11.2 导体的电阻 导学案 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理导学案围绕导体的电阻展开，核心知识点包括电阻的定义、欧姆定律、电阻定律及电阻率。通过对比不同导体（a、b、c、d）的实验导入，引导学生从电压电流关系（R=U/I）过渡到电阻的决定因素（长度、横截面积、材料），搭建从比值定义到实验探究的学习支架。 资料亮点在于重难点清晰，通过典例分析（如区分R=U/I与R=ρl/S）和当堂达标练习，帮助学生深化物理观念。实验设计与推理论证结合，培养科学思维，习题注重概念辨析和应用，提升科学探究能力，适合学生自主学习与教师教学评估。

第2节 导体的电阻 学案 学习目标： 1.理解电阻的定义，进一步体会比值定义法。 2.掌握欧姆定律的内容和表达式，会分析有关问题。 3.知道影响导体电阻的因素，掌握电阻定律。 4.知道导体的电阻率的概念，知道导体的电阻率与导体材料和温度有关。 知识梳理： 一、电阻 1.电阻 (1)定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比，用R表示。 (2)定义式：R＝。 (3)单位：欧姆(Ω)，常用的单位还有kΩ、MΩ，且1 Ω＝10－3 kΩ＝10－6 MΩ。 (4)物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小。 2.欧姆定律 (1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。 (2)表达式：I＝。 (3)适用范围：适用于金属导电、电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)，而对气体导电、半导体导电不适用。 二、影响导体电阻的因素 1.导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系 如图所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体。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。 用电压表分别测量a、b、c、d两端的电压，就能知道它们的电阻之比。这样就可以得出长度、横截面积和材料这三个因素与导体电阻的关系。 (1)导体电阻与长度的关系 b与a，长度不同，横截面积、材料相同。比较a、b的电阻之比与它们的长度之比。 (2)导体电阻与横截面积的关系 c与a，横截面积不同，长度、材料相同。比较a、c的电阻之比与它们的横截面积之比。 (3)导体电阻与材料的关系 d与a，材料不同，长度、横截面积相同。比较a、d的电阻是否相等。 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＝ρ，式中ρ叫作这种材料的电阻率。 三、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。 重、难点理解： 1　导体的电阻与欧姆定律 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)。 典例1：(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.从关系式R＝可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 C.从关系式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 D.从关系式R＝可知，导体两端电压越大，电阻R也越大 答案　AC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；导体的电阻是由导体本身的性质决定，与U、I无关，故B、D错误；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，故C正确。 2　电阻定律的理解和应用 1.电阻定律 (1)导体电阻的决定式R＝ρ l是导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是比例系数，与导体材料有关，叫作电阻率。 (2)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)电阻定律是通过大量实验得出的规律。 2.R＝与R＝ρ的区别与联系 两个公式 区别与联系　　　　 R＝ R＝ρ 区别 适用于纯电阻元件 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液 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 3.电阻率 (1)电阻率是反映导体材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。 (2)电阻率与温度的关系及应用 ①金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计。 ②大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻。 ③有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。 ④许多导体在温度特别低时电阻率可以降到零，这个现象叫作超导现象。 典例2: (多选)下列关于电阻和电阻率的说法正确的是(　　) A.由R＝ρ知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比 B.由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 C.将一根导线一分为二，则每部分导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一 D.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫作超导现象，发生超导现象时，温度不为绝对零度 答案　AD解析　导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的变化而变化，导体的电阻与长度、横截面积、材料有关，与导体两端的电压及导体中的电流无关，A正确，B、C错误；电阻率反映材料的导电性能，与温度有关，某些材料在温度接近绝对零度时存在超导现象，绝对零度只能接近，不可能达到，D正确。 3　导体的伏安特性曲线的理解 I－U图像与U－I图像的区别(图线为直线时) (1)坐标轴的意义不同：I－U图像中，横坐标表示电压U，纵坐标表示电流I； U－I图像中，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U。 (2)图线斜率的意义不同：I－U图像中，斜率表示电阻的倒数；U－I图像中，斜率表示电阻。如图所示，在图甲中R2＜R1，图乙中R2＞R1。 典例3：如图所示是电阻R的I－U图像，由此得出(　　) A.导体的电阻与电阻两端的电压成正比 B.电阻R＝0.5 Ω C.在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C D.I－U图像的斜率表示电阻 答案　C解析　导体的电阻是导体本身的属性，与两端的电压和通过的电流无关，故A错误；根据电阻的定义知R＝＝ Ω＝2 Ω，故B错误；由图知，当U＝6 V时，I＝3 A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是q＝It＝3×1 C＝3.0 C，故C正确；I－U图像的斜率表示电阻的倒数，故D错误。 当堂达标： 1.(多选)关于R＝，下列说法正确的是(　　) A.导体两端的电压越大，导体的电阻越大 B.通过导体的电流越小，导体的电阻越大 C.导体的电阻由导体本身性质决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关 D.比值反映了导体阻碍电流的性质 2.根据欧姆定律，下列判断正确的是(　　) A.导体两端的电压为零，电阻即为零 B.导体中的电流越大，电阻就越小 C.当电压增大2倍时，电阻增大2倍 D.由I＝可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 3.如图中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，但R2的尺寸远远小于R1的尺寸。通过两导体的电流方向如图所示，则关于这两个导体的电阻R1、R2大小关系的说法正确的是(　　) A.R1＝R2 B.R1<R2 C.R1>R2 D.无法确定 4.(多选)某导体中的电流随其两端的电压变化，如图实线所示，则下列说法中正确的是(　　) A.加5 V电压时，导体的电阻是5 Ω B.加12 V电压时，导体的电阻是8 Ω C.由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小 D.由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小 参考答案： 1.答案　CD解析　导体的电阻由导体本身性质决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，选项A、B错误，C正确；比值为导体的电阻，反映了导体阻碍电流的性质，选项D正确。 2.答案　D解析　导体的电阻由导体本身的性质决定，公式R＝只提供了计算电阻的方法，R与只是在数值上相等，当我们不给导体两端加电压时，导体的电阻仍存在，因此导体的电阻与加在它两端的电压无关，与导体中的电流无关，A、B、C错误；由欧姆定律的内容知，D正确。 3.答案　A解析　设正方形导体表面的边长为L，厚度为d，材料的电阻率为ρ，根据电阻定律得R＝ρ＝ρ＝，可见导体的电阻只与材料的电阻率及厚度有关，与导体的其他尺寸无关，即R1＝R2，A正确。 4.答案　ABD解析　加5 V的电压时，电流为1.0 A，则由欧姆定律可知， R＝＝ Ω＝5 Ω，A正确；加12 V的电压时，电流为1.5 A，则可得电阻为 R＝＝ Ω＝8 Ω，B正确；由图可知，随电压的增大，图像的斜率减小，而图像斜率的倒数等于电阻，则可知导体的电阻越来越大，随着电压的减小，导体的电阻减小，C错误，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $