内容正文:
导体的电阻
一、前章复习
导体的电阻表示导体对电流 作用的物理量。我们定义加在导体两端的 与通过导体的 之间的比值,叫做导体的电阻,用R表示。公式为 ,导体的电阻由导体本身的物理条件决定,而与加在导体两端的电压及通过导体的电流无关。
二、基础知识
1、探究影响导体的电阻与长度、横截面积、材料的定量关系
方案一:通过实验在长度、横截面积、材料三个因素中,保持______个因素不变,比较第三个因素的影响;然后研究另外两个因素的影响.
如图,a 、b、c、d是四条不同的金属导体.在长度、横截面积、材料三个因素方面;b、c、d跟a相比,分别只有一个因素不同;b与a长度不同;c与a横截面积不同;d与a材料不同.
图中四段导体是串联的,每段导体两端的电压与它们的电阻成 ,因此,用电压表分别测量a、b、c、d两端的电压,就能知道它们的电阻之比.
比较a、b的电阻之比与它们的长度之比;比较a、c的电阻之比与它们的横截面积之比;比较a、d的电阻是否相等.这样就可以得出长度、横截面积、材料这三个因素与电阻的关系。改变滑动变阻器滑片的位置,可以获得多组实验数据以得到更可靠的结论。
这个实验利用_____得到的是电阻与导线长度、横截面积的比例关系,实验中不必测量电阻大小的数值.
2、金属、半导体、合金的电阻率与温度的关系
总结:①纯金属的电阻率______________,合金电阻率__________________;
②金属的电阻率随温度的升高___________ 应用为_______________________;
③有些金属如锰铜合金、镍铜合金的电阻率随温度____________,应用_______________;
④半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。
有些半导体的电阻率随温度的升高而________,且随温度改变变化比较大,常用于制作_________
⑤超导体:某些金属、合金和化合物,在温度降到绝对零度附件时电阻率突然减小到零,这种现象叫做超导现象,此时的导体叫超导体。
3、导体的伏安特性曲线
1.导体的伏安特性曲线:用横坐标表示_______,用纵坐标表示_______,这样画出的IU图像叫作导体的伏安特性曲线。
2.线性元件:伏安特性曲线是一条____________,即电流I与电压U成正比,具有这种伏安特性的电学元件叫作线性元件,欧姆定律可适用,例如金属和电解质溶液。
3.非线性元件:伏安特性曲线是_______的电学元件,电流I与电压U不成正比,欧姆定律不适用,例如气态导体和半导体元件。
三、典例分析
类型一.对电阻率的理解
例1、关于电阻和电阻率,下列说法中正确的是( )
A.把一根均匀导线等分成等长的两段,则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半
B.由ρ=可知,ρ与R、S成正比,ρ与l成反比
C.材料的电阻率随温度的升高而增大
D.对某一确定的导体当温度升高时,发现它电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
类型二.对电阻定律的理解
例2、两根完全相同的金属导体,如果把其中的一根均匀拉长到原来的4倍,把另一根导线对折合起来,则它们的电阻之比为多少(写出简要的过程)
例3、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(V)的电路中时,电流为I;若将C与D接入电压为U(V)的电路中,则电流为( ) (写出简要的过程)
A.4I B.2I C.I D.I
例4、如图所示为一块长方体铜块,使电流分别沿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5、导体的伏安特性曲线表示导体的导电特性。如图所示是A、B两个导体的伏安特性曲线,其中图线A的斜率为k,并且图线A与横轴成α角。下列关于这两个导体的伏安特性曲线的说法正确的是( )
A.导体A为线性元件,且RA==
B.导体B是非线性元件,曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数
C.两条图线相交的点表示两导体在此状态时的I、U、R均相等
D.导体B的阻值随电流的增大而变大
例6、(多选)在一次实验中某同学用电流表测出了流过导体A的几组电流,用电压表测出了导体A两端对应的几组电压,通过描点连线得出了A的UI图像。把导体A改换为导体B,得出了B的UI图像,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 对导体A,当通过的电流为I1时,电阻为R1,当通过的电流为
I2时,电阻为R2,则R1=R2==
B.导体A的电阻随电流的增大而增大
C.A的电阻大于B的电阻
D.导体A对电流的阻碍作用比导体B的小
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