第十八讲 导体的电阻-【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程（人教版2019）

【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程（人教版2019） 第十八讲 导体的电阻 【基础知识梳理】 知识点一、电阻 1.定义：导体两端的电压于导体中的电流之比叫导体的电阻。 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，导体的电阻还与构成它的材料有关． 2.公式：R＝eq \f(U,I). 3.单位：欧姆，简称欧，符号是Ω。常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1kΩ=Ω，1MΩ=Ω 4.物理意义：R的指反映了导体对电流的阻碍作用。 5.注意：不能认为R与U成正比、与I成反比，导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质决定的，与U、I无关。 知识点二、影响导体电阻的因素 (1)推测：导体的电阻与导体的长度、横截面积、及导体的材料有关． (2)实验探究 ①电阻丝横截面积、长度和电阻的测量 a．横截面积的测量：把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上，用刻度尺测出多匝的宽度．然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积． b．长度的测量：把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度． c．电阻的测量：连接适当电路，用电压表测量电阻丝两端的电压，用电流表测量通过电阻丝的电流I，由R＝eq \f(U,I)计算得到R. ②实验探究 a．实验目的：探究电阻与导体材料、横截面积、长度的关系． b．实验电路： c．实验方法：控制变量法，其中a与b长度不同；a与c横截面积不同，a与d材料不同． d．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． 知识点三、导体的电阻率 （1）电阻的大小：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＝ρeq \f(l,S) ①ρ反映了材料导电性能的好坏．电阻率越小，导电性能越好． ②单位：国际单位——欧姆·米，符号是Ω·m. ③决定因素：电阻率ρ由材料自身的特性和温度决定，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大；金属的电阻率随温度的升高而增大，电阻温度计就是利用这点制成的；有些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，常用于制作热敏电阻；有些合金，如锰铜合金和镍铜合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用于制作标准电阻。 (3)超导现象 ①定义：一些金属在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫超导现象。 ②应用：超导材料在发电、输电等方面有非常广泛的应用前景。 知识点四、伏安特性曲线 定义：在实际应用中，常用横坐标表示电压U，纵坐标表示电流I，这样画出I—U图像叫导体的伏安特性曲线。 线性元件：导体的伏安特性曲线时一条过原点的直线，即电流I与电压U成正比，具有这种伏安特性的电性元件叫线性元件（欧姆定律适用的元件）。如金属导体、电解质溶液。 非线性元件：伏安特性曲线不是过原点的直线，即电流与电压不成正比，这类电学元件叫非线性元件（欧姆定律不适用的元件）。如气态导体和半导体元件。 【模型考点剖析】 一、导体的电阻与欧姆定律 1．导体的电阻 (1)电阻定义式：R＝eq \f(U,I)； (2)意义：比值eq \f(U,I)表示一段导体对电流的阻碍作用．对给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关． 2．欧姆定律 (1)表达式I＝eq \f(U,R)； (2)意义：表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比； (3)适用条件：金属或电解质溶液导电(纯电阻电路)． 二、电阻定律 1．导体电阻的决定式R＝ρeq \f(l,S) l是导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是比例系数，与导体材料有关，叫作电阻率． 2．R＝eq \f(U,I)与R＝ρeq \f(l,S)的区别与联系 两个公式 区别与联系 R＝eq \f(U,I) R＝ρeq \f(l,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＝ρeq \f(l,S)是对R＝eq \f(U,I)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 三、电阻率 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)大部分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． (4)一些导体在温度特别低时电阻率可以降到零，这个现象叫作超导现象． 【真题分项演练】 1．（2015·安徽高考真题）一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量