11.2 导体的电阻 讲义-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
2026-10-26
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第2讲 导体的电阻
人教版高二物理上册必修第三册 第十一章 电路及其应用 11.2 导体的电阻 · 教师版
班级________ 姓名________ 学号________ 得分________
知识点 6 讲 例题 5 道 巩固练习 12 题 建议用时 80 分钟
本讲整理欧姆定律与电阻的定义、电阻定律、电阻率、伏安特性曲线、小灯泡的伏安特性和敏感元件共六个知识点,先配五道例题讲解,再配十二道巩固练习,文末附速查表。
第一部分 知识点精讲
知识点 1 欧姆定律与电阻的定义
原理 导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这个规律叫欧姆定律,写成公式就是 I=。式中的 R 是导体本身的性质,公式只提供了一种测量和计算电阻的办法,并不是说电阻由电压和电流决定。
结论 I=,变形得 R=。同一段导体,U 加倍时 I 也加倍,U 与 I 的比值保持不变,这个比值就叫电阻,这种定义方法叫比值定义法。单位是欧姆(Ω),常用单位还有 kΩ、MΩ,1 kΩ=10³ Ω,1 MΩ=10⁶ Ω。
条件 欧姆定律适用于金属导体和导电的液体;气体导电、半导体器件(如二极管)不遵守欧姆定律。公式中的 U、I、R 必须对应同一段导体、同一时刻。
易错 R= 只是计算式,不是决定式。导体两端不加电压时电阻并不为零,一段导线不接电源,电阻照样存在,大小由导体本身决定。
知识点 2 电阻定律
原理 实验表明:同种材料的导体,长度越长电阻越大,横截面积越粗电阻越小,还与材料种类有关。把这个规律写成公式,就是电阻定律。
结论 R=。L 是沿电流方向的长度,S 是垂直于电流方向的横截面积。一段导线均匀拉长为原来的 n 倍时体积不变,横截面积变为原来的 ,电阻变为原来的 n² 倍;对折后绞合,长度减半、横截面积加倍,电阻变为原来的四分之一。
条件 公式适用于粗细均匀的导体;ρ 由材料和温度共同决定,计算时认为不变。
易错 拉长、对折这类问题要抓住体积不变这条线索:先确定 L 和 S 各变为原来的多少,再代入电阻定律,不能只看长度一个因素。
知识点 3 电阻率与温度
原理 电阻率 ρ 反映材料导电性能的好坏,由材料种类和温度决定,与导体的长短粗细无关。金属的电阻率随温度升高而增大,所以灯丝正常发光时的电阻比冷态时大得多。
结论 金属电阻率随温度升高而增大;半导体材料的电阻率随温度升高而减小。有些材料温度降到某一数值时电阻率突然降为零,这种现象叫超导现象,这种材料叫超导体。
条件 比较两段导体的电阻必须用 R= 全式,ρ、L、S 三个量都要考虑,单看一个因素得不到结论。
易错 电阻率是材料的属性。一根导线剪短一半,电阻减半,但电阻率不变;换一种材料,电阻率才变。
知识点 4 伏安特性曲线
原理 用横轴表示电压 U、纵轴表示电流 I,画出电流随电压变化的图线,叫伏安特性曲线。图线是过原点的直线,说明电阻不随电压、电流变化,这样的元件叫线性元件;图线是曲线的叫非线性元件。
结论 I-U 图线上某一点对应的电阻,等于该点横、纵坐标之比 ,即该点与原点连线斜率的倒数。直线的斜率处处相同,电阻恒定;曲线越弯,电阻变化越明显。
条件 读图先看坐标轴:横轴是 U 还是 I,斜率的含义完全不同,结论不能照搬。
易错 求曲线上某点的电阻,用该点的 相除;过该点作切线,切线斜率不是该点电阻的倒数。
图 1 线性元件的伏安特性曲线:过原点的直线,电阻恒定
知识点 5 小灯泡的伏安特性曲线
原理 灯丝是金属,电压升高时电流增大,灯丝温度显著升高,电阻率随之增大,所以小灯泡的伏安特性曲线不是直线,电流越大,图线弯曲得越明显。
结论 在小灯泡的 I-U 图线上,随电压增大图线逐渐向 U 轴弯曲(各点与原点连线的斜率变小),说明灯丝电阻随温度升高而变大。题目给出某个工作状态时,用该状态的 U、I 之比求电阻。
条件 小灯泡的伏安特性曲线要靠实验测出来:逐组记录电压和电流,在坐标系里描点后连成平滑曲线,测的组数越多,曲线画得越准。
易错 小灯泡电阻随温度明显变化,冷态电阻远小于正常发光时的电阻,不能用一个固定的电阻值去套所有状态。
图 2 小灯泡的 I-U 图像:电压越大弯曲越明显,电阻随温度升高变大
知识点 6 光敏电阻、热敏电阻与超导
原理 半导体材料的导电性能对外界条件很敏感:光照增强时载流子增多,阻值变小,做成光敏电阻;温度升高阻值明显变小的,是热敏电阻。这些元件把光照、温度等信息转化为电学信号,是传感器的核心部件。
结论 光照增强,光敏电阻阻值变小,串联电路中电流变大,与它串联的指示灯变亮;温度升高,热敏电阻阻值变小。超导体电阻为零,通电流不发热,用于远距离输电没有损耗。
条件 分析这类电路,先判断敏感元件的阻值怎样变化,再用欧姆定律逐步推出电流、电压的变化,顺序不能乱。
易错 金属热电阻是温度升高阻值变大,热敏电阻(负温度系数)是温度升高阻值变小,两种元件不要混。
第二部分 例题精讲
例1.有一段导体,给它加50V电压时,通过它的电流为2.5A,可知这段导体的电阻为______欧;如果给它加40V的电压,那么通过它的电流为_______A,如果在它两端不加电压,它的电阻为______欧。
【答案】 20 2 20
【详解】[1]根据电阻的定义式得
[2]因为电阻与它两端的电压无关,所以导体的电阻仍为
根据欧姆定律
[3]当导体两端的电压为0时,通过导体的电流也为0,电阻仍为
例2.一根均匀导线,将其均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为原来的( )
A.2倍 B.4倍 C. D.
【答案】B
【详解】根据电阻定律有
导线均匀拉长为原来的2倍,由于导线的体积不变,则导线的横截面积变为原来的,可得,电阻变为原来的4倍。
故选B。
例3.关于电阻率,下列说法中正确的是( )
A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,与物体的材料和温度有关
B.纯金属的电阻率大多随温度的升高而减小
C.所谓超导体,是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为无穷大
D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准电阻
【答案】AD
【详解】A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,它由材料种类和温度决定,故A正确;
B.纯金属中温度升高会使晶格振动增强,电子受到的阻碍增大,电阻率大多随温度升高而增大,故B错误;
C.超导体的温度降到临界温度以下时,电阻率会突然降为零,而不是变为无穷大,故C错误;
D.有些合金的电阻率随温度变化很小,适合用来制作标准电阻,故D正确。
故选AD。
例4.如图所示,图像中的两条直线对应两个导体A、B,求:
(1)两个导体的电阻之比。
(2)两个导体电流相等时,两端的电压之比。
(3)两个导体电压相等时,通过导体的电流之比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)两导体的伏安特性曲线均为过原点的直线,由欧姆定律
可知,图线的斜率
即电阻等于图线斜率的倒数,
由图像可知,、
故
(2)两个导体电流相等时,根据
导体两端的电压与电阻成正比,电压之比
(3)两个导体电压相等时,根据
通过导体的电流与电阻成反比,电流之比
例5.如图为一小灯泡的图像,P为图像上坐标为的一点。虚线PQ为图像上切点为P点的切线,切线与纵轴交点为。与P点对应的小灯泡电阻大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】与点对应的小灯泡电阻,就是小灯泡在、这一工作状态下的电阻。
由欧姆定律
故选B。
第三部分 巩固练习
1.下列说法正确的是( )
A.金属导体的电阻与温度无关
B.金属导体两端的电压越小,金属导体的电阻越小
C.通过金属导体的电荷量越多,说明通过金属导体的电流越大
D.金属导体的电阻与它两端的电压以及通过的电流无关
【答案】D
【详解】A.金属导体的电阻率随温度升高而增大,根据电阻决定式,温度变化时导体电阻会发生改变,故A错误;
B.电阻是导体的固有属性,由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,是电阻的定义式而非决定式,电阻大小和导体两端电压无关,故B错误;
C.根据电流定义式,电流大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量,若通电时间足够长,即使通过的电荷量多,电流也可能很小,故C错误;
D.金属导体的电阻是其固有属性,仅由自身材料、长度、横截面积、温度决定,与两端电压、通过的电流均无关,故D正确。
故选D。
2.关于电阻率,下列说法正确的是( )
A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,材料的导电性能越好
B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属导体的电阻率随温度的升高而减小
C.材料的电阻率越大,导体的电阻就越大
D.有些合金的电阻率几乎不受温度影响,通常用它们制成标准电阻
【答案】D
【详解】A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,相同规格的材料电阻越大,导电性能越差,故A错误;
B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属导体的电阻率随温度升高而增大,故B错误;
C.由电阻定律
可知导体电阻由电阻率、导体长度、横截面积共同决定,电阻率大的导体,若长度短、横截面积大,电阻也可能很小,故C错误;
D.部分合金(如锰铜)的电阻率几乎不受温度影响,性能稳定,通常用它们制作标准电阻,故D正确。
故选D。
3.据介绍,某砷化铌纳米带材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数,即σ=。下列说法正确的是( )
A.材料的电导率越小,其导电性能越强
B.材料的电导率与材料的形状有关
C.电导率的单位是Ω-1·m-1
D.电导率大小与温度无关
【答案】C
【详解】A.电导率越小,材料的电阻率越大,其导电性能越差,故A错误;
BD.材料的电导率与材料的形状无关,由材料本身的性质决定,受温度的影响,电导率的大小会改变,故BD错误;
C.由电阻定律得,可知电阻率的单位是Ω·m;电导率σ就是电阻率ρ的倒数,即。可得电导率的单位是Ω-1·m-1,故C正确。
故选C。
4.某同学对四个电阻各进行了一次测量, 把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面直角坐标系中描点,得到了如图所示的A、B、C、D四个点。其中最大电阻所对应的点为( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【答案】D
【详解】由于图像中,某点与原点连线斜率的倒数表示电阻的大小,即图像的斜率越小,其电阻的阻值越大,故可以知道最大电阻所对应的点为D点。
故选D。
5.某一导体的伏安特性曲线(图中段曲线)如图所示,由图像可知( )
A.导体两端电压为时,电阻为
B.导体两端电压为时,电阻为
C.该导体的电阻随电压的升高而减小
D.由到过程中,导体的电阻因温度的影响改变了
【答案】D
【详解】A.导体两端电压为时,对应点电流为,代入欧姆定律得,故A错误;
BD.导体两端电压为时,对应点电流为,代入欧姆定律得
故由到过程中,导体的电阻因温度的影响改变量
故B错误,D正确;
C.根据欧姆定律
作出图线上的数据点与坐标原点连线的斜率如图所示
斜率满足
由图可知,随电压的升高,图线点与坐标原点连线的斜率逐渐减小,故该导体的电阻逐渐增大,故C错误。
故选D。
6.现有一根金属裸导线,如果把该导线均匀拉长到原来的3倍,仍给它加上相同电压,则拉长前、后通过该导线的电流之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】导线被均匀拉长时,总体积不变。长度变为原来的3倍,由体积公式
可知,横截面积会变为原来的。根据电阻定律
解得拉长后新电阻
两端加相同电压,由欧姆定律
可得拉长前后的电流关系为
则拉长前后通过的电流之比为。
故选C。
7.某同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,利用记录的实验数据作出了如图所示的图像。根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体甲的电流与其两端电压成正比
B.导体甲的电阻是0.2 Ω
C.导体乙的电阻是2.5 Ω
D.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
【答案】AC
【详解】A.导体甲的U-I图线是线性图线,说明甲的电流与其两端电压满足正比例函数关系,A正确;
B.根据欧姆定律,导体甲的电阻是,B错误;
C.根据欧姆定律,导体乙的电阻是,C正确;
D.甲的电阻大于乙的电阻,D错误。
故选AC。
8.某学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线,如图甲、乙所示,则( )
A.图甲中,
B.图甲中,两电阻的电压相同时,
C.图乙中,电学元件为非线性元件
D.图乙中,可能是小灯泡的伏安特性曲线
【答案】ABC
【详解】AB.从图甲可以看出,两电阻的电压相同时电流关系为
图中的伏安特性曲线斜率表示电阻的倒数,由图甲可知,故AB正确;
CD.由图乙可知,其电学元件为非线性元件,小灯泡的电阻随灯泡两端的电压增加电阻变大,因此图乙不可能是小灯泡的伏安特性曲线,故C正确,故D错误。
故选ABC。
9.图中的实线分别是电阻、的伏安特性曲线,虚线是()的切线,、相互平行,下列说法正确的是( )
A.时,的电阻为
B.时,、的电阻相等
C.的电阻随电压的升高而减小
D.时,、的电阻相等
【答案】AD
【详解】伏安特性曲线中,某点对应的电阻遵循欧姆定律,即
故阻值大小是该点与坐标原点连线的斜率的倒数,而非切线斜率的倒数。
A.时,对应的电流为,因此的电阻,故A正确;
B.是过原点的直线,为定值电阻,阻值大小满足
故时,、的电阻不相等,故B错误;
C.对,随电压升高,取点与坐标原点连线,可知其斜率的倒数逐渐增大,因此的电阻随电压的升高而增大,故C错误;
D.时,对应的电流为,阻值大小满足,故D正确。
故选AD。
10.有一长方体导体,长a、宽b、高h之比为6:3:2,它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线,如图所示,为之间的电阻,为之间的电阻,则________(选填“>”、“<”或“=”)。将、分别接在电压相同的恒压电源上时,若导体中、方向电荷定向移动的速度分别为、,则________。
【答案】 >
【详解】[1]由电阻定律得,之间的电阻为,之间的电阻为
两电阻做比值有,得
[2]设接入的电压为,则由欧姆定律,结合[1]问结果,方向电流大小为,方向电流大小为
由电流的微观表达式得,方向电荷定向移动的速度,方向电荷定向移动的速度
故
11.两根完全相同的金属丝A和B,如果把其中的A均匀地拉长到原来的4倍,把B对折后绞合在一起,则现在A、B的电阻之比为________。
【答案】64:1
【详解】设原来的金属丝电阻为
把A的长度均匀拉伸到原来的4倍,则截面积减小为原来的,故
把B对折后并接起来,长度变为原来的一半,截面积增加为2倍,故
故
12.根据经典物理学观念,若在导体两端施加恒定电压,自由电子在电场力作用下定向移动,并不断与导体内阳离子碰撞,可认为自由电子在碰撞后的定向速度变为零,然后再加速,再碰撞……,形成电流。如图所示为一段截面积为、长为的圆柱形实心金属导体,单位体积内的自由电子数为,自由电子的电量为、质量为,导体两端电压为。假设自由电子与导体内阳离子连续两次碰撞的平均时间间隔为,且仅在碰撞时考虑粒子间的相互作用。
(1)求在两次碰撞的时间间隔内,自由电子定向移动的平均速率;
(2)若该导体阻值恒定,请推导其电阻率的表达式。(用题中已知物理量符号表示)
【答案】(1)
(2)ρ
【详解】(1)根据,
结合运动学公式,
根据牛顿第二定律
联立解得
(2)由题意t时间内通过导线横截面的电荷量为
则电流为
电阻
由电阻定律
解得电阻率
附 判断速查表
题里的现象
判断
依据
U 加倍,电流也加倍
电阻不变
R= 是比值定义,与 U、I 无关
导线均匀拉长为原来的 n 倍
电阻变为原来的 n² 倍
体积不变,横截面积变为
导线对折后绞合使用
电阻变为原来的
长度减半、横截面积加倍
灯丝正常发光比冷态电阻大
温度升高,电阻率变大
金属电阻率随温度升高增大
I-U 图线是过原点的直线
线性元件,阻值恒定
R 等于斜率的倒数
小灯泡 I-U 图线越来越平
电阻随电压增大而变大
温度升高,灯丝电阻变大
求曲线上某一点的电阻
用该点坐标 相除
切线斜率不是电阻的倒数
光照增强,与光敏电阻串联的灯变亮
光敏电阻阻值变小
半导体光敏特性
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第2讲 导体的电阻
人教版高二物理上册必修第三册 第十一章 电路及其应用 11.2 导体的电阻 · 学生版
班级________ 姓名________ 学号________ 得分________
知识点 6 讲 例题 5 道 巩固练习 12 题 建议用时 80 分钟
本讲整理欧姆定律与电阻的定义、电阻定律、电阻率、伏安特性曲线、小灯泡的伏安特性和敏感元件共六个知识点,先配五道例题讲解,再配十二道巩固练习,文末附速查表。
第一部分 知识点精讲
知识点 1 欧姆定律与电阻的定义
原理 导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这个规律叫欧姆定律,写成公式就是 I=。式中的 R 是导体本身的性质,公式只提供了一种测量和计算电阻的办法,并不是说电阻由电压和电流决定。
结论 I=,变形得 R=。同一段导体,U 加倍时 I 也加倍,U 与 I 的比值保持不变,这个比值就叫电阻,这种定义方法叫比值定义法。单位是欧姆(Ω),常用单位还有 kΩ、MΩ,1 kΩ=10³ Ω,1 MΩ=10⁶ Ω。
条件 欧姆定律适用于金属导体和导电的液体;气体导电、半导体器件(如二极管)不遵守欧姆定律。公式中的 U、I、R 必须对应同一段导体、同一时刻。
易错 R= 只是计算式,不是决定式。导体两端不加电压时电阻并不为零,一段导线不接电源,电阻照样存在,大小由导体本身决定。
知识点 2 电阻定律
原理 实验表明:同种材料的导体,长度越长电阻越大,横截面积越粗电阻越小,还与材料种类有关。把这个规律写成公式,就是电阻定律。
结论 R=。L 是沿电流方向的长度,S 是垂直于电流方向的横截面积。一段导线均匀拉长为原来的 n 倍时体积不变,横截面积变为原来的 ,电阻变为原来的 n² 倍;对折后绞合,长度减半、横截面积加倍,电阻变为原来的四分之一。
条件 公式适用于粗细均匀的导体;ρ 由材料和温度共同决定,计算时认为不变。
易错 拉长、对折这类问题要抓住体积不变这条线索:先确定 L 和 S 各变为原来的多少,再代入电阻定律,不能只看长度一个因素。
知识点 3 电阻率与温度
原理 电阻率 ρ 反映材料导电性能的好坏,由材料种类和温度决定,与导体的长短粗细无关。金属的电阻率随温度升高而增大,所以灯丝正常发光时的电阻比冷态时大得多。
结论 金属电阻率随温度升高而增大;半导体材料的电阻率随温度升高而减小。有些材料温度降到某一数值时电阻率突然降为零,这种现象叫超导现象,这种材料叫超导体。
条件 比较两段导体的电阻必须用 R= 全式,ρ、L、S 三个量都要考虑,单看一个因素得不到结论。
易错 电阻率是材料的属性。一根导线剪短一半,电阻减半,但电阻率不变;换一种材料,电阻率才变。
知识点 4 伏安特性曲线
原理 用横轴表示电压 U、纵轴表示电流 I,画出电流随电压变化的图线,叫伏安特性曲线。图线是过原点的直线,说明电阻不随电压、电流变化,这样的元件叫线性元件;图线是曲线的叫非线性元件。
结论 I-U 图线上某一点对应的电阻,等于该点横、纵坐标之比 ,即该点与原点连线斜率的倒数。直线的斜率处处相同,电阻恒定;曲线越弯,电阻变化越明显。
条件 读图先看坐标轴:横轴是 U 还是 I,斜率的含义完全不同,结论不能照搬。
易错 求曲线上某点的电阻,用该点的 相除;过该点作切线,切线斜率不是该点电阻的倒数。
图 1 线性元件的伏安特性曲线:过原点的直线,电阻恒定
知识点 5 小灯泡的伏安特性曲线
原理 灯丝是金属,电压升高时电流增大,灯丝温度显著升高,电阻率随之增大,所以小灯泡的伏安特性曲线不是直线,电流越大,图线弯曲得越明显。
结论 在小灯泡的 I-U 图线上,随电压增大图线逐渐向 U 轴弯曲(各点与原点连线的斜率变小),说明灯丝电阻随温度升高而变大。题目给出某个工作状态时,用该状态的 U、I 之比求电阻。
条件 小灯泡的伏安特性曲线要靠实验测出来:逐组记录电压和电流,在坐标系里描点后连成平滑曲线,测的组数越多,曲线画得越准。
易错 小灯泡电阻随温度明显变化,冷态电阻远小于正常发光时的电阻,不能用一个固定的电阻值去套所有状态。
图 2 小灯泡的 I-U 图像:电压越大弯曲越明显,电阻随温度升高变大
知识点 6 光敏电阻、热敏电阻与超导
原理 半导体材料的导电性能对外界条件很敏感:光照增强时载流子增多,阻值变小,做成光敏电阻;温度升高阻值明显变小的,是热敏电阻。这些元件把光照、温度等信息转化为电学信号,是传感器的核心部件。
结论 光照增强,光敏电阻阻值变小,串联电路中电流变大,与它串联的指示灯变亮;温度升高,热敏电阻阻值变小。超导体电阻为零,通电流不发热,用于远距离输电没有损耗。
条件 分析这类电路,先判断敏感元件的阻值怎样变化,再用欧姆定律逐步推出电流、电压的变化,顺序不能乱。
易错 金属热电阻是温度升高阻值变大,热敏电阻(负温度系数)是温度升高阻值变小,两种元件不要混。
第二部分 例题精讲
例1.有一段导体,给它加50V电压时,通过它的电流为2.5A,可知这段导体的电阻为______欧;如果给它加40V的电压,那么通过它的电流为_______A,如果在它两端不加电压,它的电阻为______欧。
例2.一根均匀导线,将其均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为原来的( )
A.2倍 B.4倍 C. D.
例3.关于电阻率,下列说法中正确的是( )
A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,与物体的材料和温度有关
B.纯金属的电阻率大多随温度的升高而减小
C.所谓超导体,是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为无穷大
D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准电阻
例4.如图所示,图像中的两条直线对应两个导体A、B,求:
(1)两个导体的电阻之比。
(2)两个导体电流相等时,两端的电压之比。
(3)两个导体电压相等时,通过导体的电流之比。
例5.如图为一小灯泡的图像,P为图像上坐标为的一点。虚线PQ为图像上切点为P点的切线,切线与纵轴交点为。与P点对应的小灯泡电阻大小为( )
A. B. C. D.
第三部分 巩固练习
1.下列说法正确的是( )
A.金属导体的电阻与温度无关
B.金属导体两端的电压越小,金属导体的电阻越小
C.通过金属导体的电荷量越多,说明通过金属导体的电流越大
D.金属导体的电阻与它两端的电压以及通过的电流无关
2.关于电阻率,下列说法正确的是( )
A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,材料的导电性能越好
B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属导体的电阻率随温度的升高而减小
C.材料的电阻率越大,导体的电阻就越大
D.有些合金的电阻率几乎不受温度影响,通常用它们制成标准电阻
3.据介绍,某砷化铌纳米带材料的电导率是石墨烯的1000倍。电导率σ就是电阻率ρ的倒数,即σ=。下列说法正确的是( )
A.材料的电导率越小,其导电性能越强
B.材料的电导率与材料的形状有关
C.电导率的单位是Ω-1·m-1
D.电导率大小与温度无关
4.某同学对四个电阻各进行了一次测量, 把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面直角坐标系中描点,得到了如图所示的A、B、C、D四个点。其中最大电阻所对应的点为( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
5.某一导体的伏安特性曲线(图中段曲线)如图所示,由图像可知( )
A.导体两端电压为时,电阻为
B.导体两端电压为时,电阻为
C.该导体的电阻随电压的升高而减小
D.由到过程中,导体的电阻因温度的影响改变了
6.现有一根金属裸导线,如果把该导线均匀拉长到原来的3倍,仍给它加上相同电压,则拉长前、后通过该导线的电流之比为( )
A. B. C. D.
7.某同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,利用记录的实验数据作出了如图所示的图像。根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体甲的电流与其两端电压成正比
B.导体甲的电阻是0.2 Ω
C.导体乙的电阻是2.5 Ω
D.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
8.某学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线,如图甲、乙所示,则( )
A.图甲中,
B.图甲中,两电阻的电压相同时,
C.图乙中,电学元件为非线性元件
D.图乙中,可能是小灯泡的伏安特性曲线
9.图中的实线分别是电阻、的伏安特性曲线,虚线是()的切线,、相互平行,下列说法正确的是( )
A.时,的电阻为
B.时,、的电阻相等
C.的电阻随电压的升高而减小
D.时,、的电阻相等
10.有一长方体导体,长a、宽b、高h之比为6:3:2,它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线,如图所示,为之间的电阻,为之间的电阻,则________(选填“>”、“<”或“=”)。将、分别接在电压相同的恒压电源上时,若导体中、方向电荷定向移动的速度分别为、,则________。
11.两根完全相同的金属丝A和B,如果把其中的A均匀地拉长到原来的4倍,把B对折后绞合在一起,则现在A、B的电阻之比为________。
12.根据经典物理学观念,若在导体两端施加恒定电压,自由电子在电场力作用下定向移动,并不断与导体内阳离子碰撞,可认为自由电子在碰撞后的定向速度变为零,然后再加速,再碰撞……,形成电流。如图所示为一段截面积为、长为的圆柱形实心金属导体,单位体积内的自由电子数为,自由电子的电量为、质量为,导体两端电压为。假设自由电子与导体内阳离子连续两次碰撞的平均时间间隔为,且仅在碰撞时考虑粒子间的相互作用。
(1)求在两次碰撞的时间间隔内,自由电子定向移动的平均速率;
(2)若该导体阻值恒定,请推导其电阻率的表达式。(用题中已知物理量符号表示)
附 判断速查表
题里的现象
判断
依据
U 加倍,电流也加倍
电阻不变
R= 是比值定义,与 U、I 无关
导线均匀拉长为原来的 n 倍
电阻变为原来的 n² 倍
体积不变,横截面积变为
导线对折后绞合使用
电阻变为原来的
长度减半、横截面积加倍
灯丝正常发光比冷态电阻大
温度升高,电阻率变大
金属电阻率随温度升高增大
I-U 图线是过原点的直线
线性元件,阻值恒定
R 等于斜率的倒数
小灯泡 I-U 图线越来越平
电阻随电压增大而变大
温度升高,灯丝电阻变大
求曲线上某一点的电阻
用该点坐标 相除
切线斜率不是电阻的倒数
光照增强,与光敏电阻串联的灯变亮
光敏电阻阻值变小
半导体光敏特性
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