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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普通
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
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《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
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