11.2导体的电阻-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019必修第三册）

第十一章 电路及其应用 第2节 导体的电阻 课程标准 学习目标 通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。会测量金属丝的电阻率。 1．理解电阻的定义，会用欧姆定律分析电流、电压与电阻之间的关系. 2．掌握电阻定律，知道影响电阻率大小的因素. 3．能根据I－U图像或U－I图像求导体的电阻． （一）课前阅读： 1．如图所示的图像为金属导体A、B的U－I图像，思考： (1)对导体A(或导体B)来说，电流与它两端的电压有什么关系？U与I的比值怎样？ (2)对导体A、B，在电压U相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？ 2．根据图猜想导体电阻大小与哪些因素有关？ 3．探究多个变量之间关系的方法是什么？ 4．实验探究：如图所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体．导体b、c、d在长度、横截面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素与导体a不同． 下表所示为四个串联导体的各方面因素关系及导体两端的电压关系． 不同导体 三个因素及电压 长度 横截面积 材料 电压 a l S 铁 U b 2l S 铁 2U c l 2S 铁 d l S 镍铜合金 5U ①对比导体a和b说明什么？ ②对比导体a和c说明什么？ ③对比导体a和d说明什么？ （二）基础梳理 一、电阻 1．定义：导体两端 与通过导体的 之比． 2．公式：R＝. 3．物理意义：反映了导体对电流的 作用． 4．在导体的U－I图像中，斜率反映了 ． 【拓展补充】两个表达式的不同含义 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．I＝是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流，适用条件是金属或电解质溶液导电(纯电阻电路)。 二、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 成正比，与它的————成反比；导体电阻还与构成它的 有关． (2)公式：R＝ρ，式中ρ是比例系数，叫作这种材料的电阻率． 2．电阻率 (1)电阻率是反映导体 性能好坏的物理量． (2)影响电阻率的两个因素是 和 ． (3)纯金属电阻率较小，合金的电阻率较 ．由于用电器的电阻通常远大于导线电阻，一般情况下，可认为导线电阻为 . 3．超导现象 一些金属在温度特别低时电阻可以降到 ，这种现象叫作超导现象． 【即学即练】 1. 判断下列说法的正误. (1)导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关．(　 　) (2)由R＝ρ知，材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大．(　 　) (3)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体导电性能越差．(　 　) 1、 电阻 【典例精析】 例1．根据欧姆定律，下列说法中正确的是(　　) A．由关系式U＝IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定 B．由关系式I＝可知，导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 C．由关系式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 D．由R＝可知，导体两端电压为0时，导体的电阻也为0 二、电阻定律　电阻率 1．导体电阻的决定式R＝ρ 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．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． 3．R＝与R＝ρ的区别与联系 区别与联系 定义式：R＝ 决定式：R＝ρ 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＝ρ是对R＝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 【典例精析】 例2．如图所示为一块长方体铜块，使电流沿I1，I2两个方向通过该铜块，则两次铜块的电阻之比为(　　) A．1 B. C. D. 例3．R1和R2是材料相同、厚度相同的正方形导体片，R1的边长为R2边长的2倍．在两导体片加上相同的电压，通过两导体片的电流方向如图所示