2.导体的电阻-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

本讲义聚焦“导体的电阻”核心知识点，系统梳理电阻定义式（R=U/I）、电阻定律（R=ρl/S）、电阻率及伏安特性曲线等内容。通过情境导入（U-I图像分析）引出电阻物理意义，结合师生互动辨析电阻本质，再用控制变量法探究影响因素，构建知识脉络，辅以对比表格、例题及针对练作为学习支架。 该资料以科学探究和科学思维为特色，通过U-I图像情境提问引导科学探究，师生互动任务培养科学推理（如辨析电阻与U、I无关），控制变量法实验分析强化证据意识。课中助力教师引导学生建构物理观念，课后学生可借助归纳表格和针对练巩固知识，有效查漏补缺。

2．导体的电阻 【素养目标】　1．知道电阻的定义式及其物理意义。2．理解电阻的大小与哪些因素有关，掌握电阻定律。3．了解电阻率的物理意义及其与温度的关系。4．能根据伏安特性曲线求导体的电阻。 知识点一　电阻 【情境导入】如图为金属导体A、B的U-I图像。则： (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的比值有什么特点？ (2)对导体A、B，在电压U相同时，谁的电流小？这说明什么？ 提示：(1)对导体A(或导体B)来说，电流与它两端的电压成正比；导体A、B的电压与电流的比值是定值，但两者的比值不相等。 (2)电压相同时，A的电流小；说明A对电流的阻碍作用大。 【教材梳理】(阅读教材P57，完成下列填空) 1．定义：导体两端的电压与通过导体的电流之比。 2．公式：R＝。 3．物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。 4．单位：在国际单位制中，单位为欧姆(Ω)，常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，1 kΩ＝103 Ω，1 MΩ＝106 Ω。 5．导体的U-I图像斜率的物理意义：反映了导体电阻的大小。 【师生互动】　任务1．根据关系式R＝可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零，这种说法是否正确？ 任务2．根据关系式I＝可知，对于阻值一定的导体，当导体两端的电压增大一倍时，导体中的电流也增大一倍，这种说法是否正确？ 提示：任务1．不正确。电阻是导体本身的属性，与导体两端的电压、通过导体的电流都无关。 任务2．正确。对于电阻一定的导体，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 学生用书第64页 【探究归纳】 1．R＝ 是电阻的定义式，反映了导体对电流的阻碍作用，其大小由导体本身的性质决定，与导体两端是否有电压、导体中是否有电流无关。 2．I＝ 是欧姆定律的表达式，表示通过导体的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比，适用于纯电阻电路(金属、电解质溶液等)。 欧姆定律的理解 (多选)对于欧姆定律，下列理解正确的是(　　) A．从关系式U＝IR可知，对于阻值一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大 B．由关系式I＝可知，导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 C．对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值 D．由关系式R＝ 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 答案：ABC 解析：对于阻值一定的导体，根据U＝IR可知，I越大，U越大，A正确；由I＝可知，导体中的电流跟 导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，B正确；对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值，C正确；导体的电阻是由导体本身的性质决定的，与U、I无关，D错误。故选ABC。 欧姆定律的应用 (多选)已知两个导体的电阻之比R1∶R2＝2∶1，那么(　　) A．若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝2∶1 B．若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝1∶2 C．若导体中电流相等，则U1∶U2＝2∶1 D．若导体中电流相等，则U1∶U2＝1∶2 答案：BC 解析：当电压相等时，由I＝可得I1∶I2＝R2∶R1＝1∶2，A错误，B正确；当电流相等时，由U＝IR可得U1∶U2＝R1∶R2＝2∶1，C正确，D错误。故选BC。 针对练．(多选)小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系，当在该电阻两端加U＝20 V的电压时，通过该电阻的电流为I＝5 A。下列说法正确的是(　　) A．该电阻的阻值为4 Ω B．如果仅将电压升高到30 V，则通过的电流为6 A C．如果仅将电阻换成阻值为10 Ω的定值电阻，则通过的电流应为2 A D．当电阻两端不加电压时，定值电阻的阻值应为零 答案：AC 解析：由欧姆定律得R＝ Ω＝4 Ω，即该电阻的阻值为4 Ω，A正确；由于该电阻的阻值不受温度的影响，如果仅将电压升高到30 V，则通过该电阻的电流为I1＝ A＝7.5 A，B错误；如果仅将电阻换为阻值为10 Ω的定值电阻，由欧姆定律得I′＝ A＝2 A，C正确；定值电阻的阻值是一定的，与其两端是否加电压无关，D错误。故选AC。 知识点二　影响导体电阻的因素　导体的电阻率 【情境导入】　探究影响导体电阻的因素 1．实验装置：如图所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体。导体b、c、d在长度、横截面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素与导体a不同。 2．实验原理 (1)四个不同的导体串联，电流相同，因此，电阻之比等于相应的电压之比。 (2)用控制变量法探究导体的电阻与长度、横截面积及材料的定量关系。 3．探究过程及结论 下表所示为四个串联导体的各方面因素关系及导体两端的电压关系。 　　　　三个因素及电压 不同导体　　　　 长度 横截面积 材料 电压 a l S 铁 U b 2l S 铁 2U c l 2S 铁 d l S 镍铜 合金 5U (1)对比导体a和b说明什么？ (2)对比导体a和c说明什么？ 学生用书第65页 (3)对比导体a和d说明什么？ 提示：(1)导体电阻和长度成正比。 (2)导体电阻和横截面积成反比。 (3)导体电阻和材料有关。 【教材梳理】(阅读教材P57－P60，完成下列填空) 1．影响导体电阻的因素：导体的长度、横截面积以及材料。 2．电阻定律 (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)公式：R＝，式中ρ叫作这种材料的电阻率。 (3)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．导体的电阻率 (1)概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。 (2)单位：欧姆·米，符号为Ω·m。 (3)影响电阻率的两个因素：材料和温度。 (4)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。 【师生互动】 图中R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸比R1小很多。通过两导体的电流方向如图所示。这两个导体的电阻有什么关系？ 提示：设导体表面正方形的边长为l，厚度为H，则导体电阻R＝ρ，则R1＝R2。 【探究归纳】 1．R＝与R＝ρ的区别与联系 区别与 联系　 两个公式 定义式：R＝ 决定式：R＝ρ 区别 适用于纯电阻元件 适用于温度一定粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液 联系 R＝ρ是对R＝的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积 2.应用公式R＝ρ 的注意事项 (1)有一定几何形状的导体的电阻大小与接入电路的具体方式有关，在应用公式R＝ρ 求电阻时要注意导体长度和横截面积的确定。 (2)有一定几何形状的导体，电阻率不变，体积不变，当长度l和横截面积S发生变化时，由V＝Sl可知l和S成反比。 对电阻率的理解 (2025·四川泸定中学期中)关于导体的电阻和电阻率，下列说法中正确的是(　　) A．将导体均匀拉长为原来的2倍，则导体的电阻变为原来的4倍 B．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的 C．由ρ＝可知，导体的电阻率与其横截面积成正比，与其长度成反比 D．由R＝可知，R与导体两端电压U成正比，与通过导体的电流I成反比 答案：A 解析：将导体均匀拉长为原来的2倍，则横截面积变为原来的一半，根据R＝ρ可知，导体的电阻变为原来的4倍，选项A正确；将一根导线一分为二，则半根导线的电阻率不变，电阻是原来的，选项B错误；导体的电阻率与导体的材料和温度有关，与导体的长度和横截面积无关，选项C错误；导体的电阻是由导体本身决定的，与导体两端的电压以及通过的电流无关，选项D错误。故选A。 学生用书第66页 针对练．(多选)下列说法中正确的是(　　) A．由R＝可知，通过导体的电流不变，加在导体两端的电压变为原来的2倍，导体的电阻也变为原来的2倍 B．由R＝可知，通过导体的电流改变，加在导体两端的电压也改变，但导体的电阻不变 C．由ρ＝可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比 D．导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R都无关 答案：BD 解析：导体的电阻是由导体本身的性质决定的，与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关，A错误，B正确；导体的电阻率与导体本身的材料及温度有关，与l、S、R都无关，C错误，D正确。故选BD。 电阻定律的应用 (2025·河北沧州十校月考)如图为一块长方体铜块，分别使电流I1、I2沿如图两个方向通过该铜块，则电阻比值为(　　) A．1 B． C． D． 答案：B 解析：若通以电流I1，则铜块的长度为a，横截面积为bc，由电阻定律可知，其电阻为R1＝ρ；若通以电流I2，则铜块的长度为c，横截面积为ab，由电阻定律可知，其电阻为R2＝ρ，则。故选B。 针对练．(2025·山东名校联考)将截面均匀的长L＝3 m、电阻R＝10 Ω的金属导线截去，再拉长至3 m，则导线的电阻变为(　　) A．40 Ω B．2.5 Ω C．7.5 Ω D． Ω 答案：A 解析：由题意可知R＝ρ＝10 Ω，导线截去，再拉长至3 m，电阻率和长度不变，横截面积变为原来的，由电阻定律可知导线的电阻变为R′＝4ρ＝40 Ω。故选A。 知识点三　导体的伏安特性曲线 1．伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，横坐标表示电压U，这样画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。 2．线性元件和非线性元件 (1)线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的直线，欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液。 (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件，如气态导体、半导体元件。 3．I-U图像与U-I图像的比较 比较 内容 I-U图像 U-I图像 坐标轴 横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I 横坐标表示电流I、纵坐标表示电压U 斜率 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻 线性元 件图像 的形状 R1＞R2 R1＜R2 非线性 元件图 像的 形状 电阻随U的增大而增大 电阻随I的增大而减小 (多选)如图为A、B、C三个通电导体的I-U图像。由图可知(　　) A．三个导体的电阻大小关系为RA>RB>RC B．三个导体的电阻大小关系为RA<RB<RC C．若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流是2.5 A D．若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流是40 A 答案：BC 解析：在线性元件的I-U图像中图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，所以三个导体的电阻大小关系为RA<RB<RC，故A错误，B正确；由题图可知，导体B的电阻为RB＝ Ω＝4 Ω，当导体B两端加上10 V的电压时，通过导体B的电流为I＝ A＝2.5 A，故C正确，D错误。故选BC。 学生用书第67页 针对练1．如图为某金属导体的伏安特性曲线，M、N是曲线上的两点，过M点的切线和M、N两点对应坐标在图中已标出，下列说法正确的是(　　) A．该金属导体的电阻随电压的增大而减小 B．该金属导体两端的电压为2.0 V时，对应的电阻约为6.7 Ω C．该金属导体的电阻为10 Ω D．该金属导体在M点和N点对应的电阻之比为3∶2 答案：B 解析：根据欧姆定律I＝可知，I-U图线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，随电压的增大斜率逐渐减小，说明该金属导体的电阻随电压的增大而增大，故A错误；该金属导体M点对应的电压为2.0 V，对应的电流为0.3 A，由电阻的定义得RM＝ Ω≈6.7 Ω，故B正确；由于伏安特性曲线不是直线，所以该金属导体的电阻是变化的，故C错误；由题图可知，N点对应的电阻为RN＝ Ω＝10 Ω，该金属导体在M点和N点对应的电阻之比为RM∶RN＝2∶3，故D错误。故选B。 针对练2．(多选)某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，根据实验中所测得的数据，分别绘制了I-U图线，如图甲、乙、丙所示，下列说法正确的是(　　) A．图甲元件可以作为标准电阻使用 B．图乙元件的电阻随电压升高而增大 C．图丙元件的电阻随电压升高而增大 D．图丙元件两端每增加1 V电压而引起的电流变化量是增大的 答案：ABD 解析：题图甲中，该元件电阻不变，可以作为标准电阻使用，故A正确；题图乙中，随电压的升高，图线上的点与原点连线的斜率减小，则说明该元件电阻在增大，故B正确；题图丙中，随电压的升高，图线上的点与原点连线的斜率增大，则说明该元件电阻在减小，每增加1 V电压时引起的电流变化量是增大的，故C错误，D正确。故选ABD。 学科网（北京）股份有限公司 $