长短不同的镍铬合金丝的电流大小. ⑵电阻的大小是否跟导线的横截面积有关?选用__________相同、____________________不同的两根__________合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数.比较通过横截面积不同的镍铬合金丝的电流大小. 6. 从实验中可以看到:横截面积相同时,较_____的镍铬合金丝中电流较大;长度相同时,横截面积较_____的镍铬合金丝中电流较大.这表明导体的电阻跟它的__________和____________________有关. 7. ※研究表明,__________不同,导电性能也不同.天然橡胶棒的电阻,大约是__________、____________________相同铁棒的2×10¹⁶倍!图16.3-5显示的是不同__________在导电性能上的排序,从下至上,材料的导电性能依次增_____.铜的导电性能优于铁.对于长度、横截面积相同的铁丝和铜丝,铁丝的电阻是铜丝的近6倍,所以一般不用铁制作导线.导体的电阻是导体__________的一种性质,它的大小取决于导体的__________、__________和___________________等因素. 8. 电阻与温度的关系▉金属导体的电阻都会随着温度的升高而变_____(大|小),但有一些导体的电阻随着温度的升高而变_____(大|小)(如碳).各种合金的电阻几乎不受温度的影响. 9. 对电阻是导体本身的一种性质的理解▉电阻是表示导体对电流__________作用的物理量,它是导体__________的一种性质,一个导体,它的__________、____________________、__________确定,__________也确定时,它的电阻是__________的,不管这个导体是否连人电路,是否有电流通过,也不管它两端电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(即电阻)总是客观存在的.无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已. 任务三:ID科学世界 10. 半导体——导体__________性能好,绝缘体导电性能比较差.有一些材料,例如_____、_____,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称作__________体.__________、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响.利用半导体材料可以制作__________管、三极管.如果把很多二极管、三极管和电阻器、电容器等元件直接做在基片上,就可以制成__________电路(俗称芯片).集成电路是20世纪最重要的发明之一,已经广泛应用于各行各业.电视机、计算机、手机以及其他数字电器中都有集成电路.图16.3-6展示的是我国自主研制的北斗导航卫星上的一些芯片.没有半导体技术的发展,就没有我们今天的_______________生活. 11. 超导现象——各种金属导体中,_____的导电性能是最好的,但还是有电阻存在.20世纪初,荷兰物理学家_______________发现,当温度__________到某个临界值时一些金属的电阻会__________消失,这种现象叫作__________现象._______________和完全抗磁性是超导体的基本特性.金属和合金出现__________现象的临界温度低于_______________℃.1986年,瑞士科学家在铜氧化物材料中发现35K(-238.15℃)左右的超导现象.1987年,中国科学家_______________(图16.3-7)和华裔美国籍科学家_______________的团队各自独立发现临界温度超过90K(-183.15℃)的钇一钡一铜一氧系材料.2008年,继日本科学家发现26K铁基超导体之后,中国科学家将铁基超导体的临界温度提高到40K(_______________℃)以上,直至55K的最高纪录,实现了__________超导研究领域的第二次突破.在高温超导研究领域,我国科学家作出了突破性的贡献,持续推动了国际高温超导研究的进展.科学家还在不断探索,寻找具有更高临界温度的超导材料.超导技术已经得到实际应用,如用于____________________成像、高能加速器、磁约束核_____变装置等的超导磁体,检测微弱电磁信号的超导量子干涉仪和移动通信基站的超导滤波器等.超导技术还应用于有色金属加工、污水处理、超导磁悬浮列车、超导量子计算等方面,未来将进一步造福人类. 【基础检测】 1.下列关于导体电阻的说法错误的是 (_____) A.长度长的导体,电阻不一定大 B.横截面积大的导体,电阻不一定小 C.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定 D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关 2.要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大,可采用的方法是 (_____) A.减小导线中的电流 B.增大导线两端的电压 C.将导线对折后接入电路 D.将导线拉长后接入电路 3.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,用如图的器材进行实验,其中①、②、③是镍铬合金丝,④是锰铜合金丝.为检验“导体的电阻跟横截面积有关”,应选择的合金丝是 (_____) A.①② B.①③　　　　C.②③　　　　D.①④ 第3题图 第4题图 第5题图 4.如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体的电阻和通过的电流可得 (_____) A.RAB>RBC　IAB>IBC　　　　B.RAB<RBC　IAB=IBC C.RAB>RBC　IAB=IBC　　　　D.RAB=RBC　IAB<IBC 5.用如图电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法中正确的是 (_____) A.该电路中小灯泡越亮代表电路中的电阻越大 B.该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系 C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度的关系 D.该电路探究导体的电阻大小与导体材料的关系 6.在一次实验中,某同学分别测量了通过电阻R1和R2的电流,发现通过R1的电流比通过R2的电流大,则关于电阻对电流的阻碍作用的说法正确的是 (_____) A.R1对电流的阻碍作用大 B.R2对电流的阻碍作用大 C.R1和R2对电流的阻碍作用一样大 D.大小关系无法判断 7.下列关于影响导体电阻大小的因素的说法正确的是 (_____) A.导体电阻大小取决于通过它电流的大小,电流越小的导体电阻越大 B.导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大 C.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小 D.相同材料制成长度相同的导线,横截面积越大的导体电阻越小 8.下列关于电阻的说法正确的是 (_____) A.当导体两端的电压增大为原来的2倍时,导体的电阻R也增大为原来的2倍 B.当通过导体的电流增大为原来的2倍时,导体的电阻R减小为原来的 C.导体的电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端电压无关 D.通过导体的电流若为零,该导体的电阻也为零 9.电阻箱是一种用来测量电阻阻值的仪器,图中电阻箱的读数是__________Ω.它的优点是____________________　(任写一条). 10.用旧的灯丝会发黑,用旧的灯泡钨丝的电阻与原来电阻相比将__________(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是灯丝的__________变小了. 11.如图所示,电阻丝A、B材料、长短都相同,粗细不同,它们的电阻大小关系是RA__________RB;闭合开关S,通过电阻丝A的电流IA和通过电阻丝B的电流IB的大小关系是IA__________IB.(均选填“>”“<”或“=”) 12.小枫同学通过实验研究电阻的大小与哪些因素有关,她找到四根金属丝如图所示,图中A为锰钢丝,B、C、D为镍铬合金丝,S表示横截面积. (1)若要研究导线的电阻与导线的横截面积的关系,应选用__________金属丝. (2)若要研究导线的电阻与导线__________的关系,应选用B、D金属丝. 【能力提升】 1.在“探究影响电阻大小的因素”实验时,小明选取如图甲所示的四根金属丝,分别连接在如图乙所示电路的、间进行实验. 在探究“导体电阻大小与金属丝材料的关系”时,应选取_____填序号字母两根金属丝进行探究.通过观察_____能更准确比较导体电阻的大小; 实验时发现刚闭合开关时电流表示数较大,过一会后电流表的示数变小,用手触摸电阻丝感觉电阻丝明显发烫,这说明电阻受到了_____的影响; 若选用金属丝与,则可探究电阻与_____的关系,得到的实验结论被实际应用到了_____的工作原理中选填字母; A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器 当选用金属丝与进行实验时,两次电流表指针位置如图丙,则可探究得到,在长度和材料_____选填“相同”或“不同”时,横截面积越大,电阻越_____; 本实验中没有用到下列哪种物理研究方法______选填字母. A.控制变量法 类比法 转换法 2.小明学习了电阻的知识后知道了盐水能导电,他猜想:盐水的浓度越高,电阻会越小.小明在实验室中找到的实验器材有:两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线、食盐.小明先自行配制了三种不同浓度的盐水,并将上述器材组装成如图所示的电路进行实验探究.请你完成下列问题: 小明在实验中是想通过比较_____来比较盐水电阻大小,为求实验更合理,三次实验中塑料管注入的盐水量要__________; 小芳觉得如果盐水的电阻改变不明显,很难从肉眼去判断灯泡亮度的变化,因此她觉得应该在实验中增加一个仪器:________,这样会更容易比较.请你在虚线框内帮小芳把改进后的电路图画出来用来表示盐水电阻; 按小芳的方案,实验结果如果满足:______________________,则小明的猜想是正确的. 3.在探究影响导体电阻大小的因素时,小芳做出了如下猜测:导体的电阻可能与:导体的长度有关;导体的横截面积有关;导体电阻大小与导体的材料的关系.实验室提供了根电阻丝,其规格和材料如图: 闭合开关后,通过观察电流表示数的大小,可以比较合金线电阻的大小_______法; 为了验证上述猜想,应选用编号________两根电阻丝分别接入电路进行实验,选用、两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_____填序号; 电位器实质是一种变阻器,它的结构如图所示,可以自由调节小灯泡的亮暗程度.此时要使小灯泡变亮,滑片应慢慢________转动.选填“顺时针”或“逆时针” 4.某小组同学通过实验探究导体的电阻与哪些因素有关.如图所示,他们在常温下将横截面积、长度不同的铁丝接入电路的、两点间,利用电流表和电压表测量后计算出阻值,将数据记录在表一、表二中. 表一铁丝 实验序号 长度m 横截面积(mm2) 电阻欧 表二铁丝 实验序号 长度m 横截面积(mm2) 电阻欧 分析比较实验序号、、,可得出的初步结论是:常温下,____________________________. 分析比较实验序号、、,可得出的初步结论是:常温下,____________________________. 分析比较与、与或与的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下,__________________. 表三 实验序号 材料 长度m 横截面积(mm2) 电阻欧 __________ ____________ _________ __________ ____________ _________ 他们继续分析表一和表二的数据及相关条件,发现无法得到导体的电阻与材料的关系.请你在表三中为他们再添加两组符合要求的材料填表三,并将所得实验数据与上述两表中实验序号______的数据进行比较,进一步探究导体的电阻与材料的关系. 5.阅读短文,回答问题. 神奇的二极管 二极管是一种重要的半导体电子元件,符号为“”,具有特殊的导电性,当电流从“”极流进二极管时,二极管导通,相当于一根导线;而电流从“”极流入时,二极管断路,实际上不会有电流通过.发光二极管只是二极管中的一种,与白炽灯泡相比,发光二极管具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等优点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域. 常温下半导体的导电性能比导体要_______选填“好”或“差”,二极管具有_______性; 为了探究二极管的特殊导电性,连接了图甲、图乙两个电路,闭合开关,灯泡能够发光的是图_______选填“甲”或“乙”;    二极管的特殊导电性源自于构成材料型半导体和型半导体组成的晶片,受此启发,科研人员利用型半导体元件和型半导体元件串联,接上直流电源后,半导体材料的两端会产生温度差珀尔帖效应,制成了电脑的散热器.如图丙所示,二对型半导体对是_______选填“串联”或“并联”连接的.在电流方向是的地方吸热,而在电流方向是的地方放热,则靠近电脑发热体的是图中_______选填“上方”或“下方”的陶瓷片; 理想型开关二极管输出信号值时,电路通路输出信号值时,电路断路.如图丁所示,将两个理想型开关二极管接在某电路中,、两点信号值随时间的变化关系如图戊、己所示,则“”内电路处是_______选填“通路”或“断路”. 参考答案 基础检测 1.C.2.B.3.A.4.B.5.D.6.C.7.D.8.C. 9.　2　允许通过该滑动变阻器的最大电流为2 A 10.　串　阻值最大　小于　等于 11.　滑动变阻器　2 12.　长度　电流　A　滑动变阻器的最大阻值是50 Ω 13.　8 532 能力提升 1.电流表示数温度 长度 相同 小 2.灯泡的亮度    相等 电流表     盐水的浓度越高，所测的电流越大  3.转换法  、    顺时针  4.导体的材料和横截面积相同时，导体的电阻与长度成正比  导体的材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小  同种材料的导体，长度与横截面积的比值相同，电阻相同  镍铬合金丝      锰铜丝      或  5.好  单向导电乙串联  下方断路  第 1 页 共 81 页 学科网（北京）股份有限公司 $$