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

2026-08-02
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摘要:

该高中物理导学案聚焦“导体的电阻”,核心知识点涵盖电阻定义式、欧姆定律、电阻定律、电阻率及I-U特性曲线。课堂导入通过金属导体U-I图像导学问题,引导学生分析电流与电压关系及电阻阻碍作用,搭建起欧姆定律与电阻定律的学习支架。 资料以控制变量法实验探究电阻影响因素,结合图像分析例题深化理解,培养学生科学探究与科学思维能力。结构化知识整理助于构建物理观念,分层例题设计兼顾基础与难点,提升学生分析解决问题的能力,便于教师开展高效教学。

内容正文:

11.2 导体的电阻 [学习目标]  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(重点)。 3.了解电阻率的物理意义及其与温度的关系(重点)。 4.能根据伏安特性曲线求导体的电阻(难点)。 一、电阻 【导学】如图所示的图像为金属导体A、B的U-I图像,思考: (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的比值怎样? (2)对导体A、B,在电压U相同时,谁的电流小?谁对电流的阻碍作用大? 【知识整理】 1.电阻 (1)定义:导体两端________与通过导体________之比。 (2)表达式:R=________。 (3)物理意义:反映了导体对电流的阻碍作用。 2.欧姆定律 (1)内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成________,跟导体的电阻R成________。 (2)公式:________ (3)适用条件:适用于________和电解液导电,适用于纯电阻电路。 【例题】 3.同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在坐标系中描点,得到了如图所示的、、、四个点,其中电阻值最大的是(  ) A.点对应的电阻 B.点对应的电阻 C.点对应的电阻 D.点对应的电阻 4.如图所示,图线1表示导体A的电阻,设为,图线2表示导体B的电阻,设为,则下列说法正确的是(  ) A. B.将A与B并联后接于电源上,通过二者的电流之比 C.将A与B串联后接在电源上,二者两端的电压之比 D.把A拉长为原来的3倍后其电阻等于B的电阻 二、影响导体电阻的因素 【导学】 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。 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、材料的关系。 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?(3)对比导体a和d说明什么? 【知识整理】 5.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_______,与它的横截面积S成_______;导体电阻还与构成它的材料有关。 (2)公式:R=___________,式中ρ是比例系数,ρ叫作这种材料的____________。 6.电阻率 (1)概念:电阻率是反映导体_______的物理量,是导体________本身的属性,与导体的形状、大小______(填“有关”或“无关”)。 (2)单位是欧姆·米,符号为_________。 (3)电阻率往往随__________的变化而变化,金属的电阻率随温度的升高而___________。 (4)应用:电阻温度计、标准电阻等。 (5)超导现象:一些金属在温度特别低时电阻降为_________的现象。 【例题】 7.如图,R1和R2是材料相同、厚度h相同、表面为正方形的电阻,但R1表面正方形边长a大于R2表面正方形边长b。通过两电阻的电流方向如图所示。则下列说法正确的是(  ) A.电阻R1的电阻率大于R2的电阻率 B.电阻R1的电阻率小于R2的电阻率 C.电阻R1的电阻等于R2的电阻 D.电阻R1的电阻大于R2的电阻 8.如图所示,粗细均匀的电阻丝两端点A、B间的电阻为R,C为AB的中点。现将AB对折并将A、B连接,下列说法正确的是(  ) A.对折后电阻丝的电阻率变大 B.对折后电阻丝的电阻率变小 C.对折后A、C间电阻为 D.对折后A、C间电阻为 9.如图所示,一块均匀的长方体样品,长为、宽为、厚为,电流沿方向时测得样品的电阻为,则下列选项正确的是(  ) A.该样品的电阻率是 B.当电流沿方向时,可测得样品的电阻为 C.不论电流沿方向还是沿方向,样品的电阻率都不变 D.当电流沿方向,且保持样品厚度不变,使其长宽相等(即),测得样品的电阻会随着、的增大(体积增大)而增大 三、导体的I-U特性曲线 【知识整理】 10.I-U特性曲线:以________________为纵轴,以____________为横轴,这样画出的电学元件的I-U图像叫作电学元件的I-U特性曲线。 11.线性元件和非线性元件 (1)线性元件:I-U特性曲线是一条过原点的____________,如金属导体、电解质溶液。 (2)非线性元件:I-U特性曲线是一条____________,如气态导体和半导体元件。 12.I-U图像与U-I图像 图线 比较内容 I-U图线 U-I图线 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__________ 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的________ 线性元件图线的形状 R1______R2 R1______R2 非线性元件图线的形状(其中一种) 电阻随U的增大而______ 电阻随I的增大而________ 【例题】 13.导体A、B的伏安特性曲线如图所示,请问导体A、B的电阻大小之比等于(     ) A. B. C. D. 14.图示实线为某材料的伏安特性曲线,曲线上P点电压为U1、电流为I1,过P点的切线与纵轴交点纵坐标为I2。则该材料在P状态时电阻为(     ) A. B. C. D. 15.电阻A、B的图像如图所示,电阻A的图像为过原点的曲线,电阻B的图像为过原点的直线,两图线的交点坐标为。下列关于两电阻的描述正确的是(  ) A.当流过两电阻的电流均为时,电阻A的阻值大于电阻B的阻值 B.当流过两电阻的电流均为时,两电阻的阻值均等于 C.电阻A的阻值随电流的增大而增大 D.电阻B的阻值随电流的增大而减小 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 《2026年8月1日高中物理作业》参考答案 导学:略 1. 电压 电流 2.(1) 正比 反比 (2) (3)金属导电 3.D 【详解】由欧姆定律得,在坐标系中,各点与原点的连线斜率为= 斜率越小,电阻越大。图中的斜率最小,因此点对应的电阻最大。 故选D。 4.C 【详解】A.根据图像可知,当时,​对应电压,​对应电压,因此, 解得,故A错误; B.A、B并联时,两端电压相等,由​得电流与电阻成反比,则,故B错误; C.A、B串联时,通过的电流相等,由得电压与电阻成正比,则,故C正确; D.导体拉长为原来的3倍时,体积不变,长度,横截面积 由电阻定律,拉长后电阻,故D错误。 故选C。 导学:略 5. 正比 反比 电阻率 6. 导电性能 材料 无关 温度 增大 零 7.C 【详解】AB. R1和R2材料相同,则电阻率相同,AB错误; CD.根据电阻定律, 可知电阻R1的电阻等于R2的电阻,C正确,D错误。 故选C。 8.D 【详解】AB.电阻率是材料自身的属性,与形状无关,AB错误; CD.由电阻定律可知,对折前A、C与B、C间的电阻均为,对折后相当于两个的电阻并联,,故C错误,D正确。 故选D。 9.C 【详解】A.电流沿方向时测得样品的电阻为,则有 解得,故A错误; B.当电流沿方向时,可测得样品的电阻 结合上述解得,故B错误; C.电阻率由材料与温度决定,可知,不论电流沿方向还是沿方向,样品的电阻率都不变,故C正确; D.电流沿方向时,电阻 由于 解得 可知,随着、的增大(体积增大),测得样品的电阻不变,故D错误。 故选C。 10. 电流强度 电压 11. 过原点的倾斜直线 过原点的曲线 12. 电阻的倒数 电阻 增大 减小 13.D 【详解】由图像可知,两电阻通过相同电流时电压之比为 根据  可知 故选D。 14.C 【详解】材料在某一状态的电阻应由该状态两端电压与通过电流之比确定,即 。在伏安特性曲线的 点,电压为,电流为 ,故 ,切线斜率反映的是该点附近电流随电压变化的快慢,不是该状态电阻,故C正确。 故选C。 15.B 【详解】AB.在图像中,图上某点与原点连线的斜率表示电阻的大小,所以当流过两电阻的电流均为时,两电阻的阻值均等于,故A错误,B正确; C.由题图可知,电阻A的图线上某点与坐标原点的连线的斜率随电流的增大而减小,所以电阻A的阻值随电流的增大而减小,故C错误; D.由题图可知,电阻B的图线的斜率不变,所以电阻B的阻值不随电流变化,故D错误。 故选B。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $

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