11.2 导体的电阻（原卷版）

第2节导体的电阻【自主预习】一、电阻1.定义:导体两端的①与②的比值叫作电阻。2.定义式:③。3.物理意义:反映导体对电流的阻碍作用。4.单位:(1)国际单位是欧姆,符号为Ω。(2)常用单位:千欧,符号kΩ;兆欧,符号MΩ。(3)单位换算:1kΩ=④Ω;1MΩ=⑤Ω。二、影响导体电阻的因素如图为研究影响导体电阻的因素的电路图,本实验采用了⑥。可能与导体电阻有关的因素:(1)导体的⑦。(2)导体的⑧。(3)导体的⑨。三、导体的电阻率1.导体的电阻:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成⑩,与它的横截面积S成⑪;导体电阻还与构成它的材料有关。2.公式:⑫。3.电阻率:(1)物理意义:反映了材料导电性能的好坏,电阻率越⑬,表示这种材料的导电性能越好。(2)决定因素:导体的材料和⑭。(3)金属的电阻率:随温度的升高而⑮。(4)超导现象:某些材料当温度特别低时,电阻可以降到⑯的现象。【方法突破】电阻决定式R=ρ的应用1.R=ρ中ρ、l、S的含义(1)ρ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,ρ越大,说明导电性能越差;ρ越小,说明导电性能越好。(2)l表示沿电流方向导体的长度。(3)S表示垂直于电流方向导体的横截面积。2.电阻定义式R=和决定式R=ρ的区别与联系:R=R=ρ区别是电阻的定义式,电阻本身与电压、电流无关是电阻的决定式,电阻的大小由导体的电阻率、横截面积、长度共同决定提供了一种测R的方法:只要测出U、I就可求出R提供了一种测导体的电阻率ρ的方法:只要测出R、l、S就可求出ρ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、等离子体联系R=ρ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电阻率、长度和横截面积提醒:电阻R与电压U、电流I无关。【例1】有一根粗细均匀的金属导线，其电阻率为，电阻为R，现将其对折使其长度变为原来的一半，则对折后该金属导线的（）A．电阻率为 B．电阻率为 C．电阻为4R D．电阻为【针对训练1】如图所示，和是由同种材料制成的，厚度相同，表面为正方形而边长不同的导体，其中的尺寸比的尺寸大。在两导体上加上电压后，形成如图所示的电流，方向如图所示，则下列说法中正确的是（）A．的电阻比的电阻大B．的电阻比的电阻小C．若流过两个电阻的电流大小相等则所加的电压也一定相等D．若流过两个电阻的电流大小相等则所加的电压一定不等导体的伏安特性曲线由I-U图像可以获得的信息：1.坐标轴的意义:I-U图像中,横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I。2.图线斜率的意义:线性I-U图像中,斜率表示电阻的倒数,在图中R2<R1。【例2】两粗细相同的同种金属电阻丝、的电流和电压的关系图线如图所示，可知（）A．两电阻的大小之比为B．两电阻的大小之比为C．两电阻丝长度之比为D．两电阻丝长度之比为【针对训练2】如图所示，A、B、C为三个通电导体的I-U关系图像，由图可知（）A．三个导体的电阻关系为B．三个导体的电阻关系为C．若在导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是25AD．若在导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是40A【对点检测】1．关于导体的电阻，下列说法正确的是（）A．由关系式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B．所有材料的电阻率都是随温度的升高而增大C．对于同种材料，导体越长，横截面积越小，导体的电阻越大D．对于同种材料，导体越长，横截面积越大，导体的电阻越大2．关于材料的电阻率，下列说法正确的是（）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．银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小D．金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的2倍3．电导率就是电阻率的倒数，即下列说法中正确的是（）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D．电导率大小与温度无关4．将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去，再拉长至L，则导线电阻变为（）A．R B．R C．R D．nR5．如图甲，一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c；且，通入沿PQ方向的电流时，导电材料两端的电压U与其通过的电流I的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．导电材料两端所加电压为10V时，其电阻为20ΩB．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐增大C．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的导电性能变差D．该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN方向通电时电阻小6．有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（）A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：bB．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：bD．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为：7．如图所示是某导体的图像，图中，下列说法正确的是（）A．此导体的电阻B．此导体的电阻C．图像的斜率表示电阻的倒数，所以D．在R两端加电压时，每秒通过导体的电荷量是8．一金属导体棒的伏安特性曲线如图所示，其中纵坐标表示流过导体棒的电流I，横坐标为加在导体棒两端的电压U，则由图像分析正确的是（）A．当导体棒两端的电压为5V时，其阻值为5ΩB．当导体棒两端的电压为11V时，其阻值约为1.4ΩC．加在导体棒两端的电压越大，其阻值越小D．加在导体棒两端的电压越大，其阻值越大第2节导体的电阻【自主预习】一、电阻1.定义:导体两端的①与②的比值叫作电阻。2.定义式:③。3.物理意义:反映导体对电流的阻碍作用。4.单位:(1)国际单位是欧姆,符号为Ω。(2)常用单位:千欧,符号kΩ;兆欧,符号MΩ。(3)单位换算:1kΩ=④Ω;1MΩ=⑤Ω。二、影响导体电阻的因素如图为研究影响导体电阻的因素的电路图,本实验采用了⑥。可能与导体电阻有关的因素:(1)导体的⑦。(2)导体的⑧。(3)导体的⑨。三、导体的电阻率1.导体的电阻:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成⑩,与它的横截面积S成⑪;导体电阻还与构成它的材料有关。2.公式:⑫。3.电阻率:(1)物理意义:反映了材料导电性能的好坏,电阻率越⑬,表示这种材料的导电性能越好。(2)决定因素:导体的材料和⑭。(3)金属的电阻率:随温度的升高而⑮。(4)超导现象:某些材料当温度特别低时,电阻可以降到⑯的现象。答案：①电压；②通过导体电流；③R=；④103；⑤106；⑥控制变量法；⑦横截面积；⑧长度；⑨材料；⑩正比；⑪反比；⑫R=ρ；⑬小；⑭温度；⑮增大；⑯0【方法突破】电阻决定式R=ρ的应用1.R=ρ中ρ、l、S的含义(1)ρ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,ρ越大,说明导电性能越差;ρ越小,说明导电性能越好。(2)l表示沿电流方向导体的长度。(3)S表示垂直于电流方向导体的横截面积。2.电阻定义式R=和决定式R=ρ的区别与联系:R=R=ρ区别是电阻的定义式,电阻本身与电压、电流无关是电阻的决定式,电阻的大小由导体的电阻率、横截面积、长度共同决定提供了一种测R的方法:只要测出U、I就可求出R提供了一种测导体的电阻率ρ的方法:只要测出R、l、S就可求出ρ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、等离子体联系R=ρ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电阻率、长度和横截面积提醒:电阻R与电压U、电流I无关。【例1】有一根粗细均匀的金属导线，其电阻率为，电阻为R，现将其对折使其长度变为原来的一半，则对折后该金属导线的（）A．电阻率为 B．电阻率为 C．电阻为4R D．电阻为【答案】D【详解】AB．金属导线的电阻率由材料和温度决定，对折使其长度变为原来的一半并不能改变其电阻率，故AB错误；CD．由电阻定律可知对折使其长度变为原来的一半后，电阻为故C错误，D正确。故选D。【针对训练1】如图所示，和是由同种材料制成的，厚度相同，表面为正方形而边长不同的导体，其中的尺寸比的尺寸大。在两导体上加上电压后，形成如图所示的电流，方向如图所示，则下列说法中正确的是（）A．的电阻比的电阻大B．的电阻比的电阻小C．若流过两个电阻的电流大小相等则所加的电压也一定相等D．若流过两个电阻的电流大小相等则所加的电压一定不等【答案】C【详解】AB．设表面正方形的边长为，表面正方形的边长为，材料对应的电阻率为，厚度为，根据电阻定律可得，可得，AB错误；CD．根据欧姆定律若流过两个电阻的电流大小相等，由于两个电阻阻值相等，则所加的电压也一定相等，C正确，D错误。故选C。导体的伏安特性曲线由I-U图像可以获得的信息：1.坐标轴的意义:I-U图像中,横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I。2.图线斜率的意义:线性I-U图像中,斜率表示电阻的倒数,在图中R2<R1。【例2】两粗细相同的同种金属电阻丝、的电流和电压的关系图线如图所示，可知（）A．两电阻的大小之比为B．两电阻的大小之比为C．两电阻丝长度之比为D．两电阻丝长度之比为【答案】B【详解】AB．由图可知，当电压为1V时，的电流为3A，而的电流为1A；由欧姆定律可知故A错误，B正确；CD．由电阻定律，可知电阻与导线长度成正比，与横截面积成反比；因粗细相同，则两同种金属电阻丝长度之比故CD错误。故选B。【针对训练2】如图所示，A、B、C为三个通电导体的I-U关系图像，由图可知（）A．三个导体的电阻关系为B．三个导体的电阻关系为C．若在导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是25AD．若在导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是40A【答案】A【详解】AB．在I-U关系图像中，斜率表示电阻的倒数，因此三个电阻的大小关系为故A正确，B错误；CD．由图可知B的阻值大小为因此导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是故CD错误。故选A。【对点检测】1．关于导体的电阻，下列说法正确的是（）A．由关系式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B．所有材料的电阻率都是随温度的升高而增大C．对于同种材料，导体越长，横截面积越小，导体的电阻越大D．对于同种材料，导体越长，横截面积越大，导体的电阻越大【答案】C【详解】A．R=是导体电阻的定义式，导体的电阻取决于导体的材料，接入电路的长度、横截面积以及温度，与其接入电路时的电压和电流无关，A错误；B．纯金属的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，B错误；CD．由电阻定律可知，在温度一定时，对于同种材料，导体越长，横截面积越小，导体的电阻越大，C正确，D错误。故选C。2．关于材料的电阻率，下列说法正确的是（）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．银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小D．金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的2倍【答案】BC【详解】AC．合金的电阻率比纯金属的电阻率大，电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映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；B．金属材料的电阻率随温度升高而增大，故B正确；D．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，故D错误；故选BC。3．电导率就是电阻率的倒数，即下列说法中正确的是（）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D．电导率大小与温度无关【答案】C【详解】A．材料的电导率越小，电阻率越大，则其导电性能越弱，选项A错误；B．材料的电导率与材料的形状无关，选项B错误；C．根据则则电导率的单位是，选项C正确；D．电阻率大小与温度有关，则电导率大小与温度有关，选项D错误。故选C。4．将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去，再拉长至L，则导线电阻变为（）A．R B．R C．R D．nR【答案】B【详解】根据电阻定律截去之后再拉长至L，长度没有变化，横截面积变为原来的则电阻变为故ACD错误，B正确。选B。5．如图甲，一长方体导电材料的长、宽、高分别为a、b、c；且，通入沿PQ方向的电流时，导电材料两端的电压U与其通过的电流I的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．导电材料两端所加电压为10V时，其电阻为20ΩB．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐增大C．随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的导电性能变差D．该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN方向通电时电阻小【答案】A【详解】A．由图乙可知，导电材料两端所加电压为10V时，通过的电流为0.5A，则此时导电材料的电阻为故A正确；BC．导电材料两端的电压U与其通过的电流I的关系图像的斜率表示该导体材料电阻的大小，结合图乙可知，随着所加电压的逐渐增大，该导电材料的电阻逐渐减小，则该导电材料的导电性能变好，故BC错误；D．根据电阻定律可知，导电材料的横截面越大，长度越小，导电材料的电阻越小，所以该导电材料沿PQ方向通电时比沿MN方向通电时电阻大，故D错误。故选A。6．有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（）A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：bB．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1C．若电流方向竖