第六节 导体的电阻
《导体的电阻》教学设计
《导体的电阻》教学设计1.内容简析《导体的电阻》是新课标物理选修3-1的第二章《恒定电流》第六节的内容，它是电学的基本规律之一，本节内容安排在部分电路欧姆定律知识之后，起到了承上启下的作用，部分电路的欧姆定律是研究导体两端电压、流过的电流等外界条件与导体电阻的数量关系而非决定关系；电阻定律是研究导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系。
学生在初中已经定性研究了导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系，本节在此基础上通过实验分析进行定量描述的研究，同时突出了“电阻率”这一物理概念，这部分知识与现代科技、生活、生产等有着密切联系。
本节课以问题为主线，通过同手实验、观察分析，辅助以多媒体进行教学。
2.教学目标2.1知识目标（1）通过探究“导体电阻与其影响因素的定量关系”这个实验，探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系，体会控制变量法在科学研究中的重要作用。
（2）通过逻辑推理，探究导体电阻与长度、横截面积的定量关系。
（3）通过运算，知道电阻率的的物理意义及电阻定律的内容和表达式。
（4）通过“加热日光灯丝，观察欧姆表示数变化”这个实验，了解电阻率与温度的关系。
2.2能力目标（1）经历实验探究或逻辑推理探究导体电阻与其影响因素的定量关系的过程，使学生进一步掌握控制变量的科学方法。
（2）通过探究活动，培养学生科学思维的能力和合作交流的能力。
2.3情感目标（1）通过对各种材料电阻率的介绍，加强学生安全用电的意识。
（2）培养实事求是、严谨认真的科学态度。
（3）让学生在自主学习中体会成功的喜悦，激发求知欲望，增强学习兴趣.3.教学重难点重点：电阻定律；难点：电阻率。
4.器材准备电压表，电流表，直流电源，滑动变阻器，电阻丝示教板，酒精灯，电阻丝（一根），多用电表。
5.教学流程环节一旧知链接，多媒体展示问题。
（1）电阻的定义式：，电阻是反映的物理量。
（2）n个阻值同为R的电阻串联，电路的总电阻为，n个阻值同为R的电阻并联，总电阻为。
人教版高中物理选修3-1第6节导体的电阻
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第6节 导体的电阻1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。
2．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻反映了导体对 电流的阻碍作用。
3．电阻定律的表达式R ＝ρl S 是电阻的决定式，公式R ＝U I 是电阻的定义式。
影响导体电阻的因素1.与导体电阻有关因素的测量方法 (1)电阻丝横截面积的测量：把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积。
(2)电阻丝长度的测量：把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度。
(3)电阻的测量：连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压U 和通过电阻丝的电流I ，由R ＝UI 计算得到电阻。
2．探究导体电阻与其影响因素的关系(1)实验探究： 项目 内容实验目的探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法控制变量法：在长度、横截面积、材料三个因素，b 、c 、d 与a 分别有一个因素不同实验原理 串联的a 、b 、c 、d 电流相同，电压与导体的电阻成正比，测量出它们的电压就可知道电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素(2)逻辑推理探究：①导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻R ∝l 。
②导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻R ∝1S。
③导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。
1．一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻是多大？若把这根导线的一半均匀拉长为原来的三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？解析：一段导线对折两次后，变成四段相同的导线，并联后的总电阻为0.5 Ω，设每段导线的电阻为R ，则R4＝0.5 Ω，R ＝2 Ω，所以导线原来的电阻为4R ＝8 Ω。
人教版高中物理选修3-1 -2-6导体的电阻(共24张PPT)
1．6×10－8 1．7×10－8 2．9×10－8 5．3×10－8 1．0×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
2．07×10－8 2．07×10－8 3．80×10－8 7．10×10－8 1．44×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
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滑动变阻器
C
C
P
D
A
B
A
D P
B
滑动变阻器的结构如图所示，A、B是绕在 绝缘桶上的两个端点，C、D是金属杆的两个端 点。电阻丝上能够与滑片P接触的地方，绝缘漆 已被刮去，使滑片P能把金属杆与电阻丝连接起 来。把A和C接线柱接入电路中，当滑片P由B向 A移动时，接入电路的电阻将由大变小。这是为 什么?你是否可以设计出另外几种连接方案，使 滑片P移动时，接入电路的电阻由大变小?
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三、电阻率
1.意义:反映材料导电性能好坏的物理量.
2.定义式： RS 由材料和温度决定,
l
与l、S无关!!!
3.单位:欧·米( m ) 4.电阻率与温度关系
5.区别：导体的电阻和材料的电阻率
三、电阻率
1.意义:反映材料导电性能好坏的物理量.
2.定义式： RS
l 3.单位:欧·米( m )
4.电阻率属： t
电阻温度计
电阻率 与温度 的关系
半导体：t
热敏电阻 光敏电阻
半导体的导电性能具有可控性
合金： 有些几乎不随t变化 标准电阻
第六节_导体的电阻Resistance 2
5.电阻率与温度关系
金属： t 半导体：t
电阻温度计
热敏电阻 光敏电阻
半导体的导电性能具有可控性
合金： 有些几乎不随t变化 标准电阻 超导体:某些材料当温度降低到一定温度时
=0
R=0
课堂训练
1、一段均匀导线对折两次后并联在一起，测 得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻多大？
8Ω
2、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方向测量 其电阻
与材料有关
二、探究
实验探究
V V V
控制变量法
V
a
b
c
d
a 和 b ：长度l不同 a 和 c ：横截面积S不同 a 和 d ：材料不同
限流式接法
实验探究
V V V V
a
b
c
d
实验结论：导体的电阻 R跟长度 l成正比，跟 横截面积 S成反比，还跟材料有关。 R l 1 R S
R
S
……
理论探究 同种材料：
Rl 1 R S
l R S
l Rk S
注意：k是与l、S无关的常数！
理论探究 3.实验探究导体的电阻R与材料的关系
取相同长度、横截面积、不同材料的导体进行实验 （探究不同材料的比例常数k）。
l Rk S
结论：
k是由导体材料决定 与l、S无关！
(1)Ra、Rb是否相等？ (2)如果不等，Ra、Rb谁大？ Ra、Rb比值是多少？
（1）不等
(a)又短又“胖”，(b)又长又“瘦” （2）若1/4圆形金属片电阻为R0，则(a)为两R0并联，Ra = R0 /2；(b)为两电阻串联，Rb =2 R0，所以Ra :Rb=1:4
2.6导体的电阻教案
厘米，固定卡爪长5.2厘米、宽0.9厘米、厚0.5厘米。固定尺上端有 鱼形柄，长13厘米，中间开一导槽，槽内置一能旋转调节的导销，循 着导槽左右移动。在活动尺和活动卡爪间接一环形拉手，便于系绳或 抓握。两个爪相并时，固定尺与活动尺等长。使用时，将左手握住鱼 形柄，右手牵动环形拉手，左右拉动，以测工件。用此量具既可测器 物的直径，又可测其深度以及长、宽、厚，均较直尺方便和精确。惜 因年代久远，其固定尺和活动尺上的计量刻度和纪年铭文，已锈蚀难 以辨认。
螺旋副原理对尺架上两测量面间分隔螺旋测微器组成部分图解 图上A为测杆，它的活动部分加工成螺距为0.5mm的螺杆，当它在固 定套管B的螺套中转动一周时，螺杆将前进或后退0.5毫米，螺套周边 有50个分格。大于0.5毫米的部分由主尺上直接读出，不足0.5毫米的 部分由活动套管周边的刻线去测量。所以用螺旋测微器测量长度时， 读数也分为两步，即（1）从活动套管的前沿在固定套管的位置，读 出主尺数（注意0.5毫米的短线是否露出）。（2）从固定套管上的横 线所对活动套管上的分格数，读出不到一圈的小数，二者相加就是测 量值。 螺旋测微器的尾端有一装置D，拧动D可使测杆移动，当测杆和被 测物相接后的压力达到某一数值时，棘轮将滑动并有咔咔的响声，活 动套管不再转动，测杆也停止前进，这时就可以读数了。 不夹被测物而使测杆和小砧E相接时，活动套管上的零线应当刚 好和固定套管上的横线对齐。实际操作过程中，由于使用不当，初始 状态多少和上述要求不符，即有一个不等于零的读数。所以，在测量 时要先看有无零误差，如果有，则须在最后的读数上去掉零误差的数 值。
4．实际测量时，对同一长度应多测几次，取其平均值来减少偶然误 差 二：螺旋测微器 螺旋测微器又称千分尺（micrometer）、螺旋测微仪、分厘卡，是比游 标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量 范围为几个厘米。它的一部分加工成螺距为0.5mm的螺纹，当它在固定 套管B的螺套中转动时，将前进或后退，活动套管C和螺杆连成一体，其 周边等分成50个分格。螺杆转动的整圈数由固定套管上间隔0.5mm的刻 线去测量，不足一圈的部分由活动套管周边的刻线去测量。
《导体的电阻》PPT课件
03
导体的形状也会对其电阻产生影响。例如，将导体截成若干段并串联起来，会使得总电阻增大；而将导体截成若干段并并联起来，则会使得总电阻减小。
03
CHAPTER
测量方法与技巧
由于电流表、电压表等仪器的精度限制引起的误差。
仪器误差
由于接触点和引线本身存在电阻，会对测量结果产生影响。
某些材料的电阻随温度降低而减小
然而，也有一些特殊材料（如超导材料）在低温下电阻会急剧减小甚至消失，这种现象被称为超导现象。
导体长度对电阻的影响
01
导体的长度越长，其电阻越大。这是因为电子在导体中传播时需要经过更长的路径，与导体原子发生碰撞的几率增加，导致电阻增大。
导体横截面积对电阻的影响
02
导体的横截面积越大，其电阻越小。这是因为横截面积增大使得导体内部可容纳的电子数量增多，电子在导体中传播时受到的阻碍减小，从而降低了电阻。
根据实验数据，可以计算出导体的电阻值，并观察电阻与电压、电流之间的关系。
06
CHAPTER
知识拓展与前沿动态
超导材料概述
发展历程回顾
当前研究热点
未来发展趋势
01
02
03
04
定义、特性及分类
从发现到应用的重要里程碑
高温超导、拓扑超导等
超导材料在能源、交通、医疗等领域的应用前景
纳米技术简介
纳米导体的制备方法
非线性电阻特性
02
CHAPTER
导体电阻影响因素
不同材料的电阻率不同
导体材料不同，其电阻率会有很大的差异。例如，银的电阻率最小，其次是铜和金，而铁的电阻率相对较大。
材料纯度对电阻的影响
同一材料的不同纯度也会导致电阻的差异。纯度越高，电阻率越小，导电性能越好。
选修3-1第二章 第6节 导体的电阻
导体的电阻
1．导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的 横截面积 长度 材料 ________、________和________有关．
2．电阻定律：同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度 l 成 反比 ________ ，与它的横截面积 S 成________ ；导体的电阻还与 正比
l ρ 材料 ________有关．表达式 R＝________，式中ρ是比例系数，它与 S
【例 2】金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，所 以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计，选 项中的 I－U 图象能表示金属铂电阻情况的图象是( )
解析：铂的电阻率随温度的升高而变大．C 选项正确．
答案：C
题后反思：(1)某一导体电阻的变化与电阻率的变化规律一
致，所以可从导体的伏安特性曲线上判定电阻率的变化．
到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为
( ) A．4ρ和 4R C．16ρ和 16R B．ρ和 4R D．ρ和 16R
解析： 导体的电阻率反映材料的导电性能，温度一定时电
阻率是不变的．导线拉长后，直径变为原来的一半，则横截面
1 积变为原来的 ，因总体积不变，长度变为原来的4倍，由电阻 4
电阻与电阻率 1．电阻 R 是描述导体对电流阻碍作用大小的物理量，由导 体本身的长度、横截面积与电阻率决定，与外界因素无关；温
度一定、粗细均匀的金属导体其电阻的大小遵循电阻定律 R＝
l ρ ． S
2．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量．各种材料的 电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为 1 m、横截面积为 1
【例 1】关于导体电阻的大小，下列说法正确的是(
)
A．同材料制成的导线，长度和横截面积越大，电阻越大 B．铜导线一定比铝截面积相同，电阻就
《导体的电阻》教案
人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流第6节导体的电阻教案《导体的电阻》教案课标要求：通过实验，探究决定导线电阻的因素，知道导体电阻的决定式。
一、教学目标（一）知识与技能1、理解电阻的大小跟哪些因素有关，知道电阻定律及其表达式。
2、了解电阻率的概念、物理意义、单位及其与温度的关系。
（二）过程与方法1、经历决定导体电阻因素的实验探究过程，体验运用控制变量法研究物理问题的思维方法。
2、通过对决定导体电阻因素的实验探究和理论分析，体会实验探究和逻辑推理两种研究方法的作用。
3、通过对实验数据的分析处理，提高科学分析、提炼实验结果的能力。
（三）情感态度与价值观1、经历实验探究等学习活动，发展学生对科学的好奇心和探索未知的激情。
2、经历实验探究与理论推导两个过程，体会物理规律的严密性。
3、通过介绍不同材料的电阻率及相关应用，增强学生将物理知识与社会、科学技术相联系的意识。
4、通过小组交流与讨论，培养学生合作与交流的团队精神二、教学重点与难点1、教学重点：电阻定律的内容及其应用；电阻率的概念及其物理意义。
2、教学难点：实验方案的设计及实验数据的处理。
三、教学用具自制电阻定律示教板及相关器材，日光灯灯丝，酒精灯，电池组，电键，导线，多媒体。
四、教学流程【新课引入】开门见山，由问题进入新课。
师：同学们这节课将由我和大家一起学习第6节导体的电阻。
首先请同学们迅速浏览一下本节课的学习目标。
本节课我们的评价方式是………，希望同学们有精彩的表现。
首先思考这样一个问题“根据电阻的定义式IU R ，导体的电阻R 与加在导体两端的电压U 成正比，跟导体中的电流I 成反比，这种说法对吗？”生：“不对”师：决定导体电阻大小的因素有哪些？初中我们有一个定性的结论：导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关。
而且还有一个半定量的结论：长度越长电阻越大，横截面积越大电阻越小。
【新课教学】师：本节课我们的主要任务就是：“探究导体电阻与决定因素间的定量关系”探究的办法有两种：理论探究和实验探究首先看理论探究，根据预习哪个小组能够用简洁的语言描述电阻R 与长度L 的关系？（机会一次）（在预习学案中已经有专门的铺垫、要求和训练）生：………师补充：（条件）师：第二次机会：电阻R 与横截面积S 的关系生：………师：理论探究的结果是：………，数学表达式：………理论探究的结果能否经得住实验的考验呢？我们来进行实验探究。
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第六节 导体的电阻
巴东县第三高级中学
谭洋
再谈电阻
在第二章的第三节欧姆定律中提到：
由此可见： （宏观角度）电阻就是导体对电流的阻碍作用。 欧姆定律并没有揭示导体存在电阻的原因，仅是 提供了一种测量计算电阻的方法——伏安法。
哪些量决定了导体的电阻？
要回答决定导体电阻的因素这个问题，我们还得 从微观的角度来分析，进而找寻一些线索。
决定导体电阻大小的因素
通过同学们的讨论和分析，我们得到决定导体 的电阻大小的因素有以下几个物理量：
1.导体的横截面积（导体横截面积越大电阻越小） 2.导体的长度 （导体越长其电阻越大） 3.导体的材料 （材料与电阻有关） 4.导体的温度 （温度越高导体电阻越大）
导体电阻与这些物理量之间的具体关系
演示实验
导体电阻定律
导体电阻定律
导体的电阻定律
导体电阻定律
例题
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A
例题
C
例题
D
例题
例题
哪些量决定了导体的电阻？
从微观的角度： 当电流通过导体时，自由电子并不是畅通无阻地定 向移动的，而是不断地与金属离子发生碰撞，由此 产生导体对电流的阻碍作用，也就是之前我们说的 电阻。 至此，我们从微观的角度找到了形成电阻的本质原 因。 问题： 根据这一线索同学们能不能说说导体电阻的大小与 导体宏观角度下的哪些物理量有关呢？
通过一些简单分析，我们可以大致猜想到导体 电阻与这些物理量之间的定性关系。 为了能够得到导体电阻与这些物理量之间的具 体关系，我们必须进行实验才能确切地得出。 为了实验的简单和严谨性，我们现在只研究线 性电阻元件，也就是我们现在只研究（R与L、S 和导体材料之间的关系）。
实验设计
为了完成我们的研究，我们因该怎么设计实验？ 利用控制变量法 1.控制L和导体材料，研究导体R与S之间的关系 2.控制S和导体材料，研究导体R与L之间的关系 3.控制S和L，研究导体R与导体材料的关系