3.2 决定导体电阻大小的因素（重难点专练）物理粤教版必修第三册

**基本信息** 以电阻定律为核心，通过“基础计算-形变比例-电阻率应用”三级题型架构，系统提炼“公式区分-体积守恒-链式推导”解题方法，强化科学推理与模型建构。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电阻定律基础计算|5题|公式区分法（定义式与决定式）|从R=ρL/S公式理解到多情境应用| |导线形变比例计算|5题|体积守恒推导法|几何形变→L/S比例→电阻定量计算| |电阻率变化与电路分析|5题|链式递进分析法|外界条件→电阻率→电阻→电路参量变化|

3.2决定导体电阻大小的因素 题型01 电阻定律基础计算题型 题型02 导线拉伸、切割形变比例计算 题型03 电阻率变化与敏感电阻电路分析 ▌题型01 电阻定律基础计算题型 一、核心要点 1.公式R=ρL/S，ρ为材料电阻率，只由材料、温度决定，和尺寸无关 2.区分定义式R=U/I与决定式R=ρL/S物理意义 二、解题方法 找准已知物理量，统一单位后代入公式；分清公式能否解释电阻变化 三、解题思维 分清“计算式”和“决定式”，拒绝把电压电流当成电阻的决定因素 1.D 2.B 3.A 4.A 5.【答案】(1)电阻率是导体在单位长度和单位横截面积的电阻值，反映导体的导电性能好坏的物理量。 (2) (3)4R (4) (5) 【详解】（1）电阻率是导体在单位长度和单位横截面积的电阻值，反映导体的导电性能好坏的物理量。 （2）由题意可知 可得 （3）若使其长度变为原来的2倍，体积不变，则横截面积变为原来的，根据可知此时样品的电阻变为原来的4倍，即4R。 （4）电流沿EF方向时样品的电阻 （5）电流沿CD方向时样品的电阻 ▌题型02 导线拉伸、切割形变比例计算 一、核心要点 1.导线形变前后总体积V=LS保持不变 2.长度、横截面积发生比例变化，结合电阻定律求最终阻值倍数 二、解题方法 依托体积不变推导L、S比例关系，再代入电阻定律做倍数运算 三、解题思维 抓住体积守恒隐藏条件，把几何形变转化为物理公式的定量计算 1.A 2.C 3.B 4.D 5.B ▌题型03电阻率变化与敏感电阻电路分析 一、核心要点 1.金属升温电阻率变大，半导体升温电阻率变小 2.热敏、光敏电阻依靠外界条件改变电阻率，进而改变阻值 二、解题方法 外界条件变化→电阻率变化→电阻变化→逐步推导电路电流、电压变化 三、解题思维 链式递进分析逻辑，从外界条件一路推导至电路电参量的最终变化 1.B 2.D 3.D 4.【答案】(1)左 (2)B (3) (4) 【详解】（1）闭合开关前，分压式接法中滑动变阻器的滑片应置于左端，这样待测部分电压从0开始，起到保护电路的作用。 （2）A．热敏电阻的温度变化是实验本身的影响，分压式接法无法消除这种系统误差，故A错误； B．分压式接法的核心优势是电压可从0开始连续调节，这样能尽可能多地获取伏安特性曲线的数据点，全面研究其非线性特性，故B正确； C．分压式接法的主要目的不是保护电路，限流式接法也能起到保护作用，分压式的核心价值是电压调节范围广，故C错误。 故选B。 （3）根据 将，代入方程，解得a的测量值 （4）电压表示数为0时，分析可知 5.【答案】(1)R2 (2)b (3)1.92（1.89~1.93均可） (4) 各向异 不会 【详解】（1）图中滑动变阻器采用限流式接法，又待测材料电阻较小，电源输出最大电压为16V，为在保证量程为3V的电压表正常工作的情况下，移动滑片，使电表示数有较大变化，应选取最大阻值较大的滑动变阻器，故选R2。 （2）电压表示数变化比较明显，说明电流表的分压作用较明显，即待测电阻阻值较小，此时应采用电流表外接法，将接头连接到b处。 （3）根据欧姆定律，由图（b）所作图像可得，当取U=2.3V时，电流I=1.2A，则 所以待测材料的电阻为1.92Ω（若取不同电压，电流值不同，阻值范围1.89Ω~1.93Ω）。 （4）[1]待测材料是正方体，但测量结果不同，说明不同方向上的电阻率不同，晶体的各向异性会导致不同方向的电阻率不同，导致出现测量结果差异，所以出现这一现象的原因可能是晶体的各向异性； [2]结合题述可知，在“电子隧道”存在的情况下，材料该方向的电阻始终接近0，超导材料的“电子隧道”不被破坏时，电阻由隧道特性决定，与温度无关，故不会使材料电阻发生改变。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2决定导体电阻大小的因素 题型01 电阻定律基础计算题型 题型02 导线拉伸、切割形变比例计算 题型03 电阻率变化与敏感电阻电路分析 ▌题型01 电阻定律基础计算题型 一、核心要点 1.公式R=ρL/S，ρ为材料电阻率，只由材料、温度决定，和尺寸无关 2.区分定义式R=U/I与决定式R=ρL/S物理意义 二、解题方法 找准已知物理量，统一单位后代入公式；分清公式能否解释电阻变化 三、解题思维 分清“计算式”和“决定式”，拒绝把电压电流当成电阻的决定因素 1．（22-23高二上·山东青岛·期中）如图所示，厚薄均匀的长方体金属导体ab、bc的长度之比为3∶2，将C与D接入电压不变的电路中时，通过该导体的电流为I；若换A与B接入原电路中，则通过该导体的电流为（　　） A． B． C． D． 2．（24-25高二上·广东江门·期末）两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为1m和2m，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．2:3 B．1:3 C．1:2 D．3::1 3．（25-26高二上·河南·阶段检测）如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，在棒两端加上恒定电压U时，棒内产生电流。已知金属棒的电阻率为，金属棒单位长度内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，则电子定向运动的平均速率为（　　） A． B． C． D． 4．（25-26高二上·广西贵港·期中）如图所示，甲、乙两种圆柱形金属丝材料相同，粗细均匀，长度之比为，现将其串联接入电路中，闭合开关，测得甲、乙两端的电压之比为。下列说法中正确的是（　　） A．甲、乙两金属丝的半径之比为 B．甲、乙两金属丝内的电场强度大小之比为 C．甲、乙两金属丝的电阻之比为 D．甲、乙两金属丝内电子定向移动的速率之比为 5．（11.2导体的电阻课堂例题）近几年世界上对新材料的研究和发现，有很多新材料可以帮助人类的科技发展和提高人们的生活水平。某科研小组研究一块均匀的长方体新材料，长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R。 (1)请解释电阻率的物理意义。 (2)求该样品的电阻率。 (3)若将该长方体新材料均匀拉伸，使其长度变为原来的2倍，体积不变，此时电流沿原AB方向，求此时样品的电阻。 (4)电流沿EF方向时样品的电阻。 (5)电流沿CD方向时样品的电阻。 ▌题型02 导线拉伸、切割形变比例计算 一、核心要点 1.导线形变前后总体积V=LS保持不变 2.长度、横截面积发生比例变化，结合电阻定律求最终阻值倍数 二、解题方法 依托体积不变推导L、S比例关系，再代入电阻定律做倍数运算 三、解题思维 抓住体积守恒隐藏条件，把几何形变转化为物理公式的定量计算 1．（25-26高二上·河北·期中）一根粗细均匀的导线，电阻率为，阻值为，两端加上电压时，通过导线的电流为，导线中自由电子定向移动的平均速率为，若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，再给它两端加上电压，下列说法正确的是（　　） A．导线的电阻为 B．导线的电阻率为 C．通过导线的电流为 D．导线中自由电子定向移动的速率为 2．（24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期中）一根粗细均匀的细钢丝，原来的电阻为R，则（    ） A．截去，剩下部分的电阻变为 B．均匀拉长为原来的2倍，电阻变为 C．对折后，电阻变为 D．均匀拉长使截面积为原来的，电阻变为 3．（24-25高二下·湖南株洲·学业考试模拟）一根阻值为的均匀电阻丝，长度为0.2m，现在将它长度截掉一半，则剩下的一半（　　） A．电阻为 B．电阻为 C．电阻率变小 D．电阻率变大 4．（25-26高二上·江苏盐城·阶段检测）某金属导线的电阻率为，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，则该导线的（　　） A．电阻变为2R B．电阻变为 C．电阻率变为 D．电阻率仍为 5．（25-26高二上·重庆·期中）两根材料相同、长度均为的圆柱形导线a和b，半径之比，将它们并联接入电路中，下列说法正确的是（　　） A．通过a、b的电流之比 B．导线a、b的电阻之比 C．a、b两端的电压之比 D．单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比 ▌题型03电阻率变化与敏感电阻电路分析 一、核心要点 1.金属升温电阻率变大，半导体升温电阻率变小 2.热敏、光敏电阻依靠外界条件改变电阻率，进而改变阻值 二、解题方法 外界条件变化→电阻率变化→电阻变化→逐步推导电路电流、电压变化 三、解题思维 链式递进分析逻辑，从外界条件一路推导至电路电参量的最终变化 1．（2025·北京西城·二模）超导体是一种在温度降低到特定温度以下，电阻会突然降为零，且完全排斥磁场的材料。超导体从有电阻的正常态转变为零电阻的超导态，有两个重要的临界参数：临界温度和临界磁场强度。临界温度是在没有外磁场干扰的理想条件下，超导体从正常态转变为超导态的温度。临界磁场强度描述了超导体在特定温度下能够承受的最大外部磁场强度，超过该值后，超导体将从超导态转变为正常态。已知某类超导体的临界磁场强度与热力学温度的关系，式中是理论上达到绝对零度时的临界磁场强度。下列说法正确的是（　　） A．若温度低于，超导体一定处于超导态 B．若温度逐渐升高但不超过，可以通过减小磁场强度的方式来维持超导态 C．若外加磁场强度大于，且温度低于，则超导体处于超导态 D．若外加磁场强度小于，且温度高于，则超导体处于超导态 2．（22-23高二上·江西萍乡·期中）关于电阻和电阻率，下列说法正确的是（    ） A．由可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B．将一根导线等分为二，则半根导线电阻率是原来的二分之一 C．将金属丝对折后拧成一股，电阻变成原来的4倍 D．降低温度时，某些金属合金和化合物的电阻突然减小为零，这种现象叫做超导现象 3．（22-23高三上·北京海淀·期末）1911年，Onnes等发现一些金属在温度低于某一临界温度时，其直流电阻率会降到以下，远低于正常金属的，称为超导现象。1934年，Gorter和Casimir根据电子比热在附近剧烈变化而提出二流体模型，建立了低温超导的唯象理论。 该模型认为，当金属在温度低于成为超导体后，金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子（“凝聚”是指电子动量分布趋于相同、有序）。随着温度进一步降低，越来越多的自由电子凝聚为超导电子。这些超导电子与金属离子不发生“碰撞”，因而超导电子的定向运动不受阻碍，具有理想的导电性。一圆柱形金属导体，沿其轴线方向通有均匀分布的恒定电流，将中间一段金属降温转变为超导体后，超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内，其截面示意图如图所示。在正常金属和超导体之间还存在尺度为量级的交界区。 物理学中，将单位面积上流过的电流称为电流密度，设正常金属内电流密度为，超导体表面薄层内电流密度为。根据上述信息可知（　　） A．超导体中的超导电流会产生焦耳热 B．如图圆柱体中，正常金属与超导体内部均存在恒定的电场以维持恒定的电流 C．如图圆柱体中，电流，电流密度 D．如图圆柱体中，电流，电流密度 4．（2026·重庆沙坪坝·三模）高分子热敏电阻（PTC）是一种具有非线性伏安特性的热敏元件，其阻值随自身温度升高而显著增大。在特定导通状态下，其伏安特性满足关系式：（其中，），该元件常用于工业温度监测与电路过热保护。现有如下实验器材： 直流稳压电源（电动势，内阻不计）； 理想电压表（量程、可切换）； 理想电流表（量程）； 定值电阻； 滑动变阻器（最大阻值）； 待测PTC热敏电阻、开关、导线若干。 某学习兴趣小组设计了题图1所示电路图研究其伏安特性曲线。则： (1)闭合开关前，题图1中滑动变阻器的滑片应置于最________（选填“左”或“右”）端。 (2)本实验采用分压式接法的核心目的是________（填选项标号）。 A．消除热敏电阻温度变化带来的系统误差 B．使热敏电阻两端的电压能从开始调节，以尽可能多的获取描绘伏安特性曲线所需的数据 C．仅起到保护电路的作用，防止电流超过电表量程 (3)调节滑片使热敏电阻处于稳定导通状态，此时电压表示数，电流表示数。结合伏安特性公式，且可认为始终为准确值，可求得的测量值为________（结果保留2位有效数字）。 (4)该学习兴趣小组又利用所给器材设计了题图2所示电桥电路来监测环境温度的变化。当环境温度为（此时热敏电阻为）时，电桥平衡，电压表示数为。当环境温度升高导致热敏电阻阻值变为时，电压表示数与的关系式为________（此时流经电压表的电流忽略不计，用、表示，）。 5．（25-26高三上·河北秦皇岛·阶段检测）某学校化学小组制备了某种材料后，联合物理小组测量该材料的性质，其中一项是测定该材料在室温下的电阻。所用的实验器材如下： 直流电源（输出电压0~16V）；滑动变阻器R1（最大阻值10Ω）； 滑动变阻器R2（最大阻值100Ω）；电压表V（量程3V）； 电流表A（量程3A）；正方体待测材料； 游标卡尺、开关S、导线若干。 (1)该小组同学对待测材料的阻值进行估测，发现其阻值小于10Ω，则图（a）中滑动变阻器应选_______（填“R1”或“R2”）。 (2)按图（a）所示完成电路连接后，闭合开关S，将滑动变阻器滑片调节到合适位置，将接头a分别与b、c连接，发现电压表示数变化比较明显，则实验时应将接头a连接到_______（填“b”或“c”）处。 (3)调节滑动变阻器滑片，作出I−U图像如图（b）所示，可得待测材料的电阻R=_______Ω（结果保留3位有效数字）。 (4)另一物理小组采用同样方法测量，发现该材料的电阻为4.70Ω，与第1个物理小组的测量结果相差较大，出现这一现象的原因可能是晶体的_______性。该小组同学查阅资料发现，超导材料的原理一般为：某些条件下，材料的局部形成了“电子隧道”，电子在隧道中运动时基本不会与正电荷相碰，宏观表现为某方向上材料电阻接近0。则形成超导后改变温度，在不破坏“电子隧道”的情况下，同方向上_______（填“会”或“不会”）使材料电阻发生改变。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2决定导体电阻大小的因素 题型01 电阻定律基础计算题型 题型02 导线拉伸、切割形变比例计算 题型03 电阻率变化与敏感电阻电路分析 ▌题型01 电阻定律基础计算题型 一、核心要点 1.公式R=ρL/S，ρ为材料电阻率，只由材料、温度决定，和尺寸无关 2.区分定义式R=U/I与决定式R=ρL/S物理意义 二、解题方法 找准已知物理量，统一单位后代入公式；分清公式能否解释电阻变化 三、解题思维 分清“计算式”和“决定式”，拒绝把电压电流当成电阻的决定因素 1．（22-23高二上·山东青岛·期中）如图所示，厚薄均匀的长方体金属导体ab、bc的长度之比为3∶2，将C与D接入电压不变的电路中时，通过该导体的电流为I；若换A与B接入原电路中，则通过该导体的电流为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设导体前后厚度为d，ab=3l，bc=2l，则 可知 故选D。 2．（24-25高二上·广东江门·期末）两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为1m和2m，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．2:3 B．1:3 C．1:2 D．3::1 【答案】B 【详解】A、B两端的电势差分别为、，电流相等，根据欧姆定律 得 根据电阻定律 则横截面积之比 故选B。 3．（25-26高二上·河南·阶段检测）如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，在棒两端加上恒定电压U时，棒内产生电流。已知金属棒的电阻率为，金属棒单位长度内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，则电子定向运动的平均速率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据电阻定律，金属棒的电阻 根据欧姆定律，可知通过金属棒的电流 根据电流的定义式 联立解得，故选A。 4．（25-26高二上·广西贵港·期中）如图所示，甲、乙两种圆柱形金属丝材料相同，粗细均匀，长度之比为，现将其串联接入电路中，闭合开关，测得甲、乙两端的电压之比为。下列说法中正确的是（　　） A．甲、乙两金属丝的半径之比为 B．甲、乙两金属丝内的电场强度大小之比为 C．甲、乙两金属丝的电阻之比为 D．甲、乙两金属丝内电子定向移动的速率之比为 【答案】A 【详解】AC．甲乙串联接入电路，则通过的电流相等，而两金属丝两端的电压之比为9∶4，根据欧姆定律 可知两金属丝的电阻之比为 根据 又因为甲乙材料的长度L之比为1∶4，可知甲、乙两金属丝的半径之比为，故A正确，C错误； B．根据 可得甲、乙两金属丝内的电场强度大小之比为9∶1，故B错误； D．根据电流的微观表达式 整理得 因甲、乙两金属丝材料相同，则n相同，故甲、乙两金属丝内电子定向移动的速率之比为，故D错误。 故选A。 5．（11.2导体的电阻课堂例题）近几年世界上对新材料的研究和发现，有很多新材料可以帮助人类的科技发展和提高人们的生活水平。某科研小组研究一块均匀的长方体新材料，长为a，宽为b，厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R。 (1)请解释电阻率的物理意义。 (2)求该样品的电阻率。 (3)若将该长方体新材料均匀拉伸，使其长度变为原来的2倍，体积不变，此时电流沿原AB方向，求此时样品的电阻。 (4)电流沿EF方向时样品的电阻。 (5)电流沿CD方向时样品的电阻。 【答案】(1)电阻率是导体在单位长度和单位横截面积的电阻值，反映导体的导电性能好坏的物理量。 (2) (3)4R (4) (5) 【详解】（1）电阻率是导体在单位长度和单位横截面积的电阻值，反映导体的导电性能好坏的物理量。 （2）由题意可知 可得 （3）若使其长度变为原来的2倍，体积不变，则横截面积变为原来的，根据可知此时样品的电阻变为原来的4倍，即4R。 （4）电流沿EF方向时样品的电阻 （5）电流沿CD方向时样品的电阻 ▌题型02 导线拉伸、切割形变比例计算 一、核心要点 1.导线形变前后总体积V=LS保持不变 2.长度、横截面积发生比例变化，结合电阻定律求最终阻值倍数 二、解题方法 依托体积不变推导L、S比例关系，再代入电阻定律做倍数运算 三、解题思维 抓住体积守恒隐藏条件，把几何形变转化为物理公式的定量计算 1．（25-26高二上·河北·期中）一根粗细均匀的导线，电阻率为，阻值为，两端加上电压时，通过导线的电流为，导线中自由电子定向移动的平均速率为，若将导线均匀拉长，使它的横截面的半径变为原来的，再给它两端加上电压，下列说法正确的是（　　） A．导线的电阻为 B．导线的电阻率为 C．通过导线的电流为 D．导线中自由电子定向移动的速率为 【答案】A 【详解】AC．将导线均匀拉长，使其半径变为原来的，横截面积变为原来的，导线长度要变为原来的4倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律R=ρ 可知，导线电阻变为原来的16倍； 电压U不变，由欧姆定律 可知，通过导线的电流为 ，故A正确，C错误； B．电阻率是材料的固有属性，与导线形状无关，拉长后仍为，故B错误； D．电流I变为原来的，横截面积变为原来的，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式I=nevS 可知，电子定向移动的速率变为原来的，故D错误。 故选A。 2．（24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期中）一根粗细均匀的细钢丝，原来的电阻为R，则（    ） A．截去，剩下部分的电阻变为 B．均匀拉长为原来的2倍，电阻变为 C．对折后，电阻变为 D．均匀拉长使截面积为原来的，电阻变为 【答案】C 【详解】A．截去后，剩余长度为原长的，根据电阻定律，电阻与长度成正比，故剩余电阻应为，故A错误； B．拉长为原长2倍时，体积不变，横截面积变为，代入公式得，故B错误； C．对折后，长度变为，横截面积变为，代入公式得，故C正确； D．截面积变为时，长度变为，代入公式得，故D错误。 故选C。 3．（24-25高二下·湖南株洲·学业考试模拟）一根阻值为的均匀电阻丝，长度为0.2m，现在将它长度截掉一半，则剩下的一半（　　） A．电阻为 B．电阻为 C．电阻率变小 D．电阻率变大 【答案】B 【详解】AB．根据电阻公式 原电阻丝长度为，截掉一半后剩余长度为。由于电阻丝均匀，截断后横截面积不变。因此电阻与长度成正比，剩余电阻为原电阻的，故B正确，A错误； CD．电阻率是材料固有属性，与形状无关，截断后材料未变，电阻率不变，故CD错误。 故选B。 4．（25-26高二上·江苏盐城·阶段检测）某金属导线的电阻率为，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，则该导线的（　　） A．电阻变为2R B．电阻变为 C．电阻率变为 D．电阻率仍为 【答案】D 【详解】根据题意可知，电阻率和金属材料有关，和金属材料的形状无关，把金属导线均匀拉长到直径为原来的一半，则横截面积变为原来的，长度变为原来的倍，电阻率仍为，由电阻定律可知，电阻变为原来的倍。 故选D。 5．（25-26高二上·重庆·期中）两根材料相同、长度均为的圆柱形导线a和b，半径之比，将它们并联接入电路中，下列说法正确的是（　　） A．通过a、b的电流之比 B．导线a、b的电阻之比 C．a、b两端的电压之比 D．单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比 【答案】B 【详解】B．根据电阻定律，电阻 因此电阻之比，故B正确。 AC．并联电路电压相等，即 由欧姆定律，故，故AC错误。 D．根据，故单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比，故D错误。 故选B。 ▌题型03电阻率变化与敏感电阻电路分析 一、核心要点 1.金属升温电阻率变大，半导体升温电阻率变小 2.热敏、光敏电阻依靠外界条件改变电阻率，进而改变阻值 二、解题方法 外界条件变化→电阻率变化→电阻变化→逐步推导电路电流、电压变化 三、解题思维 链式递进分析逻辑，从外界条件一路推导至电路电参量的最终变化 1．（2025·北京西城·二模）超导体是一种在温度降低到特定温度以下，电阻会突然降为零，且完全排斥磁场的材料。超导体从有电阻的正常态转变为零电阻的超导态，有两个重要的临界参数：临界温度和临界磁场强度。临界温度是在没有外磁场干扰的理想条件下，超导体从正常态转变为超导态的温度。临界磁场强度描述了超导体在特定温度下能够承受的最大外部磁场强度，超过该值后，超导体将从超导态转变为正常态。已知某类超导体的临界磁场强度与热力学温度的关系，式中是理论上达到绝对零度时的临界磁场强度。下列说法正确的是（　　） A．若温度低于，超导体一定处于超导态 B．若温度逐渐升高但不超过，可以通过减小磁场强度的方式来维持超导态 C．若外加磁场强度大于，且温度低于，则超导体处于超导态 D．若外加磁场强度小于，且温度高于，则超导体处于超导态 【答案】B 【详解】A．温度低于时，若外加磁场强度超过此时的临界磁场，超导体会处于正常态，故A错误； B．温度升高但不超过时，临界磁场随温度升高而减小（由可知，当时，随增大而减小）。此时减小外加磁场强度，使其低于，可维持超导态，故B正确； C．当温度低于时，，此时。若外加磁场强度大于，必然超过，超导体处于正常态，故C错误； D．温度高于时，无论磁场如何，超导体均处于正常态，故D错误。 故选B。 2．（22-23高二上·江西萍乡·期中）关于电阻和电阻率，下列说法正确的是（    ） A．由可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B．将一根导线等分为二，则半根导线电阻率是原来的二分之一 C．将金属丝对折后拧成一股，电阻变成原来的4倍 D．降低温度时，某些金属合金和化合物的电阻突然减小为零，这种现象叫做超导现象 【答案】D 【详解】A．电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关；而与导体两端有无电压、电压高低，导体中有无电流、电流大小无关。故A错误； B．导线的电阻率有材料本身的特性决定，与导体的电阻、横截面积、长度无关。将一根导线等分为二，则半根导线的电阻是原来的一半，但电阻率不变。故B错误； C．将金属丝对折后拧成一股，由可知，电阻变成原来的倍，故C错误； D．由超导现象的定义知，某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象。故D正确。 故选D。 3．（22-23高三上·北京海淀·期末）1911年，Onnes等发现一些金属在温度低于某一临界温度时，其直流电阻率会降到以下，远低于正常金属的，称为超导现象。1934年，Gorter和Casimir根据电子比热在附近剧烈变化而提出二流体模型，建立了低温超导的唯象理论。 该模型认为，当金属在温度低于成为超导体后，金属中的自由电子会有一部分凝聚成超导电子（“凝聚”是指电子动量分布趋于相同、有序）。随着温度进一步降低，越来越多的自由电子凝聚为超导电子。这些超导电子与金属离子不发生“碰撞”，因而超导电子的定向运动不受阻碍，具有理想的导电性。一圆柱形金属导体，沿其轴线方向通有均匀分布的恒定电流，将中间一段金属降温转变为超导体后，超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内，其截面示意图如图所示。在正常金属和超导体之间还存在尺度为量级的交界区。 物理学中，将单位面积上流过的电流称为电流密度，设正常金属内电流密度为，超导体表面薄层内电流密度为。根据上述信息可知（　　） A．超导体中的超导电流会产生焦耳热 B．如图圆柱体中，正常金属与超导体内部均存在恒定的电场以维持恒定的电流 C．如图圆柱体中，电流，电流密度 D．如图圆柱体中，电流，电流密度 【答案】D 【详解】A．超导体中的电阻接近于0，故超导体中的超导电流不会产生焦耳热，故A错误； B．因超导电子能产生定向运动，不受阻碍，则超导体中不需要恒定电场以维持其中的超导电流，故B错误； CD．由于正常金属与超导体处于串联状态，故 而超导体内的电流只分布在表面厚为量级的薄层内，小于正常金属体内的电流流过面积，故 故C错误，D正确。 故选D。 4．（2026·重庆沙坪坝·三模）高分子热敏电阻（PTC）是一种具有非线性伏安特性的热敏元件，其阻值随自身温度升高而显著增大。在特定导通状态下，其伏安特性满足关系式：（其中，），该元件常用于工业温度监测与电路过热保护。现有如下实验器材： 直流稳压电源（电动势，内阻不计）； 理想电压表（量程、可切换）； 理想电流表（量程）； 定值电阻； 滑动变阻器（最大阻值）； 待测PTC热敏电阻、开关、导线若干。 某学习兴趣小组设计了题图1所示电路图研究其伏安特性曲线。则： (1)闭合开关前，题图1中滑动变阻器的滑片应置于最________（选填“左”或“右”）端。 (2)本实验采用分压式接法的核心目的是________（填选项标号）。 A．消除热敏电阻温度变化带来的系统误差 B．使热敏电阻两端的电压能从开始调节，以尽可能多的获取描绘伏安特性曲线所需的数据 C．仅起到保护电路的作用，防止电流超过电表量程 (3)调节滑片使热敏电阻处于稳定导通状态，此时电压表示数，电流表示数。结合伏安特性公式，且可认为始终为准确值，可求得的测量值为________（结果保留2位有效数字）。 (4)该学习兴趣小组又利用所给器材设计了题图2所示电桥电路来监测环境温度的变化。当环境温度为（此时热敏电阻为）时，电桥平衡，电压表示数为。当环境温度升高导致热敏电阻阻值变为时，电压表示数与的关系式为________（此时流经电压表的电流忽略不计，用、表示，）。 【答案】(1)左 (2)B (3) (4) 【详解】（1）闭合开关前，分压式接法中滑动变阻器的滑片应置于左端，这样待测部分电压从0开始，起到保护电路的作用。 （2）A．热敏电阻的温度变化是实验本身的影响，分压式接法无法消除这种系统误差，故A错误； B．分压式接法的核心优势是电压可从0开始连续调节，这样能尽可能多地获取伏安特性曲线的数据点，全面研究其非线性特性，故B正确； C．分压式接法的主要目的不是保护电路，限流式接法也能起到保护作用，分压式的核心价值是电压调节范围广，故C错误。 故选B。 （3）根据 将，代入方程，解得a的测量值 （4）电压表示数为0时，分析可知 5．（25-26高三上·河北秦皇岛·阶段检测）某学校化学小组制备了某种材料后，联合物理小组测量该材料的性质，其中一项是测定该材料在室温下的电阻。所用的实验器材如下： 直流电源（输出电压0~16V）；滑动变阻器R1（最大阻值10Ω）； 滑动变阻器R2（最大阻值100Ω）；电压表V（量程3V）； 电流表A（量程3A）；正方体待测材料； 游标卡尺、开关S、导线若干。 (1)该小组同学对待测材料的阻值进行估测，发现其阻值小于10Ω，则图（a）中滑动变阻器应选_______（填“R1”或“R2”）。 (2)按图（a）所示完成电路连接后，闭合开关S，将滑动变阻器滑片调节到合适位置，将接头a分别与b、c连接，发现电压表示数变化比较明显，则实验时应将接头a连接到_______（填“b”或“c”）处。 (3)调节滑动变阻器滑片，作出I−U图像如图（b）所示，可得待测材料的电阻R=_______Ω（结果保留3位有效数字）。 (4)另一物理小组采用同样方法测量，发现该材料的电阻为4.70Ω，与第1个物理小组的测量结果相差较大，出现这一现象的原因可能是晶体的_______性。该小组同学查阅资料发现，超导材料的原理一般为：某些条件下，材料的局部形成了“电子隧道”，电子在隧道中运动时基本不会与正电荷相碰，宏观表现为某方向上材料电阻接近0。则形成超导后改变温度，在不破坏“电子隧道”的情况下，同方向上_______（填“会”或“不会”）使材料电阻发生改变。 【答案】(1)R2 (2)b (3)1.92（1.89~1.93均可） (4) 各向异 不会 【详解】（1）图中滑动变阻器采用限流式接法，又待测材料电阻较小，电源输出最大电压为16V，为在保证量程为3V的电压表正常工作的情况下，移动滑片，使电表示数有较大变化，应选取最大阻值较大的滑动变阻器，故选R2。 （2）电压表示数变化比较明显，说明电流表的分压作用较明显，即待测电阻阻值较小，此时应采用电流表外接法，将接头连接到b处。 （3）根据欧姆定律，由图（b）所作图像可得，当取U=2.3V时，电流I=1.2A，则 所以待测材料的电阻为1.92Ω（若取不同电压，电流值不同，阻值范围1.89Ω~1.93Ω）。 （4）[1]待测材料是正方体，但测量结果不同，说明不同方向上的电阻率不同，晶体的各向异性会导致不同方向的电阻率不同，导致出现测量结果差异，所以出现这一现象的原因可能是晶体的各向异性； [2]结合题述可知，在“电子隧道”存在的情况下，材料该方向的电阻始终接近0，超导材料的“电子隧道”不被破坏时，电阻由隧道特性决定，与温度无关，故不会使材料电阻发生改变。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $