高中物理 第2章 第6节 导体的电阻 新人教版选修3-1
高中物理选修31(人教版)课件：第二章 第6节 第二课时实验：伏安法测电阻和金属电阻率
类型二 误差分析
【典例 2】 在测定一根粗细均匀合金丝 Rx 的电阻 率的实验中，待测合金丝 Rx 的电阻约为 6 Ω.提供的仪器 有：
A．电压表 V(内阻约为 10 kΩ，量程为 3 V) B．电流表 A1(内阻约为 3 Ω，量程为 0.6 A) C．电流表 A2(内阻约为 0.1 Ω，量程为 3 A) D．滑动变阻器 R(阻值为 0～5 Ω，额定电流为 2 A) E．电源 E(电动势为 5 V，内电阻为 1 Ω) F．一个开关、若干导线
第二章 恒定电流
6 导体的电阻 第二课时 实验：伏安法测电阻和
金属电阻率
【实验目的】 1．学会用伏安法测量电阻的阻值． 2．测定金属的电阻率． 【实验原理】 用刻度尺测一段金属导线的长度 L，用螺旋测微器测 导线的直径 d，用伏安法测导线的电阻 R，根据电阻定律， 金属的电阻率 ρ＝RLS＝π4dL2R.
(2)实验电路应采用电流表________接法(填“内”或 “外”)．
解析：伏安法测电阻丝电阻，需要：电池组(3 V，内 阻 1 Ω)；电路最大电流约为：I＝UR＝35 A＝0.6 A，电流 表应选 C；电源电动势为 3 V，因此电压表选 D.
(2)因待测电阻阻值约为 5 Ω，电流表内阻约为 0.125 A，电压表内阻约为 3 kΩ，待测电阻相对于电压表内阻来 说很小，故为小电阻，应选用电流表外接法．
5．拆除实验电路，整理好实验器材．
【数据处理】
1．计算法：利用每次测量的 U、I 值分别计算出电 阻，再求出电阻的平均值作为测量结果．
2．图象法：可建立 I－U 坐标系，将测量的 U、I 值 描点作出图象，利用图象的斜率来求出电阻值 R.
【误差分析】
1．采用外接法则由于伏特表的分流影响，造成电阻 测量值偏大，若误用内接法则安培表分压影响更大．
人教课标版高中物理选修3-1：《导体的电阻》教案-新版
2.6 导体的电阻（1）实验探究教师：（多媒体展示）实验目的：探究导体的电阻R与导体的长度l、横截面积S、材料之间的关系实验方法：控制变量法实验过程：长度l、横截面积S、电阻R的测量及方法长度l：用mm刻度尺测；横截面积S：游标卡尺、螺旋测微器或用累积法测直径；电阻R：伏安法。
回顾伏安法测电阻的实验，注意两点，滑动变阻器的接法和电流变的接法选择。
请学生回顾伏安法测电阻的实验电路，并请一位同学把电路图画到黑板上，并及时指出存在的不足和问题，及时评价。
教师：我们本节需要把每一和电阻丝的长度，横截面积，都测量出来吗？学生：不需要。
教师：我们本节课定量研究导体的电阻和长度，横截面积以及材料之间的关系，并且猜想导体的电阻可能和长度成正比，和横截面积成反比关系，因此，我们做一个对比试验就可以达到目的，请同学们看下面的电路图：a 和b ：横截面积、长度相同，长度l之比为1:2a 和c ：材料、长度相同，横截面积S之比为1:2a 和d ：长度、横截面积相同，材料不同①研究导体电阻与导体长度的关系教师：用电压表分别测量a、b两端的电压，根据串联电路特征，电压之比就是电阻之比②研究导体电阻与导体横截面积的关系教师：分别测量a、c两端的电压，电压之比为电阻之比，从而得出电阻和横截面积的关系③研究导体的电阻与导体材料的关系教师：分别测量a、d两端电压，得出电阻和材料的关系学生展示实验结果和结论结论：导体电阻和长度成正比，与横截面积成反比，还和导体的材料有关（2）理论探究1.理论探究导体的电阻R与长度l的关系2.理论探究导体的电阻R与横截面积S的关系3.实验探究导体的电阻R与材料的关系学生根据串并联电路的总电阻的计算方法，串联电阻相当于增加了导体的长度，并联电阻相当于增大了导体的横截面积。
学生：假设有N个阻值相同的电阻，串联起来接入电路，总电阻是原来的N倍，导体总长度也是原来的N倍，可见，导体的电阻和长度成正比；学生：N个阻值相同的电阻，每个电阻横截面积都为S，并联接入电路，总电阻是原来的N分之一，而横截面积是原来的N倍，可见电阻与导线的横截面积成反比；学生：刚才的实验中，不同材料，相同的长度，相同的横截面积，导体的电阻不同，可见导体的电阻还和材料有关。
2018年高中物理选修3-1课件：第2章 第6节 第1课时 导体电阻的影响因素的探究
系? 答案:设表面正方形的边长为 a,厚度为 h,则导体的电阻 R=ρ
a
= ,可以看
ah h
出导体的电阻与表面正方形的边长无关,所以两个导体的电阻相等.
自主检测
1.(多选)关于导体的电阻及电阻率的说法中,正确的是( AD )
A.由 R=ρ l 知,导体的电阻与长度 l、电阻率ρ成正比,与横截面积 S 成反比 S
【思考与讨论1】 请同学们用“控制变量法”制定探究步骤.先让学生 展示自己制定如何探究的方案,再请学生评价哪个方案优越.通过比较学 生设计的方案,让学生充分发表见解. 学生:(1)在导体材料、横截面积相同的情况下,研究导体电阻与导体长 度的关系;(2)在导体材料、长度相同的情况下,研究导体电阻与导体横 截面积的关系;(3)在导体横截面积、长度相同的情况下,研究导体的电 阻与导体材料的关系. 【思考与讨论2】 实验中收集实验数据非常重要,请同学们设计表格来 记录实验数据.先让学生展示自己设计的表格,再请学生评价哪个表格直 观,有利于记录实验数据. 学生:(1)研究导体电阻与导体长度的关系:
长度(mm)
电压(V)
电流(A)
电阻(Ω)
L1 L2
(2)研究导体电阻与导体横截面积的关系:
直径(mm) 第1次 第2次 第3次
平均 值
横截 面积 (m2)
电压 (V)
电流 (A)
电阻 (Ω)
L2 L3
(3)研究导体的电阻与导体材料的关系:
材料
L3(镍铬丝) L4(铜丝)
电压(V)
电流(A)
电阻(Ω)
解析:A 的密度比 B 的大,质量相同,所以根据公式 V= m 可得 B 的体积大,
根据公式 V=lS 可得 B 的横截面积大;根据公式 R=ρ电阻率 l ,由于 A 的横截 S
2014版高中物理 2-6电阻定律课件 新人教版选修3-1
2．实验原理 (1)用伏安法测量金属丝电阻． (2)用刻度尺测金属丝的长度和直径． (3)通过改变导体长度、横截面积，探究导体电阻与导体长 度和横截面积的定量关系． 3．实验器材 被测金属导线，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表 (0～3 V)，滑动变阻器(50 Ω)，开关，导线若干，刻度尺．
③实验电路：
图2－6－1 ④结论：导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面 积成反比，还跟 材料 有关．
(3)逻辑推理探究 ①由串联电路电阻特点分析：导体电阻与它们长度成 正比． ②由并联电路电阻特点分析：导体的电阻与它的横截面积成
反比 ．
③结合实验探究得出导体的电阻与材料有关．
2．思考判断 (1)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定．(× ) (2)一根阻值为R的均匀电阻线，均匀拉长为原来的2倍，电 阻变为4R.( √ ) U (3)由R＝ I 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．( × )
l U R＝ρS和对R＝ I 的进一步说明，即导体的电阻与U 联系 和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截 面积
3.应用实例——滑动变阻器 (1)原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻． (2)在电路中的使用方法
结构简图如图2－6－3所示，要使滑动变阻器起限流作用， 正确的连接是接A与D或C，B与C或D，即“一上一下”；要使 滑动变阻器起到分压作用，要将AB全部接入电路，另外再选择A 与C或D及B与C或D与负载相连，当滑片P移动时，负载将与AP 间或BP间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电压．
教 学 教 法 分 析
课 堂 互 动 探 究 当 堂 双 基 达 标 课 后 知 能 检 测
教 学 方 案 设 计
【金版教程】2014年高中物理 第二章《第6节 导体的电阻》课件 新人教版选修3-1
[解析]
电阻率反映材料导电强弱，只与材料及温度有
l 关，与导线的长度l和横截面积无关，故A错、B对．由R＝ρ S 知 ρ大，R不一定大，故C错．有些合金的电阻率几乎不受温度变 化的影响，可用来制成标准电阻，故D正确．
[答案] BD
考点二
电阻与电阻率的区别、联系
电阻R大，那么导电性能是否一定差呢？
答案：AD
解析：导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的 变化而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关．与导体两端 的电压及导体中的电流无关，A对，B、C错，电阻率反映材料 的导电性能，电阻率常与温度有关，并存在超导现象，绝对零 度只能接近，不可能达到，D对．
4.
如图所示，P为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图
C．一根导线长度变为原来的一半，横截面积不变，则导 线的电阻变为原来的二分之一，但电阻率不变 D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越 大的材料的导电性能越好
[思路点拨]
解答该题应把握以下两点：
l U (1)R＝ρS、R＝ I 与电阻的关系； (2)电阻率的影响因素．
[规范解答]
对该题逐项进行分析如下：
01课前自主学习
一、影响导体电阻的因素 1. 探究与导体电阻有关的因素 (1)电阻丝横截面积的测量：把电阻丝紧密地缠绕在一个圆 柱形物体上(如铅笔)，用刻度尺测出多匝电阻丝的 宽度 L，数 L d 2 d ＝ S ＝ π 出圈数n，根据 ， n ，计算出电阻丝的直径，由 2 计算出电阻丝的横截面积．
答案：AD
解析：电阻率与材料、温度有关，与其他因素无关，有的 随温度升高而变大，有的反之，铂电阻随温度升高而增大，故 AD正确．
2. [2014· 包头高二检测]两根由同种材料制成的均匀电阻丝 A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L， 直径为2d，那么通电后在相同时间内产生的热量之比为( A．QA∶QB＝1∶2 B. QA∶QB＝2∶1 C．QA∶QB＝1∶1 D．QA∶QB＝4∶1 )
人教版 物理选修3-1第二章第六节 导体的电阻Resistance
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， ，测得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻 多大？ 多大？若把这根导线的一半均匀拉长为 三倍，另一半不变， 三倍，另一半不变，其电阻是原来的多 少倍？ 少倍？
8Ω
5倍
2、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方 同一半圆形金属片，如图所示， 向测量其电阻 是否相等？ (1)Ra、Rb是否相等？ (2)如果不等 如果不等， 谁大？ (2)如果不等，Ra、Rb谁大？ Ra、Rb比值是多少？ 比值是多少？ （1）不等 (a)又短又“ (a)又短又“胖”，(b)又长又“瘦”，∴Ra < Rb 又短又 (b)又长又“ 又长又 (a)为两 为两R （2）若1/4圆形金属片电阻为R0，则(a)为两R0 1/4圆形金属片电阻为R 圆形金属片电阻为 并联， /2；(b)为两电阻串联 为两电阻串联， 并联，Ra = R0 /2；(b)为两电阻串联，Rb =2 R0， 所以Ra :Rb=1:4
l R∝与 是与l、 无关的常数 无关的常数！ 注意：k是与 、S无关的常数！
理论探究 3.实验探究导体的电阻 与材料的关系 实验探究导体的电阻R与材料的关系 实验探究导体的电阻
取相同长度、横截面积、不同材料的导体进行实验 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）。 探究不同材料的比例常数 ）。
l R=k S
结论： 结论：
k是由导体材料决定 是由导体材料决定 是由导体材料 无关！ 与l、S无关！ 、 无关
实验电路图
三、电阻定律
1.内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长 .内容：同种材料的导体，其电阻 与它的长 成正比，与它的横截面积S成反比； 度l成正比，与它的横截面积 成反比；导体 电阻与构成它的材料有关。 材料有关 电阻与构成它的材料有关。 2.决定式 决定式: 决定式
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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解析：根据欧姆定律I＝
U R
，可知伏安特性曲线的斜率是电阻的
倒数，b图线的斜率大，表示电阻小，a代表的电阻较大，由电阻定
栏
目
律R＝ρSl ，b代表的电阻丝粗，选项B正确，A、C错误；电阻是导体
链 接
本身的性质，与电阻两端的电压无关，选项D错误．
答案：B
点评：解决本题的关键是会从图线中比较电阻的大小，以及掌
出可见光，这时温度能达到很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随
栏
目
温度的变化而变化．随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将
链
会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大．U越大I－U
对不同材料电阻率的介绍，加强学生理论联系实际的意识和安全用电
的意识．
精品课件
知识点一 电阻定律
1．内容：同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度 l 成正比，与
它的横截面积 S 成反比；导体电阻与构成它的材料有关．
2．公式：R＝ρSl .
栏
目
对电阻定律的理解：
链
(1)式中长度 l 是沿电流方向导体的长度，横截面积 S 是垂直电流
A．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导
栏
体对电流的阻碍作用越大
目
链
B．金属的电阻率随温度的升高而增大
接
C．银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小
D．金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的 2 倍
精品课件
解析：电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度，横
截面积无关，D错误；金属材料的电阻率随温度升高而增大，B对；
＝ρ9Sl＝19R.
答案：9
1 9
精品课件
知识点二 电阻率 1．物理意义． 电阻率 ρ 是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的栏
目
属性，与导体的形状、大小无关，它的单位是欧姆·米，国际符号Ω·m链接， 而电阻 R 反映的是导体的属性，与导体的材料、形状、大小有关．
精品课件
2．大小．
(1)计算公式：ρ＝RlS.
(2)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 栏
目
m、横截面积为1 m2的导体的电阻．
链
接
各种材料都有各自的电阻率，各种金属中银的电阻率最小，其
次是铜、铝，合金的电阻率大于组成它的任何一种纯金属的电阻
率．
精品课件
(3)材料的电阻率与温度有关系：
①金属的电阻率随温度的升高而增大铂较明显，可用于做温度
同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )
栏
A．a代表的电阻丝较粗
目
链
B．b代表的电阻丝较粗
接
C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
精品课件
【审题指导】I－U图线的斜率表示电阻的倒数，根据斜率比较
电阻的大小，根据电阻定律R＝ρSl 比较电阻丝的粗细．
第6节 导体的电阻
精品课件
学习 目标
1．经历决定导体电阻的因素的探究过程，体验运用控制变量研
究物理问题的思维方法．体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研
究方法．
栏
2．深化对电阻的认识，了解导体的电阻规律，能用电阻的计算 目
链
公式进行有关计算．
接
3．理解电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系．通过
栏
合金的电阻率比纯金属的电阻率大，电阻率大表明材料的导电性能
目
链
差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映对电流
接
阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长
度、横截面积有关．所以A错误，C对．
精品课件
知识点一 对电阻率的理解和应用
例1 如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相
它的电阻变为原来的________倍．(设拉长与绞合时温度不变)
解析：金属原来的电阻为R＝ρSl ，拉长后长度变为3l，因体积V
栏
目
＝Sl不变，所以导线横截面积变为原来的31，即S3，故拉长为原来的3
链 接
倍后，电阻R′＝ρS/33l＝9ρS l＝9R.
同理，三段绞合后，长度为3l ，横截面积为3S，电阻R″＝ρl3/S3
握电阻定律R＝ρSl .
精品课件
►变式训练
1．如图所示，P为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方
式接在电极A、B之间，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之
间，设AB、CD之间的电压是相同的，则这两种接法相等时间内在
电阻中产生的热量关系正确的是(A)
栏
目
链
接
A．图甲产生的热量比图乙产生的热量多
B．图甲产生的热量比图乙产生的热量少
C．图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多
D．因为是形状不规范的导体，所解析：将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设为r，图甲中
等效为两个电阻并联，R甲＝
r 2
，图乙中等效为两个电阻串联，R乙＝
栏 目
2r，又因为两端的电压是相等的，故由P＝
U2 R
知电阻小的产热多，A
栏 目
链
解质溶液．
接
(4)电阻定律指出了导体电阻由导体本身决定，也提出了通过控
制导线长度达到改变电阻的方法．
精品课件
3．R＝ρSl 与R＝UI 的区别.
栏 目 链 接
精品课件
►尝试应用
1．一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电
阻变为原来的________倍．若将它截成等长的三段再绞合成一根，
链 接
正确，B、C、D错误．
精品课件
题型二 对电阻率的理解和应用
例2 实验室用的小灯泡灯丝的I－U特性曲线可用以下哪个图
象来表示：
栏
目
链
接
精品课件
【审题指导】小灯泡灯丝的电阻率随温度的升高而增大，小灯
泡灯丝的I－U特性曲线上每一点与原点连线的斜率等于电阻的倒
数，当电阻增大时，其斜率减小．
解析：灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发
接
方向的横截面积．如下图所示，一块长方体铜块，若通以电流 I1，则 长度为 a，横截面积为 bc；若通以电流 I2 时，则长度为 c，横截面积 为 ab，ρ是材料的电阻率．
精品课件
(2)此式为电阻的决定式，表明导体的电阻由ρ、l、S 决定，而
与加在导体两端的电压 U 和流过导体的电流 I 无关．
(3)R＝ρSl 适用于温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电
计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻． 栏
目
②半导体的电阻率随温度的升高而减小．
链
接
③有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到零——这种现
象叫超导现象．能够发生超导现象的物体叫超导体．材料由正常状
态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC.
精品课件
►尝试应用
2．(多选)关于材料的电阻率，下列说法正确的是(BC)