第2章 3 电阻定律 电阻率-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第三册教科版（教师用书）

3．电阻定律　电阻率

[学业要求与核心素养]

1．了解利用控制变量法实验探究影响导体电阻的因素。

2．理解电阻率的概念、掌握公式R＝ρ。

一、电阻定律

1．内容：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__；导体的电阻还与构成它的材料有关。

2．公式：R＝　ρ　。

二、电阻率ρ

阅读教材，并回答：

观察教材表 “几种导体材料在20 ℃时的电阻率”，此表说明了什么？

答：电阻率跟材料和温度有关

[概念·规律]

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。

三、限流电路和分压电路

 

探究点一　影响导体电阻的因素

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．R＝与R＝ρ的区别与联系

　

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h，甲、乙上表面边长分别为a、b，则(　　)

A．从图示电流方向看，甲、乙电阻之比为a∶b

B．从图示电流方向看，甲、乙电阻之比为1∶1

C．若电流方向均为竖直向下，甲、乙电阻之比为a∶b

D．若电流方向均为竖直向下，甲、乙电阻之比a2∶b2

[解析]　由R＝ρ可知：当电流方向如图示时R甲＝ρ＝，R乙＝ρ＝，则R甲∶R乙＝1∶1，故A错误，B正确；当电流方向均为竖直向下时R′甲＝ρ，R′乙＝ρ，则有R′甲∶R′乙＝b2∶a2，故CD错误。

[答案]　B

1．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc。当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为(　　)

A．4I　　　　　　　　 B．2I

C.I  D.I

解析　设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则有＝，AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有

＝＝，由欧姆定律得电流之比＝＝，解得I2＝4I1＝4I，故A正确。

答案　A

探究点二　电阻率

[交流讨论]

1．电阻率大的导体，电阻是否一定大？

答：不一定。

2．电阻大的导体，电阻率是否一定大？

答：不一定。

3．电阻与电阻率有何区别和联系。

答：略

[归纳总结]

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) 许多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。

　(多选)下列说法中正确的是(　　)