11.2 导体的电阻-2024-2025学年高二物理同步学案（人教版2019必修第三册）

11.2 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． 知识点一、电阻 1．定义：导体两端电压与通过导体的电流之比． 2．公式：R＝. 3．物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用． 4．在导体的U－I图像中，斜率反映了导体电阻的大小． 知识点二、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，式中ρ是比例系数，叫作这种材料的电阻率． 2．电阻率 (1)电阻率是反映导体导电性能好坏的物理量． (2)影响电阻率的两个因素是材料和温度． (3)纯金属电阻率较小，合金的电阻率较大．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0. 3．超导现象 一些金属在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象． 4．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 5．I－U图像与U－I图像 比较内容 I－U图线 U－I图线 坐标轴 横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I 横坐标表示电流I、纵坐标表示电压U 斜率 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数 图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻 线性元件图线的形状 R1＞R2 R1＜R2 非线性元件图线的形状 电阻随U的增大而增大 电阻随I的增大而减小 [例题1] 根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有（　　） A．导体两端的电压越大，电阻就越大 B．导体中的电流越大，电阻就越小 C．比较几只电阻的I﹣U图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的 D．由I可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 [例题2] 根据欧姆定律I，可知（　　） A．加在导体两端的U越大，导体的R越大 B．通过导体的I越小，导体的R越大 C．导体的R与U成正比，与I成反比 D．导体的R等于导体两端的U与I之比 [例题3] 如图所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a：b：c＝3：2：在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、在1、2两端加上恒定电压，导体的电阻为R1；在3、4两端加上恒定电压，导体的电阻为R2，则R1：R2为（　　） A．1：1 B．1：9 C．4：9 D．1：4 [例题4] 现有半球形导体材料，接成如图所示两种形式，则两种接法的电阻之比（　　） A．1：4 B．1：1 C．1：2 D．4：1 [例题5] 两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为（　　） A．1：3 B．2：3 C．1：2 D．3：1 [例题6] 用电器距离电源为l，线路上的电流为I，已知输电线的电阻率为ρ．为使在线路上的电压降不超过U．那么，输电线的横截面积的最小值为（　　） A． B． C． D． [例题7] 为了测定液体的电阻率，工业上采用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图，A、B是两片面积为1cm2的正方形铂片，间距d＝1cm，把它们浸没在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压U＝6V时，测出电流I＝1μA，这种液体的电阻率为多少？ 1. 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，电荷量为e．在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（　　） A．ρnev B．ρnSev C．ρnLev D．ρnSLev 2. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab＝20cm，bc＝10cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为（　　） A．0.5A B．1A C．2A D．4A 3. （多选）如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知（　　） A．该导体的电阻随电压的升高而增大 B．该导体的电阻随电压的升高而减小 C．导体两端电压为2V时，电阻为0.5Ω D．导体两端电压为2V时，电阻为1Ω 4. 某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平