文档内容
第3节 电阻（导学案）
【学习目标】
1. 认识电阻的概念，知道电阻是导体本身的一种性质。
2. 能画出电阻的符号，知道电阻的单位及其换算。
3. 能在实验研究的基础上理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。
4. 体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关，积极动手进行实验。
【学习重点】电阻概念的建立。
【学习难点】通过实验说明决定电阻大小的因素有哪些。
【自主预习】阅读教材，完成以下问题：
1. 电阻
（1）定义：表示导体对电流阻碍作用的大小，用字母R表示.
（2）性质：不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体的一种性质.
（3）单位：国际单位为欧姆，简称欧，符号是Ω。常用的单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）
换算关系： 1kΩ= 10 3 Ω 1MΩ= 10 6 Ω.
（4）电阻器：在电子技术中，经常用到具有一定电阻值的元件，也叫定值电阻，在电路图中的符
号为： 。
2. 决定电阻大小的因素
（1）为了比较电阻的大小，在电压一定时，比较通过不同导体的电流大小，这叫转换法。
（2）导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。
与电压和电流无关（选填“有关”、“无关”）。
3. 半导体和超导体
（1）导电性能介于导体和绝缘体之间，称做半导体，例如锗、硅等。利用半导体材料可以制作二
极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上（俗称芯片)，就
成为集成电路。
（2）某些物质在很低的温度时，如铝在-271.76°C以下，铅在-265.95°C以下，电阻就变成了0，
这就是超导现象。
【合作探究】
探究一、电阻
1. 实验探究：导体对电流的阻碍作用
（1）实验过程如图所示，把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡
的亮度和电流表的示数。
（2）实验现象
把铜丝接入电路，电流表的示数比较大，小灯泡较亮；把镍铬合金丝接入电路，电流表的示数比
较小，小灯较暗。
（3）实验分析
在相同的电压下，通过铜丝的电流较大，表明铜丝对电流的阻碍作用比较小；通过镍铬合金丝的
电流较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。
（4）实验结论
导体在导电的同时，对电流产生阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用不同，物理学中用电阻来
表示导体的这种性质。
2. 电阻
【阅读归纳】p64有关内容。
（1）概念：在物理学中，用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。用字母R 表示。
（2）单位：
①国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω.
②常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）.
③换算关系：1 kΩ = 10 3 Ω 1MΩ = 10 3 kΩ.
（3）电阻器：在电子技术中，我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做定值电阻。电
路图中用符号 表示。
（4）对电阻的理解：可从“阻碍作用”和“性质”两个角度来分析。
①导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。在相同的电压下，导体对电流的阻碍作用
（电阻）越大，电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用，就是由于其电阻很大。
②导体的电阻是导体本身的一种性质，由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路，是否有电
流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用（电阻）总是存在的。无电流通过时，
这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
（5）常见的一些电阻器（6）一些物体的电阻值
小灯泡 约10欧 人体 约几千欧
白炽灯 约800欧 电流表 约0.1欧
热水壶 约50欧 电压表 约几十兆欧
【例题1】导体对电流的阻碍作用叫电阻，电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流_____
（选填“有关”或“无关”），物理学中用科学家______的名字作为电阻的单位，以纪念他对物理学
的贡献。在电路中，要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做________，简称电阻，电
路图中用_______ 表示。
【答案】无关；欧姆；定值电阻；
【解析】电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流无关，只与导体的材料、长度、横截面积
有关。
电阻的单位是欧姆，他提出了欧姆定律。电阻器即定值电阻，阻值大小一定。电路图中的符号：
【例题2】关于导体的电阻，下列说法正确的是（ D ）
A．导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B．导体通电时有电阻，不通电时没有电阻
C．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越强
D．导体电阻越小，对电流的阻碍作用越小
【解析】AB．电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，导体通电时有
电阻，不通电时也有电阻，故AB错误；
C．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越差，故C错误；
D．电阻是指导体对电流的阻碍作用，导体电阻越小，对电流的阻碍作用越小，故D正确。
探究二、影响电阻大小的因素1. 探究影响电阻大小的因素
【提出问题】导体的电阻大小与哪些因素有关呢？
【猜想与假设】电阻的大小可能与导体的材料、导体的长度、导体的粗细、导体的温度有关。
【设计实验】
（1）探究方法
①控制变量法：在探究电阻的大小可能与导体的材料、导体的长度、导体的粗细、导体的温度有
关时，利用控制变量法去探究每一个因素对电阻大小的影响。
②转换法：在电源电压不变的情况下，通过电流表示数或灯泡亮度来判断导体电阻的大小。
【进行实验】
（1）实验器材
电源（电池或蓄电池）、导线、规格不同的镍铬合金丝、锰铜合金丝、电流表、灯泡、开关、酒
精灯、日光灯丝等。
（2）实验步骤
①根据所研究的问题连接如图所示的实物图。
探究导体的电阻与长度、粗细、材料及温度的关系
②选用长度和横截面积相同的锰铜合金丝a和镍铬合金丝b，分别将它们接入电路，观察电流表的
示数，记入表格中。
③选用横截面积相同，长度不同的两根镍铬合金丝b和c，分别将它们接入电路，观察电流表的示
数，记入表格中。
④选用长度相同，横截面积不同的两根镍铬合金丝b和d ，分别将它们接入电路，观察电流表的
示数，记入表格中。
⑤探究导体的电阻与温度的关系
控制导体的材料、长度、横截面积相同，导体的温度不同。用酒精灯给日光灯丝加热，观察灯泡
的亮暗情况及电流表的示数，记入表格中。
（3）数据收集【分析论证】
（1）电阻与导体的材料、长度、横截面积的关系
①由实验次数1与2可得出：在导体的长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关。
②由实验次数2与3可得出：在导体的材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。
③由实验次数2与4可得出：在导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。
（2）金属导体的电阻与温度的关系
结论：同一灯丝的电阻随温度的升高而增大。
（3）实验结论
导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。
在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，
电阻越小。在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同。在一定条件下，金属导体的电阻
随温度的升高而增大。
2. 小资料
（1）导体的长为1米、横截面积为1毫米2的不同材料的金属丝在20 ℃时的电阻值.
材料 电阻值 /Ω 材料 电阻值 /Ω
银 0.016 钨 0.053
铜 0.017 铁 0.099
铝 0.027 镀铬合金 1.100
（2）不同材料在导电性能上的排序
在其他条件相同的情况下，电阻较小的材料导电性能较强；反之，电阻较大的导电性能较弱。下
图展示的是不同材料在导电性能上的排序，从左至右下，材料的导电性能依次减弱。3. 半导体和超导体
【阅读p66“科学世界”并归纳】
（1）导电性能介于导体和绝缘体之间，称做半导体。例如锗、硅等。利用半导体材料可以制作二
极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上（俗称芯片），
就成了集成电路。
（2）某些物质在很低的温度时，如铝在-271.76°C以下，铅在-265.95°C以下，电阻就变成了0，
这就是超导现象。
【例题3】用图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时，下列说法错误的是（ ）
A．电路中根据电流表的示数判断电阻大小
B．该电路中两段镍铬合金丝的横截面积相同
C．该电路探究导体的电阻大小与导体长度的关系
D．该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积的关系
【答案】D.
【解析】A．电阻对电流有阻碍作用，在探究“影响电阻大小的因素”实验中，电阻的大小可以通
过电流的大小来体现，故A正确，不符题意；
BCD．由图可知，两根电阻丝的材料、横截面积相同，长度不同，所以此实验可以探究导体电阻的
大小与导体的长度是否有关，故BC正确，不符题意，D错误，符合题意。
【例题4】1月31日，中国第一条量子芯片生产线通过央视新闻客户端首次向公众亮相。量子计算
机被看做是未来技术的制高点，这足以证明我国拥有的弯道超车实力。芯片是指含有集成电路的硅片，
制造硅片的主要材料是（ ）
A．半导体材料 B．超导体材料 C．绝缘材料 D．磁性材料【答案】A.
【解析】常见的半导体材料有：硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片，是半导体
材料硅制成的。故选A。
【例题5】在探究影响导体电阻大小的因素中，小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关：
A．导体的材料 B．导体的长度 C．导体的横截面积
为验证上述猜想，他用如图所示的器材进行实验，①②④横截面积相同，③横截面积最大。
（1）该实验中，通过观察_________（选填“电流表示数”或“灯泡亮度”）来反应电阻的大小，
这种物理研究方法是_______；
A．转换法 B．控制变量法 C．等效潜代法
（2）选用①②两根导体分别接入电路进行实验，可验证猜想______（选填猜想因素选项“A”
“B”或“C”）；
（3）选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间，闭合开关电流表的示数不同，可知在导体的
长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的____有关。
【答案】（1）A；（2）B；（3）材料.
【解析】（1）实验中通过电流表示数的大小来反映电阻的大小，采用的是转换法。故选A。
（2）选用①②两根导体，材料、横截面积相同，长度不同，可验证导体电阻与长度的关系，即验证
猜想B。
（3）选用①④两根导体，长度、横截面积相同，材料不同，探究的是电阻大小与材料的关系；电流
表的示数不同，可知在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的材料有关。
【精讲点拨】
1. 导体的电阻是导体本身的一种性质，由自身长度、横截面积、材料决定，与导体两端的电压，
通过的电流都无关。
2. 导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电
阻越小。在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同。在一定条件下，金属导体的电阻随温
度的升高而增大。
【归纳整理】
第3节 电阻
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，常用字母R表示.
国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω.
电阻 单位 常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）
换算关系：1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ
电路元件符号：
电阻
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度有关；
在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大；
影响
因素
在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小；
在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同.
【课堂练习】
1．有一根电阻丝，若要使该电阻丝的阻值变小，可以采取的方法是（ ）
A．减小电阻丝两端的电压 B．增大通过电阻丝的电流
C．减小电阻丝长度 D．减小电阻丝横截面积
【答案】C.
【解析】导体的电阻是导体自身的一种性质，只与导体的长度、材料、横截面积等因素有关，与
通过导体的电流及其两端的电压无关，导体的长度越短，电阻越小，导体的横截面积越小，电阻越大，
故ABD不符合题意，C符合题意。
2. 关于导体电阻，下列说法正确的是（ ）
A．导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B．导体两端的电压为零时，导体的电阻为零
C．只增加导体的横截面积，导体的电阻增大
D．导体的电阻越小，表示导体对电流的阻碍作用越小
【答案】D。
【解析】AB．导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度和横截面积有关，与导体
两端电压和通过电流无关，导体两端的电压为零时，导体的电阻并不为零，故AB错误；C．只增加导体的横截面积，导体的电阻减小，故C错误；
D．导体的电阻表示的是导体对电流的阻碍作用，电阻越小，说明导体对电流的阻碍作用越小，故
D正确。 所以选D。
3．小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a
的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电压表
【答案】C。
【解析】A．小灯泡越亮，电路中的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误；
B．利用此装置中的一根电阻丝，用夹子改变电阻丝的长度，也可以探究导体电阻大小和长度的关
系，故B错误；
C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系，长度可以选择其中一根导线，一次全部接
入，另一次直接入其中一部分即可，故C正确；
D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的
大小，故D错误。故选C。
4. 如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联
后连入电路中。比较通过它们的电流的大小，有（ ）
A．AB段电阻大，电流小 B．BC段电阻大，电流大
C．AB段电阻大，电流与BC段相等 D．BC段电阻大，电流与AB段相等
【答案】C.
【解析】 对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体，由于AB段的横截面积小，
BC段的横截面积大，故AB段的电阻大于BC段的电阻；且此两段电阻串联，根据串联电路中电流处处相等的关系可知，这两段导体中的电流是相等的。故ABD不符合题意，C符合题意。
5. 关于材料，下列说法正确的是（ ）
A．铜、铝、陶瓷都是很好的导体
B．电加热器最适合用超导体材料制成的
C．导体和绝缘体没有绝对界限，绝缘体有时可以变成导体
D．发光二极管是一种半导体材料，只要接入电路就可以发光
【答案】C。
【解析】A．铜、铝是很好的导体，陶瓷是绝缘体，故A错误；
B．电加热器的发热体是用电阻率大的材料制成的，故B错误；
C．导体和绝缘体没有绝对界限，在一定的条件下，绝缘体有时可以变成导体，故C正确；
D．发光二极管是一种半导体材料，它具有单向导电性，正向接通才可以发光，故D错误。
故选C。
6．如图展示的是不同材料在导电性能上的排序，从左至右，材料的导电性能依次 ______（选填
“增强”或“减弱”）。图中的银、铜、铝属于______（选填“导体” “半导体”或“绝缘体”）。
第五届中国国际进口博览会上展示了全球首个量产的3nm芯片。芯片主要利用______ （选填“导体”
“半导体”或“绝缘体”）材料制作而成。
【答案】减弱；导体；半导体.
【解析】根据图中的导电性能可知，由左向右看，其导电能力减弱，绝缘能力增强。图中的银、
铜、铝都是容易导电的，属于导体。芯片的核心部分制作的材料导电性能介于导体和半导体之间，是
由半导体材料制成的。
7. 如图，将导体接到电路的A、B之间时，导体与灯泡是_____联的；如果将不同的导体分别接到
A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较________来判断不同导体电阻的大小，若两个导体的电阻差
异不大，则可以在电路中_________作进一步的判断。【答案】串；灯泡的亮度；串联一个电流表。
【解析】将某一导体接到电路A、B之间，则电流会依次经过灯泡、导体，电流路径只有一条，它
们是串联的。
将不同导体接到电路A、B之间时，电路中接入的电阻不同，电源电压不变，会导致电路中电流也
不同，所以灯泡的亮度也不同，因此我们可以简单的通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小。
若两个导体的电阻差异不大，灯泡亮度差别不明显，则需在电路中串联一个电流表，作更为准确
的判断。
8．小组同学用如图所示的电路和表中的金属丝探究“导体的电阻跟哪些因素有关”。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
1 钢丝 0.5 0.1
2 铁丝 0.5 0.1
3 镍铬合金丝 0.5 0.1
4 镍铬合金丝 0.5 0.2
5 镍铬合金丝 0.1 0.1
（1）为了探究电阻与长度的关系，应选择编号为______的两根金属丝，先后接入A、B间，通过观察
____________来比较金属丝电阻的大小；
（2）选择编号为3和4的两根金属丝，先后接入A、B间，发现接入3号金属丝时灯泡的亮度比
接入4号时的更暗，说明4号金属丝的阻值更______（选填“大”或“小”），这实验表明：在其他条
件相同时，_______________，电阻越大；
（3）在我国城乡许多地区进行输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，
这样就______（选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻。
【答案】（1）3、5，灯泡的亮暗。（2）小，导体横截面积越小；（3）减小。
【解析】（1）为探究电阻与长度的关系，要控制两金属丝的材料和横截面积相同，长度不同，所
以应选编号为3、5两根金属丝。该实验通过观察灯泡的亮暗来比较金属丝电阻的大小，这种方法是转
换法。（2）编号为3、4的两根电阻丝，材料、长度相同，而横截面积不同；3号电阻丝的横截面积比4
号小，接入电路时灯泡暗，说明电路中电流小，则3号电阻丝的电阻比4号大；所以通过实验得到的结
论是：在材料、长度相同的情况下，导体横截面积越小，电阻越大。
（3）把细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，导线的横截面积增大了，所以电阻值减小了。
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
