高二物理26電阻定律

1、高二物理2.6 電阻定律一、知識導(dǎo)學(xué)1. 電阻定律（ 1）內(nèi)容：在溫度不變時，導(dǎo)體的電阻跟它的長度成正比，跟它的橫截面積成反比。（ 2）表達(dá)式： rl。s說明： 該式為導(dǎo)體電阻大小的決定式，表明導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身因素（電阻率 ，長度 l ，橫截面積 s）決定，與其他因素?zé)o關(guān)。 由此可更加明確電阻的定義式ru中 r 與 u 、ii 無關(guān)這一點，使我們對比值定義物理量有了更好更深刻的理解。2. 電阻率（ 1）物理意義：反映了材料導(dǎo)電性能的好壞。電阻率越小，導(dǎo)電性能越好。（ 2）計算：由 rlr s，可見，只要知道導(dǎo)體的電阻r，橫截面積s，得lsrs長度l ，即可求出制作所用材料的電阻率，是實驗測

2、定電阻率的依據(jù)。由lrs可見，電阻率在數(shù)值上等于用該材料制成的長為1m，橫截面積為的導(dǎo)體的l電阻大小。（ 3）單位：國際單位歐姆米，中文符號是歐米，國際符號是 m。（ 4）決定因素：電阻率 由材料自身的特性和溫度決定，純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大， 橡膠的電阻率最大。 各種材料的電阻率都隨溫度而變化。金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，利用它可制作電阻溫度計； 有些合金（如錳銅和康銅）的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，利用它可制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。3. 半導(dǎo)體（ 1）概念：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)。如鍺、硅、砷化鎵等，其電阻率約為。（ 2）半導(dǎo)體的特性半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能可由外界條件控制，如改

3、變溫度、 受到光照、摻入雜質(zhì)等， 都可以使其導(dǎo)電性質(zhì)發(fā)生顯著的變化。這種性能是半導(dǎo)體所特有的。（ 3）半導(dǎo)體的應(yīng)用根據(jù)半導(dǎo)體的特性， 人們制成了熱敏電阻、光敏電阻、晶體管等各種電子元件，并且發(fā)展成為集成電路，半導(dǎo)體的特性在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中將發(fā)揮更重要的作用。4. 超導(dǎo)體（ 1）超導(dǎo)現(xiàn)象：金屬的電阻率隨溫度的降低而減小，有些物質(zhì)當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時，它們的電阻率突然變?yōu)榱悖?2）超導(dǎo)體：能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)。（ 3）轉(zhuǎn)變溫度 t ：材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度。超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度太低是目前應(yīng)用超導(dǎo)體的主要障礙， 但超導(dǎo)現(xiàn)象的研究將不斷地深入，以便使它有廣泛的實際應(yīng)用。5. 兩公式的比

4、較項目rul與 r的區(qū)別isrurl是電阻的定義式，其則 是 電 阻 的 決 定is電阻并不隨電壓、 電流的變化式，其電阻的大小與導(dǎo)體材料而變化，只是可由該式計算出的電阻率成正比， 與其長度成電路中的電阻值正比，與導(dǎo)體橫截面積成反比6. 電阻與電阻率的比較及變化（ 1）電阻和電阻率的區(qū)別導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體材料電阻率、導(dǎo)體長度、橫截面積決定，反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能。電阻率是對組成導(dǎo)體的材料而言的，由材料決定，反映了材料的導(dǎo)電性能。電阻大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用大；電阻小的導(dǎo)體對電流的阻礙作用小。電阻率小的材料導(dǎo)電性能好；電阻率大的材料導(dǎo)電性能差。由rl ，長知，導(dǎo)體的電阻由電阻率s度 l ，橫截面積 s

5、共同決定?？梢?，電阻率小的導(dǎo)體，電阻不一定小，即電阻率小的導(dǎo)體對電流的阻礙作用不一定小。（ 2）某一導(dǎo)體形狀改變后，要討論其電阻變化要抓住兩點。電阻率不變，因為組成導(dǎo)體的材料不變。總體積不變，由 v=s l 可知 l 和 s 成反比例變化，在 、 l、 s 都確認(rèn)后，應(yīng)用電阻定律 rl判斷。s（ 3）由于電阻率 隨溫度而變化，因此導(dǎo)體的電阻隨溫度而變化。這樣導(dǎo)體的伏安特性曲線就不是嚴(yán)格的直線。 對電阻率隨溫度變化較大的導(dǎo)體而言，隨著通過導(dǎo)體的電流的增大，伏安特性曲線會發(fā)生明顯彎曲。如圖中（甲）、（乙）所示。因為在i u 關(guān)系圖象中，導(dǎo)體的電阻等于圖線斜率的倒數(shù)，所以（甲）中表示電阻隨溫度升高而

6、變大，（乙）中表示電阻隨溫度升高而減小。7. 伏安特性曲線及其應(yīng)用方法：將導(dǎo)體中電流i 和電壓 u 分別用坐標(biāo)系的縱軸和橫軸表示，畫出的i u 圖線叫導(dǎo)體的伏安特性曲線。 對于金屬導(dǎo)體， 伏安特性曲線是通過原點的直線， 具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫線性元件，伏安特性曲線不是直線的元件叫非線性元件。導(dǎo)體的伏安特性曲線是一條過原點的直線， 其斜率倒數(shù)等于導(dǎo)體的電阻。 利用物理圖象求斜率時， 切忌運用直線傾角的正切來求， 因為物理圖象坐標(biāo)軸單位長度是可以表示不同大小的物理量，在 i u 圖象上表示同一電阻的伏安特性曲線時，直線傾角可能不同。導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高有所增大，其伏安特性曲線的斜率會有所變

7、化。運用導(dǎo)體的伏安特性曲線，是判斷此類問題的常用方法。因此， 正確理解、 分析導(dǎo)體的伏安特性曲線的物理意義十分重要。一般金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，i u 圖線如圖1 所示， u i 圖線如圖2 所示。8. 歐姆定律的內(nèi)容及適用條件：（ 1）內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比，這就是歐姆定律。u（ 2）表達(dá)式：i。r（ 3）適用條件：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電。注意：歐姆定律公式中的 i 、u 、r 必須對應(yīng)同一導(dǎo)體或同一段純電阻電路（不含電源、電動機、電解槽等電器的電路）。歐姆定律不適用于氣體導(dǎo)電。二、例題分析【例 1】兩根材料相同的導(dǎo)線，質(zhì)量之比為2： 1，長度之比為

8、1：2，加上相同的電壓后，通過的電流之比為（）a. 8 ： 1b. 4： 1c. 1： 1d. 1 ：4答案： a變式：【例 2】有一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體，電阻是 4，把它對折起來作為一條導(dǎo)線用，電阻是多大？如果把它均勻拉長到原來的兩倍，電阻又是多大？解析 由知，當(dāng) 不變時，電阻r 隨 l 、 s 而變化。由于導(dǎo)線的體積不變，因此，當(dāng)對折起來后，；當(dāng)均勻拉長后，。設(shè)導(dǎo)線電阻率為 ，原長為l ，原橫截面積為s，則當(dāng)導(dǎo)線對折后，其長，橫截面積，所以導(dǎo)線電阻當(dāng)導(dǎo)線拉長后，其長，橫截面積，所以，導(dǎo)線電阻【例3】如圖所示電路中，各電阻阻值已標(biāo)出，當(dāng)輸入電壓=110v時，輸出電壓=_v 。（上海高考題）解析

9、對網(wǎng)絡(luò)電路的電阻、電流、電壓或功率的計算，關(guān)鍵是對電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行正確的分析。本題中，電阻9r 與電阻r 串聯(lián)后與電阻并聯(lián)，再與電阻10r 串聯(lián)，接在電壓之間。e、 f 之間電阻e、 f 之間電壓則 c、 d 之間電壓變式 1：【例 4】（ 2004 年全國理綜）圖中電阻的阻值相等，電池的內(nèi)阻不計，開關(guān)s接通后流過的電流是s 接通前的（）a.b.c.d.解析 由串并聯(lián)知識可得，在s 沒有接通時，串聯(lián)，；在 s 接通后，、并聯(lián)，再跟串聯(lián)，由，所以 b 選項正確。變式 2：【例 5】在下圖中滑動變阻器作分壓器使用。負(fù)載電阻另一端接在滑動端p 上，滑動端p 在 ab 間移動時，r 一端接在變阻器的固定端 r 上就得到不同的電壓。a 上，（ 1）當(dāng)滑動端從a 向 b 移動時， r 上的電壓怎樣變化？（ 2）如果電壓u=6v ，變阻器的電阻，負(fù)載電阻r=100 。當(dāng)滑動端p 在a 點、 b 點時， r 上的電壓各是多少？（3）當(dāng) p 在 ab 的中點時， p 上的電壓是否為3v ？通過變阻器各部分的電流是否相等。解：（ 1）當(dāng)滑動端 p 在 a 端時， r 被短路，=0；當(dāng)滑動端p 位于 a 、b 間某處時，r 與并聯(lián)后與串聯(lián)，將分得一部分電壓，而且p 越向右滑，