第十五讲 决定导体电阻大小的因素-【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程（粤教版）

第十五讲 决定导体电阻大小的因素 【学习目标】 1.通过实验探究导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料等因素的关系. 2.掌握电阻定律，理解电阻率的概念，知道影响电阻率大小的因素． 【基础知识】 一、电阻定律 1．影响导体电阻的因素 为探究导体电阻与导体长度、横截面积和材料的定量关系，采用控制变量法进行实验． 2．电阻定律 (1)内容：在一定温度下，均匀导体的电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比． (2)公式：R＝ρeq \f(l,S)，式中ρ是比例常量，叫作这种材料的电阻率，反映材料对导体电阻的影响． 二、电阻率 1．概念：电阻率是反映材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，当L、S一定时，电阻率ρ越大，电阻R越大，该材料的导电性能越差． 2．ρ的单位：欧姆米，简称欧米，符号：Ω·m. 3．影响电阻率的两个因素是材料和温度．一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大． 4．金属单质的电阻率较小，合金的电阻率较大． 5．各种材料的电阻率与温度的关系 (1)一般金属材料的电阻率随温度升高而增大． (2)有些半导体的电阻率随温度升高而减小，且随温度的改变变化较大，常用于制作热敏电阻． (3)有些合金，如锰铜合金、镍铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用于制作标准电阻． (4)当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然降低到零，成为超导体． 6．电阻率与电阻的比较 电阻率ρ 电阻R 描述对象 材料 导体 物理意义 反映材料导电性的好坏，ρ越大，导电性越差 反映导体对电流阻碍作用的大小，R的值越大，阻碍作用越大 决定因素 由材料、温度决定，与导体形状无关 由材料、温度和导体形状决定 单位 欧姆·米(Ω·m) 欧姆(Ω) 联系 由R＝ρeq \f(l,S)得：ρ＝eq \f(RS,l)，可以通过测量R、S、l来求导体的电阻率. 【考点剖析】 考点一：电阻定律 例1．下列说法正确的是（　　） A．由R= 可知，电阻与电压成正比，与电流成反比 B．由R= 可知，电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比 C．由I= 可知，电流与电量成正比，与时间成反比 D．各种材料的电阻率都与温度有关，一般金属的电阻率随温度的升高而减小 考点二：电阻率 例2．下列关于电阻率的叙述，正确的是 A．当导线绕制成的电阻，对折后电阻减小，电阻率减小 B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的 C．材料的电阻率取决于导体的电阻，横截面积和长度 D．材料的电阻率不随温度变化而变化 【真题演练】 1．小明在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍，若忽略温度对电阻率的影响，则此盐水柱（ ） A．通过的电流增大 B．两端的电压增大 C．阻值增大为原来的1.2倍 D．电功率增大为原来的1.44倍 2．一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 时，测得电阻为 ，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 （盐水体积不变，仍充满橡胶管）．则盐水柱电阻为（ ） A． B． C． D． 【过关检测】 1．一根粗细均匀的金属导线，电阻为R1。若将此导线均匀拉长到原来的3倍时，电阻为R2，则 为（　　） A．9 B．3 C． D． 2．关于材料的电阻率，下列说法中正确的是（　　） A．导体的电阻率与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，还与导体材料有关 B．金属导体的电阻率随温度的升高而减小 C．纯金属的电阻率比合金的电阻率小 D．产生超导现象时，材料的电阻为零，但材料的性质没有变，材料的电阻率不为零 3．家用电热水器，在使用时具有漏电危险，当发生漏电时，电流会经过水管中的水，流到人体而发生意外事故。“隔电墙”可以在--定程度上保护人体的安全，其装置如图（1），其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，结构如图（2），它实则上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图（3）。下列分析正确的是（　　） A．漏电时“隔电墙”能完全隔断电流。 B．“隔电墙”是靠减小水流速度来减小电流的。 C．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来保护人体安全的 D．“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的 4． 和 是材料相同，厚度相同，表面都为正方形的导体，但 的边长是 的2倍，把它们分别连接在如图电路的 端，接 时电压表的读数为 ，接 时电压表的读数为 ，下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，两个用相同材料制成的上表面均为正方形的长方体导体甲、乙，高度均为 ，甲、乙上表面边长分别为 ，则（　　） A．从图示