第十一章 2 导体的电阻-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第三册学习手册（人教版）

2.导体 知识梳理 川知识点1电阻 1.物理意义：反映导体对电流的 作用。 2.定义：导体两端的电压U与通过导体的 电流I的比值。 3.定义式：R= (R只与导体本身性 质有关，而与通过的电流及所加电压无关)。 4.单位：国际单位制单位为欧姆（Ω），常 用单位还有千欧(k2)、兆欧(M2)。 川知识点2电阻定律电阻率 1.电阻定律。 (1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它 的 成正比，与它的 成反比；导体电阻还与构成它的 有关。 (2)表达式：R= 此式为电阻的决 定式，式中p是比例系数，p叫作这种 材料的电阻率，单位为2m。 2.电阻率。 (1)电阻率是反映导体 性能的物理 量，是导体材料本身的属性。 (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 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， 第十一章电路及其应用。 的电阻 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 、 ④一些金属在温度特别低时电阻可以降到 0,这种现象叫作 川知识点3导体的伏安特性曲线 1.伏安特性曲线：在实际应用中，常用横坐 标表示 ，纵坐标表示 这样画出的I-U图像叫作导体的伏安特性 曲线。 2.线性元件和非线性元件。 (1)线性元件：伏安特性曲线是一条过原点 的 一，如金属导体（在温度没有 显著变化时)、电解质溶液。 (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲 线，如气态导体、半导体元件。 要点突破 要点1对R=9和1=只的理解 1.R=是电阻的定义式，适用于任何电阻 的计算，给出了量度电阻大小的一种方 法。而导体的电阻由导体本身的性质决 定，与外加的电压和通过的电流大小无关。 2.=0是欧姆定律的数学表达式，它反映了 R 导体中电流与电压、电阻的比例关系。常 用于计算一段电路加上一定电压时产生的 学(31 高中物理必修第三册（人教版） 电流，适用条件是金属或电解液导电（纯 电阻电路)。 3使用只、R=号计算时，要注意人、、 R三个量必须是对应同一导体在同种情况 下的物理量。 例1（多选）由欧姆定律=V导出U=R和 R R-U ,下列叙述中正确的是() A.由R=V可知，导体的电阻由两端的电压 和通过的电流决定 B.导体的电阻由导体本身的性质决定，跟 导体两端的电压及流过导体的电流的大 小无关 C.对于确定的导体，其两端的电压和流过 它的电流的比值等于它的电阻值 D.电流相同时，电阻越大，其电压越大 思路点拨 R=Y是电阻的定义式，1=只是电流 R 的决定式。 B变式训练① 下列说法中正确的是() A.根据1=9，通过导体横截面的电荷量越 多，电流越大 B.由R=9可知，导体的电阻跟导体两端的 电压成正比，跟导体中的电流成反比 C由公式Rp子可知，导体的电阻率与导 32)学 体的电阻R、导体的长度1和横截面积S 有关 D.电阻率是表征材料导电性能的物理量， 金属导体的电阻率不仅与导体的材料有 关，而且随温度的变化而变化 川要点2导体电阻的计算 1,应用决定式RpS计算时，要注意长度和 横截面积同时变化。 2.可以转化公式Rx解决体积不变、长度 改变的情况。 3可以转化公式Rc长解决体积不变、横裁 面积改变的情况。 例2某金属导线的电阻率为P,电阻为R, 现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么 该导线的电阻率和电阻分别变为() A.4p和4R B.p和4R C.16p和16R D.p和16R 思路点拨 根据电凰定律Rp5, 或者转换式 R=P 长解毯。 、 B变式训练2 如图所示为某新型 导电材料制成的均匀长 -0.2i 方体元件，该元件的长 为2L,宽为L,高为 变式训练2题图 0.2L,当电流分别沿ab和cd方向流入时， 其电阻阻值之比R:R为() A.1:100 B.100:1 C.1:10 D.10:1 川要点3对电阻率的理解 1.一般纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。 2.电阻率与温度的关系。 (1)金属的温度升高，电阻率增大。 (2)半导体的温度升高，电阻率减小。 (3)合金：有些几乎不随温度变化，可作为标 准电阻。 (4)超导体：某些材料当温度降低到一定温 度时，电阻率变为0（电阻为0）。 例3（多选）下列关于电阻率的叙述错误的是 () A.电阻率在国际单位制中的单位是欧姆·米 B.用电阻率小的材料制成的电阻，其电阻值 一定小 C.材料的电阻率取决于导体的电阻、横截 面积和长度 D.材料的电阻率随温度变化而变化 思路点拨 考查对电阻率及其影响因素的认识。 B变式训练③ 在恒定电场的作用下，金属导体中的自 由电子做定向移动，在运动过程中与导体内 不动的粒子不断碰撞，碰撞阻碍了自由电荷 的定向移动，结果是大量自由电子定向运动 的平均速率不随时间变化，这种微观上的阻 碍因素在宏观上就形成了电阻。关于电阻 率，下列说法正确的是() A.电阻率越大的导体，电阻一定越大 第十一章电路及其应用。 B.电阻率与导体的长度和横截面积有关 C.电阻率只是一个比例常数，没有单位 D.电阻率表征了材料导电能力的优劣，由 导体的材料决定，且与温度有关 川要点4对伏安特性曲线的理解 1.I-U图像中I是纵坐标、U是横坐标，图 像上的点与坐标原点连线的斜率表示导体 电阻的倒数。 2.I-U图像中I是横坐标、U是纵坐标，图 像上的点与坐标原点连线的斜率表示导体 的电阻。 3.线性元件与非线性元件的伏安特性曲线。 (1)线性元件的I-U图像是一条过原点的倾 斜直线。 (2)非线性元件的I-图像是曲线时，导体 电阻等于图像上的点与坐标原点连线 的斜率的倒数，而不等于该点切线的 倒数。 例4（多选)如图所示 是某导体的伏安特性曲 0.2 线，由图可知下列说法 UV 正确的是() 例4题图 A.导体的电阻是252 B.导体的电阻是0.042 C.当导体两端的电压是10V时，通过导体 的电流是0.4A D.当通过导体的电流是01A时，导体两端 的电压是2.5V 思路点拔 固定电阻的伏安特性曲线的电阻计 算方法R=V」 学 33 N 高中物理必修第三册（人教版） 变式训练④ 如图所示为A、B两电 阻的伏安特性曲线，关于两 电阻的描述正确的是( U A.电阻A的阻值随电流 变式训练4题图 的增大而减小，电阻B的阻值不变 B.在两图线交点处，电阻A的阻值等于电 阻B的阻值 C.在两图线交点处，电阻A的阻值大于电 阻B的阻值 D.在两图线交点处，电阻A的阻值小于电 阻B的阻值 情境拓展 人体接触高压线极其危险，如图所示， 3.实验：导体 知识梳理 川知识点1游标卡尺的测量原理及使用： 1.构造：主尺、游标尺（主尺和游标尺上分 别有内、外测量爪)、游标卡尺上还有一 个深度尺。（如图所示） 内测量爪 尺身 紧固螺钉 主尺 深度尺 游标尺 外测量爪 2.游标卡尺的原理。 利用主尺的单位刻度与游标尺的单位 34)学 小鸟站在一条通电的铝质裸露的高压线上却 平安无事。某同学为了解其中的原因，查阅 相关数据知：导线横截面积为150mm,导 线上通过的电流为350A,鸟两爪间的距离 为5cm,铝的电阻率为3×1082m。结合 数据分析正确的是（ 情境拓展题图 A.小鸟的双脚绝缘，没有电流通过小鸟， 所以小鸟不会触电 B.小鸟两脚间的输电线电阻约为1.0x1042 C.小鸟两脚间电压约为3.5x103V D.小鸟两脚间电压约为3.5×104V 电阻率的测量 刻度之间固定的微量差值来提高测量精度。 无论游标尺上有多少个小等分刻度，它的 刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小 等分刻度少 mm,常见的游标卡尺 有10分度、20分度、50分度三种。 其规格见下表： 刻度格数 刻度 每小格与主尺最小刻度 (分度) 总长度 (1mm)的差值（补偿值） 10 9 mm mm 20 19 mm mm 50 49 mm mm 3.读数方法：先读主尺上的刻度，当游标尺 上第N条刻度线与主尺上某一刻度线对齐流经导线的电荷量为I△t,而电子的电荷量为q,则△ 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为△ 故C正确。 变式训练2D 例3D【解析】电子定向运动的速率很小，数量级 为10mS,电场的传导速率为光速c=3x10°ms,在金属导 体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加 了一个速率很小的定向移动。故A、B、C错误，D正确。 变式训练3BC 情境拓展 D【解析】电容为电容器的固有属性，与两端电压 无关，故若充电至2kV,则该电容器的电容为15uF, 故A错误；该次放电前，电容器存储的电量为Q=CU= 15x10×4×10C=0.06C,故B错误；电容器放电时，随 着带电量的减小，放电电流在逐渐减小，故C错误；这 次放电过程道过人体组织的平均电流强度约为1：是 0A15A,放D正确。放选D。 >m2.导体的电阻 知识梳理 知识点1 1.阻明3号 知识点2 1.)长度1横裁面积S材料(2)p片 2.(1)导电(2)①增大③标准电阻④超导 现象 知识点3 1.电压U电流I2.(1)直线 要点突破 例1BCD【解析】由电阻定律知，导体的电阻是 由本身的物理条件决定的，与加在它两端的电压和通过 它的电流无关，所以A错误，B、C正确；根据U=IR, 在通过导体的电流一定的情况下，电压跟电阻成正比， 所以D正确。 变式训练1D 例2D【解析】电阻率由导体的材料决定，另外 还与温度有关，与其他因素无关，故拉长以后电阻率仍 然为P。将导线拉长到直径为原来的一半，横截面积变 为原来的}，长度变为原来的4倍，由电阻定律R印号 参考答案与解析。 可知，该金属导线电阻变为原来的16倍，或者根据转 化公式R令，横裁面积变为原来的子，电阻变为原来 的16倍。 变式训练2A 例3BC【解析】电阻率在国际单位制中的单位是 欧姆·米，A正确；电阻的大小与材料、导体的长度、 导体的横截面积三个因素有关，材料的电阻率小，制成 的电阻阻值不一定小，B错误：电阻率取决于材料和温 度，与导体的电阻、横截面积和长度无关，C错误：材 料的电阻率随温度变化而变化，金属导体的电阻率随温 度的升高而增大，半导体的电阻率随温度的升高而减 小，有些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化，D 正确。 变式训练3D 例4ACD【解析】由题图图像可知，导体的电阻 R=V=50=25n,当电压U=10V时，电流1= 10.2 R A=0.4A;当电流6=0.1A时，电压=R=0.1× 25 25V=2.5V。 变式训练4B 情境拓展 C【解析】小鸟双脚间的电压太小，通过小鸟的电 流太小，小鸟才不会触电的，A错误；小鸟双脚间输电 线的电阻R=p5=3x10x5x10 150x100-=1x1050, 1 B错误；小鸟两脚间的电压约为U=IR=350x1×105V= 3.5x103V,C正确，D错误。故选C。 >3.实验：导体电阻率的测量 知识梳理 知识点1 2.10.10.050.02 知识点2 1.固定刻度2.(1)0.010.013.(2)0.5 要点突破 例15.4510.2254.120【解析】甲图中游标卡 尺为10分度尺，精确度为0.1mm,读数：54mm+ 5×0.1mm=54.5mm=5.45cm;乙图中游标卡尺为20分 度尺，精确度为0.05mm,读数：102mm+5×0.05mm= 102.25mm=10.225cm;丙图中游标卡尺为50分度尺， 精确度为0.02mm,图中游标尺数字2对齐，实际为10 格，读数：41mm+10×0.02mm=41.20mm=4.120cm。 35