第十一章電路及其應(yīng)用課時(shí)11.2導(dǎo)體的電阻1.深化對(duì)電阻的認(rèn)識(shí)，掌握電阻定律及電阻率的意義，能利用電阻定律進(jìn)行有關(guān)的分析和計(jì)算。2.了解電阻率與溫度的關(guān)系及身邊常用的電阻。3.通過實(shí)驗(yàn)操作研究電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料之間的關(guān)系。一、電阻1．定義：導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體中電流的比值。2．定義式：R＝eq\f(U,I)。3．物理意義：反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的物理量。4．導(dǎo)體的U-I圖像的斜率反映導(dǎo)體電阻的大小。二、影響導(dǎo)體電阻的因素1．探究電路2．探究原理a、b、c、d四條不同的導(dǎo)體串聯(lián)，電流相同，因此，電阻之比等于相應(yīng)的電壓之比。3．探究過程(1)b與a只有長(zhǎng)度不同，比較a、b的電阻之比與長(zhǎng)度之比的關(guān)系。(2)c與a只有橫截面積不同，比較a、c的電阻之比與橫截面積之比的關(guān)系。(3)d與a只有材料不同，比較a、d的電阻是否相同。4．探究結(jié)論：導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、橫截面積有定量關(guān)系，與電阻的材料也有關(guān)。三、導(dǎo)體的電阻率1．導(dǎo)體的電阻：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長(zhǎng)度l成正比，與它的橫截面積S成反比，導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2．電阻定律：R＝ρeq\f(l,S)。3．電阻率ρ的相關(guān)因素(1)與導(dǎo)體材料有關(guān)：純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大。(2)與導(dǎo)體的溫度有關(guān)①有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化影響，常用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。②金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可制作電阻溫度計(jì)。③一些金屬當(dāng)溫度降低到特別低時(shí)導(dǎo)體電阻可以降到0，這種現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象。四、導(dǎo)體的伏安特性曲線1．導(dǎo)體的伏安特性曲線：用橫坐標(biāo)表示電壓U，用縱坐標(biāo)表示電流I，這樣畫出的I-U圖像叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。2．線性元件：伏安特性曲線是一條過原點(diǎn)的直線，電流I與電壓U成正比，具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫作線性元件，歐姆定律可適用，例如金屬和電解質(zhì)溶液。3．非線性元件：伏安特性曲線是曲線的電學(xué)元件，電流I與電壓U不成正比，歐姆定律不適用，例如氣態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件?；A(chǔ)過關(guān)練題組一電阻1.關(guān)于電流和電阻，下列說法中正確的是()A.電流方向與導(dǎo)體中電荷的定向移動(dòng)方向相同B.金屬導(dǎo)體溫度升高時(shí)，假設(shè)加在其兩端的電壓不變，由于自由電子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，所以電流增大C.由R=UID.對(duì)于給定的導(dǎo)體，比值UI2.有甲、乙兩導(dǎo)體，甲的電阻是乙的一半，而單位時(shí)間內(nèi)通過乙導(dǎo)體橫截面的電荷量是甲導(dǎo)體的2倍，則以下說法正確的是()A.甲、乙兩導(dǎo)體中的電流相同B.乙導(dǎo)體中的電流是甲的2倍C.甲、乙兩導(dǎo)體兩端的電壓相同D.乙導(dǎo)體兩端的電壓是甲的2倍題組二實(shí)驗(yàn)：研究導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系3.我們已經(jīng)知道導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積和材料有關(guān)。進(jìn)一步研究表明，在溫度不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，跟導(dǎo)體的橫截面積成反比，這個(gè)規(guī)律叫作電阻定律，用公式表示為R=ρlS猜想1：電阻率與材料的長(zhǎng)度有關(guān)；猜想2：電阻率與材料的橫截面積有關(guān)；猜想3：電阻率與材料的種類有關(guān)。于是小紅找來(lái)不同規(guī)格的導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)材料長(zhǎng)度l/m橫截面積S/m2電阻R/Ω電阻率ρ1銅1.01.0×10-70.171.7×10-82銅2.01.0×10-70.341.7×10-83銅1.00.5×10-70.341.7×10-84鐵1.01.0×10-71.01.0×10-75鎳鉻合金1.01.0×10-711.01.0×10-6(1)你認(rèn)為下面哪一個(gè)是電阻率的單位。

A.Ω·m B.Ω/mC.Ω/m2 D.Ω(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2的數(shù)據(jù)，可以初步確定猜想1是(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的。

(3)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)的數(shù)據(jù)，可以初步確定猜想2是錯(cuò)誤的。

(4)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、4、5的數(shù)據(jù)，可得到的初步結(jié)論是。

(5)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，如果要制作一個(gè)滑動(dòng)變阻器，電阻絲的材料應(yīng)選用，這是因?yàn)橄嗤?guī)格的這種材料做成的電阻阻值較(選填“大”或“小”)，可以調(diào)節(jié)的阻值范圍較大。

(6)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)求出一段長(zhǎng)10m、橫截面積為2mm2的鐵導(dǎo)線的電阻是Ω。

(7)我們知道導(dǎo)體的電阻還與溫度有關(guān)，有些導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大，有些導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而減小。你認(rèn)為導(dǎo)體的電阻隨溫度變化是因?yàn)椤?/p>

A.R=ρlS不成立 C.l發(fā)生變化 D.S發(fā)生變化題組三電阻率4.下列關(guān)于電阻率的說法中錯(cuò)誤的是()A.當(dāng)溫度極低時(shí)，超導(dǎo)材料的電阻率會(huì)突然減小到零B.常用的導(dǎo)線是用電阻率較小的鋁、銅材料制作的C.材料的電阻率取決于導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長(zhǎng)度D.材料的電阻率隨溫度的變化而變化5.關(guān)于電阻和電阻率的說法中，正確的是()A.金屬導(dǎo)體的電阻率不僅與導(dǎo)體的材料有關(guān)，而且隨溫度的變化而變化B.導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫作導(dǎo)體的電阻，因此只有導(dǎo)體中有電流通過時(shí)才有電阻C.由R=UID.由公式R=ρlS6.一段長(zhǎng)為l、電阻為R的均勻電阻絲，把它拉成3l長(zhǎng)的均勻細(xì)絲后，再切成等長(zhǎng)的三段，則其中每一段電阻絲的阻值為()A.3R B.R C.R3 D.7.有A、B兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把導(dǎo)線A均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，導(dǎo)線B對(duì)折后絞合起來(lái)，然后分別加上相同的電壓，則它們的電阻之比RA∶RB為()A.1∶1 B.2∶1C.1∶4 D.16∶18.(2019湖北武漢四月調(diào)研)2019年3月19日，復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)宣稱已成功制備出具有較高電導(dǎo)率的砷化鈮納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍。電導(dǎo)率σ就是電阻率ρ的倒數(shù)，即σ=1ρA.材料的電導(dǎo)率越小，其導(dǎo)電性能越強(qiáng)B.材料的電導(dǎo)率與材料的形狀有關(guān)C.電導(dǎo)率的單位是1D.電導(dǎo)率大小與溫度無(wú)關(guān)9.如圖所示，兩段長(zhǎng)度和材料都完全相同的導(dǎo)線ab、bc的橫截面積之比為1∶4，串聯(lián)后加上電壓U，求兩段導(dǎo)線兩端電壓之比。題組四I-U圖線和U-I圖線10.如圖所示是電阻R的I-U圖像，圖中α=45°，由此可得出()A.歐姆定律適用于該元件B.電阻R=0.5ΩC.因I-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R=1tanD.在R兩端加上6V的電壓時(shí)，每秒通過電阻橫截面的電荷量是2C11.兩導(dǎo)體的I-U關(guān)系如圖所示，圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說法正確的是()A.R1∶R2=1∶3B.R1∶R2=3∶1C.將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電流比為I1∶I2=1∶3D.將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比為I1∶I2=1∶112.金屬鉑的電阻對(duì)溫度的高低非常敏感，在下列圖像中，可能表示金屬鉑電阻的U-I圖像的是()13.(多選)燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖像如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，下列說法中正確的是()A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=UD.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=U能力提升練題組一電阻1.()(多選)檢測(cè)煤氣管道是否漏氣通常使用氣敏電阻傳感器。某氣敏電阻的阻值隨空氣中煤氣濃度的增大而減小，某同學(xué)用該氣敏電阻R1設(shè)計(jì)了圖示電路，R為變阻器，a、b間接報(bào)警裝置。當(dāng)a、b間電壓高于某臨界值時(shí)，裝置將發(fā)出警報(bào)。則()A.煤氣濃度越高，a、b間電壓越大B.煤氣濃度越高，流過R1的電流越小C.煤氣濃度越低，電源的功率越大D.調(diào)整變阻器R的阻值會(huì)影響報(bào)警裝置的靈敏度2.()(多選)燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，加在燈泡兩端的電壓較小時(shí)，通過燈泡的電流也較小，燈絲的溫度較低；加在燈泡兩端的電壓較大時(shí)，通過燈泡的電流也較大，燈絲的溫度較高。已知一只燈泡兩端的電壓為1V時(shí)，通過燈泡的電流為0.5A；燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，通過燈泡的電流為1A。則燈泡兩端的電壓為2V時(shí)，通過燈泡的電流可能是()A.0.5A B.0.7AC.0.8A D.1A題組二電阻率3.()兩根材料相同的均勻?qū)Ь€x和y，x長(zhǎng)為l，y長(zhǎng)為2l，將它們串聯(lián)在電路中時(shí)，沿長(zhǎng)度方向電勢(shì)的變化如圖所示，則x、y導(dǎo)線的橫截面積之比為()A.2∶3 B.1∶3 C.1∶2 D.3∶14.()如圖所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均為正方形的導(dǎo)體，已知它們的厚度為d，R1邊長(zhǎng)為2L，R2邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，若R1的阻值為8Ω，則R2的阻值為()A.4Ω B.8ΩC.16Ω D.64Ω5.()如圖所示為厚薄均勻的長(zhǎng)方體金屬導(dǎo)體，已知ab長(zhǎng)為10cm，bc長(zhǎng)為5cm，當(dāng)將C與D接入電壓恒為U的電路中時(shí)，電流為2A，若將A與B接入電壓恒為U的電路中，則電流為()A.0.5A B.1A C.2A D.4A6.()工業(yè)上采用的一種稱為“電導(dǎo)儀”的儀器，其中一個(gè)關(guān)鍵部件如圖所示，A、B是兩片面積為1cm2的正方形鉑片，間距為d=1cm，把它們浸在待測(cè)液體中，若通過兩根引線加上一定的電壓U=6V時(shí)，測(cè)出電流I=1μA，則這種液體的電阻率為多少？題組三I-U圖線和U-I圖線7.()(多選)如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)均勻的電阻絲的U-I圖線。下列說法正確的是()A.a代表的電阻絲較粗B.b代表的電阻絲較粗C.a代表的電阻絲阻值小于b代表的電阻絲阻值D.圖線表示兩個(gè)電阻絲的電阻隨電壓的增大而增大

答案全解全析2導(dǎo)體的電阻基礎(chǔ)過關(guān)練1.D電流方向與導(dǎo)體中正電荷定向移動(dòng)方向相同，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)金屬導(dǎo)體溫度升高時(shí)，由于其電阻率增大，則導(dǎo)體的電阻R增大，若加在導(dǎo)體兩端的電壓不變，由歐姆定律I=UR，知通過導(dǎo)體的電流減小，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由R=UI不可得出導(dǎo)體電阻與它兩端所加電壓成正比，與通過它的電流成反比，因?yàn)閷?dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，跟導(dǎo)體兩端的電壓及通過導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)，由電阻的決定式R=ρ2.B由電流的定義式I=qt可知乙導(dǎo)體中的電流是甲的2倍。由I=UR得U=IR，因R乙=2R3.答案(1)A(2)錯(cuò)誤(3)1、3(4)電阻率與材料的種類有關(guān)(5)鎳鉻合金大(6)0.5(7)B解析(1)已知R的單位是Ω、l的單位是m、S的單位是m2，由電阻定律公式R=ρlS(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2的數(shù)據(jù)，其他條件相同、長(zhǎng)度不同時(shí)，電阻率相同，故猜想1是錯(cuò)誤的。(3)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、3的數(shù)據(jù)，其他條件相同、橫截面積不同時(shí)，電阻率相同，可以確定猜想2是錯(cuò)誤的，故答案為：1、3。(4)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、4、5的數(shù)據(jù)，長(zhǎng)度、橫截面積相同，而材料不同時(shí)，電阻率不同，可得到的初步結(jié)論是電阻率與材料的種類有關(guān)。(5)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，如果要制作一個(gè)滑動(dòng)變阻器，電阻絲的材料應(yīng)選用鎳鉻合金，這是因?yàn)檫@種材料的電阻率大，相同規(guī)格的這種材料做成的電阻阻值較大。(6)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求得此鐵導(dǎo)線的電阻R=ρlS=1.0×10-7Ω·m×10m(7)導(dǎo)體材料、長(zhǎng)度和橫截面積都確定的情況下，溫度變化，電阻值發(fā)生變化，原因是此時(shí)的電阻率發(fā)生變化。4.C溫度極低時(shí)，超導(dǎo)材料的電阻會(huì)降為零，此時(shí)其電阻率為零，A選項(xiàng)說法正確；鋁、銅材料電阻率較小，做成導(dǎo)線電阻較小，適合用來(lái)制作導(dǎo)線，B選項(xiàng)說法正確；材料的電阻率是由材料本身決定的，且與溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、電阻等因素?zé)o關(guān)，C選項(xiàng)說法錯(cuò)誤，D選項(xiàng)說法正確。5.A金屬導(dǎo)體的電阻率不僅與導(dǎo)體的材料有關(guān)，而且隨溫度的變化而變化，A選項(xiàng)正確；導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身決定，與其兩端電壓、通過的電流無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體材料及其所處的溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的電阻R、導(dǎo)體的長(zhǎng)度l和橫截面積S無(wú)關(guān)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。6.A設(shè)原電阻絲的電阻R=ρlS，把它拉成3l長(zhǎng)的均勻細(xì)絲后，由于其體積不變，則其橫截面積變?yōu)镾3，再切成等長(zhǎng)的三段，則其中每一段電阻絲的長(zhǎng)度仍為l，每段電阻絲的電阻R'=ρ7.D設(shè)A、B導(dǎo)線原來(lái)長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S，將導(dǎo)線A均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，其橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的12，則RA=ρ2LS2=4ρLS；將導(dǎo)線B對(duì)折后絞合起來(lái)，其長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的12，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則RB=ρL8.C材料的電導(dǎo)率越小，電阻率越大，則其導(dǎo)電性能越弱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；材料的電導(dǎo)率與材料的形狀無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)R=ρlS，則σ=1ρ=lRS，則電導(dǎo)率的單位是m9.答案4∶1解析根據(jù)電阻定律R=ρlS可知兩段導(dǎo)線電阻之比Rab∶Rbc=ρlSab∶所以兩段導(dǎo)線兩端電壓之比UabUbc=I10.A根據(jù)題圖可知，通過電阻的電流與其兩端電壓成正比，歐姆定律適用，A正確；根據(jù)電阻的定義式R=UI可知，I-U圖線為直線時(shí)，圖線斜率的倒數(shù)等于電阻R，則得R=1011.A根據(jù)I-U圖像知，圖線的斜率大小等于電阻阻值的倒數(shù)，所以R1∶R2=1∶3，故A正確，B錯(cuò)誤；串聯(lián)電路中的電流處處相等，所以將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，電流比I1∶I2=1∶1，故C錯(cuò)誤；并聯(lián)電路中各支路電壓相等，電流比等于各支路電阻阻值的反比，所以將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，電流比I1∶I2=3∶1，故D錯(cuò)誤。12.CU-I圖線上各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示電阻，金屬鉑的電阻率隨溫度升高而增大，且電流越大時(shí)溫度越高，則金屬鉑的電阻隨電流的增大而增大，所以其U-I圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率逐漸增大，故選C。13.AD由歐姆定律知，圖線上任意一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻等于該點(diǎn)與