新教材人教版高中物理必修第三册 11.2　导体的电阻（导学案 解析版）

1、精品文档 精心整理精品文档 可编辑的精品文档11-2导体的电阻一、学习目标1.通过对决定导体电阻的因素的探究，体会控制变量法和逻辑思维法.2.理解电阻的定义，进一步体会比值定义法.3.加深对导体电阻的理解，能进行有关计算，会分析电流、电压与电阻之间的关系.4.掌握电阻率的概念及物理意义，知道影响电阻率大小的因素.5.能根据UI图像求导体的电阻，理解伏安特性曲线的意义，知道线性元件和非线性元件二、学习过程【问题探究】现有两个导体A和B，利用如图所示的电路分别测量A和B的电压和电流，测得的实验数据见下表U/V02.04.06.08.0导体AI/A00.200.420.600.78导体BI/A00.

2、130.260.400.54(1)在坐标系中，用纵轴表示电压U、用横轴表示电流I，分别将A和B的数据在如图所示的坐标系中描点，并作出UI图线(2)对导体A(或导体B)来说，电流与它两端的电压有什么关系？U与I的比值怎样？(3)对导体A、B，在电压U相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？【答案】(1)UI图线如图所示(2)对导体A(或导体B)，电流与它两端的电压成正比，导体A或导体B的电压与电流的比值是个定值，但两者的比值不相等(3)电压相同时，B的电流小，说明B对电流的阻碍作用大【知识点1】电阻1定义：导体两端电压与通过导体的电流之比公式：Req f(U,I).2物理意义：反映了导体对电流

3、的阻碍作用3在导体的UI图像中，斜率反映了导体电阻的大小例题1、对于欧姆定律，理解正确的是（）A从可知，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B从可知，导体两端的电压随电阻的增大而增高C从可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比D从可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零【答案】C【详解】A导体的电阻由导体本身的特性决定，与电流、电压无关，A错误；B从可知，只有电流I一定时，电压才与电阻成正比，导体两端的电压才随电阻的增大而增高，B错误；C根据欧姆定律得知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，C正确；D是电阻的定义式，R与导体两端的电

4、压和电流无关，导体两端的电压为零时，导体的电阻不为零，D错误。例题2、电路中有一段导体，给它加上3V的电压时，通过它的电流为2mA，可知这段导体的电阻为_；如果给它两端加2V的电压，则通过它的电流为_mA；如果在它两端不加电压，它的电阻为_。【答案】1500 1.33 1500 【详解】1这段导体的电阻为2 如果给它两端加2V的电压，则通过它的电流为3导体的电阻由自身性质决定，与它两端电压和通过它的电流无关，所以它两端不加电压，它的电阻仍为例题3、如图所示，根据某实验作出关于金属导体A、B的伏安特性曲线。则从图像中可以看出（）ABCD【答案】B【详解】伏安特性曲线I-U图是直线的，斜率的倒数表

5、示电阻，由图可知金属导体A的伏安特性曲线斜率小，所以金属导体A的电阻大，所以【问题探究】1根据图猜想导体电阻大小与哪些因素有关？2探究多个变量之间关系的方法是什么？3实验探究：如图4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eq f(U,2)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？对比导体a和b说明什么？对比导体a和c说明什么？对比导体a和d说明什么

6、？【答案】1导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关2控制变量法3(1)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【知识点2】影响导体电阻的因素 导体的电阻率1为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关，我们采用控制变量法进行实验探究2电阻定律：(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：Req f(l,S)，式中是比例系数，叫作这种材料的电阻率3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(2)影响电阻率的两个因素是材料和温度(3)纯金属电阻率较小，合金的

7、电阻率较大由于用电器的电阻通常远大于导线电阻，一般情况下，可认为导线电阻为0.4超导现象：一些金属在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象例题4、关于电阻和电阻率的说法中，正确的是（）A金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关，而且随温度的变化而变化B导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻C由可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比D由公式可知，导体的电阻率与导体的电阻R、导体的长度L和横截面积S有关【答案】A【详解】A D金属导体的电阻率不仅与导体的材料有关，而且随温度的变化而变化，与导体的电阻R、导体的长度L和横截面积S无关，D错误

8、，A正确；B导体的电阻的电阻有无与导体中电流的存在有无无关，B错误；C由 可知，导体的电阻由导体的材料，长度与横截面积决定，与电压电流无关，C错误；例题5、 如图长方体形导体，已知，电流沿方向流过时导体电阻为，沿方向流过时导体电阻为，则为（）ABCD【答案】A【详解】由电阻定律可得 代入数据得故A正确，BCD错误。【知识点3】伏安特性曲线1伏安特性曲线：用横坐标表示电压U，纵坐标表示电流I，这样画出的IU图像叫作导体的伏安特性曲线。2线性元件和非线性元件(1)线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的直线，欧姆定律适用的元件。如金属导体、电解质溶液。(2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，电流与电

9、压不成正比，欧姆定律不适用的元件。如气态导体(日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件。例题6、如图所示，图线1和图线2分别表示导体电阻R1和导体电阻R2的伏安特性曲线。则R1与R2的大小之比是（）A3：1B1：3C1：2D2：1【答案】B【详解】由欧姆定律得 B正确，ACD错误。跟踪训练：（多选）两个电阻R1、R2的伏安特曲线如图所示，由图可知（）AR1为线性元件，R2为非线性元件BR1的电阻R1tan 45 1CR2的电阻随电压的增大而减小D当U1V时，R2的电阻等于R1的电阻【答案】AD【详解】A由题图可知R1的伏安特性曲线为过原点的直线，故R1为线性元件，R2的伏安特性曲线为曲线，故R

10、2是非线性元件，故A正确；BR1的电阻为故B错误；CIU图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，由题图可知R2的电阻随电压的增大而增大，故C错误；D由题图可知，当U1 V时，R2的电阻等于R1的电阻，都为2 ，故D正确； 11-2导体的电阻 作业班级： 学号： 姓名： 一、选择题1下列说法正确的是（）A由R= 可知，电阻与电压成正比，与电流成反比B由R= 可知，电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比C由I= 可知，电流与电量成正比，与时间成反比D各种材料的电阻率都与温度有关，一般金属的电阻率随温度的升高而减小【答案】B【详解】A导体的电阻是由导体本身决定的，与电压和电流无关，选项A错误

11、；B由R= 可知，电阻与导体的长度成正比、与横截面积成反比，选项B正确；C由I=是电流的定义式，与通过横截面的电量无关，与通过时间无关，故C错误；D各种材料的电阻率都与温度有关，一般金属的电阻率随温度的升高而增大，选项D错误。故选B。2学校买回一捆铜导线，物理老师要求同学们在不打开包装只露出两端线头的情况下，测量其长度是否与标识吻合。同学们需要查阅及测量下列哪组物理量才能完成任务（）A铜的电阻率、导线的电阻RB铜的电阻率、导线横截面的直径dC铜的电阻率、导线的电阻R、导线横截面的直径dD导线的电阻R、导线横截面的直径d【答案】C【详解】根据电阻定律可知，需要测量铜的电阻率、导线的电阻R、导线横

12、截面的直径d。故选C。3白炽灯是生活中常用的照明工具，在白炽灯的制造和使用过程中包含了许多物理知识。下列说法错误的是（）A白炽灯的玻璃泡和泡内的玻璃芯柱都是绝缘体B白炽灯的灯丝往往制成螺旋状，其目的是散热C白炽灯的灯丝用金属钨制成，是因为金属钨的熔点高D用久了的灯泡内壁会变黑，是由于钨丝升华后又在灯泡壁上凝华造成的【答案】B【详解】A炽灯的玻璃泡和泡内的玻璃芯柱都是绝缘体，A正确；B白炽灯的灯丝往往制成螺旋状，其目的是减少灯丝散热，提高灯丝温度，B错误；C白炽灯的灯丝用金属钨制成，是因为金属钨的熔点高，不易溶化，C正确；D用久了的灯泡内壁会变黑，是由于钨丝升华后又在灯泡壁上凝华造成的，D正确。

13、故错误的选B。4两根材料和长度均相同的合金丝a、b的伏安特性曲线分别如图中A、B所示，则a、b电阻Ra、Rb以及横截面积Sa、Sb的关系正确的是（）ARaRb，SaSbBRaRb，SaSbCRaRb，SaSbDRaRb，SaSb【答案】B【详解】I-U图象中直线图象的斜率表示电阻的倒数，则可知，A的阻值要大于B的阻值；再由可知，材料和长度均相同的两导体，截面积越小则电阻越大，故说明A的截面积要小于B的截面积。故选B。5如图所示为一块长方体铜块，分别使电流沿如图I1、I2两个方向通过该铜块，电阻之比为（）A1BCD【答案】B【详解】若通以电流I1，则铜块的长度为a、横截面积为bc，由电阻定律知其

14、电阻为若通以电流I2时，则铜块的长度为c、横截面积为ab，由电阻定律知其电阻为故故选B。6两根不同材料制成的均匀电阻丝，长度之比l1l252，直径之比d1d221，给它们加相同的电压，通过它们的电流之比为I1I232，则它们的电阻率的比值为（）ABC D【答案】D【详解】根据可知，两电阻丝的电阻之比为，两电阻丝的横截面积之比为，根据电阻定律得，所以故选D。7一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v。若将导线均匀拉长，使它的横截面积变为原来的，再给它两端加上电压U，则（）A通过导线的电流仍为IB通过导线的电流为C导线中自由电子定向移动的速率为

15、D导线中自由电子定向移动的速率为【答案】D【详解】AB将导线均匀拉长，使其横截面积变为原来的，导线长度要变为原来的2倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律可知，导线电阻变为原来的4倍；电压U不变，由欧姆定律可知，电流变为原来的 ，选项AB错误；CD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，选项D正确，C错误。故选D。8某导体的图像如图所示，下列说法正确的是（）A该导体是线性元件B曲线的切线的斜率表示导体的电阻C随着导体两端的电压增大，导体的电阻增大D该导体的电阻率不随导体两端的

16、电压变化而变化【答案】C【详解】ABC根据可知图像的点与原点连线的斜率表示导体的电阻，不是某点切线的斜率表示电阻，随着电压的增大，图像的点与原点连线的斜率增大，则知随着电压的增大导体的电阻不断增大，该导体伏安特性曲线是弯曲的曲线，不是线性元件，AB错误C正确；D导体的电阻率跟导体材料、温度有关，当导体两端的电压变化时导体的温度就会变化，则导体的电阻率就可能变化，D错误。故选C。9（多选）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2RC对折后，电阻变为RD均匀拉长，使截面积为原来的，电阻变为4R【答案】CD【详解】A根据电阻定律可知，电

17、阻与长度成正比，则截去，剩下部分的长度为原来的则电阻变为，所以A错误；B均匀拉长为原来的2倍，利用材料体积不变，由体积公式，则长度变2l，面积将减，根据电阻定律可知电阻变为4R，所以B错误；C对折后，长度减为 ，面积增大为，根据电阻定律可知电阻变为R，所以C正确；D均匀拉长，使截面积为原来的，则长度为原来的2倍，所以电阻变为4R，则D正确；故选CD。10（多选）如图所示，D是一只理想二极管，电流只能从a流向b，而不能从b流向a，平行板电容器的A、B两极板间有一电荷，在P点处于静止状态。以Q表示电容器储存的电荷量，U表示两极板间的电压，Ep表示电荷在P点的电势能。若保持极板B不动，将极板A稍向上

18、平移，则下列说法中正确的是（）AU不变BEp不变CQ变小D电荷仍保持静止【答案】BD【详解】AC保持极板B不动，将极板A稍向上平移，则根据可知，电容减小，电容器要放电，但是二极管具有单向导电，所以电容器无法放电，即电量不变，根据 可知，电压增大。AC错误；BD根据 可得所以场强不变，电荷仍静止。因为P点与B极板距离不变，则其电势差不变，所以P点的电势不变，电荷的电势能也不变。BD正确。故选BD。二、非选择题11工业上常用电导仪测量液体的电阻率。某电导仪有两个正对面积均为1cm2的正方形铂片，其间距d=1cm。若将两铂片全部浸入待测液体中，在两铂片间加U=6V的电压，测出其间的电流I=1A，则这种液体的电阻率为多少？【答案】【详解】由