11.2 导体的电阻（教师版）-【帮课堂】2022-2023学年高二物理同步精品讲义（人教2019必修第三册）

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11.2 导体的电阻
【物理核心素养】
物理观念：让学生体会科学探究与逻辑思维相结合的物理观念，体验逻辑思维的力量。
科学思维：培养学生控制变量，利用实验抽象概括出物理规律的能力。
科学探究：用控制变量法，探究导体电阻的决定因素
科学态度与责任：通过电阻温度计的教学，培养学生理论联系实际、学以致用的思维品质。
【教学重难点】
重点：通过实验探究影响导体电阻的因素，寻求电阻与长度、横截面积及材料的定量关系。
难点：对于导体电阻公式的理解及运用电阻公式进行有关计算。
知识点一、电阻
1．电阻：导体对电流有阻碍作用．
2. 定义：导体两端的电压与导体中电流的比值。
3．定义式：R＝。
4．物理意义：反映导体对电流的阻碍作用的物理量，电阻值越大，对电流的阻碍作用就越大。
5．导体的 UI 图像的斜率反映导体电阻的大小。
（1）线性元件的 UI 图象与 IU 图象的比较
UI 图象 IU 图象
图象举例
坐标轴含义
纵坐标表示电压 U
横坐标表示电流 I
纵坐标表示电流 I
横坐标表示电压 U
图线斜率含义 斜率表示电阻，图中 R1<R2斜率表示电阻的倒数，图中 R1>R2
【经典例题 1】由如图所示的两导体 a、b的 特性曲线可以断定（　　）
A．导体 a的电阻比 b大B．导体 b的电阻比 a大
C．导体 a的电阻率一定比 b大D．导体 b的电阻率一定比 a大
【答案】 A
【解析】AB．U-I 图线的斜率表示导体的电阻，由此可知
Ra＞Rb
故A正确，B错误；
CD．根据
可知，不能比较电阻率的大小关系，选项 CD 错误。
故选 A。
【变式训练 1】如图所示，是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图，则根据小灯泡的伏
安特性曲线可判定（　　）
A．小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小
B．小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而保持不变
C．欧姆定律对小灯泡不适用
D．若将该灯泡与电压恒为 4V 的电源相接，则灯泡电阻为 10Ω
【答案】 D
【解析】A．由图可知，图中电流随电压的增大而增大，每一点的斜率表示该点电阻的倒数，故可知小灯
泡的电阻随电压的增大而增大，选项 A错误；
B．因导线的形状没有发生变化，说明随电压的升高电阻率增大，而随电压增大，温度是升高的，所以小
灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而增大，选项 B错误；
C．虽然小灯泡的伏安特性曲线不是直线，原因是电阻率随温度增大而发生了变化，灯丝仍然为金属导体，
欧姆定律同样适用，选项 C错误；
D．若将该灯泡与电压恒为 4V 的电源相接，由图可知对应的电流为 0.4A，则电阻
选项 D正确。
故选 D。
知识点二、影响导体电阻的因素
【实验目的】探究导体的电阻与长度、横截面积及材料的定量关系
【实验器材】电源 开关 导线 滑动变阻器 电压表 a、b、c、d四条不同的金属导体 其中 b与
a，长度不同，横截面积、材料相同；c与a，横截面积不同，长度、材料相同；d与a，材料不同，
长度、横截面积相同
【实验电路】
【进行实验】
考虑到这个实验研究的是导体电阻与长度、横截面积的关系，如果通过比例来表达这种关系，那
么实验中就不必测出电阻大小的数值，只需测出电阻之比。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，因此测量电阻之比就转化为相应的电压之比。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。这样就可以得出长度、横截面积和材料这三
个因素与导体电阻的关系。
（1）b与a只有长度不同，比较 a、b的电阻之比与长度之比的关系。
（2）c与a只有横截面积不同，比较 a、c的电阻之比与横截面积之比的关系。
（3）d与a只有材料不同，比较 a、d的电阻是否相同。
改变滑动变阻器滑片的位置，获得多组实验数据。
【实验结论】导体的电阻与长度、横截面积有定量关系，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，而且，当导体的长度和横截面积确定后，导体的电阻因材料不同而不同。
【经典例题 2】．如图所示，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（　　）
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