11.1-11.2电源和电流、导体的电阻 讲义-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

该高中物理复习讲义通过结构化梳理构建“电源和电流-导体电阻-伏安特性曲线”知识体系，以定义阐释、公式推导（如I=q/t、R=ρl/S）、微观模型（I=nqSv）等呈现脉络，突出电流计算、电阻定律等重难点，助力学生形成系统的物理观念。 讲义亮点在于“概念辨析-例题示范-变式拓展”的练习设计，如电解液正负离子电流计算（例1）、圆形轨道电子电流推导（例2），结合电阻定律在异形导体中的应用（例3、变式2），培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。课后巩固题分层覆盖基础与综合应用，支持不同层次学生自主复习，为教师精准教学提供有效资源。

11.1 电源和电流11.2导体的电阻 复习讲义 一、电源和电流 （1） 电源定义：能把电子从正极搬运到负极的装置． 作用：①维持电路两端有一定的电势差。②使闭合电路中保持持续的电流． （2）恒定电流：I＝或q＝It，其中：I表示电流，q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量． 注意：电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I＝时，q为正电荷的总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和． （3）电流的微观表达式：I＝nqSv. 如图所示，AD表示粗细均匀的一段长为l的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q. 【例1】某电解液，如果在1 s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流大小为(　　) A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A 【例2】我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，在整个环中运行的电子数目为5×1011个，设电子的运行速度是3×107 m/s，则环中的电流是(　　) A．10 mA B．1 mA C．0.1 mA D．0.01 mA 二、导体的电阻 （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，它与导体的材料有关，是表征材料性质的一个重要的物理量，ρ叫做这种材料的电阻率． （2）电阻率ρ ①单位：欧姆·米，符号：Ω·m. ②变化规律：电阻率往往随温度的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而增大． 【例3】如图所示，P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的厚度为d，管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中，测得它两端电压为U，通过它的电流为I，则镀膜材料电阻率为多少？ 【变式1】目前集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，集成度越高，电子元件越微型化、越小．图5中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸远远小于R1的尺寸．通过两导体的电流方向如图所示，则关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是 (　　) A．R1＞R2 B．R1＜R2 C．R1＝R2 D．无法确定 【例4】如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc.当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比RAB∶RCD为 (　　) A．1∶4 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1 【变式2】如图所示，P为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间，设AB、CD之间的电压是相同的，则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是 (　　) A．图甲产生的热量比图乙产生的热量多 B．图甲产生的热量比图乙产生的热量少 C．图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多 D．因为是形状不规范的导体，所以判断不出哪一个产生的热量多 三、伏安特性曲线 （1）伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，这样画出的导体的I－U图象叫做导体的伏安特性曲线． （2）图线形状： ①直线：线性元件，例如，金属导体、电解质溶液等． ②曲线：非线性元件，例如，气态导体、半导体元件等． （3）注意：非线性元件的I­U图线是曲线，导体电阻Rn＝，即电阻等于图线上点(Un，In)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． 【例5】如图，图线OA和OP分别为某两种电学元器件的伏安特性曲线．设OA上任意点对应的电阻为RA，OP上某点P对应的电阻为RP.则关于RA和RP，下列说法正确的是(　　) A．RA＝5 kΩ　　RP＝20 kΩ B．RA＝10 kΩ　　　RP＝20 kΩ C．RA＝5 kΩ　　　RP＝10 kΩ D．RA＝10 kΩ　　　RP＝10 kΩ 【例6】（多选）如图所示是电阻R的I­U图线，图中α＝45°，由此得出(　　) A．通过电阻的电流与两端电压成正比 B．电阻R＝0.5 Ω C．因I­U图线的斜率表示电阻的倒数，故R＝＝1.0 Ω D．在R两端加6 V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3 C 【变式3】（多选）小灯泡通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法正确的是(　　) A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝ C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝ D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积 课后巩固 1.（多选）常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2V，这表示（　　） A．电路通过1C的电荷量，电源把1.2J其他形式能转化为电能 B．电源在每秒内把1.2J其他形式能转化为电能 C．该电源比电动势为1.5V的干电池做功少 D．该电源与电动势为1.5V的干电池相比，通过1C电荷量时转化为电能少 2. 小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了(　　) A．5 Ω B．10 Ω C．1 Ω D．6 Ω 3. 有甲、乙两导体，甲的电阻是乙的一半，而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲的两倍，则以下说法中正确的是(　　) A．甲、乙两导体中的电流相同 B．乙导体中的电流是甲导体的2倍 C．甲、乙两导体两端的电压相同 D．乙导体两端的电压是甲的2倍 4. 两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为2d，那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为(　　) A.QA∶QB＝1∶1 B.QA∶QB＝2∶1 C.QA∶QB＝1∶2 D.QA∶QB＝4∶1 5. 两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为 (　　) A．2∶1 B．1∶2 C．6∶1 D．1∶6 参考答案 例题1 D 例题2 A 例题3 解析　由欧姆定律可得R＝，沿着长陶瓷管的方向将膜层展开，如图所示，则膜层等效为一个电阻，其长为L，横截面积为管的周长×厚度d. 由电阻定律R＝ρ可得：R＝ρ＝，则＝， 解得：ρ＝. 变式1 C 例题4 D 变式2 A 例题5 C 例题6 AD 变式3 ACD 课后巩固 AD B B B B 学科网（北京）股份有限公司 $