2.1 电流 电压 电阻 课件 -2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

该高中物理课件聚焦电路基础，系统涵盖电流形成与定义、欧姆定律、电阻定律、串并联电路及电表改装等核心内容。以“炸弹剪线”问题导入激发兴趣，知识点从电流条件、定义式推导，到欧姆定律图像分析，再通过实验探究（控制变量法）得出电阻定律，最终延伸至串并联规律及电表改装，搭建预习问题、推导活动、实验方案等学习支架，助力学生构建知识脉络。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过控制变量法探究电阻影响因素培养科学探究能力，结合电流定义式推导、欧姆定律图像斜率分析等发展科学推理能力。同时，以电阻定律归纳、电表改装应用深化物理观念，帮助学生在探究与推理中构建体系，教师可借助丰富活动与例题提升教学效率。

第一节 电流 电压 电阻 第二章：电路及应用 问题导入 起爆器通电1分钟后，炸弹就会爆炸，应该剪断a、b中的哪根线？ 任务一：电流的形成与定义 活动1、预习并回答 1、电流形成的条件是什么？ 2、电流的方向如何确定？ 3、电流是如何定义的？有哪些计算方法 热运动：导线里面的自由电子做无规则运动 两端加上电压 导线内形成电场 E U 自由电子在电场力的作用下，定向移动形成电流 活动2、推导并展示 已知：一段粗细均匀的导体的横截面积为,导体每单位体积内的自由电荷数为，每个自由电荷电量为，自由电荷定向移动平均速率为，试根据电流定义式求该导体中电流。 思考：电荷的自由移动速率、电荷的定向移动速率、电流的传导速率是一个意思吗？ 任务一：电流的形成与定义 任务二：欧姆定律及理解应用 活动1、预习并回答 1、欧姆定律的内容、公式及适用条件？ 2、在一段导体两端加上电压后，导体内形成电流，根据欧姆定律判断是跟成比？还是跟成正比？ 评价活动：《点金训练》任务一、二 I/A U/V R3 R4 3 1 2 1 O 例1：电阻R1、 R2 、 R3和R4的伏安特性曲线如图所示，且4个电阻的阻值。 U/V I/A O 1 1 2 2 3 R1 R2 拓展：对于线性元件 1. U-I图的斜率大小有何物理意义？ 2. I-U图的斜率大小有何物理意义？ 二、欧姆定律 例2：(多选)某导体通电后，其所加电压U随电流I变化的图线如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．电压为U1时，导体的电阻为 B．电压为U1时，导体的电阻为 C．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 D．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 二、欧姆定律 例3：(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻 B．加5 V电压时，导体的电阻是5 Ω C．加5 V电压时，导体的电阻是10 Ω D．由图可知，随着电压的增大， 导体的电阻不断增大 欧姆定律电阻R的大小是由电压U和电流I决定吗？ 任务三：电阻的串、并联及应用 导体的电阻到底与导体的哪些因素有关呢？ 实验猜想： 横截面积 长度 材料 实验方法： 控制变量法 实验方案： 同种材料，S一定，改变l，测R 同种材料，l一定，改变S，测R 不同材料，l一定，S一定，测R 活动一：实验探究 （1）影响导体电阻的因素一：横截面积（横截面积↑，电阻↓） （2）滑动变阻器通过改变接入电阻丝的长度来改变电阻；影响导体电阻的因素二：长度（长度↑，电阻↑） （3）影响导体电阻的因素三：材料 10 通过精确的实验，得到以下结论： 结论一: 在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比。 结论二: 在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成反比。 结论三: 在长度、横截面积相同的条件下，材料不同，电阻不同，电阻与材料有关 综合三个结论，就得到了电阻定律 该实验会在以后测金属丝的电阻率会做，这里不再做，直接给结论 11 1.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.决定式： L：沿电流方向的导线长度； S：垂直电流方向的横截面面积 ：电阻率，反映导体的导电性能 任务二、理解电阻定律和电阻率 活动二：归纳总结 （1）物理意义:反映材料导电性能好坏的物理量。 （2）定义式： （3）单位: Ω •m （4）决定因素：由材料和温度决定,与L、S无关。 12 几种不同的导体材料在20ºC的电阻率： 任务二、理解电阻定律和电阻率 10－5～106 约108～1018 约10－8～10－6 电阻率 (Ω·m) 介于导体和绝缘体之间 差 好 导电 性能 半导体 绝缘体 导体 银的导电性能最好；其次是铜和铝。但是由于银的价格贵，因此家用电线使用的材料是比银导电性能略低的铜和铝。 13 活动三：观察与思考 任务二、理解电阻定律和电阻率 该视频说明电阻率与温度有关。（不同的材料，电阻率随温度的变化是不一样的，例如：切换下一张PPT） 14 ①金属导体：T ↑ ，ρ↑，R↑，可制作电阻温度计； ②某些合金：ρ几乎不随T变化， R 几乎不变，可制作标准电阻。 ③绝缘体和半导体：T ↑ ，ρ↓ ， R ↓ ； ④超导体:某些材料当温度降低到一定温度时， ρ=0，R=0 4.常见材料电阻率与温度T的关系 金属导体：T ↑ ，ρ↑，R↑。金属导体电阻变大，说明温度升高。因此可以通过金属导体电阻的变化反映温度的变化；因此金属导体，可制作电阻温度计。 某些合金：ρ几乎不随T变化，那么合金的电阻不随温度变化，电阻为一定值，比如该电阻的阻值为20欧，一直是20欧不会随环境改变而改变，可制作标准电阻。 15 任务三：电阻的串、并联及应用 活动1、思考并回答 1、流过三个电阻的电路I1、 I2 和 I3有何关系？ 电流特点：各处的电流相等 2、各电阻两端的电压（电势差） U1、 U2 和 U3与0 与3 之间的总电压（总电势差） U有何关系？ 0 1 2 3 R1 R2 R3 电压特点：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 总电阻等于各部分电阻之和（总电阻阻值大于任意一个分电阻） 3、若将R1、R2、R3看为一个整体，则此时的电阻R与R1、R2、R3的关系？ 0 1 2 3 R1 R2 R3 I 4、串联电路各分电阻两端电压与其电阻有何关系？ 各部分电阻两端的电压与其阻值成正比 5、增大任意分电阻，总电阻如何变化？ R I 0 3 增大任意分电阻，总电阻如何增大 1、总电流I0 与流过各电阻电流 I1、 I2 和 I3有何关系？ 电流特点：总电流等于各支路的电流之和 2、1、2、3与0ꞌ的电势有何关系？总结并联电路电压规律？ 电压特点：总电压与各支路的电压相等 1 2 3 0 0ꞌ R1 R2 R3 活动1、思考并回答 总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和（总电阻阻值小于任意一个分电阻） 3、若将R1、R2、R3看为一个整体，则此时的电阻R与R1、R2、R3的关系？ 4、各分电阻分得的电流与电阻有何关系？ 各分电阻分得的电流与其电阻成反比 5、增大任意分电阻，总电阻如何变化？ 任意一个分电阻增大，总电阻增大。 1 2 3 0 0ꞌ R1 R2 R3 I R I 0 0ꞌ 评价练习、《助学案》例1、例2 19 评价活动：《点金训练》任务三 任务三：电阻的串、并联及应用 认识表头 表头的3个主要参数 1.表头内阻Rg 2.满偏电流Ig： 指针偏转到最大刻度时的电流 3.满偏电压Ug： 电流满偏时,其两端的电压（） 活动：分析推理并展示 如图所示的表头内阻Rg 、满偏电流Ig 。将它改装为量程为U的电压表。 （1）需要串联还是并联电阻？这个电阻的阻值为多大？ （2）若改装后的电压表量程U是改装前量程Ug 的n倍，串联的电阻是Rg 的多少倍？ 套壳装起来 R G U Ug UR G I Ig IR R 套壳装起来 活动：分析推理并展示 如图所示的表头内阻Rg 、满偏电流Ig 。将它改装为量程为I的电流表。 （1）需要串联还是并联电阻？这个电阻的阻值为多大？ （2）若改装后的电流表量程I是改装前量程Ig 的n倍，并联的电阻是Rg 的多少倍？ 评价活动：《点金训练》任务四 课堂总结 例1.有一电流表G，内阻Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝3 mA. 要把它改装成量程为0～3 V的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？ 要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？   备选题 例2.图为实验室常用的两个量程的电压表原理图．当使用O、A两接线柱时，量程为0～3 V；当使用O、B两接线柱时，量程为0～15 V，已知电流计的内阻Rg＝500 Ω，满偏电流Ig＝100 μA.求分压电阻R1和R2的阻值． 例3. (多选)如图所示是有两个量程的电流表，当分别使用a和b、a和c接线柱时，此电流表有两个量程，其中一个量程为0～1 A，另一个量程为0～0.1 A，表头内阻Rg＝200 Ω，满偏电流Ig＝2 mA，则(　　) A．当使用a、b时量程为0～1 A B．当使用a、c时量程为0～1 A C．电阻R1的值约为0.41 Ω D．电阻R2的值约为0.41 Ω $