11.2 导体的电阻-【志鸿优化训练】2026-2027学年高中物理必修第三册(人教版)

物理必修第三册人教版 2.导体的电阻 学业目标 ·定位 课标要求 核心素养 1.体会物理概念及规律的建立过程，理解电阻的定义。 2.了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系，体会物理1.理解电阻、电阻率的概念。（物 学中控制变量的研究方法。 理观念) 3.了解电阻率的物理意义及其与温度的关系。通过查找资料、交流讨2.通过探究，知道导体的电阻与影响 论，初步了解超导现象及其应用。 因素的定量关系（科学思维） 4.实验探究影响导体电阻的因素，同时学习电流表的内外接、滑动变阻3.理解电阻率的意义，知道电阻率与 器分压及限流接法对电路的影响。 温度的关系在实际中的应用。（科 5.能由伏安特性曲线分析不同导体的导电性能的区别，体会电阻率在 学态度与责任) 科技、生活中的应用。 必备知识 梳理 答案见P3261 国知识梳理 ,叫作导体的 ,用字母 一、电阻 表示。 1.实验 ②定义式：R-光 选取一个导体，研究导体两端的电压随导体 ③单位： (2)、千欧(k2)、兆欧(M)。 中的电流的变化情况，做出 图像。 二、影响导体电阻的因素 2.研究图像 1.探究影响导体电阻的因素实验 (1)同一金属导体的U-I图像是一条过 四O1 的直线； a b c d (2)同一个导体，电流、电压变化时，电压跟电 流 是一个常量。 ①实验目的：探究导体电阻与 3.结论 及 的定量关系。 (I)以上结论我们写成R号，R是一个只跟 ②实验方法：控制变量法。 ③实验原理：串联电路中导体两端电压跟导 导体本身性质有关而与通过的电流 的 体电阻成正比。 物理量； 2.结论 (2)在电压U相同时，R越大，导体中的电流 同种材料制成的电阻，阻值与长度成正比，与 I越小； 横截面积的倒数成正比；长度、横截面积相 (3)R的值反映了导体对电流的 同，材料不同的导体的电阻不同。 4.电阻 三、导体的电阻率 ①定义：导体两端的电压与通过导体的电流 1.电阻定律的内容 ●82 。第十一章电路及其应用 同种材料的 ,其电阻R与它的长度 电流I与电压U不成正比的电学元件叫作 成 ,与它的横截面积S成 ;导 体电阻还与它的 有关。即 R-ns 【注意】式中长度1是沿电流方向导体的长 度，横截面积S是垂直于电流方向的横截面 的面积。ρ为比例系数，与材料有关叫作材 料的 20f正向电流mA 2.电阻率 ①物理意义：反映了材料导电性能的 反向电压V 10 -40 -20 电阻率越小，导电性能 0-1000.5正向电压/W ②公式p空。 -200 反向电流/uA-300 ③单位：欧·米，符号2·m。 等科学思维 3.电阻率与温度的关系 一、思考判断 (1)金属的电阻率随温度升高而 (2)有些半导体的电阻率随温度升高而减小， 1.由R-号可知，导体的电阻由两端的电压和 且随温度改变变化较大，常用于制作 通过的电流决定。() 2.由R=专可知，材料相同的两段导体，长度 (3)有些合金的电阻率几乎不受 的 影响，常用于制作标准电阻（如锰铜和镍铜）。 大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻 4.半导体和超导体 大。() (1)半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间 3.把一根长导线截成等长的三段，则每段的电 的物质。 阻率都不变。() (2)超导现象：某些金属在温度特别低时电阻 4.电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻 可以降到0，这种现象叫作 ,此时的 率越大的导体导电性能越差。() 导体叫 5.导体的电阻率由导体的长度和横截面积决 四、伏安特性曲线 定。() 1.伏安特性曲线 二、思维探究 在实际应用中，常用横坐标表示电压U,纵坐 1.为什么家庭电路中的导线是铜导线或铝导线 标表示电流I,画出的I-U图像叫作导体的 而不用铁丝做导线？ 2.线性元件与非线性元件 对于金属导体，在温度没有显著变化时，电阻 几乎不变，它的伏安特性曲线是一条过原点 的直线，也就是电流I与电压U成正比。具 有这种特性的电学元件叫作 83· 物理必修第三册人教版 2.为什么几个电阻串联，总电阻增大，几个电阻 3.白炽灯的灯丝断了，轻轻摇晃把断了的灯丝 并联总电阻减小？ 搭接上后，再接入电路时，会发现比原来更亮 了，怎么解释这种现象？ 关键能力 ·探究 答案见P3271 探究一对电阻定律的理解 2.公式R=P台与R=号的比较 目情境探究 R=p专 R=兴 如图所示，一长方体导体的电阻率为ρ。当 电阻定律的表达式，也是电电阻的定义式，R与 意义 阻的决定式 U、I无关 导体中通过电流11时，电阻是多大？当导体 提供了测定电阻率的一种 提供了测定电阻的 中通过电流I2时，电阻是多大？ 作用 区 方法 —p=R 种方法—伏安法 多 适用于粗细均匀的金属导 适用 体或浓度均匀的电解液、等纯电阻元件 范围 离子体 R=P写是对R=号的进-一步说明，即导体的电阻 联系 不是取决于U和I,而是取决于导体本身的材料 长度和横截面积 @典例精析 【典例1】如图所示，厚薄均匀的矩形金属片边 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( 宣知识深化 1电阻定律表达式R=ρ5中各符号的含义 (1)ρ表示导体材料的电阻率，与材料和温度 有关，反映了导体的导电性能，ρ越大，说明 A.4I B.2I 导电性能越差；ρ越小，说明导电性能越好。 C.2I D.1 (2)1表示沿电流方向导体的长度。 (3)S表示垂直于电流方向导体的横截面积。 .…。84 ○第十一章电路及其应用 【典例2】一根电阻丝，横截面积为S,电阻为 探究二电阻和电阻率的比较 R,现将其均匀拉伸，使其横截面积为S,则 目情境探究 均匀拉伸后的电阻为原来的( ) 1.下面表格是几种金属导体材料在不同温度 A.n倍 B.n2倍 下的电阻率。 c为 n 电阻率/(2·m)》 材料 0℃ 27℃ 100℃ 名师点拨 银 1.48×10-8 1.6×10-8 2.07×10-8 公式R=P5的应用技巧 铜 1.43×10-8 1.7×10-8 2.07×10-8 铝 2.67×10-8 2.9×10-8 3.80×10-8 1.公式R=PS中的l是沿电流方向的导体 钨 4.85×10-8 5.3×10-8 7.10×10-8 铁 0.89×10-7 长度，S是垂直电流方向的横截面积。 1.0×10-7 1.44×10-7 锰铜合金 4.4×10-7 4.4×10-7 4.4×10-7 2.一定几何形状的导体电阻的大小与接入 康铜 5.0×10-7 5.0×10-7 5.0×10-7 电路的具体方式有关，在应用公式R=P5求 观察表格，回答问题：不同材料的导体的电阻 电阻时要注意导体长度和横截面积的确定。 率是否相同？纯金属与合金哪种材料的电阻 3.一定形状的几何导体当长度和横截面积 率大？ 发生变化时，导体的电阻率不变，体积不变，由 V=Sl可知1和S成反比，这是解决此类电阻 变化问题的关键。 [针对训练1]两根完全相同的金属导线A 和B,如果把其中的一根A均匀拉长到原来的 2.各种材料的电阻率随温度的变化而发生变 两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的 化，电阻率越大，导体对电流的阻碍作用也 电阻之比为多少？ 越大吗？ 自知识深化 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 [针对训练2]两根同种材料制成的导线， (1)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用 质量之比为2：1，长度之比为3：1，则它们的 于制作电阻温度计。 电阻之比为() (2)半导体的电阻率随温度的升高而减小，半 A.1:4 B.4:1 导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制 C.9:2 D.2:9 作热敏电阻。 85… 物理必修第三册人教版 (3)有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影 A.电阻率ρ与导体的长度L和横截面积 响，常用来制作标准电阻。 S有关 3.电阻和电阻率的比较 B.电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体 物理量 电阻R 电阻率p 的材料决定，且与温度有关 反映导体对电流的阻 C.电阻率大的导体，电阻一定很大 反映材料导电性能的 物理意义 得作用大小，R大，阻 好坏，p大，导电性 D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的 碍作用大 能差 影响，可用来制作标准电阻 由材料、温度、长度和由材料、温度决定，与 决定因素 探究三导体的伏安特性曲线 横截面积决定 导体形状无关 单位 欧姆(2) 欧姆·米(2·m) 目情境探究 ρ大，R不一定大，导体对电流阻碍作用不 联系 定大；R大，不一定大，导电性能不一定差 研究导体中的电流与导体两端的电压之间的 关系，可以用公式法，可以用列表法，还可以 @典例精析 用图像法。 【典例3】（多选）下列说法正确的是( 根据下面两个图像分析讨论： A据R-号知，当通过导体的电流不变时， (1)图甲是某元件的伏安特性曲线图，思考图 像斜率的物理意义是什么？该元件是线性元 加在电阻两端的电压变为原来的2倍 件还是非线性元件？ 时，导体的电阻也变为原来的2倍 (2)如果某元件的伏安特性曲线如图乙所示， B.导体的电阻是其本身的属性，通过导体 分析该元件的电阻在图像中如何反映该元件 的电流及加在两端的电压改变时导体的 是线性元件还是非线性元件？ 电阻不变 C.据R=ρS可知，导体的电阻率与导体的 电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导 体的长度1成反比 D.导体的电阻率与导体的长度1横截面积 S、导体的电阻R皆无关 名师点拨 电阻与电阻率的辨析 1.导体的电阻越大，说明导体对电流的阻碍 自知识深化 作用越大，不能说明导体的电阻率一定越大。 1.伏安特性曲线：用横坐标表示电压U,纵坐标 2.电阻率越大，材料的导电性能越差，但 表示电流I,这样画出的I-U图像叫作导体 用这种材料制成的电阻不一定大，决定电阻 的伏安特性曲线。 大小的因素和决定电阻率大小的因素是不 2.线性元件与非线性元件 同的。 (1)线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的 [针对训练3]（多选）下列关于电阻率的说 直线，也就是电流I与电压U成正比的电学 法正确的是( 元件，如金属导体、电解质溶液。 ●86 。第十一章电路及其应用 (2)非线性元件：伏安特性曲线不是一条直 名师点拨 线，也就是电流I与电压U不成正比的电学 利用I-U图像或U-I图像求电阻应注意 元件，如气态导体和半导体元件。 的问题 3.I-U图像与U-I图像 (1)明确图线斜率的物理意义，即斜率等于 项目 I-U图像 U-I图像 电阻R还是等于电阻的倒数 F° 横坐标表示电压U、纵 横坐标表示电流1、 坐标轴 坐标表示电流I 纵坐标表示电压U (2)某些元件在电流增大时，由于温度升高 而使电阻变化，伏安特性曲线不是直线，但对 图线上的点与坐标原 图线上的点与坐标 斜率 点连线的斜率表示导 原点连线的斜率表 来一特定状态，关系R=号仍然适用，不同状态 体电阻的倒数 示导体的电阻 U 电阻不同。 线性元件 R (3)非线性元件电阻的确定：非线性元件的 图线的 形状 】-U图线是面线，导体电阻R号，即电胆等 U 于图线上，点(Um,Im)与坐标原点连线的斜率的 倒数，而不等于该点切线斜率的倒数。如图 非线性 所示。 元件图线 的形状 U 电阻随U的增大而 电阻随I的增大而 增大 减小 R(UnI月 @典例精析 06, 【典例4】如图所示，a、b分别表示由相同材料 制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的 [针对训练4]（多选）电阻R1、R2的伏安 伏安特性曲线，下列判断正确的是() 特性曲线如图所示，由图可知( A R 0.5 R 459 A.相同的电压下，a电阻丝所通过的电流 U元 较大 A.R1为线性元件，R2为非线性元件 B.b电阻丝比a电阻丝粗 B.R1的阻值为tan45°2，即1 C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值 C.R2的阻值随电压的增大而减小 D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比 D.当U=1V时，R2的阻值等于R1的阻值 随堂演练·达标 答案见P328 1.某些金属、合金和金属化合物在温度很低时， 阻率的说法正确的是() 电阻率会突然降至10-282·m以下，称为零 A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因 电阻现象，或超导现象。下列关于电阻和电 此只有导体中有电流通过时才有电阻 87· 物理必修第三册人教版 B由R号可知，电阻与电压、电流都有关系 A.小灯泡的电阻随着 0.6 所加电压的增加而 0.4 C.由R=0专可知，电阻与导体的材料，长度 减小 0.2 和横截面积有关系 B.小灯泡灯丝的电阻 46 8U/ D.对一个长方体状的金属导体，无论如何接 率随着灯丝温度的升高而保持不变 入电路，其阻值均相同 C.若将该灯泡与电压恒为4V的电源相接， 2.关于电阻率，下列说法正确的是() 则灯泡电阻大于102 A.电阻率p与导体的长度l和横截面积S有 D.若将该灯泡与电压恒为4V的电源相接， 关 则灯泡电阻等于102 B.电阻率表征了导体材料导电能力的强弱， 7.电导测量仪也可以用来测定溶液的电阻率， 和导体的材料、温度有关 其中一个零件如图所示，将两块平行正对的 C.电阻率越大的导体，电阻也越大 极板放于被测溶液中，每块极板的面积均为 D.超导材料的电阻率为无穷大 1×10-4m,板间距离为0.01m。给两极板 3.比值定义法是常见的一种定义物理量的方 加上6V的电压，测出极板间流过的电流为 法。下列公式中是用比值定义法来定义物 1μA,这种液体的电阻率为( 理量的是( ①E=F Q ⑧c @R=P专 A.6×10-22·m B.0.62·m A.①② B.②③ C.③④ D.①④ C.6×1042·m D.6×1062·m 4.一根阻值为R的均匀电阻丝长为L,被均匀 8.如图所示，两段由同种材料制成的圆柱状导 拉长到2L,其电阻值变为( 民 体A、B串联后接在电路中，两段导体的长均 R餐 C.2R D.4R 为d,A、B导体的横截面积分别为S。、4S。 5.如图所示，一块均 导体中单位体积内自由电子的个数为n,电 匀的长方体样品， A 子电量大小为e,导体中的电流为I,A的左 长为a,宽为b,厚 端与B的右端间的电压为U,求： 为c。电流沿AB (1)t时间内通过A导体横截面的自由电子 方向时测得样品的电阻为R,则样品的电阻 的个数； 率为( (2)导体A与导体B中自由电子定向移动的 平均速率之比； Ra A.pbc B.p=Rbc a (3)导体的电阻率。 C.pRac b D.p=Rb A ac 6.如图所示，是一个小灯泡的电流强度随小灯 泡两端电压变化的关系图，则根据小灯泡的 伏安特性曲线可判定( ) ●88点的电势，B错误；9-x图像的斜率的绝对值等于电场强 度大小，由图可知，沿x轴从O点到x2点，斜率先增大后 减小，则电场强度先增大后减小，C错误；沿x轴从O点 移动到1点，由图看出电势逐渐降低，电子在高电势处 电势能小，故电子的电势能增大，D正确。故选AD。 [跟踪训练5]D电子从A到C电势能逐渐减小， 可知电势逐渐升高，则电场在x坐标轴上电场强度方 向沿x轴负方向，而沿电场方向电势逐渐降低，可知A 点电势低于B点电势，A错误；电子仅在静电力作用下 沿x轴正方向运动，只有静电力做功，因电势能逐渐减 小，则动能逐渐增大，即电子在A点的速度小于在B点 的速度，B错误；E。-x图像的斜率等于静电力，可知从 A到B电子受静电力逐渐减小，场强逐渐减小，可知A 点电场强度大于B点电场强度，C错误；因从A到B的 静电力大于从B到C的电场力，根据W=Fx可知，电 子从A运动到B静电力做的功大于从B运动到C静 电力做的功，D正确。故选D。 第十一章电路及其应用 1.电源和电流 【必备知识·梳理】 [知识梳理] 一、 1.正极负极电源 2.(1)自由电荷 (2)克服电能 二、 1.（1)恒定电场 (2)变化 2.(1)大小方向恒定电流 (2)①9②电荷量越大 3.(2)安培安A10310 (3)标量 (4)正极负极负极正极 三、 neSv [科学思维] 一、思考判断 1.×2.×3.×4.×5.×6./ 二、思维探究 提示：1.雷电是云层间或云层与地面之间的电压达 到一定值时将空气击穿所产生的放电现象，所形成的电 -3 流是瞬时电流。手电筒中的小灯泡能持续发光，是因为 误，D正确。故选BD。 电路中有电源，使得电路中的电流能够持续存在。 [典例4]A细橡胶圆环与毛皮摩擦后带均匀负 2.产生恒定电场的电荷是运动的，但电荷的分布是 电，则等效电流方向沿逆时针。根据电流的定义式有 稳定的，而产生静电场的电荷是静止不动的。 【关键能力·探究】 1=是-会-票故选入 探究一 [针对训练2]A根据q=It,代入数据解得q= [情境探究] 1.0C。故选A。 提示：(1)A、B之间有电势差，能形成电流，但不能 [针对训练3]A电子运动一周所需要的时间t= 持续下去。 240 =8×106s,在圆形轨道上任取一横截 (2)产生持续电流的条件是导体两端始终存在电势 ×3×10 10 差，电源的作用就是移送电荷，保持导体两端的电势差。 面，则在t时间内通过该横截面的电荷量q=It=1× [典例精析] 10-3×8×10-6C=8×10-9C,环中运行的电子数N= [典例1]B电源的作用是在电源内部把电子从正 极不断地搬运到负极，从而使两极之间有一定的电势 9=5X1010个。故选A。 差，故A错误，B正确；要使电路中有电流，不仅需要电 [针对训练4]D电解池中，会有等量的正、负离 源，还需要电路是闭合的，两者缺一不可，故C错误；电 源是为电路提供能量的装置，故D错误。故选B。 子经过截面，根据1=号，可知电路中的电流大小是 [针对训练1]BD电源是将其他形式的能转化为 6A,则在1s的时间内，共有3C的正离子和3C的负 电能的装置，并不为电路提供自由电荷，其作用是保持 离子通过截面xy。故选D。 导体两端有持续的电势差，能使导体中的自由电荷受到 探究三 静电力的作用而发生定向移动，并不能使绝缘体变成导 [情境探究] 体，故A、C错误；B、D正确。故选BD。 提示：(1)导体中的自由电子总数N=nlS,总电荷 探究二 量Q=Ne=nlSe。 [情境探究] (2)所有这些电子全部通过横截面D所需的时间 提示：(I)盐水中的电流是Cl和Na+同时反向定 i=l 向移动形成的，金属导线中的电流是自由电子定向移动 (3)根据公式q=t可得，导体中的电流 形成的。 (2)向左。 I=Q-nlSe=neSvs t (3)1=2Ne v [典例精析] [典例精析] [典例5]C根据电流的微观表达式I=neSv可 [典例2]B根据电流的定义式I=9,可得电流的 知，自由电子定向移动的速率为口=S一 大小为=立=0，A=0.1A,电流方向规定为正电荷 8.5X1020X1.6X10-9X1X10-5≈7.4×105m/s。 定向移动的方向，因移动的是负电荷，电流方向与定向 故选C。 移动的方向相反，故电流向左。故选B。 [针对训练5]C根据电流的微观表达式I= [典例3]D正电荷定向移动的方向就是电流的方 neSv,I相同，S与v成反比，a的直径是b的2倍，则 向，负电荷定向移动的反方向也是电流的方向，有正、负 S。=4S,所以：，=1：4。故选C。 电荷反向经过同一截面时，公式I=中的g应是正、 【随堂演练·达标】 负电荷电荷量的绝对值之和，故1=m十)，电流方 1.C电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，电 t 流的方向与正电荷定向移动的方向相同，A、B错误； 向由A指向B,与正、负电荷的数量无关，故A、B、C错 在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方 31 向相反，C正确；在电解液中，电流的方向与正离子定 向移动的方向相同，D错误。故选C。 2.A由题可知1s通过截面xy的电荷量为g=0.2C 十0.3C=0.5C,则这个电路中的电流为I=9= 0.5A,故选A。 3.C在△t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经 过的长度为v△t,由于铜导线的横截面积为S,则在 △t时间内，电子经过的导线对应体积为△tS,又由 于单位体积的导线有n个自由电子，则在△t时间内， 通过导线横截面的自由电子数目可表示为N= nuS△，则电流的微观表达式为I=Ye=nSuAte= △t △t nSwe。故选C。 4.A由电流的定义式可得，形成的平均电流约为I= =088A=5X10A.放选A 5.D这段时间产生的电流为I=9=。01 t2X103A= 50A。故选D。 6.C电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离 子定向移动方向相反，所以正离子定向移动形成电 流，方问从A到B,负离子定向移动形成电流方问也 从A到B,不会相互抵消，A、B错误；溶液内电流方 向从A到B,2s时间内通过溶液截面的电荷量g= ne十n2e=(n十n2)e,则根据电流的定义式I=9= (m+2)e_2X1×108X1.6×10”A=0.16A,C 2 正确，D错误。故选C。 1 7.A 根据I=S0=nv”,可得。cc,可知 流过P、Q的自由电子定向移动的平均速率之比为 1:9。故选A。 8.D圆环转动的周期T=2π迟，圆环转动产生的等效 0 电流1一是-品器做运D 2.导体的电阻 【必备知识·梳理】 [知识梳理] 1.U-I 2.(1)原点 (2)之比 26 3.(1)无关 (3)阻碍作用 4.(1)之比电阻R (3)欧姆 二、 1.(1)长度横截面积材料 三、 1.导体正比反比材料电阻率 2.(1)好坏越好 3.(1)增大(2)热敏电阻(3)温度变化 4.（2)超导现象超导体 四、 1.伏安特性曲线 2.线性元件非线性元件 [科学思维] 一、思考判断 1.X2.×3./4./5.X 二、思维探究 提示：1.因为铜和铝的电阻率较小，同样长度和粗 细的铜导线或铝导线的电阻更小，电路的发热损耗 更小。 2.几个电阻串联相当于增大了导体的长度，几个电 阻并联相当于增大了导体的横截面积。 3.灯丝断了又重新搭接上，灯丝长度变短，由R= PS可知，1减小，R减小，对电流的阻碍作用减小，所以 灯泡变亮。 【关键能力·探究】 探究一 [情境探究] 提示：通过电流I1时，长度l=a,横截面积S=bc 则R=05=p品 通过电流I2时，长度l=c,横截面积S=ab 则R=pS=pab [典例精析] [典例1]A设电流沿AB方向时对应金属片的横 截面积为S1,电流沿CD方向时对应金属片的横截面 积为S:,则有受=方，设A与B接入电路时电阻为 R1,C与D接人电路时电阻为R2,则有 R2 所以，电流之比2-尽-，山=4=41.故选A。 [针对训练3]BD电阻率反映材料导电能力的强 弱，只与材料及温度有关，与导体的长度1和横截面积 [典例2]B在体积不变的情况下，当电阻丝的横 S无关，故A错误，B正确；由R=P5知p大，R不一定 截面积变为原来的时，其长度一定变为原来的”倍， 大，故C错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的 由电阻定律R-P号可知R'--TR,即电阻变为原 S 影响，可用来制作标准电阻，故D正确。故选BD。 n 探究三 来的n倍，B正确。故选B。 [情境探究] [针对训练1]【答案】16：1 提示：(1)甲图线的斜率表示导体电阻的倒数，该元 【解析】金属导线原来的电阻为R=ρ专，拉长后 件为线性元件。 (2)乙图线上一点与原点连线的斜率的倒数表示电 1'=2l,因为体积V=lS不变， 阻，该元件为非线性元件。 所以S-名，R=p写=4p5=4R. [典例精析] 对折后1=台，S”=25, [典例4]BI-U图像的斜率表示电阻的倒数，图 线a的斜率小于b的斜率，所以a的电阻大于b的电 所以R=专=5含 '2R 阻，故C皓误；根影歌好定律1一是，可知相同的电压 下，b电阻丝所通过的电流较大，故A错误；根据电阻定 则R′：R=16:1。 [针对训练2]C两根同种材料制成的导线，质量 律R=p5,两电阻丝长度相同，材料相同，可知a的横 之比是2：1，则它们的体积之比是2：1；长度之比是 截面积小于b的横截面积，即b电阻丝比α电阻丝粗， 3:1,则横面积之比-受-长×会-×-号， 故B正确：根据电阻的决定式R一ρS可知，电阻的大 S2V2V2ī1 12 小与电压、电流无关，故D错误。故选B。 l1 [针对训练4]AD由图可知，R,的伏安特性曲线 限影电照的计氧公式及-专略-台×会 为一条过原点的直线，故R1为线性元件，R2的伏安特 性曲线是弯曲的，故R2是非线性元件，故A正确；电阻 早×号-号，故C正确。放运C, R的伏安特性曲线为直线，图线与横轴的夹角大小与 两坐标轴的长度单位选取有关，其夹角的正切值不能反 探究二 映电阻值的大小，即R1的阻值不等于tan45°2，应为U [情境探究] 与I的比值，大小为22，故B错误；R2为非线性元件， 1.提示：从表中可以看出，不同材料的导体的电阻 其阻值大小等于对应状态时U与I的比值，可知R2的 率不同，合金的电阻率比纯金属的电阻率大。 阻值随电压的增大而增大，当U=1V时，R2的阻值为 2.提示：电阻率是表示材料导电性能的物理量，导 22,故C错误，D正确。故选AD。 体对电流的阻碍作用是电阻，电阻率大，导体对电流的 【随堂演练·达标】 阻碍作用不一定大。 1.C导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，只跟导体 [典例精析] 的几何形状和材料性质有关，跟导体中是否有电流通 [典例3]BDR=号是电阻的定义式，导体电阻由 过无关，A错误；R=号是电阻的定义式，R与电压和 导体自身性质决定，与U、I无关。当导体两端电压U加 倍时，导体内的电流I也加倍，但比值R仍不变，故A错 电流无关，B错误C.R=ρS是电阻的决定式，导体 误，B正确。由电阻定律R=p专可知，导体电阻取决于A、 的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关系，C正 1、S,与p、l成正比，与S成反比，但ρ取决于材料本身，与1、 确；对一个长方体状的金属导体，根据R=PS可知， S、R无关，C错误，D正确。故选BD。 导体接入电路的方式不同，其1和S的比值不同，阻 —31 值不相同，D错误。故选C。 2.B电阻率ρ表征了材料导电能力的优劣，由导体的 材料决定，与温度有关，与导体的长度！和横截面积 S无关，A错误，B正确；导体电阻由电阻率ρ、导体的 长度1和横截面积S共同决定，电阻率越大的导体， 电阻不一定越大，C错误；超导材料的电阻率在温度 极低的情况下可以降到0，不是无穷大，D错误。故 选B。 3.A电场强度等于试探电荷受的电场力与所带电量 的比值，与试探电荷所受的电场力与试探电荷的带电 量无关，即E=用的是比值定义法；电容器的电容 q 等于电容器带电量与其两板间电压的比值，但是电容 器的电容与电容器带电量与其两板间电压无关，则 C一号是比值定文法：公式C一是电容器电容的 决定式，不是比值定义法；公式R一。S是电阻的决定 式，不是比值定义法。故选A。 4.D设电阻丝变化前的横截面积为S,根据电阻定律 可得R=P专，电阻丝被均匀拉长到2L,其电阻值变 p2头。=p专=4R.故选D. 为R=P 2 5,B根据电阻定律可得R=p5-P是解得p一公。 故选B。 6.D由图可知，图中电流随电压的增大而增大，图线 上每一点与原点连线的斜率表示该点电阻的倒数，故 可知小灯泡的电阻随电压的增大而增大，A错误；因 小灯泡灯丝的形状没有发生变化，故说明随电压的升 高电阻率增大，而随电压增大，温度是升高的，所以小 灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而增大，B错 误；若将该灯泡与电压恒为4V的电源相接，由图可 知对应的电流为0.4A,则电阻为R-号=10Q,C错 误，D正确。故选D。 7.C由欧姆定律可得液体的电阻R=7=1×10Q= 6X100,由电阻定律R=p专可得其电阻率p=RS 6×10×1×100·m=6×100·m。故选C。 0.01 8【答案1出(2片8器 【解析】(1)两个导体串联，电流相同，根据 28 1= 又q=ne 联立，解得n=亚」 e (2)根据I=neS 则导体A与导体B中自由电子定向移动的平均速率 之此-兰 (3)由电阻定律R=pS 可得尽-1 则导体B两端电压为 U UB RA十RB一RB 则有平-e各， d 解科p一合 3.实验：导体电阻率的测量 第1课时实验1长度的测量及测量工具的选用 【实验探究·提升】 要点一 1.【答案】(1)3.00(2)CD 【解析】(1)刻度尺最小分度为1mm,则读数 为3.00cm。 (2)刻度尺的精确度越高，测量时的相对误差越小， 但不可能避免偶然误差，A错误；因为热胀冷缩，尺子冬 天缩短，夏天变长，引起的误差是系统误差，B错误；通 过多次测量取平均值是减小偶然误差的常用方法，C正 确；刻度尺上刻度线不均匀造成的误差属于系统误差， D正确。故选CD。 2.【答案】972.0见解析 【解析】观察题图，注意金属丝的起点不在“0”处，所 以测得金属丝的长度为982.0mm-10.0mm= 972.0mm;由于一根金属丝的直径太小，用mm刻度尺 不易测量，故采用放大法测量：在铅笔上紧密排绕N匝 金属丝，用毫米刻度尺测出该N匝金属丝的长度D,由 此可以算出金属丝的平均直径为尺。 要点二 3.A该圆柱导体的直径是4.5mm十0.01mm× 19.6=4.696mm。故选A。 4.B游标卡尺的读数101mm+0.05×8mm= -3 101.40mm=10.140cm。故选B。 4.【答案】46.5 5.【答案】(1)2.0955.015(2)丙B 【解析】主尺精确到1°，游标卡尺的游标尺上有30个 【解析】(1)用螺旋测微器测其直径为2mm十 9.5×0.01mm=2.095mm;用游标卡尺测其长度为 等分刻度，精确到（分”，游标卡尺主尺读数为46”，则 50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm; 读数为46+动×15=46.5 (2)测量水杯的内径应使用游标卡尺的内测量爪， 即如图丙所示的B部分与水杯内壁接触。 第2课时实验2金属丝电阻率的测量 要点三 【实验探究·提升】 6.【答案】(1)4.078(4.076~4.080均可) 要点一 (2104.05（8)瑞 1.【答案】(1)2.15012.30(2)A1V1(3)丙 【解析】(1)螺旋测微器的精确度为0.01mm,螺旋 (4)dU 4IL (5)RvR R-R 测微器读数为4mm+7.8×0.01mm-4.078mm,故 【解析】(1)金属丝直径为D=2mm十15.0× 挡光片的宽度为d=4.078mm; 0.01mm=2.150mm;金属丝的长度为L=12mm+ (2)该游标卡尺的精确度为0.05mm,故游标卡尺 6×0.05mm=12.30mm; 读数为104mm十1×0.05mm=104.05mm,可得圆盘 (2)电源E电压为3.0V,故电压表应选V1,流过 的直径为D=104.05mm; 待测电阻的最大电流约为1=是=号A=0,6A,故 E」 (3)圆盘转动的线速度为。=号，则圆盘转动的角 电流表应选A1; 速度为w=”=”=2d r D tD (3)金属丝的电阻R阻值约为5，满足R< 2 √R·RA1,故电流表应采取外接法，故选丙图； 【随堂演练·达标】 U 1.A用刻度尺测量长度要估读到分度值的下一位，因 (4)根据欧姆定律有R,=了，根据电阻定律有R,= 该物体长度在12cm到13cm之间，刻度尺的最小分 度为1mm,故记录的结果的有效数字为4位。故 z天立寻口 π( 选A。 2） 2.【答案】10.001(10.000~10.002均可)10.155 (⑤)金属丝的测益值为R-号，考虑到电压表分流 【解析】由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为 10mm,可动刻度示数为0.1×0.01mm=0.001mm; 造成的影响，金属丝的真实值为R,=U I一U,联立可得 螺旋测微器示数为10mm十0.001mm=10.001mm。 由图乙所示可知，主尺示数为10.1cm,游标尺示数为 RyR 11×0.05mm=0.55mm=0.055cm,游标卡尺示数为 R,=Rv-R° 10.1cm+0.055cm-10.155cm。 要点二 3.【答案】(1)0.05(2)3.030(3)4.700(4.698 2.【答案】(1)C(2)见解析(3)2.11~2.13（范 4.700均可) 围内均可)0.16UD 4IL 【解析】(1)新式游标卡尺的测量原理和传统的游标卡 【解析】(1)实验中为了获得较大范围的电压调节， 尺相同，新式游标卡尺其游标尺上20个分度只有 39mm,比主尺上的40个分度短1mm,它的测量精 则滑动变阻器采用分压式接法，为了减少实验误差，分 确度是0.05mm。 析可知Rz《√RARv,则应采用电流表的外接法。故 (2)用它测得物体厚度为30mm十6×0.05mm= 选C。 30.30mm=3.030cm。 (2)滑动变阻器分压式接法，则接线时“一上两下”， (3)游标卡尺读数为4.5mm+20.0×0.01mm 电流表外接法，则电压表与待测电阻并联，实物图连接 =4.700mm. 如图所示。 3 (3)电压表量程0~3V,其精度为0.1V,读数时采 用十分之一读法，需要估读一位，根据图示可读的电压 表的示数为2.12V;电流表量程0~0.6A,其精度为 0.02A,读数时采用二分之一读法，根据图示可读的电 压表的示数为0.16A:根据电阻定律R=P号可得0 空，其中S=x() 9,面由欧姆定律有R-=号， 联立可得p= πUD2 41L。 要点三 3【答案)1)7 (2)1.000(3)1.96×10-5 【解析1(1)电流表示数1=1，时，笔芯的电流等 于电阻箱的电流，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电 阻值； (2)该笔芯的直径为d=1.0mm十0.01mm×0.0 =1.000mm; (3)根据电阻定律R,=5,面积公式S= 4πd, 根据题意Rz=R1,解得p=1.96×10-52·m。 【随堂演练·达标】 1.【答案】(1)0.680(2)图见解析C (3)图见解析(4)3.5×106(5)偏小 【解析】(1)图中螺旋测微器的读数d=0.5mm十 18.0×0.01mm=0.680mm; (2)要求待测电阻两端的电压从零开始调节，则滑动 变阻器需要采用分压式接法。由第(3)问的测量数据 可知电压的测量范围0.90~2.4V,电流的测量范围 0.18~0.49A,为了测量准确，电表指针最好超过满 偏量程的三分之一，故电压表选V1,电流表应选择 A1,即选C。电路图如图所示； 30