11.2 导体的电阻(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册(人教版)
2026-09-14
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摘要:
**基本信息**
聚焦导体电阻的概念辨析与定量计算,通过基础到综合的层级设计,强化电阻定义式与定律的科学推理及模型建构,落实物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|电阻|2题|概念辨析(R=U/I的决定因素与计算式区分)|从定义式理解电阻本质,明确电阻与U、I无关|
|电阻率和电阻定律|4题|公式应用(含液体/导线电阻率计算、形状变化影响)|由电阻率物理意义推导电阻定律,关联材料、几何因素|
|伏安特性曲线及综合|7题|图像分析(线性/非线性元件)、实际问题(电测井等)|从I-U图像斜率理解电阻变化,结合实际情境深化应用|
内容正文:
2.导体的电阻
知识点一 电阻
1.根据电阻定义式R=及其变形式,下列说法错误的是( )
A.由R=可知,使导体通过一定的电流所需的电压越高,则导体的电阻越大
B.由R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
C.由I=可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.由U=IR可知,对于一个确定的导体,通过导体的电流越大,导体两端的电压也越大
2.当某电阻两端电压U=20 V时,其电流为I=5 A。下列说法正确的是( )
A.该电阻的阻值为4 Ω
B.如果该电阻两端电压为30 V,则通过电阻的电流为6 A
C.如果通过该电阻的电流为2 A,则电阻两端的电压为10 V
D.当通过该电阻电流为零时,则该电阻的阻值也为零
知识点二 电阻率和电阻定律
3.下列关于电阻率的说法中正确的是( )
A.电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S均有关
B.电阻率反映材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,与温度无关
C.由ρ=可知,ρ∝R,ρ∝
D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻
4.为了测定液体的电阻率,工业上用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件如图所示。A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片。间距l=1 cm,把它们浸没在待测液体中。若通过两根引线加上电压U=6 V时,测出电流I=1 μA,这种液体的电阻率为( )
A.6×103 Ω•m B.6×102 Ω•m
C.6×104 Ω•m D.6×106 Ω•m
5.(鲁科版必修第三册P81•T5改编)在生活中我们经常看到小鸟站在高压线上却平安无事,某同学想探究其中原因,于是查阅相关数据:鸟的电阻约100 Ω,铝的电阻率为ρ=2.9×10-8 Ω•m,输电线的横截面积为120 mm2,一只鸟站在一条通过500 A电流的铝质裸导线上,两爪间的距离是4 cm,则鸟两爪间的电压(V)数量级为( )
A.104 B.10-3
C.10-5 D.10-7
6.(2026•辽宁大连期中)如图所示,长、宽、高比值为2∶1∶1的长方体实心金属导体以甲、乙两种方式接在相同的电压的电路中,则流过导体的电流I1∶I2等于( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶4 D.4∶1
7.如图所示是电阻R的I-U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I-U图线的斜率表示电阻的倒数,故R==1.0 Ω
D.在R两端加6.0 V电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是6.0 C
8.〔多选〕(2026•浙江温州期中)导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。一灯泡的伏安特性曲线如图中的AB(曲线)所示,AC为图线在A点的切线,C点的坐标为(1,0)。下列说法正确的是( )
A.当灯泡两端的电压升高时,小灯泡的电阻增大
B.当灯泡两端的电压升高时,小灯泡的电阻减小
C.当灯泡两端的电压为2 V时,小灯泡的电阻为1 Ω
D.在灯泡两端的电压由2 V变化到4 V的过程中,灯泡的电阻改变了1 Ω
9.下列关于导体电阻和电阻率的说法正确的是( )
A.将一根导线一分为二,半根导线的电阻和电阻率都是原来的一半
B.降低温度时,某些金属、合金和化合物的电阻突然减小为零,这种现象叫作超导现象
C.一只白炽灯泡正常发光时灯丝的电阻为121 Ω,当这只灯泡停止发光一段时间后,灯丝的电阻大于121 Ω
D.常温下,若将一根金属丝均匀拉长为原来的10倍,其电阻变为原来的10倍
10.如图所示,R1、R2是材料相同,厚度相同,表面为正方形的导体,正方形的边长之比为2∶1,通过这两个导体的电流方向如图所示,则以下说法正确的是( )
A.金属材料的电阻率跟长度成正比,跟材料的横截面积成反比
B.若通过导体的电流方向如图,则两个导体的电阻之比R1∶R2=4∶1
C.若在两导体上加相同的电压,则R2中电流等于R1中电流
D.若两导体的电流方向垂直于正方形面通过,则两导体电阻之比R1∶R2=4∶1
11.〔多选〕(2026•江苏盐城期中)图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1 m、b=0.2 m、c=0.1 m,当里面注满某电解液,且在P、Q两端加上电压后,其U-I图线如图乙所示,当U=10 V时,其电阻值R和电解液的电阻率ρ分别为( )
A.R=1 kΩ B.R=2 kΩ
C.ρ=4 Ω•m D.ρ=40 Ω•m
12.有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况。如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω•m,现在在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=100 V,I=100 mA。求该钻孔的深度。
13.〔多选〕对伏安特性曲线的理解(如图甲、乙所示),下列说法正确的是( )
A.图线a、e、d、f表示线性元件,b、c表示非线性元件
B.在图甲中,Ra>Re
C.在图乙中,Rd<Rf
D.图线b中某点与坐标原点连线的斜率变小,电阻变小,图线c中某点与坐标原点连线的斜率变大,电阻变大
答案
2.导体的电阻
1.B 导体的电阻由导体本身的性质决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,导体的电阻在数值上等于它两端的电压与通过它的电流之比,由R=可知,使导体通过一定的电流所需的电压越高,则导体的电阻越大,B错误,A正确;由I=可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,C正确;由U=IR可知,对于一个确定的导体,即R一定,则I越大,U越大,D正确。
2.A 由电阻定义式得R== Ω=4 Ω,A正确;由于该电阻的阻值不变,如果该电阻两端电压为30 V,则通过该电阻的电流为I1== A=7.5 A,B错误;如果通过该电阻的电流为2 A,则电阻两端的电压为U2=I2R=8 V,C错误;定值电阻的阻值是一定的,与其是否接入电路无关,D错误。
3.D 电阻率反映材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关,与导体的长度和横截面积无关,所以也不能说电阻率与电阻大小成正比,与导体的长度成反比,A、B、C错误;有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻,D正确。
4.C 由电阻公式R=ρ,变形可得ρ===6×104 Ω•m,故C正确。
5.B 两爪间的距离是4 cm,则鸟两爪间的导线电阻为R== Ω≈9.7×10-6 Ω,输电线通过500 A电流,则鸟两爪间的电压为U=IR≈4.9×10-3V,则电压的数量级为10-3V,故选B。
6.C 设长方体的长、宽、高分别为2L、L、L,R甲=ρ=ρ,R乙=ρ=ρ,因此R甲∶R乙=4∶1,根据欧姆定律,电压不变时,电流与电阻成反比,故I1∶I2=1∶4,故选C。
7.A 由题图可知,通过电阻的电流与两端电压成正比,故A正确;由题图可知电阻R== Ω=2.0 Ω,故B、C错误;在R两端加上6.0 V的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是q=It=t=×1 C=3.0 C,故D错误。
8.AC 在灯泡的I-U图像中,图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数,根据图像可知,随灯泡两端的电压升高,图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变小,表明小灯泡的电阻逐渐变大,故B错误,A正确;当灯泡两端的电压为2 V时,小灯泡的电阻为R1= Ω=1 Ω,故C正确;当灯泡两端的电压为4 V时,小灯泡的电阻为R2= Ω,在灯泡两端的电压由2 V变化到4 V的过程中,灯泡的电阻改变了 Ω-1 Ω= Ω,故D错误。
9.B 电阻率与材料种类有关,与长度无关,A错误;降低温度,由于电阻率突然减小为零,则电阻突然减小为零,这种现象叫作超导现象,B正确;灯丝为金属电阻,温度降低阻值减小,C错误;根据电阻定律得R=ρ,长度变为原来的10倍,横截面积变为原来的,则电阻变为原来的100倍,D错误。
10.C 设R1正方形的边长为L,厚度为d,则R2正方形的边长为,厚度也为d。R1、R2的材料相同,所以电阻率相同,故A错误;通过导体的电流方向如题图所示,根据电阻定律R=ρ得R1=ρ,R2=ρ=ρ=R1,所以两个导体的电阻之比R1∶R2=1∶1,由R=知,两导体加相同电压时,I1=I2,故B错误,C正确;若两导体的电流方向垂直于正方形面通过,根据电阻定律R=ρ得R1=ρ,R2=ρ=4ρ=4R1,则两导体电阻之比R1∶R2=1∶4,故D错误。
11.BD 由题图乙可得当U=10 V时,电解液的电阻R== Ω=2 kΩ,故A错误,B正确;由题图甲可知电解液长为l=a=1 m,横截面积为S=bc=0.02 m2,由电阻定律有R=ρ,解得ρ== Ω•m=40 Ω•m,故C错误,D正确。
12.100 m
解析:盐水的电阻R==1 000 Ω,
由R=得h=,S=πr2=3.14×10-2 m2,
解得h=100 m。
13.ABC 由欧姆定律可知,电阻一定时电流与电压成正比,甲、乙两图中图线a、e、d、f是倾斜直线,表示线性元件,b、c是曲线,表示非线性元件,故A正确;a、e图线的斜率表示电阻,图线a的斜率大于图线e的斜率,所以Ra>Re,故B正确;d、f图线的斜率表示电阻的倒数,图线d的斜率大于图线f的斜率,所以Rd<Rf,故C正确;图线b中某点与坐标原点连线的斜率变小,电阻变小,图线c中某点与坐标原点连线的斜率变大,电阻变小,故D错误。
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