高中物理选修3-1教案3：2.6 导体的电阻教学设计

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人教课标版高中物理选修3-1：《导体的电阻》教案-新版

人教课标版高中物理选修3-1：《导体的电阻》教案-新版改变导体的长度、横截面积和材料，测量导体的电阻，记录数据。

实验步骤：1.准备实验所需材料和仪器。

2.将滑动变阻器接在电路中，调节电压表读数为2V。

3.测量导体长度为l1时的电阻R1.4.保持电路不变，改变导体的横截面积，测量导体长度为l1时的电阻R2.5.保持电路不变，改变导体的材料，测量导体长度为l1时的电阻R3.6.保持电路不变，改变导体的长度，测量导体长度为l2时的电阻R4.7.记录实验数据，计算电阻率ρ。

2）实验数据处理教师：同学们，我们通过实验得到了以下数据，请你们根据数据计算出电阻率ρ，并画出电阻R与导体长度l、横截面积S、材料之间的关系的图像。

学生：（根据数据计算出电阻率ρ，并画出图像）3）结论教师：同学们，通过实验数据和图像，我们得出了什么结论？学生：导体的电阻R与导体的长度l成正比，与导体的横截面积S成反比，与导体的材料有关，不同材料的导体电阻率不同。

4）讨论教师：同学们，我们在实验中使用的是滑动变阻器，你们知道滑动变阻器的原理吗？它在电路中起到了什么作用？学生：滑动变阻器是一种可变电阻器，通过滑动滑片改变电路中的电阻，起到了调节电路电阻的作用。

三）课堂练教师：同学们，请你们根据电阻定律，计算以下问题。

1.一根电阻为10Ω的导线，通过的电流为5A，求导线消耗的功率。

2.一根铜线的电阻率为1.72×10-8Ω·m，长度为1m，横截面积为1mm2，求导线的电阻。

3.一根电阻为20Ω的导线，连接在电源上，电压为120V，求导线通过的电流。

学生：（根据电阻定律，计算出问题的答案）四）课堂小结教师：同学们，今天我们通过实验探究了导体电阻与长度、横截面积、材料之间的关系，了解了电阻定律和电阻率的概念，并通过课堂练巩固了所学知识。

希望同学们能够在今后的研究中继续关注物理学科，探究更多有趣的物理现象。

在实验过程中，我们需要测量导体的长度l、横截面积S和电阻R。

人教版高中物理选修3-1第二章2-6-导体的电阻(教案)

第二章恒定电流2.6 导体的电阻【教学目标】1、理解电阻定律和电阻率，能利用电阻定律进行有关的分析和计算。

2、了解电阻率与温度的关系。

重点：电阻定律进行有关的分析和计算难点：理解电阻定律和电阻率【自主预习】1、定性研究影响导体电阻的因素移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的有关，同是220的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟有关，电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟它的有关。

2、定量研究影响导体电阻的因素实验的结论在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成，在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成。

3、电阻定律内容同种材料的导体，其电阻R与成正比，与它的成反比；导体的电阻与构成的材料。

4. 电阻定律关系式 R= 。

式中ρ是，与导体的有关，是表征的一个重要的物理量。

在长度、横截面积一定的条件下，ρ越大，导体的电阻。

ρ叫做这种材料的。

5、电阻率的大小有关因素纯净金属的电阻率，合金的电阻率。

连接电路的导线一般用电阻率较小的或来制作，必要时可在导线上。

各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化，金属的电阻率随温度的升高而，利用此性质可以制作，精密的电阻温度计是用做成的。

有些合金如和，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作。

【典型例题】一、电阻定律的应用【例1】如图2－6－4所示，一段粗细均匀的导线长1 200 m，在两端点A、B间加上恒定电压时，测得通过导线的电流为0.5 A，若剪去BC段，在A、C两端加同样电压时，通过导线的电流变为0.6 A，则剪去的BC段多长？二、电阻和电阻率的理解【例2】关于导体的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叫做导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才具有电阻B．由R＝UI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、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度三、电阻定律的实验考查【例3】．如图7所示，P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的厚度为d.管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中，测得它两端电压为U，通过它的电流为I.则金属膜的电阻为____________，镀膜材料电阻率的计算式为ρ＝____________.【课后练习】1.关于电阻率，下列说法正确的是( )A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率一般随温度升高而增大C．所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻2．有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝，长度之比为L1∶L2＝1∶5，横截面积之比为S1∶S2＝2∶3，电阻之比为R1∶R2＝2∶5，外加电压之比为U1∶U2＝1∶2，则它们的电阻率之比为( ) A．2∶3 B．4∶3 C．3∶4 D．8∶33．如图2－6－5所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2，当端点Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ、Ⅳ分别接入电路时，RⅠⅡ∶RⅢⅣ是( )A．L1∶L2 B．L2∶L1C．L21∶L22 D．L22∶L214.如图2所示，a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是( )A．a和b B．a和cC．b和c D．b和d5．下列说法正确的是( )A．超导体对电流的阻碍作用几乎等于零B．金属电阻率随温度的升高而增大C．用来制作标准电阻的锰铜和镍铜的电阻率不随温度的变化而变化D．半导体材料的电阻率随温度的升高而增大6.一同学将变阻器与一个6 V的电源、6～8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．按图4的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将( )A．变暗 B．变亮C．亮度不变 D．可能烧坏灯泡7．白炽灯接在220 V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压从0 V逐渐增大到220 V，则下列说法正确的是( )A．电流将逐渐变大B．电流将逐渐变小C．每增加1 V电压而引起的电流变化量是相同的D．每增加1 V电压而引起的电流变化量是减小的8.图5是将滑动变阻器用作分压器的电路，A、B为分压器的输出端，电源电压U恒定，若把变阻器的滑片放在变阻器的中间，下列判断正确的是( )A ．AB 间不接负载时输出电压U AB ＝U2B ．当AB 间接上负载R 时，输出电压UAB <U2C ．负载电阻R 越大，U AB 越接近U2D ．接上负载后要使U AB ＝U2，则滑片P 应向下移动9.如图6所示，表示用不同电压加在一段金属导体两端，在温度不变的情况下测得电流的图象，试根据图象分析：若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面积，则这段导体的I －U 线这时符合下列哪种情况( )10、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？若把这根导线的一半均匀拉长为三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？11. 10．某电路需要20 A 的保险丝，但手边只有用同种材料制成的“15 A”和“5 A”两种型号的保险丝，他们的规格如表所示，问能否将这两种保险丝取等长的两段并联后用于该电路中，说明其理由．答案：例1.答案200 m解析设整个导线AB 的电阻为R 1，其中AC 段的电阻为R 2，根据欧姆定律：U ＝I 1R 1＝I 2R 2，则R 2R 1＝I 1I 2＝0.50.6＝56.再由电阻定律，导线的电阻与其长度成正比，所以AC 段导线长：l 2＝R 2R 1l 1＝56×1 200 m ＝1 000 m ．由此可知，剪去的导线BC 段的长度为：l x ＝l 1－l 2＝200 m.例2. 答案D解析导体的电阻率由材料本身性质决定，并随温度而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端电压及导体中电流大小无关，A 、B 、C 错，电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，D 对.例3. 答案U I U πDdIL解析第一问求电阻，可直接应用欧姆定律求得；解第二问必须应用到电阻定律R ＝ρlS ，怎样确定l 与S 是解题的关键．试想将膜层展开，如右图所示，则膜层等效为一电阻，其长为L ，横截面积为管的周长2π2D×厚度d ，再将电阻的定义式与决定式联立，便可求出ρ. 由欧姆定律可得R=UI由电阻定律R=ρlS可得R=ρd D L∙22π=Dd L πρ 则U I =Dd L πρ，得ρ=U πDd IL . 课后练习：1. 答案BCD解析电阻率越大的材料导电性能越差，A 错；金属的电阻率一般随温度升高而增大，B 对；温度降到临界温度时，导体的电阻消失，导体成为超导体，C 对；标准电阻要求阻值稳定，D 对．2. 答案B3. 答案D解析令电阻板厚为d ，当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时，导体的长为L 2，横截面积为L 1d ，根据电阻定律R ⅠⅡ＝ρl S ＝ρL 2L 1d .同理，R ⅢⅣ＝ρL 1L 2d，所以R ⅠⅡ∶R ⅢⅣ＝L 22∶L 21.4．答案 CD解析向c 移动，电流减小则电阻增大，可以接b 和c 或b 和d ，本质相同 5. 答案 AB解析超导现象是在温度接近绝对零度时，电阻率突然减小到接近零的现象，故A 正确，C 中材料只是电阻率变化不明显．而半导体电阻率应随温度升高而减小．6. 答案 B7.答案 AD解析随着电压U 的增大，由I ＝UR 知，电流将逐渐变大，A 选项正确．随着电流、电压的增大，灯泡的亮度增大，灯丝温度升高．金属的电阻率随温度的升高而增大，所以灯丝的电阻值增大．根据欧姆定律I ＝UR ，在I —U 图线中，由于R 在增大，斜率K=R1减小．其I —U 图线如右图所示．由图线可知，每增加1 V 的电压引起的电流变化量是减小的．8. 答案 ABC解析设AB 间电阻为R ，变阻器总电阻为R 0，当把变阻器的滑片放在变阻器中间时，如果A 、B 间未接负载则U AB ＝R 0/2R 0·U＝U 2，故选项A 正确；如果A 、B 间接上负载R ，则U AB ＝R 并R 总·U，其中R 并＝R·R 02R ＋R 02，R 总＝R 02＋R 并，故U AB <U2，故选项B 正确；当R 越大，取极限R→∞，则AB 间相当于断路．U AB ＝U 2，故R 越大，U AB 越接近U 2，选项C 正确；接上负载后，要使U AB ＝U2，则AB 间的总电阻R PC ·RR PC ＋R应等于R PD ，故滑片P 应向上移动． 9.答案 D解析长度不变，增加横截面积，电阻减小． 10. 答案2Ω 10Ω 11. 答案不能，理由见解析解析这两段等长的保险丝横截面积之比： S 1∶S 2＝1∶4由电阻定律R＝ρlS得电阻之比R1∶R2＝S2∶S1＝4∶1并联接入电路后两端的电压相等，由欧姆定律得通过的电流之比I1∶I2＝R2∶R1＝1∶4即第2根保险丝中的实际电流是第1根中的4倍，而额定电流只是第1根的3倍．即当I1＝5 A时，I2＝20 A(已烧断)当I2＝15 A时，I1＝154A安全允许的最大电流是15 A＋154A＝18.75 A<20 A，所以不能这样使用．。

人教版高中物理选修3-1导体的电阻(教案)

导体的电阻教案【教学目标】1、理解电阻定律和电阻率，能利用电阻定律进行有关的分析和计算。

2、了解电阻率与温度的关系。

3、电阻定律内容同种材料的导体，其电阻R与成正比，与它的成反比；导体的电阻与构成的材料。

4. 电阻定律关系式R= 。

式中ρ是，与导体的有关，是表征的一个重要的物理量。

在长度、横截面积一定的条件下，ρ越大，导体的电阻。

ρ叫做这种材料的。

5、电阻率的大小有关因素纯净金属的电阻率，合金的电阻率。

连接电路的导线一般用电阻率较小的或来制作，必要时可在导线上。

各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化，金属的电阻率随温度的升高而，利用此性质可以制作，精密的电阻温度计是用做成的。

有些合金如和，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作。

【典型例题】一、电阻定律的应用【例1】如图2－6－4所示，一段粗细均匀的导线长 1 200 m，在两端点A、B 间加上恒定电压时，测得通过导线的电流为0.5 A，若剪去BC段，在A、C两端加同样电压时，通过导线的电流变为0.6 A，则剪去的BC段多长？二、电阻和电阻率的理解【例2】关于导体的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叫做导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才具有电阻B．由R＝UI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、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度三、电阻定律的实验考查【例3】．如图7所示，P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的厚度为 d.管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中，测得它两端电压为U，通过它的电流为I.则金属膜的电阻为____________，镀膜材料电阻率的计算式为ρ＝____________.【课后练习】1.关于电阻率，下列说法正确的是( )A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率一般随温度升高而增大C．所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻2．有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝，长度之比为L1∶L2＝1∶5，横截面积之比为S1∶S2＝2∶3，电阻之比为R1∶R2＝2∶5，外加电压之比为U1∶U2＝1∶2，则它们的电阻率之比为( )A．2∶3 B．4∶3 C．3∶4 D．8∶33．如图2－6－5所示，均匀的长方形薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2，当端点Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ、Ⅳ分别接入电路时，RⅠⅡ∶RⅢⅣ是( )A．L1∶L2B．L2∶L1C．L21∶L22D．L22∶L214.如图2所示，a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是( )A．a和b B．a和cC．b和c D．b和d5．下列说法正确的是( )A．超导体对电流的阻碍作用几乎等于零B．金属电阻率随温度的升高而增大C．用来制作标准电阻的锰铜和镍铜的电阻率不随温度的变化而变化D．半导体材料的电阻率随温度的升高而增大6.一同学将变阻器与一个 6 V的电源、6～8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．按图4的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将( )A．变暗B．变亮C．亮度不变D．可能烧坏灯泡7．白炽灯接在220 V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压从0 V逐渐增大到220 V，则下列说法正确的是( )A．电流将逐渐变大B．电流将逐渐变小C．每增加 1 V电压而引起的电流变化量是相同的D．每增加 1 V电压而引起的电流变化量是减小的8.图5是将滑动变阻器用作分压器的电路，A、B为分压器的输出端，电源电压U恒定，若把变阻器的滑片放在变阻器的中间，下列判断正确的是( )A．AB间不接负载时输出电压U AB＝U 2B．当AB间接上负载R时，输出电压U AB<U 2C．负载电阻R越大，U AB越接近U 2D．接上负载后要使U AB＝U2，则滑片P应向下移动9.如图6所示，表示用不同电压加在一段金属导体两端，在温度不变的情况下测得电流的图象，试根据图象分析：若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面积，则这段导体的I－U线这时符合下列哪种情况( )10、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？若把这根导线的一半均匀拉长为三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？11. 10．某电路需要20 A的保险丝，但手边只有用同种材料制成的“15 A”和“5 A”两种型号的保险丝，他们的规格如表所示，问能否将这两种保险丝取等长的两段并联后用于该电路中，说明其理由．保险丝1 2直径1mm2 mm额定电流5A15 A答案：例1.答案200 m解析设整个导线AB 的电阻为R 1，其中AC 段的电阻为R 2，根据欧姆定律：U＝I 1R 1＝I 2R 2，则R 2R 1＝I 1I 2＝0.50.6＝56.再由电阻定律，导线的电阻与其长度成正比，所以AC 段导线长：l 2＝R 2R 1l 1＝56×1 200 m ＝1 000 m ．由此可知，剪去的导线BC 段的长度为：l x ＝l 1－l 2＝200 m.例2. 答案D解析导体的电阻率由材料本身性质决定，并随温度而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端电压及导体中电流大小无关，A 、B 、C 错，电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，D 对.例3. 答案U IU πDd IL解析第一问求电阻，可直接应用欧姆定律求得；解第二问必须应用到电阻定律R＝ρlS，怎样确定l 与S 是解题的关键．试想将膜层展开，如右图所示，则膜层等效为一电阻，其长为L ，横截面积为管的周长2π×厚度d ，再将电阻的定义式与决定式联立，便可求出ρ.由欧姆定律可得R=UI2D由电阻定律R=ρl S 可得R=ρ=则UI =，得ρ=U πDd IL . 课后练习：1. 答案BCD解析电阻率越大的材料导电性能越差，A 错；金属的电阻率一般随温度升高而增大，B 对；温度降到临界温度时，导体的电阻消失，导体成为超导体，C 对；标准电阻要求阻值稳定，D 对．2. 答案B3. 答案D 解析令电阻板厚为d ，当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时，导体的长为L 2，横截面积为L 1d ，根据电阻定律R ⅠⅡ＝ρl S ＝ρL 2L 1d .同理，R ⅢⅣ＝ρL 1L 2d，所以R ⅠⅡ∶R ⅢⅣ＝L 22∶L 21.4．答案CD解析向c 移动，电流减小则电阻增大，可以接b 和c 或b 和d ，本质相同5. 答案AB解析超导现象是在温度接近绝对零度时，电阻率突然减小到接近零的现象，故A 正确，C 中材料只是电阻率变化不明显．而半导体电阻率应随温度升高而减小．6. 答案 B7.答案ADdD L 22Dd LDd L解析随着电压U的增大，由I＝UR知，电流将逐渐变大，A选项正确．随着电流、电压的增大，灯泡的亮度增大，灯丝温度升高．金属的电阻率随温度的升高而增大，所以灯丝的电阻值增大．根据欧姆定律I＝UR，在I—U图线中，由于R在增大，斜率K=减小．其I—U图线如右图所示．由图线可知，每增加 1 V的电压引起的电流变化量是减小的．8. 答案ABC解析设AB间电阻为R，变阻器总电阻为R0，当把变阻器的滑片放在变阻器中间时，如果A、B间未接负载则U AB＝R0/2R0·U＝U2，故选项A正确；如果A、B间接上负载R，则U AB＝R并R总·U，其中R并＝R·R02R＋R02，R总＝R02＋R并，故U AB<U2，故选项B正确；当R越大，取极限R→∞，则AB间相当于断路．U AB＝U2，故R越大，U AB越接近U2，选项C正确；接上负载后，要使U AB＝U2，则AB间的总电阻R PC·RR PC＋R应等于R PD，故滑片P应向上移动．9.答案 D R 1解析长度不变，增加横截面积，电阻减小．10. 答案2Ω 10Ω11. 答案不能，理由见解析解析这两段等长的保险丝横截面积之比：S 1∶S 2＝1∶4由电阻定律R ＝ρlS 得电阻之比R 1∶R 2＝S 2∶S 1＝4∶1并联接入电路后两端的电压相等，由欧姆定律得通过的电流之比I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝1∶4即第2根保险丝中的实际电流是第1根中的4倍，而额定电流只是第1根的3倍．即当I 1＝5 A 时，I 2＝20 A(已烧断)当I 2＝15 A 时，I 1＝154A安全允许的最大电流是15 A ＋154A ＝18.75 A<20 A ，所以不能这样使用．。

高中物理选修3-1教案：2.6导体电阻

环节
布置作业及下节课自学内容：
1.阅读笔记，整理知识点。
2.完成余下练习册习题。
1分钟
让学生明确下节课内容，复习本节知识，通过习题巩固知识，提升解题能力。
课后反思
重视学生研究问题过程，在解决一些简单问题时候可以适当提高课程速度。
1、布置问题
2、提出问题，补充，评价。
2、引导解题，引导给出解题方法
思考讨论，
学生相互交换意见，
学生回答问题，
其他同学补充
1、突出本节课重点内容
2、培养学生思考问题、解决问题的能力、小组合作能力
20分钟
3
总结提升环节
【例2】
半圆形均匀薄金属片上有四个接线柱A、B、C、D，其中A、B接线柱间是直径，C、D接线柱间是半径。当把A、B接线柱接入某一电压时，电路中的电流是0.4A。当将C、D接线柱接入同一电压时，则电路中的电流为。
依据：根据普通高中物理课程标准及2017高中物理考纲中要求
学习
目标
1、知识目标：
1、学生说出电阻定律及其表达式。
2、学生了解导体电阻率的概念，了解导体的电阻率与温度有关。
3、学生应用导体的电阻定律解题。
二、能力目标：
学生通过探究导体电阻与材料、长度及横截面积的定量关系，掌握科学的探究方法，体验科学的探究过程。
2018—2019学年度第一学期
渤海高中高二物理教案
主备人：使用人：时间：2018年11月13日
课题
导体电阻
课型
新授课
教学
重点
1、电阻的概念、电阻定律公式
2、电阻率的概念。
依据：根据普通高中物理课程标准及2017高中物理考纲中要求学生理解物理概念及物理规律的确切含义

高中物理选修3-1学案3：2.6导体的电阻

2.6导体的电阻重点突破一、影响导体电阻的因素1.探究导体电阻与其影响因素的定性关系移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的长度有关；同样是220 V 的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟横截面积有关；电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟它的材料有关.2.探究导体电阻与其影响因素的定量关系探究方案一控制变量法如图所示，a 、b 、c 、d 是四条不同的金属导体.在长度、横截面积、材料三个因素方面，我们采用控制变量法研究影响电阻的因素，即b 、c 、d 跟a 相比，分别只有一个因素不同：b 与a 长度不同；c 与a 横截面积不同；d 与a 材料不同.图中四段导体是串联的，每段导体两端的电压与它们的电阻成正比，因此，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.探究方案二逻辑推理法(1)分析导体电阻与它的长度的关系一条长度为l 、电阻为R 的导体，可以看成是由n 段长度同为l 1、电阻同为R 1的导体串联而成.因l ＝nl 1，R ＝nR 1，所以R R 1＝l l 1. (2)研究导体电阻与它的横截面积的关系有n 条导体，它们的长度相同，材料相同，横截面积同为S 1，电阻同为R 1.把它们紧紧地束在一起，组成一根横截面积为S 、电阻为R 的导体.则R ＝R 1n ，S ＝nS 1，所以R R 1＝S 1S. 二、导体的电阻1.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，这就是电阻定律，写成公式则是R ＝ρl S，式中ρ是比例系数. 2.电阻率：R ＝ρl S，式中ρ是比例系数，它与导体的材料有关，是表征材料性质的一个重要的物理量.在长度、横截面积一定的条件下，ρ越大，导体的电阻越大.ρ叫做这种材料的电阻率.纯净金属的电阻率较小，且随温度的升高而增大；合金的电阻率较大，一般不随温度的变化而变化.达标检测1.在“测定金属丝电阻率”的实验中,由ρ=可知,对实验结果的准确性影响最大的是()A.金属丝直径d的测量B.电压U的测量C.电流I的测量D.金属丝长度l的测量2.在测金属丝的电阻率的实验中,下列说法中错误的是()A.用伏安法测电阻时,可采用电流表外接法B.实验中应调节滑动变阻器,取得多组U和I的值,然后求出电阻平均值C.应选用毫米刻度尺测金属丝的长度三次,然后求出平均长度lD.实验中电流不能太大,以免电阻率发生变化3.利用米尺和如图(甲)所示的器材(其中电流表的内阻为1 Ω,电压表的内阻为5 kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率.(1)用笔画线代替导线,将图中的器材连接成实物电路图,要求尽量避免交叉,电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6 V,滑动变阻器的阻值为0～20 Ω).(2)实验时用米尺测量金属丝的长度示数如图(乙)所示,电流表、电压表的读数如图(丙)所示.由图可以读出金属丝两端的电压U=,流过金属丝的电流I=,金属丝的长度l=.4.在“测定某电阻丝的电阻率”实验中(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,如图所示,则电阻丝的直径是mm.(2)若用电流表和电压表测量此电阻丝的阻值,两表的示数分别为U,I,测得电阻丝的直径为d,用刻度尺量得其长度为L,则该电阻丝的电阻率ρ=.(3)由于无法估计该电阻丝的电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0 V,3.0 mA,用(b)图测得的数据是2.9 V,4.0 mA,由此可知,用图测得R x的误差较小.5. 图(甲)是测量电阻R x的原理图.学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6 A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.(1)根据原理图连接图(乙)的实物图.(2)断开S2,合上S1;调节电源输出电压为3.0 V时,单位长度电阻丝的电压u=V/cm.记录此时电流表A1的示数.(3)保持S1闭合,合上S2;滑动c点改变ac的长度L,同时调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤(2)记录的值相同,记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值,测量数据已在图(丙)中标出,写出R x与L,I,u的关系式R x=;根据图(丙)用作图法算出R x=Ω.[答案]1. A[解析]:直径d、电压U、电流I和长度l四个物理量对金属丝的电阻率均有影响,但影响最大的是直径d,这是由于计算式中直径为平方形式.2. C[解析]:测量的应是接入电路中的金属丝的有效长度.故选项C错误.3.[解析]: (1)由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多,因此采用电流表外接法;由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小,因此采用限流式接法;为了保证滑动变阻器起限流作用,滑动变阻器应该连接“A(B),C”或“A(B),D”几个接线柱;由题知电流表应该连接“0.6”接线柱和“-”接线柱,电压表应该连接“3”接线柱和“-”接线柱,具体连线如图所示.(2)由题图(丙)可以看出:电压表选用的量程是0～3 V,所以读数是2.20 V;电流表选用的量程是0～0.6 A,所以读数是0.44 A;米尺的读数是45.0 cm-10.0 cm=35.0 cm.[答案]:(1)图见[解析](2)2.20 V0.44 A35.0 cm4.[解析]:(1)螺旋测微器的读数为d=0 mm+35.0×0.01 mm=0.350 mm.(2)根据电阻公式可得R=ρ=ρ,根据欧姆定律可得R=,联立两式可得ρ=.(3)因为==,==,所以>,电流变化量大,电压表分流对实验的影响大,因此电流表应采用内接法,即应采用图(a)所示实验电路进行实验.[答案]:0.350(a)5. [答案]:(1) (2)0.1(3)6。

人教版高中物理选修(3-1)-2.6《导体的电阻》名师教案

师生共同活动：小结实验结论，得出电阻定律。
（提示：请打开素材“动画演示：决定电阻大小的因素”）
二、电阻定律
（1）内容：同种材料的导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比；导体电组与构成它的材料有关。这就是电阻定律。
（2）公式：
教师指出：式中ρ是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。
（1）金属与合金哪种材料的电阻率大？
（2）制造输电电缆和线绕电阻时，怎样选择材料的电阻率？
（3）根据材料反映，结合实际，有哪些实际运用？
学生回答;
（1）从表中可以看出，合金的电阻率大。
（2）制造输电电缆时应选用电阻率小的铝或铜来做.制造线绕电阻时应选用电阻率大的合金来制作。
（3）金属电阻率随温度变化影响较大，可以制作电阻温度计，这两种合金电阻率随温度变化几乎没有变化，可以用来制作标准电阻
多媒体展示图片：滑动变阻器，不同瓦数白炽灯，不同材料制作的导线，学生观察，思考，回答。
教师：同学们在初中学过，电阻是导体本身的一种性质，试着猜想一下，导体电阻的大小决定于哪些因素？其定性关系是什么？
学生：导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料。同种材料制成的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
教学手段
实物投影仪、多媒体教学设备，电压表、滑动变阻器、电池组、电键、导线若干、实验所需合根据平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。
（提示：请登陆平台，发送本节预习任务）
（一）引入新课
教师：同学们，天气马上开始热了，又到了炎热的夏季，每到夏季用电高峰期的时候，你会发现家里的白炽灯比平时暗一点，请同学们思考一下，为什么白炽灯的亮度比平时暗？

最新人教版高中物理选修3-1 2.6导体的电阻学案

第六节导体的电阻(学案)课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】1．了解电阻定律，能用电阻定律进行有关计算，深化对电阻的认识；2．了解电阻率与温度的关系；3．理解电阻率的概念及物理意义．【自主预习】1．电阻定律的表述：导体的电阻R跟它的长度成正比，跟它的横截面积S成反比．公式：LRSρ=．对于一确定的导体，其电阻与加在它两端的电压_______，只与导体的_______________________有关．2．电阻率ρ的意义：．在数值上等于用该材料制成的1m长、截面积为1m2的导体电阻值．材料的电阻率越小，说明其导电性能越好．电阻率的单位：，符号是Ωm．电阻率与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而____________，利用这一特性可以制成电阻温度计，但有的合金电阻率几乎不受温度的影响，可以制成标准电阻．【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】【典例剖析】【例1】两根材料相同的导线，横截面积之比为4∶1，长度之比为1∶2，加上相同的电压后，通过的电流之比为( )A．8∶1 B．4∶1 C．1∶1 D．1∶4【例2】对于一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( )A ．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B ．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它制作标准电阻C ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的U I 比值不变D ．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零【达标检测】1．关于材料的电阻率，下列说法中正确的是( ) A ．把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的31 B ．金属的电阻率随温度的升高而增大C ．纯金属的电阻率较合金的电阻率小D ．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量2．将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线截去nL ，再拉长至L ，则导线电阻变为( ) A ．n R )1n (- B ．n R C ．)1n (nR - D ．nR 3．甲乙两条铜导线质量之比M 甲:M 乙=4:1,长度之比为L 甲:L 乙=1:4，则其电阻之比R 甲：R 乙为（） A ．1:1 B ．1:16 C ．64:1 D ．1:644．一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3 Ω，则此电阻丝原来的阻值为( )A ．9 ΩB ．8 ΩC ．27 ΩD ．3 Ω课后篇（学会应用与拓展——不练不通）1．滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是()A ．若将a 、c 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器的阻值增大B ．若将a 、d 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器的阻值减小C ．若将b 、c 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器的阻值增大D ．若将a 、b 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器的阻值不变2．有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡灯丝接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是( )A ．灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P=I 2R ，电灯变亮B ．灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P=I 2R ，电灯变暗 C ．灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据RU P 2=，电灯变亮 D ．灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据RU P 2=，电灯变暗 3．两根完全相同的金属裸导线A 和B ，如果把导线A 均匀拉长到原来的2倍，导线B 对折后拧成一股，然后分别加上相同的电压，则它们的电阻之比R A :R B 为______，相同时间内通过导体横截面的电荷量之比q A :q B 为______。

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6 导体的电阻三维目标（一）知识与技能（1）进一步深化对电阻的认识。

（2）理解和掌握电阻定律及电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度有关。

（3）通过实验探究，培养学生实验能力；通过理论探究，培养学生逻辑推理能力。

（4）通过探究过程，培养学生获取知识、发展思维的能力。

（二）过程与方法通过从猜想→研究方法→实验操作等一系列探究过程，使学生经历探究过程，了解科学研究的一般程序，体验“通过控制变量和对比、分析解决三个变量之间关系和数据处理等的科学研究方法”。

（三）情感、态度与价值观（1）通过实验，领悟实事求是的理念，并在探究活动中培养合作精神。

（2）通过动手合作调动学生的学习主动性，培养他们的探究意识，激发学生学习的热情，体会研究的乐趣。

教学重点电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。

教学难点利用实验，抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点。

教学建议在本节课中，我们知道导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，怎样研究一个物理量与多个物理量之间的关系呢？研究的方法是采用控制变量法，这一点应该让学生深刻体会。

在通过实验得到定律之后，还要强调，电阻率是表征导体本身材料性质的物理量，但并不是不变的，它和温度有关。

建议本节教学中要突出实验，强调方法，采用实验法和讲授法相结合的教学方法，让学生参与从提出问题、分析问题到解决问题的全过程，逐步培养学生解决实际问题的能力。

新课导入导入一引入新课教师：同学们在初中学过，电阻是导体本身的一种性质，导体电阻的大小决定于哪些因素？其定性关系是什么？学生：导体电阻的大小决定于导体的长度、横截面积和材料。

同种材料制成的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大。

教师：同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度、横截面积的定性关系，这节课让我们用实验定量地研究这个问题。

导入二复习提问：1、导体的电阻与哪些因素有关？2、我们有没有听说过半导体和超导体？你们知道它们有什么重要用途吗？导入新课：在初中我们已学过导体的电阻和导体的材料性质、长度、横截面积有关，侄是底是个什么关系呢？先通过实验来研究这个问题。

新课教学：教学过程：1、与导体电阻有关的因素介绍固定在胶木板上的四根合金导线L1、L2、L3、L4的特点：①L1、L2为横截面积相同、材料相同，而长度不同的合金导线(镍铬丝)；②L2、L3为长度相同，材料相同，但横截面积不同的合金导线(镍铬丝)；③L3、L4为长度相同、横截面积相同但材料不同的合金导线(L3为镍铬丝，L4为康铜丝)。

演示：按下图连接成电路。

(1)研究导体电阻与导体长度的关系将与A、B连接的导线分别接在L1、L2两端，调节变阻器R，保持导线两端的电压相同，并测出电流。

比较通过L1、L2电流的不同，得出导线电阻与导线长度的关系。

从实验知道，电流与导线的长度成反比，表明导线的电阻与导线的长度成正比。

结论：导体的电阻与导体的长度成正比。

VAS A B(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系将与A 、B 连接的导线分别接在L 2、L 3两端，调节变阻器R ，保持导线两端的电压相同，并测出电流。

比较通过L 2、L 3电流的不同，得出导线电阻与导体横截面积的关系。

从实验知道，电流与导线的横截面积成正比，表明导线的电阻与导线的横截面积成反比。

结论：导体的电阻与导体的横截面积成反比。

(3)研究导体的电阻与导体材料的关系将与A 、B 连接的导线分别接在L 3、L 4两端，重做以上实验。

从实验知道，电流与导体的材料有关，表明导线的电阻与材料的性质有关。

结论：导体的电阻与导体材料的性质有关。

2、电阻定律电阻率 (1)电阻定律(师生共同活动，小结实验结论，得出电阻定律) ①内容导体的电阻R 跟它的长度L 成正比，跟它的横截面积S 成反比，这就是电阻定律。

②公式 R ＝ρL S(决定式)③适用条件电阻定律适用于粗细均匀的金属导体，也适用于浓度均匀的电解液。

(2)电阻率比例常数ρ跟导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。

①物理意义电阻率是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。

横截面积和长度都相同的不同材料的导体，ρ值越大，电阻越大。

当L ＝1m ，S ＝1m 2时，ρ的数值等于R 的值。

可见，材料的电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m 、横截面积为1m 2的导体的电阻。

②单位在国际单位制中，ρ的单位是欧姆米，简称欧米，符号是Ω·m 。

几种导体材料在20℃时的电阻率材料ρ/Ω·m材料ρ/Ω·m银 1.6×10-8铁 1.0×10-7铜 1.7×10-8锰铜合金 4.4×10-7铝 2.9×10-8镍铜合金 5.0×10-7钨 5.3×10-8镍铬合金 1.0×10-6锰铜合金：85%铜，3%镍，12%锰。

镍铜合金：54%铜，46%镍。

镍铬合金：67.5%镍，15%铬，16%铁，1.5%锰。

巩固练习a．金属与合金哪种材料的电阻率大？合金的电阻率大。

b．制造输电电缆和线绕电阻时，怎样选择材料的电阻率？制造输电电缆时应选用电阻率小的铝或铜来做；制造线绕电阻时应选用电阻率大的合金来制作。

③电阻率与温度有关演示：将日光灯灯丝(额定功率为8 W)与演示用欧姆表调零后连接成下图电路，观察用酒精灯加热灯丝前后，欧姆表示数的变化情况。

现象：当温度升高时，欧姆表的示数变大，表明金属灯丝的电阻增大，从而可以得出，金属的电阻率随着温度的升高而增大。

结论：金属的电阻率随着温度的升高而增大。

(介绍电阻温度计的主要构造、工作原理)电阻温度计就是利用金属的电阻随温度变化制成的。

常用的电阻温度计是用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道温度。

锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小。

锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小，利用它们的这种性质，常用来制作标准电阻。

金属材料的电阻率随着温度的升高而增大，但是有些材料的电阻率随着温度的升高而减小，哪些材料具有这种性质呢？下节课我们再来学习有关的知识。

巩固练习①关于电阻率，以下说法中正确的是( A )A ．纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大B ．纯金属的电阻率随着温度的升高而减小C ．超导体的电阻率为零，所以在任何温度下对电流都没有阻碍作用D ．电阻率的大小只随温度的变化而变化，而与材料本身无关②一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为0.5Ω，导线原来的电阻多大？若把这根导线的一半均匀拉长为三倍，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0.5Ω，设每段导线的电阻为R ，则R4＝0.5Ω，R ＝2Ω，所以导线原来的电阻为4R ＝8Ω。

若把这根导线的一半均匀拉长为原来的3倍，则这一半的电阻变为4Ω×9＝36Ω，另一半的电阻为4Ω，所以拉长后的总电阻为40Ω，是原来的5倍。

③右图所示为滑动变阻器原理的示意图，下列说法中正确的是( BCD ) A ．a 和b 接入电路时，P 向右移动，电阻增大 B ．b 和d 接入电路时，P 向右移动，电阻减小 C ．b 和c 接入电路时，P 向右移动，电阻减小 D ．a 和d 接入电路时，P 向右移动，电阻增大 ④下列关于电阻率的说法中正确的是( B ) A ．电阻率与导体的长度、横截面积有关B ．电阻率是表示材料导电性能的物理量，与温度有关C ．电阻率大的导体，电阻一定大D ．金属电阻率在任何温度下都不可能为零⑤一只“220 V 100 W”的灯泡工作时电阻为484Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是( A )A ．小于484 ΩB ．大于484 ΩC ．等于484ΩD ．无法确定a b c dP⑥一个标有“220 V 60 W”的白炽灯泡，加上的电压U 由0逐渐增大到220 V ，在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用图线表示，在图中所给的四个图线中，肯定不符合实际的是( ACD )⑦如图所示，在相距40km 的A 、B 两地架两条输电线，电阻共为800Ω，如果在A 、B 间的某处发生短路，这时接在A 处的电压表示数为10V ，电流表的示数为40mA ，求发生短路处距A 处有多远？[解析]设发生短路处距离A 处有x 米，据题意知，A 、B 两地间的距离L ＝40 km ，电压表的示数U ＝10 V ，电流表的示数I ＝40 mA ＝40×10－3A ，R 总＝800Ω。

根据欧姆定律I ＝UR 可得：A 端到短路处的两根输电线的电阻R xR x ＝UI＝250Ω①根据电阻定律可知： R x ＝ρ2x S② A 、B 两地输电线的电阻为R 总，R 总＝ρ2LS③由②÷③得 R x R 总＝x L④解得x ＝12.5 km 。

小结通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：UI OU IOUI OUIOA B C DAV 短路AB1、通过实验定量地研究了与导体电阻有关的因素。

2、总结得出了电阻定律，掌握了电阻定律的内容和公式：R ＝ρLS。

3、电阻率是反映材料导电性能的物理量，材料的电阻率随温度的变化而改变；作业P 154练习二 ①～④找一些材料，动手绕一个滑动变阻器。

板书设计导体的电阻1、与导体电阻有关的因素 (1)研究导体电阻与导体长度的关系导体的电阻与导体的长度成正比。

(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系导体的电阻与导体的横截面积成反比。

(3)研究导体的电阻与导体材料的关系导体的电阻与导体材料的性质有关。

2、电阻定律电阻率 (1)电阻定律 ①内容导体的电阻R 跟它的长度L 成正比，跟它的横截面积S 成反比，这就是电阻定律。

②公式 R ＝ρL S③适用条件电阻定律适用于粗细均匀的金属导体，也适用于浓度均匀的电解液。

(2)电阻率 ①物理意义电阻率是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。

材料的电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m 、横截面积为1m 2的导体的电阻。

②单位在国际单位制中，ρ的单位是欧姆米，简称欧米，符号是Ω·m 。

③电阻率与温度有关金属的电阻率随着温度的升高而增大。