第十一章 2 导体的电阻-（教师WORD）2021-2022学年高中物理【精讲精练】人教必修第三册 新课标辅导

2　导体的电阻 　　　[学业要求与核心素养] 1．理解电阻的定义及电阻的意义，掌握电阻的定义式。 2．理解导体的U－I图像的倾斜程度表示电阻的大小。 3．了解利用控制变量法实验探究影响导体电阻的因素。 4．理解电阻率的概念、掌握公式R＝ρ。 一、电阻 1．同一个金属导体的U－I图像是一条__过原点的直线__。 2．定义式 R＝　 　 　　，它反映了导体对电流的__阻碍__作用。 3．单位 欧姆(Ω)，千欧(kΩ)，兆欧(MΩ)，1 kΩ＝103 Ω，1 MΩ＝106 Ω。 二、影响导体电阻的因素 项目 内容 实验目的 探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系 实验电路 实验方法 __控制变量__法 实验原理 串联的a、b、c、d电流相同，电压与导体的电阻成__正比__，测量出它们的电压就可知道它们的电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素 实验结论 导体的电阻与长度、横截面积有定量关系，与导体材料有关 三、导体的电阻率 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＝　ρ　。 2．电阻率ρ (1)ρ＝　　。 (2)物理意义：ρ反映了材料__导电性能__的好坏。电阻率越小，__导电性能__越好。 (3)单位：国际单位——欧姆·米，符号是Ω·m。 (4)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。 1．下列说法正确的是(　　) A．由R＝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 B．导体的U－I图像的倾斜程度大，说明电阻较小 C．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 D．电阻率大的导体，电阻一定很大 答案　C 2．在电阻为4 Ω的导体中通以恒定电流，5 min内通过导体横截面的电荷量是45 C，这时加在导体两端的电压是(　　) A．60 V　　 B．6 V　　　C．0.6 V　　 D．3.6 V 解析　通过导体的电流为I＝＝ A＝0.15 A，根据欧姆定律得，加在导体两端的电压是U＝IR＝0.15×4 V＝0.6 V，故选C。 答案　C 知识点一　电阻的理解 [问题探究] (1)导体A、B的U－I图像如图甲所示，当加相同电压时，谁对电流的阻碍作用较大？A、B的阻碍谁大？电压增大时，电阻怎么变？ (2)导体C、D的I－U图像如图乙所示，C、D电阻谁大？ 提示：(1)A的阻碍作用较大，A的电阻较大。电压增大，导体的阻值不变。 (2)D的电阻较大。 [归纳升华] 1．R＝是电阻的定义式，比值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．伏安特性曲线 用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，这样画出的导体的I－U图像叫作导体的伏安特性曲线。 3．线性元件和非线性元件 (1)线性元件：伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液。 (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件。如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件。 4．I－U图像与U－I图像的区别(图像为直线时) (1)坐标轴的意义不同：I－U图像中，横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I；U－I图像中，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U。 (2)图线斜率的意义不同，I－U图像中，斜率表示电阻的倒数，U－I图像中，斜率表示电阻，如图所示，在图甲中R2＜ R1，图乙中R2＞R1。 [例1]　(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻 B．加5 V电压时，导体的电阻约是5 Ω C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小 [解析]　虽然该元件是非线性元件，但可以用R＝计算各状态的电阻值，A错误；当U＝5 V时，I＝1.0 A，R＝＝5 Ω，B正确；由图可知，随电压的增大，各点到坐标原点连线的斜率越来越小，电阻越来越大，反之，随电压的减小，电阻减小，C错误，D正确。 [答案]　BD 1．(对伏安特性曲线的理解)(多选)甲、乙两个电阻，它们的伏安特性曲线画在同一个坐标系中，如图所示，则(　　) A．甲的电阻是乙的电阻的 B．把两个电阻两端加上相同的电压，通过甲的电流是通过乙的电流的两倍 C．欲使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两端的电压应是加在甲两端电压的3倍 D．甲的电阻是乙的电阻的2倍 答案　AC 知识点二　实验探究影响导体电阻的因素 [问题探究] 如图所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体，导体