3.2 决定导体电阻大小的因素 课件-2025-2026学年高二上学期物理粤教版必修第三册

该高中物理课件聚焦电阻定律及电阻率，通过情境导入回顾电阻定义式及固有属性，引出电阻与长度、横截面积、材料的定量关系，以控制变量法实验搭建从已知到未知的学习支架。 其亮点在于以实验探究（控制变量法）和对比辨析（R=U/I与R=ρL/S）落实科学探究与科学思维，结合滑动变阻器原理、白炽灯灯丝现象及超导应用渗透科学态度与责任，例题典型且小结结构化。学生能深化物理观念，教师便于实施素养导向教学。

它是电子电路中应用数量最多的元件，也是最便宜的电子元件。电阻的种类非常多，不同的电阻尺寸也有大有小。通过电阻上面的花纹对照这个图表就能计算出电阻的组织。按照组织特性可以将电阻分为固定电阻、可调电阻和敏感电阻。我们常见的这种调节音量高低的旋钮开关叫做电位器，它就是利用了电阻的原理，它的里面是这样的，滑轨的两端连接两个触点，旋转按钮时触点的距离就会增加或减少，从而改变电阻值的大小，所以降低音量并不能省电哦。还有一种常见的电阻是这种碳膜电阻，它是在陶瓷傍上形成一层碳混合物膜，碳膜的厚度和碳浓度可以控制电阻的大小。为了更加精确的控制电阻，还会在碳膜上加工出螺旋沟槽，螺旋越多电阻越大，另外还有一种敏感电阻，它的阻值会根据某种物理条件变化而变化，比如光感电阻、热感电阻，还有这种压敏电阻，它可以通过弯曲金属片改变电阻的大小，我们日常生活使用的电子设备都离不开这个小小的电阻，你还知道有哪些奇奇怪怪的电阻吗？ 第三章恒定电流 Physics 掌握电阻定律，理解电阻率的概念，知道影响电阻率大小的因素。 02 通过实验探究导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料等因素的关系。 01 重点 重点 01 电阻定律 关于电阻，你了解它的哪些性质呢？ 情境导入 (2)欧姆定律： (1) 电阻是导体本身的一种特性，描述导体对电流的阻碍作用。 R与I、U无关 电阻的定义式 (3) 在温度不变的情况下，导体电阻与导体的长度、横截面积、材料等因素有关. 导体电阻与导体的长度、横截面积、材料有怎样的定量关系？ 关于电阻，你了解它的哪些性质呢？ 情境导入 研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系 实验与探究 控制变量法 核心知识 观察与思考 观察与思考 电阻定律: 温度不变时，同种材料导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。 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 电阻率 沿电流方向 垂直电流方向 决定式 电阻定律 核心知识 R＝与R＝ρ的区别与联系   定义式：______ 决定式：______ 区别 适用于___________ 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液、等离子体 理解 提供了一种测电阻的方法——_______。不能认为R与U成正比，与I成反比 说明导体的电阻由ρ、l、S决定，且与I成正比，与S成反比 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 R＝ R＝ρ 纯电阻元件 伏安法 (1)由公式R＝知，R与U成正比，R与I成反比。(　　) (2)在探究电阻与材料间关系时，应控制导体长度及横截面积相同。 (　　) (3)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定。(　　) (4)电阻率是反映导体材料导电性能的物理量，由材料和温度决定。 (　　) × × √ √ 辨析 1.(2024·肇庆市高二期中)欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律。有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a>b>c。相同大小的电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻两端电压最小的是 √ 根据电阻的决定式R＝ρ，可得A、B、C、D中的电阻分别为RA＝ρ，RB＝ρ，RC＝ρ，RD＝ρ，因为a>b>c，则可得RA<RB<RC＝RD，故通过相同的电流，选项A中电阻两端的电压最小，故选A。 例题 2. (多选)(2024·广州市高二期末)某根标准电阻丝的电阻为R，接入电压恒定的电路中，要使接入电路的电阻变为R，可采取的措施是 A.剪其一半的电阻丝接入 B.并联相同的电阻丝接入 C.将电阻丝均匀拉长一倍 D.对折原电阻丝后再接入 √ √ 例题 由电阻定律R＝ρ，剪去一半的电阻丝，长度变为原来的，电阻减小为R，A正确； 根据电阻定律R＝ρ，并联相同的电阻丝后，相当于横截面积变为原来的2倍，电阻减小为R，B正确； 根据电阻定律R＝ρ，均匀拉长一倍，则长度变为原来2倍，横截面积变为原来，则电阻变为4R，C错误； 根据电阻定律R＝ρ，对折原电阻丝后，长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，电阻变为R，D错误。 3.如图所示为一块长方体铜块，使电流沿I1、I2两个方向通过该铜块，则两次铜块的电阻之比为 A.1 B. C. D. √ 当电流沿I1方向时，铜块的长度为a，横截面积为bc，其电阻R1＝ρ；当电流沿I2方向时，铜块的长度为c，横截面积为ab，其电阻R2＝ρ，故，选B。 例题 1.公式R＝ρ中的l是沿电流方向的导体长度，S是垂直电流方向的横截面积。 2.一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。 3.一定几何形状的导体，电阻率相同，体积不变，当长度和横截面积发生变化时，由V＝Sl可知l和S成反比。 总结提升 1.为什么滑动变阻器能够改变电阻的大小? 提示 改变滑动变阻器的电阻丝在该电路中的长度 提示 开灯时容易烧断灯丝，因为开灯时，温度较低，灯丝电阻较小，通电电流较大，容易烧断灯丝 2.白炽灯、日光灯的灯丝什么时候最容易烧断? 讨论与交流 02 电阻率 你知道室内用的电线一般用什么材料吗？ 室外远距离输电的电线又是用什么材料？为什么选用这些材料呢？ 主体材料均用铜、铝。这两种材料的电阻率小。 情境导入 1. 物理意义： 反应材料导电性能的物理量. 2. 计算式： 3. 单位： 欧姆米 简称： 欧米 Ω·m 一定 电阻率越大 材料导电性能越差 电阻越大 电阻率 核心知识 5.0×10-7 镍铜合金 4.4×10-7 锰铜合金 1.0×10-7 5.3×10-8 钨 2.9×10-8 铝 1.7×10-8 铜 1.6×10-8 银 材料 铁 镍铬合金 1.0×10-6 /(Ω.m) 材料 /(Ω.m) 表 3 -3 -2：常见导体材料在20℃时的电阻率 你能从表中发现哪些规律？ (1)不同材料的电阻率不同，电阻率和材料有关 (2)相对来说，金属单质的电阻率较小，合金的电阻率较大 观察与思考 4. 影响因素： 电阻率 (1) 材料 （2）温度 一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大 应用：电阻温度计 核心知识 有些半导体的电阻率随温度的升高而变化，且随温度的改变变化较大，常用于制作热敏电阻。 点击播放视频 核心知识 超导现象：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象。能够发生超导现象的物质称为超导体。 超导材料的应用：超导输电、超导发电机、电动机、超导电磁铁、超级计算机等。 超导磁悬浮 高温超导变压器 核心知识 工业上经常用“电导仪” 来测定液体的电阻率.它是把两片金属放到液体中形成一个电容器形状的液体电阻，而中间的液体即电阻的有效部分，如图所示．A、B是两片面积为1cm²的正方形铂片，间距d=1cm，把它们浸没在待测液体中.通过两根引线加上电压U，当 U=6 V时，测出电流I=1 μA，那么这种液体的电阻率为多少? 解： 根据电阻定律可得： 由欧姆定律，可得液体接入电路的电阻： 联立①②可得液体的电阻率： ① ② 代入数据，解得： 例题 4.(2024·湛江市第二十一中学期中)2019年3月19日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1 000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ＝。下列说法正确的是 A.电导率的单位是 B.材料的电导率与材料的长度、横截面积有关 C.材料的电导率越小，其导电性能越强 D.电导率大小与温度无关 √ 例题 根据σ＝可知，电导率的单位是，选项A正确； 材料的电导率与材料有关，但是与材料的形状无关，选项B错误； 材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，选项C错误； 电导率大小与温度有关，选项D错误。 1.电阻率ρ是材料本身的一种属性，反映了材料对电流阻碍能力的强弱。 2.ρ＝是电阻率的计算式，材料的电阻率与导体的电阻R、长度l和 横截面积S均无关，与材料的性质有关，还受到温度的影响。 3.电阻与电阻率辨析 (1)导体的电阻越大，说明导体对电流的阻碍作用越大，不能说明导体的电阻率一定越大。 (2)电阻率越大，材料的导电性能越差，但用这种材料制成的电阻不一定大，决定电阻大小的因素和决定电阻率大小的因素是不同的。 总结提升 5.某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，则该导线的 A.电阻率仍为ρ B.电阻率变为4ρ C.电阻变为4R D.电阻变为 √ 电阻率由材料本身决定，金属导线拉长后电阻率不变，故A正确，B错误； 将金属导线均匀拉长到直径为原来的一半时，其横截面积变为原来的 四分之一，长度变为原来的四倍，根据电阻定律可知R'＝＝ 16R，故C、D错误。 例题 6.金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响。根据以上的信息，判断下列说法中正确的是 A.连接电路用的导线一般用合金来制作 B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作 C.电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作 D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作 √ 例题 纯金属的电阻率小，导电性能好，故连接电路用的导线一般用纯金属来制作，故A错误； 合金的电阻率大，选用合金来制作电炉、电阻器等电器，可以保证用电安全，故B正确； 有的金属的电阻率随温度变化而显著变化，则电阻温度计一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属来制作，故C错误； 有的合金的电阻率几乎不受温度的影响，故标准电阻一般用合金材料制作，故D错误。 实验方法：控制变量法 2 思想方法 感受理论知识与现实生活的紧密联系，提升科技强国的社会责任感 电阻定律 电阻率 ——影响因素：材料、温度 1 知识结构 3 态度责任 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! Lavf58.20.100 Lavf58.9.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $null今天为大家示范的实验是探究导体电阻与其影响因素的定量关系。这是一个由小灯泡、滑动变阻器、电流表等用电器组成的串联电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的发光亮度。移动滑片可以改变滑动变阻器的电阻，说明导体电阻与自身长度有关。那么还有哪些因素能影响导体的电阻呢？本次实验将通过以下几个环节来进行，一、设计电路图并连接电路。2、通过。控制变量法读取不同导体的电压表、电流表数据。3、分析数据得出结论。在实验中我们需要用到以下实验器材，电阻定律演示器、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、学生电源导线。首先，画出实验电路图。接下来根据实验电路图连接实物连接电路时，开关应处于断开状态。连接电流表和电压表要选择合适的量程。本次实验我们分别选择0至0.6安和0至3伏的量程。首先将滑动变阻器调至最大阻值。将横截面积S长度L的镍铬合金丝接入电路，开启学生电源，闭合开关，读取电压表、电流表的示数并记录下来，电压为0.65服。电流为0.07安。断开开关，将一端的导线移至镍铬合金丝中间部位，改变接入电路中镍铬合金丝的长度。闭合开关。读取电压表、电流表的示数，并记录下来。电压为0.3伏。电流为0.06安，断开开关，将横截面积2S长度L的镍铬合金丝接入电路，闭合开关，读取电压表、电流表的示数并记录下来。电压为0.3伏。电流为0.08安，将横截面积S长度L的铁丝接入电路，闭合开关，读取电压表、电流表的示数并记录下来。电压为0.1伏。电流为0.08安调节滑动变阻器，根据相同的方法读取不同电阻丝的电压表、电流表数据并记录下来。再次调节滑动变阻器，读取不同电阻丝的电压表、电流表数据并记录下来。根据公式R等于U比I分别求出4种电阻丝的电阻。二再求出电阻的平均值并记录下来。在该实验中，根据实验数据可知，镍铬合金丝在相同横截面积不同长度的情况下，金属丝的电阻与长度成正比。镍铬合金丝在相同长度、不同横截面积的情况下，金属丝的电阻与横截面积成反比。镍铬合金丝与铁丝在横截面积、长度相同的情况下，材料不同，金属丝的电阻也不同。由实验可知，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，导体电阻还与它的材料有关。实验结束后，要记得断开开关，关闭电源，并将实验器材整理好。