第2章 3. 电阻定律 电阻率-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集(教科版)
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内容正文:
教科版·必修第三册·第二章电路及其应用
电阻定律电阻率
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
关键内容
电阻定律
同种材料的导体,其电阻R与它的长度I成正比,与它的横截面积S成反比。
公式:R=p/S。适用条件:粗细均匀的导体(或横截面积恒定的导体)。
电阻率p
是导体材料本身的属性,反映材料导电性能的优劣。单位:欧姆·米,符号
2
Ω·m。p越小,导电性能越好;p越大,导电性能越差。
电阻率与温度的关系
金属导体的电阻率随温度升高而增大;半导体的电阻率随温度升高而减小;某
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些合金(如锰铜、康铜)的电阻率几乎不受温度影响,常用于制作标准电阻。
电阻率与导体几何尺寸无
p只由材料种类和温度决定,与导体的【、S无关。
关
电阻R的决定因素
由材料(p)、长度()、横截面积(S)共同决定。R是导体本身的属性,与
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导体两端电压和通过的电流无关。
公式对比
R=U:电阻的定义式(测量式),提供测量电阻的方法。R=pl/S:电阻的决
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定式(定律式),决定电阻大小的因素。
导线拉伸或压缩问题
等体积变化:导体体积V=S不变时,若长度变为原来的n倍,则横截面积变
为原来的1/n,电阻变为原来的n2倍。
实验:探究影响导体电阻
方法:控制变量法。探究R与I的关系:保持材料、S相同,改变。探究R与
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的因素
S的关系:保持材料、I相同,改变S。探究R与材料的关系:保持【、S相
同,更换材料。
对电阻率的理解要点
√电阻率是材料本身的属性,与导体形状无关。√电阻率与温度有关。√不同
9
材料的电阻率一般不同。√电阻率大的材料不一定总电阻大,还要看!和S。
常见材料电阻率大小排序
常温下:银<铜<铝<铁<镍铬合金等。导线常用铜或铝(电阻率小,导电性
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能好)。电热丝常用镍铬合金(电阻率大,发热效果好)。
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题(每题只有一个正确选项)》
1.根据电阻定律R=pl/S,下列说法正确的是
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.导体的电阻由材料、长度和横截面积共同决定
D.导体的电阻只与材料有关
2.关于电阻率P,下列说法正确的是
A.电阻率越大的材料,电阻一定越大
B.电阻率是反映材料导电性能优劣的物理量
C.电阻率与导体的长度成正比
D.电阻率与导体的横截面积成反比
3.电阻率的单位是
A.欧姆()
B.欧姆·米(·m)
C.伏特每安培(VA)
D.安培每伏特(AW)
4.两根由同种材料制成的均匀导线,长度相同,横截面积之比S1:S2=1:2,则它们的电阻之比R1:R2为
A1:2B.2:1C.1:4D.4:1
5.两根由同种材料制成的均匀导线,横截面积相同,长度之比1:2=2:1,则它们的电阻之比R1:R2为
A.1:2B.2:1C.1:4D.4:1
6.金属导体的电阻率随温度升高而
A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小
7.半导体的电阻率随温度升高而
A增大B.减小C.不变D.先减小后增大
8.将一根粗细均匀的导线均匀拉长为原来的2倍,其电阻变为原来的
A.2倍B.4倍C.1/2倍D.1/4倍
9.将一根粗细均匀的导线均匀拉长为原来的3倍,其电阻变为原来的
A3倍B.6倍C.9倍D.12倍
10.下列关于电阻R=U1和R=pl/S的说法正确的是
A.R=U/I说明电阻与电压成正比
B.R=pl/S是电阻的决定式
C.两个公式都说明电阻与电压、电流有关
D.R=U/I是电阻的决定式
11.制作标准电阻应选用的材料是
A.铜B.铝C,锰铜合金D.半导体
12.关于导体的电阻,下列说法正确的是
A.导体越长,电阻一定越大
B.导体横截面积越大,电阻一定越小
C.电阻是导体本身的属性,由材料、长度、横截面积和温度共同决定
D.电阻率大的材料制成的导体,电阻一定大
13.一根导线电阻为R,将其对折后(长度变为原来的一半,横截面积变为原来的2倍),电阻变为
A.R/2 B.R/4 C.2R D.4R
14.一根导线电阻为R,将其均匀拉长至横截面积变为原来的一半(体积不变),电阻变为
A.R/2 B.2R C.4R D.R/4
15.两根不同材料的均匀导线,长度和横截面积都相同,电阻分别为R1和R2,且R1>R2,则」
A.材料1的电阻率大于材料2的电阻率B.材料1的电阻率小于材料2的电阻率C.两种材料的电阻率相同
D.无法判断
二、多选题(每题有多个正确选项)
16.关于电阻定律R=pl/S,下列说法正确的是
A.电阻定律适用于粗细均匀的导体
B.电阻率p与导体的长度I无关
C.电阻率p与导体的横截面积S无关
D.电阻率p与导体的材料无关
17.下列说法正确的是
A.金属导体的电阻率随温度升高而增大
B.半导体的电阻率随温度升高而减小
C.合金的电阻率一定比纯金属大
D.电阻率是材料本身的属性
18.一根粗细均匀的导线,下列操作能使电阻变为原来的4倍的是
A长度不变,横截面积变为原来的1/4
B.横截面积不变,长度变为原来的4倍
C.均匀拉长为原来的2倍
D.均匀拉长为原来的4倍
19.关于电阻和电阻率,下列说法正确的是
A.电阻R是导体本身的属性
B.电阻率p是材料本身的属性
C.电阻R与温度有关
D.电阻率p与温度有关
20.下列关于R=U/1与R=pl/S的比较,正确的是
A.R=UI是电阻的定义式
B.R=pl/S是电阻的决定式
C.R=U/1说明电阻与电压成正比,与电流成反比
D.电阻的大小由p、【、S共同决定,与U、I无关
三、填空题
21.电阻定律的表达式为R=
,其中p表示,单位是
22.电阻率是反映材料
的物理量,电阻率越小,表示材料的导电性能越
23.金属导体的电阻率随温度升高而_;半导体的电阻率随温度升高而
24.一根均匀导线,若将其长度变为原来的2倍,横截面积变为原来的1/2,则电阻变为原来的
倍。
25.两根同种材料制成的导线,长度之比为13,横截面积之比为3:1,则电阻之比为
26.电阻的定义式为R
,电阻的决定式为R=
27.将一根电阻为R的均匀导线对折后,其电阻变为
28.将一根电阻为R的均匀导线均匀拉长为原来的2倍,其电阻变为
四、判断题(正确写“”,错误写“×”)
29.导体的电阻率与导体的长度和横截面积都无关。
30.电阻率越大的材料,其导电性能越好。
31.金属导体的电阻率随温度升高而减小。
32.由R=U小可知,导体两端电压为零时,导体的电阻为零。
33.电阻定律R=pl/S只适用于粗细均匀的导体。
34.两种材料不同的导线,只要长度和横截面积相同,电阻就一定相同。
五、简答题
35.为什么导线通常用铜或铝制作,而电炉丝(电热丝)通常用镍铬合金制作?请从电阻率的角度简要回答。
36.请简要说明“电阻的定义式”和“电阻的决定式”的区别。
37.一根粗细均匀的导线,电阻为R。若将其均匀拉长,使长度变为原来的倍(体积不变),试推导其电阻变为原
来的多少倍。
六、基础实验填空题
38.在“探究导体电阻与其影响因素的关系”实验中:
(1)本实验采用的研究方法是
(2)探究电阻R与长度1的关系时,应保持
和
相同,改变
(3)探究电阻R与横截面积S的关系时,应保持
和
相同,改变
(4)探究电阻R与材料的关系时,应保持
和
相同,改变
七、计算题
39.一根铜导线的长度为100m,横截面积为1.0×10-6m2,铜的电阻率为1.7×10-8·m。求这根铜导线的电
阻。
40.一根均匀电阻丝的电阻为20Ω,将其均匀拉长,使长度变为原来的2倍(体积不变)。求拉长后电阻丝的电阻。
41.两根同种材料制成的均匀导线,第一根导线长2m,横截面积4×10-6m2;第二根导线长4m,横截面积
2×10-6m2。求两根导线的电阻之比。
42.一根金属导线在20℃时的电阻为10Ω,已知该金属材料的电阻率随温度升高而增大。当温度升高到80°℃时,
导线的电阻
(选填“大于”“小于”或“等于”)10Ω,原因是
43.一根均匀导线电阻为R,将其截去一半长度,然后将剩余部分均匀拉长至与原导线等长(体积不变)。求最终导
线的电阻。
模块3
参考答案
一、单选题
1.C解析:电阻由材料、长度和横截面积共同决定,与电压、电流无关。
2.B解析:电阻率是反映材料导电性能优劣的物理量;电阻率大不代表电阻一定大,还要看I和S;电阻率与【、S无
关。
3.B解析:电阻率的单位是欧姆·米(·m)。
4.B解析:R=pl/S,同种材料、长度相同时R∝1/S,故R1:R2=S2:S1=2:1o
5.B解析:同种材料、横截面积相同时R∝l,故R1:R2=1:2=2:1。
6.A解析:金属导体的电阻率随温度升高而增大。
7.B解析:半导体的电阻率随温度升高而减小。
8.B解析:体积不变,长度变为2倍,则S变为原来的1/2,R'=p(2)/(S/2)=4pl/S=4R。
9.C解析:体积不变,长度变为3倍,则S变为原来的1/3,R'=p(3)/(S/3)=9pl/S=9R。
10.B解析:R=U小是电阻的定义式(测量式),R=p/S是电阻的决定式。电阻与电压、电流无关。
11.C解析:锰铜合金的电阻率几乎不受温度影响,适合制作标准电阻。
12.C解析:电阻是导体本身的属性,由材料、长度、横截面积和温度共同决定。
13.B解析:对折后长度变为V2,横截面积变为2S,R'=p(W2)/(2S)=(1/4)pl/S=R/4.
14.C解析:体积不变,S变为原来的1/2,则1变为原来的2倍,R'=p(2)/S/2)=4R。
15.A解析:【、S相同时,R∝p,R1>R2说明材料1的电阻率大于材料2的电阻率。
二、多选题
16.ABC解析:电阻定律适用于粗细均匀的导体;电阻率与【、S无关,与材料有关,故D错误。
17.ABD解析:合金的电阻率不一定比纯金属大,C错误;A、B、D均正确。
18.ABC解析:A选项R'=pl/(S/4)=4R,正确;B选项R'=p(4)/S=4R,正确;C选项均匀拉长为2倍,R'=4R,正确;
D选项均匀拉长为4倍,R'=16R,错误。
19.ABD解析:电阻R是导体本身的属性,与温度有关;电阻率p是材料本身的属性,也与温度有关。A、B、D均正
确。
20.ABD解析:R=UI是定义式,但不能说电阻与电压成正比、与电流成反比,C错误;A、B、D正确。
三、填空题
21.pl/S;电阻率;欧姆·米(·m)
22.导电性能优劣;好
23.增大;减小
24.4解析:R'=p(2U)/(S/2)=4pl/S=4R。
25.1:9解析:R1:R2=(pl/S):(pl2/S2)=(l/S)·(S2/l2)=(1/3)×(1/3)=1/9。
26.U/I;pl/s
27.R/4解析:对折后'=/2,S'=2S,R=p/2)/2S)=(1/4)R。
28.4R解析:体积不变,长度变为2倍,S变为1/2,R'=p(2)/(S/2)=4R。
四、判断题
29.√「解析:电阻率是材料本身的属性,与导体的长度和横截面积无关。
30.×解析:电阻率越大,导电性能越差。
31.×解析:金属导体的电阻率随温度升高而增大。
32.X解析:电阻是导体本身的属性,与电压、电流无关。电压为零时电阻不为零。
33.√解析:电阻定律适用于粗细均匀的导体。
34.×解析:电阻还与材料有关,材料不同,电阻率不同,电阻不一定相同。
五、简答题
35.答:导线需要导电性能好(电阻率小),铜和铝的电阻率小,导电性能好,适合做导线。电热丝需要电阻率大,通电时
产生较多热量,镍铬合金电阻率大,适合做电热丝。
36.答:R=U小是电阻的定义式(测量式),提供了测量电阻的方法,电阻大小与U、I无关。R=pl/S是电阻的决定式
(定律式),说明电阻由材料(ρ)、长度()、横截面积(S)共同决定。
37.答:设原导线长为l,横截面积为S,体积V=S。拉长后长度'=nl,由于体积不变,S'=V=S/(l)=S/n。原电阻
R=pl/S。拉长后电阻R'=pl'/S'=p(n)/(S/n)=n2pl/S=n2R。即电阻变为原来的n2倍。
六、基础实验填空题
38.
(1)控制变量法
(2)材料;横截面积;长度
(3)材料;长度;横截面积
(4)长度;横截面积;材料
七、计算题
39.
已知:1=100m,S=1.0×10-6m2,p=1.7×10-82·m
由电阻定律:R=pl/S
代入数据:R=1.7×10-8×100/1.0×10-6)
R=1.7×10-8×1.0×108
R=1.7答:这根铜导线的电阻为1.7Ω。
40.
设原电阻丝长为【,横截面积为S,体积V=Sl。
拉长后长度'=2L,体积不变,S'=VI=SV2U)=S/2。
原电阻R=pl/S=20Ω。拉长后电阻R'=p'/S'=p(2)/S/2)=4pl/S=4R
R'=4×20=80Ω答:拉长后电阻丝的电阻为80Ω。
41.
由电阻定律R=pl/S:R1=pl1/S1=p×2/(4×10-6)
R2=pl2/S2=p×4/(2×10-6)
R1/R2=(/S)/2/S2)=(l/2)×(S2/S)=(2/4)×(2×10-6)/4×10-6)=(1/2)×(1/2)=1/4
答:两根导线的电阻之比为1:4。
42.
大于;金属导体的电阻率随温度升高而增大,在其他条件不变时,电阻随电阻率增大而增大。
解析:R=pl/S,、S不变,温度升高,p增大,故R增大,即R>10Ω。
43.
设原导线长为l,横截面积为S,体积V=Sl,原电阻R=pl/S。
截去一半后,剩余导线长度h=V2,横截面积仍为S,体积1=S·V2=V2。
将剩余部分均匀拉长至与原导线等长,即最终长度2=l。由于体积不变,最终横截面积S2=V1/=((N/2)/八=(SV2)/1=
S/2。
最终电阻:R'=pl2/S2=pl/(S/2)=2pl/S=2R
答:最终导线的电阻为2R。
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