2027高中物理必修第三册（新教材）第2节　导体的电阻

第2节导体的电阻学习目标1．通过对影响导体电阻的因素的探究，体会控制变量法和逻辑思维法。2.加深对导体的电阻的理解，并能进行有关计算。3.理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系。4.理解伏安特性曲线的意义，知道线性元件和非线性元件。基础自主梳理第一部分一、电阻1．定义：导体两端的电压与导体中电流的________。2．定义式：R＝________。3．物理意义：反映导体对电流的________作用。4．导体的U-I图线的斜率反映导体________的大小。比值阻碍电阻2．探究原理：a、b、c、d四条不同的导体串联，电流相同，因此，电阻之比等于相应的电压之比。3．探究过程：(1)b与a只有长度不同，比较a、b的电阻之比与它们的长度之比。(2)c与a只有横截面积不同，比较a、c的电阻之比与它们的横截面积之比。(3)d与a只有材料不同，比较a、d的电阻是否相等。4．探究结论：导体的电阻与长度、横截面积有定量关系，与材料也有关。二、影响导体电阻的因素1．探究电路三、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．电阻定律：R＝________。3．电阻率ρ的相关因素(1)与导体材料有关：纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。(2)与导体的温度有关①有些合金的电阻率几乎不受温度变化影响，常用来制作________。②金属的电阻率随温度的升高而增大，可制作电阻温度计。③一些金属在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫作________现象。标准电阻超导四、导体的伏安特性曲线1．导体的伏安特性曲线：用横坐标表示________，用纵坐标表示________，这样画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。2．线性元件：伏安特性曲线是一条____________，电流与电压成正比，欧姆定律适用的元件。如________导体、电解质溶液。3．非线性元件：伏安特性曲线是一条________，电流与电压不成正比，欧姆定律不适用的元件。如半导体元件。电压U电流I过原点的直线金属曲线深化辨析判断下列说法是否正确×√×√核心知识深度探究第二部分知识点一电阻定律的理解和应用物理情境探究情境探究1采用图示电路探究影响导体电阻的因素时，应注意什么问题？[提示]

对导体a、b、c、d要从横截面积、长度、材料三个角度合理利用控制变量法。3．两个公式的比较电阻定律的表达式，也是电阻的决定式电阻的定义式，R与U、I无关提供了测定电阻的一种方法：伏安法适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体纯电阻元件导体的电阻取决于导体本身的材料、长度和横截面积，而不是U和I例1

(2026·山东菏泽市期中)某同学用一根橡胶管灌满电解液，两端用粗铜丝裹住管口，形成一段封闭的导电液柱，该电解液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。原来液柱的长度为2l，液柱的电阻为R1；现握住橡胶管的两端把它拉长，使液柱的长度变为3l，液柱的电阻为R2，则R1与R2的比值为(

)典型例题共研C例2

(2026·广西贵港市期中)如图所示，甲、乙两种圆柱形金属丝材料相同，粗细均匀，长度之比为1∶4，现将其串联接入电路中，闭合开关，测得甲、乙两端的电压之比为9∶4。下列说法正确的是(

)A．甲、乙两金属丝的半径之比为1∶3B．甲、乙两金属丝内的电场强度大小之比为1∶1C．甲、乙两金属丝的电阻之比为4∶9D．甲、乙两金属丝内电子定向移动的速率之比为1∶1A知识点二电阻R和电阻率ρ的比较1．电阻与电阻率的对比项目电阻R电阻率ρ描述对象物理意义决定因素导体材料反映导体对电流阻碍作用的大小，R大，阻碍作用大反映材料导电性能的好坏，ρ大，导电性能差由材料、温度和导体形状决定由材料、温度决定，与导体形状无关项目电阻R电阻率ρ单位联系欧姆(Ω)欧姆·米(Ω·m)2.各种材料的电阻率与温度的关系(1)金属的电阻率随温度升高而增大。(2)有些半导体的电阻率随温度升高而减小，且随温度的改变变化较大，常用于制作热敏电阻。(3)有些合金，如锰铜合金、镍铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用于制作标准电阻。(4)当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然降低到零，成为超导体。例3下列关于电阻和电阻率的说法正确的是(

)A．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻B．有些合金的电阻率随温度变化而变化，可用来制作电阻温度计，而铂的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会减小为零，这种现象叫作超导现象D．电阻率越大的导体，电阻一定越大典型例题共研C[解析]导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，导体的电阻只与温度和导体的几何形状和材料性质有关，与导体中是否有电流通过无关，故A错误；合金的电阻率几乎不受温度变化影响，常用来制作标准电阻，铂的电阻率随温度变化明显，一般用来制作电阻温度计，故B错误；某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会减小为零，这种现象叫作超导现象，故C正确；例4

一只鸟站在一条通有1000A电流的铜质裸导线上时，鸟两爪之间的电压为5×10-3V。已知鸟两爪间的距离是4cm，输电线的横截面积是1.36×10-4m2，鸟的电阻远大于鸟两爪间导线的电阻，则(

)A．鸟两爪间导线的电阻为5×103ΩB．鸟两爪间导线的电阻为5×10-3ΩC．铜质裸导线的电阻率为1.7×10-6Ω·mD．铜质裸导线的电阻率为1.7×10-8Ω·mD知识点三导体的伏安特性曲线物理情境探究情境探究3研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系，可以用公式法，可以用列表法，还可以用图像法。根据下面两个图像分析讨论：(1)图甲是某元件的伏安特性曲线图，图线斜率的物理意义是什么？该元件是线性元件还是非线性元件？(2)如果某元件的伏安特性曲线如图乙所示，该元件的电阻在图像中如何反映？该元件是线性元件还是非线性元件？[提示]

图线的斜率表示导体电阻的倒数，该元件为线性元件。[提示]

图线上一点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，该元件为非线性元件。线性元件的U-I图像与I-U图像图像U-I图像I-U图像举例坐标轴含义图线斜率含义纵坐标表示电压U横坐标表示电流I纵坐标表示电流I横坐标表示电压U斜率表示电阻，图中R1<R2斜率表示电阻的倒数，图中R1>R2例5

(2026·广东广州市期中)A、B导体的U-I图像如图所示，下列判断正确的是(

)A．A导体的电阻随着电流的增大而减小B．B导体的电阻是3ΩC．当电流为0.3A时，A导体的电阻是6ΩD．当电流为0.3A时，A导体的电阻等于图像在该点切线的斜率典型例题共研C[解析]由题图可知A导体的电阻随着电流的增大而增大，故A错误；在U-I图像中，电阻等于纵横坐标值之比，只有当图像为过原点的直线时，才有电阻等于图像在该点切线的斜率，但是导体A的U-I图像是一条曲线，当电流为0.3A时，导体的电阻应该等于该点与坐标原点连线的斜率，故D错误。例6图中的实线分别是电阻a、b的伏安特性曲线，虚线c是b(U＝1V时)的切线，a、c相互平行，下列说法正确的有(

)A．U＝1V时，b的电阻为5ΩB．U＝1V时，a、b的电阻相等C．b的电阻随电压的升高而减小D．U＝3V时，a、b的电阻相等D例7

(多选)某一导体的伏安特性曲线如图中实线AB(曲线)所示，关于导体的电阻，下列说法正确的有(

)A．B点对应的电阻为40ΩB．B点对应的电阻为12ΩC．工作状态从A变化到B时，导体的电阻不断增大D．工作状态从