高中物理第二章恒定电流2.6导体的电阻导学案选修3_1

高二物理选修3-1第二章恒定电流第六节导体的电阻导学案【教学目标】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。

2．深化对电阻的认识，了解导体的电阻规律，能用电阻的计算公式进行有关的计算。

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。

【教学重点】理论探究导体电阻与长度、横截面积的关系；实验探究导体的电阻与材料的关系。

【教学难点】实验探究导体的电阻与材料的关系【自主学习】知识点一：影响导体电阻的因素1．导体的电阻是导体本身的一种性质。

移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体的电阻跟它的长度有关；同是220V的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体的电阻跟横截面积有关；电线常用铜线制造而不是铁丝，说明导体电阻跟它的材料有关。

2．通过实验探究导体的电阻与它的长度、横截面积及它的材料等因素的定量关系。

实验时选择几种不同材料的导体，分别测量它们的长度、横截面积、电阻，从中找出它们之间的关系。

3．取一段新的紧密绕制的电炉丝，如图所示，那样用刻度尺测出它的宽度，除以圈数，便是电炉丝的直径，于是可以计算出电炉丝的横截面积S。

测量金属丝的直径时，也可使用游标卡尺或螺旋测微器直接测量。

4．把电炉丝拉直，用刻度尺量出它的长度l。

5．可以用如图所示的电路测量电炉丝的电阻：闭合开关后，测出电炉丝两端的电压、通过电炉丝的电流，然后根据欧姆定律算出电炉丝的电阻。

改变滑动变阻器滑片的位置，能获得多组数据，以各组数据的平均值为R。

探究方案一：演示实验：探究导体的电阻与其影响因素的定量关系1．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，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。

2．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。

6 导体的电阻[学习目标] 1.掌握探究影响导体电阻的因素的方法，知道导体电阻与哪些因素有关.2.掌握电阻定律，并能进行有关计算.3.理解电阻率的概念及决定因素．一、影响导体电阻的因素1．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；同是220 V 的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟它的横截面积有关；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．探究思路：为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关，我们保持三个因素中的两个不变，看电阻和另一个的关系，即用控制变量法进行实验探究． 3．探究方案：(1)实验探究；(2)逻辑推理探究． 二、导体的电阻 1．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；导体电阻还与构成它的材料有关．(2)公式：R ＝ρlS ，式中ρ是比例系数，ρ叫做这种材料的电阻率．2．电阻率(1)概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．(2)单位是欧姆·米，符号为Ω·m .(3)影响电阻率的两个因素是材料和温度． [即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)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．(×)(2)由R ＝ρlS 知，材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大．(×)(3)把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的13.(×)(4)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体导电性能越差．(√) 2．一根阻值为R的均匀电阻丝，均匀拉长至原来的2倍，电阻变为________．答案4R一、电阻定律[导学探究]探究导体电阻与其影响因素的定量关系(1)探究方案一实验探究法如图1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．图1如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Ub 2l S 铁2Uc l 2S 铁U 2d l S 镍铜合金5U①四段导体串联接入电路，每段导体两端的电压与电阻有什么关系？②对比导体a和b说明什么？③对比导体a和c说明什么？④对比导体a和d说明什么？答案①正比②导体电阻和长度成正比③导体电阻和横截面积成反比④导体电阻和材料有关(2)探究方案二逻辑推理法①分析导体的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段长度均为l1、电阻均为R1的导体串联而成．l 与l 1的数量关系为ll 1＝n ，由串联电路的性质知R 与R 1的数量关系是什么？你有什么发现？②研究导体的电阻与它的横截面积的关系有n 条导体，它们的长度相同，横截面积均为S 1，电阻均为R 1.把它们紧紧地束在一起，组成一横截面积为S 、电阻为R 的导体．S 与S 1的数量关系为SS 1＝n ，由并联电路的性质知R与R 1的数量关系是什么？你有什么发现？答案 ①R R 1＝n ，R R 1＝ll 1，即导体的电阻与长度成正比．②R 1R ＝n ，R 1R ＝SS 1，即导体的电阻与横截面积成反比． [知识深化]1．电阻定律表达式R ＝ρlS中各符号的含义(1)ρ表示导体材料的电阻率，与材料和温度有关．反映了导体的导电性能，ρ越大，说明导电性能越差；ρ越小，说明导电性能越好． (2)l 表示沿电流方向导体的长度．(3)S 表示垂直于电流方向导体的横截面积． 2．R ＝U I 与R ＝ρlS的区别与联系两个公式区别与联系R ＝UIR ＝ρl S区别适用于纯电阻元件适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体联系R ＝ρl S 是对R ＝UI 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、长度和横截面积例1 如图2甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，当里面注满某电解液，且P 、Q 间加上电压后，其U －I 图线如图乙所示，当U ＝10 V 时，电解液的电阻率ρ是多少？图2答案 40 Ω·m解析 由题图乙可求得U ＝10 V 时，电解液的电阻为 R ＝U I ＝105×10－3Ω＝2 000 Ω由题图甲可知电解液长为l ＝a ＝1 m ，横截面积为S ＝bc ＝0.02 m 2，结合电阻定律R ＝ρlS 得ρ＝RS l ＝2 000×0.021Ω·m ＝40 Ω·m.针对训练1 如图3所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab ＝2bc .当将A 与B 接入电路或将C 与D 接入电路中时电阻之比R AB ∶R CD 为( )图3A ．1∶4B ．1∶2C ．2∶1D ．4∶1答案 D解析 设沿AB 方向横截面积为S 1，沿CD 方向的横截面积为S 2，则有S 1S 2＝l bc l ab ＝12，A 、B 接入电路时电阻为R AB ，C 、D 接入电路时电阻为R CD ，则有R ABR CD ＝ρl ab S 1ρl bc S 2＝l ab l bc ·S 2S 1＝41，D 选项正确．二、电阻和电阻率的比较[导学探究] (1)导体的电阻率的大小与什么因素有关？(2)电阻率大，导体的电阻一定大吗？导体的电阻大，电阻率一定大吗？ 答案 (1)电阻率与导体的材料、温度有关．(2)导体的电阻率大，导体的电阻不一定大，由R ＝ρlS 知，导体的电阻还与导体沿电流方向的长度和垂直电流方向的横截面积有关；导体的电阻率与导体的材料、温度有关，与导体的电阻无关，所以电阻大，电阻率不一定大．[知识深化]1．电阻率是一个反映导体材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．2．电阻率与温度的关系及应用(1)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计．(2)半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻．(3)有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻． 3．电阻和电阻率的比较物理量比较项 电阻R电阻率ρ物理意义反映导体对电流的阻碍作用大小，R 大，阻碍作用大 反映材料导电性能的好坏，ρ大，导电性能差决定因素 由材料、温度、长度和横截面积决定由材料、温度决定，与导体形状无关单位 欧姆(Ω)欧姆·米(Ω·m )联系ρ大，R 不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R 大，ρ不一定大，导电性能不一定差例2 (多选)下列说法中正确的是( )A ．据R ＝UI 可知，若通过导体的电流不变，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍B ．导体的电阻是其本身的属性，通过导体的电流及加在导体两端的电压改变时导体的电阻不变C ．据ρ＝RSl 可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS 成正比，与导体的长度l 成反比D ．导体的电阻率与导体的长度l 、横截面积S 、导体的电阻R 皆无关 答案 BD解析 R ＝UI 是电阻的定义式，导体电阻由导体自身性质决定，与U 、I 无关．当导体两端电压U 加倍时，导体内的电流I 也加倍，但比值R 仍不变，故A 错误，B 正确；由电阻定律R＝ρlS可知，导体电阻决定于ρ、l、S，与ρ、l成正比，与S成反比，但ρ由材料、温度决定，与l、S、R无关，故C错误，D正确．针对训练2(多选)关于材料的电阻率，下列说法正确的是()A．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大B．金属的电阻率随温度的升高而增大C．银材料的电阻率比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倍答案BC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正确；锰铜合金的电阻率比银材料的电阻率大，电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映导体对电流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，故A 错误，C正确.1．(对电阻率的理解)(多选)关于电阻率的说法中正确的是()A．电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关B．电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关C．电阻率大的导体，电阻一定很大D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻答案BD解析电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度l和横截面积S无关，故A错误，B正确；由R＝ρlS知，ρ大R不一定大，故C错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，故D正确．2．(电阻定律的理解与应用)两段材料和质量都相同的均匀电阻线，它们的长度之比为l1∶l2＝2∶3，则它们的电阻之比R1∶R2为()A．2∶3 B．4∶9 C．9∶4 D．3∶2答案 B解析 材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的，又因长度之比l 1∶l 2＝2∶3，故横截面积之比S 1∶S 2＝3∶2.由电阻定律得电阻之比为R 1R 2＝ρl 1S 1ρl 2S 2＝l 1l 2·S 2S 1＝23×23＝49，故B 正确．3. (电阻定律的理解和应用)如图4所示，a 、b 、c 为同一种材料做成的电阻，b 与a 的长度相等但横截面积是a 的两倍；c 与a 的横截面积相等但长度是a 的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是( )图4A ．V 1的示数是V 2的2倍B ．V 1的示数是V 3的2倍C ．V 2的示数是V 1的2倍D ．V 2的示数是V 3的2倍 答案 A解析 由题意可知：L c ＝2L a ＝2L b ，S b ＝2S a ＝2S c ；设b 的电阻R b ＝R ，由电阻定律R ＝ρlS 得：R a ＝2R b ＝2R ，R c ＝2R a ＝4R ，R c ∶R a ∶R b ＝4∶2∶1.由题图电路图可知，a 、b 、c 三个电阻串联，通过它们的电流相等，由U ＝IR 得：U c ∶U a ∶U b ＝4∶2∶1，V 1的示数是V 2的2倍，故A 正确，C 错误；V 3的示数是V 1的2倍，故B 错误；V 3的示数是V 2的4倍，故D 错误． 4．(电阻定律的理解与应用)如图5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 .则金属膜的电阻为多少？镀膜材料的电阻率为多少？图5答案U I U πDdIL解析 由欧姆定律可得，金属膜的电阻R ＝UI ，沿着L 的方向将膜层展开，如图所示，则膜层等效为一电阻，其长为L ，横截面积为管的周长与厚度d 的乘积．由电阻定律R ＝ρl S 可得：R ＝ρL 2πD 2·d ＝ρL πDd ，则U I ＝ρL πDd ，解得：ρ＝U πDdIL.一、选择题考点一 对电阻率的理解1．下列关于电阻和电阻率的说法正确的是( )A ．把一根均匀导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B ．由ρ＝RSl 可知，ρ与R 、S 成正比，与l 成反比C ．所有材料的电阻率都随温度的升高而增大D ．对某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大 答案 D解析 导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小，选项A 、B 、C 错误；若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑导体的体积和形状变化，则说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大，选项D 正确．2．(多选)下列说法正确的是( )A ．把一根金属导线均匀拉长为原来的4倍，电阻相应增大为原来的16倍B ．导体中的电流越大，导体的电阻越小C ．所谓超导体，是当其温度降低到某个临界温度时，它的电阻率突然变为无穷大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 答案 AD解析 拉伸的过程中体积不变，故长度增加为原来的4倍，横截面积变为原来的四分之一，由电阻定律可知电阻增大为原来的16倍，A 正确；电阻为导体本身的属性，与电流大小无关，B 错误；超导体是当温度降低到某个临界温度时，电阻率突然变为零，C 错误；某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用于制作标准电阻，D 正确．3．一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121 Ω，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是()A．大于121 ΩB．小于121 ΩC．等于121 ΩD．无法判断答案 B解析由于金属的电阻率随温度的升高而增大，故白炽灯泡正常发光时的电阻大，停止发光一段时间后，灯丝温度降低，电阻减小，故选B.4．(多选)温度能影响金属导体和半导体材料的导电性能，在如图1所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则()图1A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化答案CD解析金属导体随着温度升高，电阻率变大，从而导致电阻增大，对于半导体材料，电阻随着温度升高而减小，因此由题图可知，图线1表示金属导体的电阻随温度的变化，图线2表示半导体材料的电阻随温度的变化，故C、D正确，A、B错误．考点二对电阻定律的理解与应用5．(多选)如图2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所示，则下列说法中正确的是()图2A．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 ．R 1中自由电荷定向移动的速率大于R 2中自由电荷定向移动的速率D ．R 1中自由电荷定向移动的速率小于R 2中自由电荷定向移动的速率 答案 BD6．一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口．管中盐水柱长为40 cm 时测得电阻为R .若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同．现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管)．则盐水柱电阻变为( ) A.45R B.54R C.1625R D.2516R 答案 D解析 由于总体积不变，设40 cm 长时盐水柱的横截面积为S .所以长度变为50 cm 后，横截面积变为45S ，由电阻定律知，R ＝ρ40S ，R ′＝ρ5045S ，联立两式得R ′＝2516R ，选项D 正确．7．(多选)额定电压为U 0的电灯，其均匀灯丝常温下的电阻为R ，下列说法中正确的是( ) A ．常温下，若将灯丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为100R B ．常温下，若将灯丝从中点对折起来，电阻变为14RC ．给灯丝加上从0到U 0逐渐增大的电压，其UI 比值不变D ．将灯丝温度降低到绝对零度时其电阻才会突变为0 答案 AB解析 将灯丝均匀拉长为原来的10倍，灯丝的横截面积变为原来的110，由电阻定律R ＝ρlS 得电阻变为原来的100倍，A 对．将灯丝从中点对折起来，相当于灯丝长度变为原来的12，横截面积变为原来的2倍，故电阻变为原来的14，B 对．加在灯丝上的电压增大时，灯丝的温度升高，电阻率变大，电阻变大，由R ＝U I 知，UI 比值变大，C 错．由超导知识知，温度下降到某一值时，该温度不是绝对零度，灯丝的电阻就会变为0，D 错．8.有些材料沿不同方向物理性质不同，我们称之为各向异性．如图3所示，长方体材料长、宽、高分别为a 、b 、c ，由于其电阻率各向异性，将其左右两侧接入电源时回路中的电流，与将其上下两侧接入该电源时回路中的电流相同，则该材料左右方向的电阻率与上下方向的电阻率之比为( )图3 A.ac b 2 B.a 2bcC.c 2a 2D.a 2b2 答案 C解析 电流相等，则说明两种接法中电阻相等，根据电阻定律可得ρ1·a bc ＝ρ2·c ab， 故可得ρ1ρ2＝cab a bc＝c ab ·bc a ＝c 2a2，C 正确．9. (多选)两根材料相同的均匀导线A 和B ，其长度分别为L 和2L ，串联在电路中时，其电势的变化如图4所示，下列说法正确的是( )图4A ．A 和B 导线两端的电压之比为3∶2B ．A 和B 导线两端的电压之比为1∶2C ．A 和B 导线的横截面积之比为2∶3D ．A 和B 导线的横截面积之比为1∶3答案 AD10.在如图5所示电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则各点电势U 随x 变化的图线应为( )图5答案 A解析 由U ＝IR x ＝E R ·R L x ＝E Lx ，其中E 、L 均为定值，故U 与x 成正比，A 项正确． 二、非选择题11．(电阻定律的理解与应用)给装在均匀玻璃管内的水银柱加一电压，使通过水银柱的电流为0.1 A ，若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内，接在同一电压上，通过水银柱的电流为多少？答案 1.6 A解析 设水银柱在两种情况下的电阻分别为R 1、R 2，对应的长度、横截面积分别为l 1、l 2，S 1、S 2，由电阻定律得R 1＝ρl 1S 1，R 2＝ρl 2S 2. 在两种情况下水银的体积相同，所以有l 1S 1＝l 2S 2.又因为S 1＝πr 2，S 2＝π(2r )2，所以S 2＝4S 1，l 1＝4l 2，代入公式R ＝ρl S得 R 1＝16R 2由欧姆定律得U ＝R 1I 1＝R 2I 2所以I 2＝16I 1＝1.6 A.12. (电阻定律的理解与应用)工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率，其中一个关键部件如图6所示，A 、B 是两片面积均为1 cm 2的正方形铂片，间距为d ＝1 cm ，把它们浸没在待测液体中，若通过两根引线加上U ＝6 V 的电压时，测出电流I ＝1 μA ，则这种液体的电阻率为多少？图6答案 6×104 Ω·m解析 R ＝U I ＝610－6Ω＝6×106 Ω 由题意知：l ＝d ＝10－2 m ，S ＝10－4 m 2由电阻定律R ＝ρl S得ρ＝RS l ＝6×106×10－410－2 Ω·m ＝6×104 Ω·m.。

2.6 导体的电阻整体设计教学分析电阻定律是新课标物理选修3—1的第二章《恒定电流》第六节的内容，它是《恒定电流》这一章的基本规律之一，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、现代生活、生产等有着密切联系。

因此，学好本节知识不仅在物理思想、物理方法上有教育意义，在培养学生分析问题的能力上面也有重要的意义。

教学目标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。

2．深化对电阻的认识，了解电阻定律，能用电阻定律来进行有关计算。

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。

教学重点难点本节的教学重点是实验探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系。

难点是对电阻率的理解，在介绍电阻率时，可先让学生通过自主阅读课本表格对电阻率有感性认识，明确电阻率是材料本身的属性，再通过演示实验，使学生知道电阻率和温度有关。

教学方法与手段在学生科学猜想的基础上，通过已知的研究方法——控制变量法的应用，讨论设计实验方案，自主进行实验操作、分析数据、探究规律，过程中教师积极引导和评价。

通过电阻率的相关图表分析，锻炼学生分析信息、独立获取知识的能力。

课前准备教学媒体“220 V 15 W”“220 V 200 W”灯泡各一只，日光灯丝一条，学生电源，酒精灯，电池组，滑动变阻器(20 Ω)，演示电流表，电键，导线，多媒体课件，投影仪。

2.6 导体的电阻问题导学1、根据自己的生活经验和已有知识，猜测电阻可能和自身的哪些因素有关。

2、如果要探究导体电阻和这几个因素的关系，我们在实验中要用到什么方法？3、每个物理量该如何测量呢？请设计合理的测量方法。

①测长度：②测电阻：③测横截面积：你的猜想是否正确？请阅读课本“影响导体电阻的因素”。

探究：导体电阻与其影响因素的定量关系1、实验探究阅读P56,“探究方案一”，回答下列问题。

（1）实验如何巧妙地比较电阻大小？写出理论依据。

（2）画出实验电路图。

你还有别的设计方案吗？（3）互相交流实验中注意的事项。

（4）设计表格，记录数据。

（5）分析数据，写出实验的结论2、逻辑推理法阅读“探究方案二”P57 ，回答下列问题。

（1）由串联电路的特点推导导体电阻与它的长度的关系。

（2）由并联电路的特点推导导体电阻与它的横截面积的关系。

（3）写出电阻与其长度L、横截面积S的关系式。

(4)分析比例系数的物理意义。

及求法：五、自我检测1、电阻定律（1）通过实验探究，采用了___________法，得知影响导体电阻的因素有温度、_______、________、________。

（2）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______；导体的电阻与构成它的______有关。

（3）表达式（决定式）：_________ _。

2、电阻率ρ（1）物理意义：反映了导体材料的性质，（2）决定因素：与导体的l和S___关，与物体的_____和_____有关。

（3）计算式：数值上等于（4）单位：3、导体材料的应用（1）纯金属的电阻率较小，连接电路用的导线一般用纯金属制成。

合金的电阻率较大，电炉丝通常用合金丝制成（2）金属的电阻率随温度的升高而______的特性。

电阻温度计利用这一规律制成标准电阻使用材料的电阻率温度变化的影响。

4、关于材料的电阻率，下列说法中正确的是( )1A.把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的3B.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5、材料相同、厚度相同、表面均为正方形的两个导体，其面积不同（S1 ＞S2）的电阻关系为R1 __R2 。

§2.6电阻定律学习目标：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、难点：电阻定律进行有关的分析和计算。

理解电阻定律和电阻率一、请学生自主学习课本P56至P59。

并完成下列问题。

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220V 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1、在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成，实验2、在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成。

实验结论：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。

3. 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。

ρ叫做这种材料的。

ρ越小表明导体的导电性能越好。

4、电阻率的大小与_______有关因素纯净金属的电阻率随温度的升高而，故可制成电阻温度计。

有些合金的电阻率几乎不随温度而的，可制成______________。

课中展示：一、探究决定导体电阻大小的因素有哪些？实验介绍固定在胶木板上的四根合金导线L1、L2、L3、L4的特点.（1）L1、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）（2）L2、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）（3）L3、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）演示实验：按图连接成电路。

1. 研究导体电阻与导体长度的关系结论：电流与导线的长度成，表明导线的电阻与导线的长度成。

2.研究导体电阻与导体横截面积的关系结论：电流与导线的横截面积成，表明导线的电阻与导线的横截面积成。

3.研究导体的电阻与导体材料的关系结论：电流与导体的有关，表明导线的电阻与的性质有关。

实验结论：__________________________________________________________________ 二、例题例题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？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？例题2、两种材料不同的电阻丝，长度之比为1∶5，截面积之比为2∶3，电阻之比为2∶5，则材料的电阻率之比为______。

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。

教学资料参考范本【2019-2020】高中物理第二章恒定电流2-6导体的电阻学案新人教版选修3_1撰写人：__________________部门：__________________时间：__________________学习目标1.能叙述电阻决定式,写出表达式.2.能叙述电阻率的意义,能说出金属导体、半导体材料的电阻率随温度的变化规律,了解电阻率和温度有关.3.学会根据探究目标整理和分析数据,得出相应的结论.4.培养学生的探索发现精神.自主探究一、影响导体电阻的因素1.实验:探究导体电阻与其影响因素的定量关系(1)实验器材:四段不同的金属导线a、b、c、d,控制、、三个因素方面不同,任意两段导体只有一个因素不同;b、a长度不同,c、a横截面积不同,d、a材料不同.其他器材还有、电源、开关和导线若干.(2)实验原理:四段导线串联,接通电源,用电压表分别测量其两端的电压,根据串联电路的跟正比,探究各段电阻与哪些因素有关.(3)实验步骤:连接如图所示的电路;开关闭合前滑动变阻器滑片移到最端,闭合开关;用电压表分别测量的电压,读出数据;改变滑片的位置可获得多组实验数据.(4)数据处理:a、b两段比较电压与的关系,a、c两段比较电压与的关系,a、d两段比较电压与的关系,得出实验结论.2.逻辑推理:探究导体电阻与哪些因素有关(1)分析导体电阻与长度的关系:在材料、横截面积相同的条件下,导体的电阻跟成正比.(2)分析导体电阻与横截面积的关系:在材料、长度相同的条件下,导体的电阻跟成反比.(3)探究导体的电阻与材料的关系:在长度、横截面积相同的条件下,导体的电阻跟有关.二、导体的电阻1.导体的电阻:同种材料的导体,其电阻R跟它的长度l成比,跟它的横截面积S成比;导体的电阻还与构成它的材料有关.公式: ,ρ为材料的,反映材料导电能力的强弱,单位为Ω·m.2.电阻率跟温度的关系:各种材料的电阻率一般都随的变化而变化.金属的电阻率随温度的升高而,有些合金如锰铜、镍铜合金,电阻率几乎不受温度变化的影响.合作探究一、科学猜测导体的电阻可能与、、、有关.二、科学探究(一)导体电阻与导体长度的关系1.实验探究【实验目的】探究导体电阻与导体长度的关系【实验方法】【实验电路图与实物图】【数据记录表】探究电阻与导体长度的关系【结论】在导体横截面积、材料相同的情况下, 2.逻辑推理【推理目的】探究导体电阻与导体长度的关系【推理过程】【结论】在导体横截面积、材料相同的情况下,3.实验结论:(二)导体电阻与导体横截面积的关系1.逻辑推理【推理目的】探究导体电阻与导体横截面积的关系【推理过程】【结论】在导体横截面积、材料相同的情况下,(三)导体的电阻1.内容: .2.数学表达式:适用条件:3.电阻率ρ:单位:【巩固练习】下列关于电阻率的说法中正确的是( )A.电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关B.电阻率表征了材料的导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关C.电阻率大的导体,电阻一定很大D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成电阻温度计【拓展练习】一段粗细均匀的镍铬合金丝,横截面的直径为d,电阻为R,如果把它拉成直径为的均匀细丝,电阻值将变为( )A. B.16R C.256R D.课堂检测1.由R=ρ可得电阻率ρ=,那么对于温度一定的某种金属来说,它的电阻率( )A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料的本身特性决定2.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3.将截面均匀、长为l、电阻为R的金属导线截去,再拉长至l,则导线电阻变为( )A. B. C. D.nR4.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中一根均匀拉长到原来的两倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同的电压,则在同一时间内通过它们的电荷量之比为( )A.1∶4B.1∶8C.1∶16D.16∶15.一段长为l,电阻为R的均匀电阻丝,把它拉制成3l长的均匀细丝后,切成等长的三段,然后把它们并联在一起,其电阻值为( )A. B.3R C. D.R6.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∶1B.1∶16C.64∶1D.1∶647.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,使电压逐渐增大到220 V,则下列说法正确的是( )A.电流逐渐变大B.电流逐渐变小C.每增加1 V电压引起的电流变化量是相同的D.每增加1 V电压引起的电流变化量是减小的8.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,滑动变阻器接入电路的阻值增大B.若将a、d两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小C.若将b、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大D.若将a、b两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值不变9.两导线长度之比为1∶2,横截面积之比为3∶4,电阻率之比为5∶6,则它们的电阻之比为.10.输出电压恒定的电源与一根玻璃管中的水银柱组成电路,水银柱中通过的电流为0.1 A,若将这些水银倒进另一根玻璃管中,管的内径是原来的2倍.重新与该电源组成电路,则流过水银柱的电流为.11.一根长为0.5 m的金属丝,横截面积为3.0 mm2,在它两端加上0.15 V的电压时,通过金属丝的电流为2.0 A,求金属丝的电阻率.12.A、B两地相距40 km,从A到B两条输电线的总电阻为800 Ω,若A、B之间某处E两条输电线发生短路,为查明短路地点,在A处接上电源,测得电压表示数为10 V,小量程电流表读数为40 mA,如图所示,则短路处距A多远?。

教学设计《导体的电阻》新课标物理选修3-1第二章《恒定电流》第六节《导体的电阻》教学设计1、设计思想体验科学探究过程、尝试应用科学的方法研究物理问题是新课程标准的重要内容。

新教材包含了很多教学探究的内容,《导体的电阻》一节就给我们提供了很好机会和素材。

设计开放的教学过程,激发学生的探究热情,引导学生积极参与电阻定律的探究,在研究中培养创新意识和实践能力,是本节课教学成功的关键。

本课利用魔术“吹气亮灯”，激发学生的求知欲。

让学生猜想电阻到底由导体的哪些因素来决定？从而引出电阻与导体的长度、横截面积和材料有什么关系?教材从两条途径进行了研究:一是实验探究，二是理论推导。

为了使学生自主探究过程中，能够顺利进行实验探究,教学中采取提前渗透，重点点拨，在学生已完成的实验探究结论的基础上，教师进行补充完善的方法。

本课重点在实验探究，理论探究课后学生自主解决的策略，对教材的两条途径进行整合。

通过实验研究导体电阻与长度和横截面积的关系，感受实验的魅力；然后引导学生分析实验数据得出电阻率与电阻的关系；进而引导学生得出电阻定律，作业根据串并联电路的特点证明电阻与长度和横截面积的关系，体验逻辑思维的力量；解释魔术呼应引课，讲解电阻受温度的影响。

本课能够充分发挥学生数据处理、自主学习、探究学习和合作学习的能力,课堂上要鼓励学生勇于发现,追求真理,激发他们的创新活力。

教者既是学生探究活动的组织者,又是学生探究活动的参与者和引导者。

整个课堂教学按照“设问—猜想—探究—处理数据—归纳—反思”展开。

2、教材分析电阻定律是新课标物理选修3-1的第二章《恒定电流》的第六节内容。

它是《恒定电流》这一章节的基本规律之一,它反映了导体的电阻与导体的长度、横截面积及电阻率的定量关系。

由于在初中时学生只知道定性结论,故本节内容属于发展和提高的范畴,也是本章教学的重点内容之一。

本节内容的课程标准是通过实验探究决定导线电阻的因素,知道并理解电阻定律。