3.2 决定导体电阻大小的因素 导学案 -2026-2027学年高二上学期物理粤教版必修第三册

第二节　《决定导体电阻大小的因素》导学案 学习目标：　 1．通过对决定导体电阻的因素的探究，体会控制变量的研究方法 2．掌握电阻定律并能进行相关的计算． 3．理解电阻率的概念、物理意义，了解电阻率与温度的关系． 自主预习： 知识点一　电阻定律 1．实验探究 (1)在温度不变的情况下，导体的电阻与通过的电流无关，与导体的长度、横截面积、材料等因素有关． (2)实验探究 电路图：如图所示． (3)探究过程 ①两导体材料及粗细相同而_______不同，比较两电阻与长度的关系． ②两导体材料及长度相同而___________不同，比较两电阻与横截面积的关系． ③两导体粗细及长度相同而_______不同，比较两电阻是否相同． 导体材质 长度l/m 横截面积S/m2 电压U/V 电流I/A 电阻R=U/I 实验结论 第一组 镍铬合金 0.25 S=7.85×10-6 R与l __________ 镍铬合金 0.50 S 第二组 镍铬合金 0.50 S R与S __________ 镍铬合金 0.50 2S 第三组 镍铬合金 0.50 S R与材料________ (有关、无关) 铁 0.50 S 铜 0.50 S 2．电阻定律 (1)内容：在一定_______下，均匀导体的电阻R与它的长度 l成正比，与它的横截面积S成反比． (2)公式：R＝_________． (3)ρ为比例常量，反映材料对导体电阻的影响． (4)适用条件：温度一定时，粗细均匀的金属导体或者浓度均匀的电解液、等离子体． 3．公式R＝和R＝ρ的比较 两个公式 R＝ R＝ρ 区别 电阻的定义式 电阻的决定式 提供了一种测电阻R的方法 提供了一种测导体电阻率ρ的方法 区别 类比：E＝，C＝ 类比：E＝k，C＝ 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 习题1：如图，长宽高分别为a、b、c的长方体金属导体，电阻率为ρ。 （1）通水平方向的电流 I1 时，电阻如何表示？ （2）通竖直方向的电流 I2 时，电阻如何表示？ 习题2：一根粗细均匀的金属导线，电阻为R。若将其均匀拉长，长度变为原来的2倍，则电阻变为（     ） A． B． C． D． 　公式R＝ρ的应用策略 (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)一定形状的几何导体，当长度和横截面积发生变化时，导体的电阻率不变，体积不变，由V＝Sl可知l和S成反比． 习题3：一段粗细均匀的电阻丝，横截面积为S，电阻为R，现把它均匀拉成横截面积的均匀细丝，它的电阻变为（      ） A．100R B．1000R C．10000R D． 习题4：一段粗细均匀的柱形电阻丝,电阻为,当把它均匀拉长,使其截面的直径变成原来的,则此电阻丝的阻值为（      ） A． B． C． D． 习题5：（多选）如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大．在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是（　　） A．R1中的电流小于R2中的电流 B．R1中的电流等于R2中的电流 C．R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率 D．R1中自由电荷定向移动的速率等于R2中自由电荷定向移动的速率 知识点二　电阻率 1．物理意义：反映了材料导电性能的好坏．当l、S一定时，电阻率越_____，表示这种材料的导电性能越差． 2．决定因素：导体的材料和_____． 3．单位：Ω·m． 4．(1)金属的电阻率随温度升高而_____． (2)有些半导体的电阻率随温度升高而减小，且随温度的改变变化较大，常用于制作热敏电阻． (3)有些合金，如锰铜合金、镍铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用于制作标准电阻． (4)当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然降低到零，成为超导体． 习题6：由电阻定律R=ρl/S变形后得电阻率ρ=RS/l可知（     ） A．电阻率随导体电阻的改变而改变 B．在温度不变的情况下，电阻率只与导体的材料有关 C．电阻率随导体横截面积的改变而改变 D．电阻率随导体长度l的改变而改变 习题7：下列关于电阻及电阻率的说法中，正确的是(　　) A．导体对电流的阻碍作用称为导体的电阻，因此，只有导体中有电流通过时导体才具有电阻 B．由R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟流过导体的电流成反比 C．将一根导线从中间一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一 D．某些金属、合金的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象称为超导现象 习题8：某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．已知电导率σ就是电阻率ρ的倒数，即σ＝．下列说法正确的是(　　) A．电导率越小，其导电性能越强 B．电导率与材料的长度有关 C．电导率与材料的横截面积有关 D．电导率与温度有关 习题9：【教材原题·P62例题】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3­2­2所示．A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片，间距d＝1 cm，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？ 习题10：课本P61的【讨论与交流】 （1）为什么滑动变阻器能够改变电阻的大小？ （2）白炽灯的灯丝什么时候最容易烧断？ 课堂反思：我学到了什么知识？能解决什么问题？还有什么不懂的地方？ 知识点一　电阻定律 长度、横截面积、材料 长度、横截面积、材料 温度 习题1：[解析]　当电流沿I1方向时R1＝ρ；当电流沿I2方向时R2＝ρ． 习题2：C 习题3：A 习题4：C 习题5：BC 知识点二　电阻率 大 温度、增大 习题6：B 习题7：D　[导体对电流的阻碍作用称为导体的电阻，它只跟导体的长度、横截面积和材料有关，跟导体中是否有电流通过及电流的大小均无关，电阻率的大小和导体的几何形状无关，只跟材料的性质和温度有关，选项A、B、C错误；一般金属、合金的电阻率随温度升高而增大，随温度降低而减小，当温度降低到某一温度(大于0 K)时，某些金属、合金的电阻率会突然减小为零，这种现象称为超导现象，选项D正确．] 习题8：D 习题9：解：根据电阻定律，可得R＝ρ． 由欧姆定律，可得液体接入电路的电阻R＝． 可得液体的电阻率ρ＝＝＝ Ω·m＝6×104 Ω·m． 习题10：（1）通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的大小。 （2）开灯时，灯泡电阻丝温度低，电阻率小，则电阻小；由电功率公式P= U 2 /R 可知，U一定，R越小，灯泡实际功率P越大，发热越严重，灯泡电阻丝越容易烧断。 12/12 学科网（北京）股份有限公司 $