第二章6导体的电阻

1、.6导体的电阻学习目的1.掌握探究影响导体电阻的因素的方法，知道导体电阻与哪些因素有关.2.掌握电阻定律，并能进展有关计算.3.理解电阻率的概念及决定因素一、影响导体电阻的因素1导体电阻与其影响因素的定性关系挪动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的长度有关；同是220 V的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟它的横截面积有关；电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟它的材料有关2探究思路：为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关，我们保持三个因素中的两个不变，看电阻和另一个的关系，即用控制变量法进展实验探究3探究方案：1实验探究；2逻辑推理探究二、导体的电阻1电

2、阻定律1内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关2公式：R，式中是比例系数，叫做这种材料的电阻率2电阻率1概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关2单位是欧姆·米，符号为·m.3影响电阻率的两个因素是材料和温度即学即用1判断以下说法的正误1由R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×2由R知，材料一样的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大×3把一根长导线截成等长的三段，那么每段的电阻率都是原来的.×4

3、电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体导电性能越差2一根阻值为R的均匀电阻丝，均匀拉长至原来的2倍，电阻变为_答案4R一、电阻定律导学探究探究导体电阻与其影响因素的定量关系1探究方案一实验探究法如图1所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体导体b、c、d在长度、横截面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素与导体a不同图1如下表所示为四个串联导体的各方面因素关系及导体两端的电压关系. 三个因素 及电压不同导体长度横截面积材料电压alS铁Ub2lS铁2Ucl2S铁dlS镍铜合金5U四段导体串联接入电路，每段导体两端的电压与电阻有什么关系？比照导体a和b说明什么？比照导体a和c说明什

4、么？比照导体a和d说明什么？答案 正比导体电阻和长度成正比导体电阻和横截面积成反比导体电阻和材料有关2探究方案二逻辑推理法分析导体的电阻与它的长度的关系一条长度为l，电阻为R的导体，可以看成是由n段长度均为l1、电阻均为R1的导体串联而成l与l1的数量关系为n，由串联电路的性质知R与R1的数量关系是什么？你有什么发现？研究导体的电阻与它的横截面积的关系有n条导体，它们的长度一样，横截面积均为S1，电阻均为R1.把它们紧紧地束在一起，组成一横截面积为S、电阻为R的导体S与S1的数量关系为n，由并联电路的性质知R与R1的数量关系是什么？你有什么发现？答案n，即导体的电阻与长度成正比n，即导体的电阻

5、与横截面积成反比知识深化1电阻定律表达式R中各符号的含义1表示导体材料的电阻率，与材料和温度有关反映了导体的导电性能，越大，说明导电性能越差；越小，说明导电性能越好2l表示沿电流方向导体的长度3S表示垂直于电流方向导体的横截面积2R与R的区别与联络两个公式区别与联络RR区别适用于纯电阻元件适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体联络R是对R的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积例1如图2甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a1 m，b0.2 m，c0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其UI图线如图乙所示，当U

6、10 V时，电解液的电阻率是多少？图2答案40 ·m解析由题图乙可求得U10 V时，电解液的电阻为R 2 000 由题图甲可知电解液长为la1 m，横截面积为Sbc0.02 m2，结合电阻定律R得 ·m40 ·m.针对训练1如图3所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab2bc.当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比RABRCD为图3A14 B12C21 D41答案D解析设沿AB方向横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，那么有，A、B接入电路时电阻为RAB，C、D接入电路时电阻为RCD，那么有·，D选项正确二、电阻和电阻率的比较导学探究1导体的

7、电阻率的大小与什么因素有关？2电阻率大，导体的电阻一定大吗？导体的电阻大，电阻率一定大吗？答案1电阻率与导体的材料、温度有关2导体的电阻率大，导体的电阻不一定大，由R知，导体的电阻还与导体沿电流方向的长度和垂直电流方向的横截面积有关；导体的电阻率与导体的材料、温度有关，与导体的电阻无关，所以电阻大，电阻率不一定大知识深化1电阻率是一个反映导体材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关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增大，可用于制作电阻温度计2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，可用于制作热敏电阻3有些合金，电阻率几乎不

8、受温度变化的影响，常用来制作标准电阻3电阻和电阻率的比较物理量比较项电阻R电阻率物理意义反映导体对电流的阻碍作用大小，R大，阻碍作用大反映材料导电性能的好坏，大，导电性能差决定因素由材料、温度、长度和横截面积决定由材料、温度决定，与导体形状无关单位欧姆欧姆·米·m联络大，R不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R大，不一定大，导电性能不一定差例2多项选择以下说法中正确的选项是A据R可知，假设通过导体的电流不变，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍B导体的电阻是其本身的属性，通过导体的电流及加在导体两端的电压改变时导体的电阻不变C据可知，导体的电阻率

9、与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比D导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关答案BD解析R是电阻的定义式，导体电阻由导体自身性质决定，与U、I无关当导体两端电压U加倍时，导体内的电流I也加倍，但比值R仍不变，故A错误，B正确；由电阻定律R可知，导体电阻决定于、l、S，与、l成正比，与S成反比，但由材料、温度决定，与l、S、R无关，故C错误，D正确针对训练2多项选择关于材料的电阻率，以下说法正确的选项是A电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大B金属的电阻率随温度的升高而增大C银材料的电阻率比锰铜合金的电阻率小D金属丝

10、拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的2倍答案BC解析电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，D错误；金属材料的电阻率随温度升高而增大，B正确；锰铜合金的电阻率比银材料的电阻率大，电阻率大说明材料的导电性能差，不能说明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关，故A错误，C正确.1对电阻率的理解多项选择关于电阻率的说法中正确的选项是A电阻率与导体的长度l和横截面积S有关B电阻率反映材料导电才能的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关C电阻率大的导体，电阻一定很大D有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响

11、，可用来制作标准电阻答案BD解析电阻率反映材料导电才能的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度l和横截面积S无关，故A错误，B正确；由R知，大R不一定大，故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，故D正确2电阻定律的理解与应用两段材料和质量都一样的均匀电阻线，它们的长度之比为l1l223，那么它们的电阻之比R1R2为A23 B49 C94 D32答案B解析材料和质量都一样的均匀电阻线的体积是一样的，又因长度之比l1l223，故横截面积之比S1S232.由电阻定律得电阻之比为·×，故B正确3. 电阻定律的理解和应用如图4所示，a、b、c为同一种材料

12、做成的电阻，b与a的长度相等但横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等但长度是a的两倍当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是图4AV1的示数是V2的2倍BV1的示数是V3的2倍CV2的示数是V1的2倍DV2的示数是V3的2倍答案A解析由题意可知：Lc2La2Lb，Sb2Sa2Sc；设b的电阻RbR，由电阻定律R得：Ra2Rb2R，Rc2Ra4R，RcRaRb421.由题图电路图可知，a、b、c三个电阻串联，通过它们的电流相等，由UIR得：UcUaUb421，V1的示数是V2的2倍，故A正确，C错误；V3的示数是V1的2倍，故B错误；V3的示数是V2的4倍，故D错误4电阻定律的理解与应用如图5

13、所示，P是一个外表镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的厚度为d.管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中，测得它两端电压为U，通过它的电流为I.那么金属膜的电阻为多少？镀膜材料的电阻率为多少？图5答案解析由欧姆定律可得，金属膜的电阻R，沿着L的方向将膜层展开，如下图，那么膜层等效为一电阻，其长为L，横截面积为管的周长与厚度d的乘积由电阻定律R可得：R，那么，解得：.一、选择题考点一对电阻率的理解1以下关于电阻和电阻率的说法正确的选项是A把一根均匀导线分成等长的两段，那么每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B由可知，与R、S成正比，与l成反比C所有材料的电阻率都随温度的升高而

14、增大D对某一确定的导体，当温度升高时，假设不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大答案D解析导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小，选项A、B、C错误；假设导体温度升高时，电阻增大，又不考虑导体的体积和形状变化，那么说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大，选项D正确2多项选择以下说法正确的选项是A把一根金属导线均匀拉长为原来的4倍，电阻相应增大为原来的16倍B导体中的电流越大，导体的电阻越小C所谓超导体，是当其温度降低到某个临界温度时，它的电阻率突然变为无穷大D某些合金的电阻率几

15、乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻答案AD解析拉伸的过程中体积不变，故长度增加为原来的4倍，横截面积变为原来的四分之一，由电阻定律可知电阻增大为原来的16倍，A正确；电阻为导体本身的属性，与电流大小无关，B错误；超导体是当温度降低到某个临界温度时，电阻率突然变为零，C错误；某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用于制作标准电阻，D正确3一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为121 ，当这只灯泡停顿发光一段时间后的电阻应是A大于121 B小于121 C等于121 D无法判断答案B解析由于金属的电阻率随温度的升高而增大，故白炽灯泡正常发光时的电阻大，停顿发光一段时间后，灯丝温度降低，电阻

16、减小，应选B.4多项选择温度能影响金属导体和半导体材料的导电性能，在如图1所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，那么图1A图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化B图线2反映金属导体的电阻随温度的变化C图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化答案CD 解析金属导体随着温度升高，电阻率变大，从而导致电阻增大，对于半导体材料，电阻随着温度升高而减小，因此由题图可知，图线1表示金属导体的电阻随温度的变化，图线2表示半导体材料的电阻随温度的变化，故C、D正确，A、B错误考点二对电阻定律的理解与应用5多项选择如图2所示，R1和R2是同种材料、厚度

17、一样、外表为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大，在两导体上加一样的电压，通过两导体的电流方向如下图，那么以下说法中正确的选项是图2AR1中的电流小于R2中的电流BR1中的电流等于R2中的电流CR1中自由电荷定向挪动的速率大于R2中自由电荷定向挪动的速率DR1中自由电荷定向挪动的速率小于R2中自由电荷定向挪动的速率答案BD6一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口管中盐水柱长为40 cm时测得电阻为R.假设溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体一样现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm盐水体积不变，仍充满橡胶管那么盐水柱电阻变为A.R B.R C.R D.R答案D解析由于总体积不

18、变，设40 cm长时盐水柱的横截面积为S.所以长度变为50 cm后，横截面积变为S，由电阻定律知，R，R，联立两式得RR，选项D正确7多项选择额定电压为U0的电灯，其均匀灯丝常温下的电阻为R，以下说法中正确的选项是A常温下，假设将灯丝均匀拉长为原来的10倍，那么电阻变为100RB常温下，假设将灯丝从中点对折起来，电阻变为RC给灯丝加上从0到U0逐渐增大的电压，其比值不变D将灯丝温度降低到绝对零度时其电阻才会突变为0答案AB解析将灯丝均匀拉长为原来的10倍，灯丝的横截面积变为原来的，由电阻定律R得电阻变为原来的100倍，A对将灯丝从中点对折起来，相当于灯丝长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，

19、故电阻变为原来的，B对加在灯丝上的电压增大时，灯丝的温度升高，电阻率变大，电阻变大，由R知，比值变大，C错由超导知识知，温度下降到某一值时，该温度不是绝对零度，灯丝的电阻就会变为0，D错8.有些材料沿不同方向物理性质不同，我们称之为各向异性如图3所示，长方体材料长、宽、高分别为a、b、c，由于其电阻率各向异性，将其左右两侧接入电源时回路中的电流，与将其上下两侧接入该电源时回路中的电流一样，那么该材料左右方向的电阻率与上下方向的电阻率之比为图3A. B. C. D.答案C解析电流相等，那么说明两种接法中电阻相等，根据电阻定律可得1·2·，故可得·，C正确9. 多项选择两根材料一样的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时，其电势的变化如图4所示，以下说法正确的选项是图4AA和B导线两端的电压之比为32BA和B导线两端的电压之比为12CA和B