高中物理人教必修三第2節(jié) 導(dǎo)體的電阻

1、第2節(jié)導(dǎo)體的電阻核心素養(yǎng)物理觀念科學(xué)思維科學(xué)探究1.理解電阻的定義，進(jìn)一步體會比值定義法。2.掌握歐姆定律。3.知道什么是線性元件和非線性元件。4.知道影響導(dǎo)體電阻的因素，掌握電阻定律。5.知道電阻率概念，知道常見金屬導(dǎo)體電阻率的大小排序。6.知道導(dǎo)體的電阻率和溫度有關(guān)。1.通過對比思維找出線性元件和非線性元件的區(qū)別。2.能根據(jù)IU圖像或UI圖像求導(dǎo)體的電阻。3.能用控制變量法探究導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積和材料的關(guān)系。1.經(jīng)歷探究過程，綜合信息得出電流和電壓的關(guān)系，會利用IU圖像處理、分析實驗數(shù)據(jù)。2.掌握探究影響導(dǎo)體電阻因素的方法，會設(shè)計測量電阻的電路。3.經(jīng)過合作探究，綜合信息得出導(dǎo)體電阻

2、與長度、橫截面積的關(guān)系。知識點一導(dǎo)體的電阻觀圖助學(xué)(1)鳥兒落在110 kV的高壓輸電線上，雖然通電的高壓線是裸露導(dǎo)線，但鳥兒仍然安然無恙，這是為什么？(2)電流、電壓、電阻是電學(xué)的三大基礎(chǔ)物理量，它們之間存在著聯(lián)系嗎？1.電阻(1)定義：導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流大小之比，用R表示。(2)定義式：Req f(U,I)。(3)單位：歐姆()，常用的單位還有k、M，且1 103 k106 M。(4)物理意義：反映導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。2.歐姆定律(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比。(2)表達(dá)式：Ieq f(U,R)。(3)適用范圍：適用于金屬導(dǎo)電、電解

3、液導(dǎo)電的純電阻電路(不含電動機(jī)、電解槽等的電路)，而對氣體導(dǎo)電、半導(dǎo)體導(dǎo)電不適用。思考判斷(1)由Req f(U,I)可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比。()(2)導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，跟導(dǎo)體兩端的電壓及流過導(dǎo)體的電流的大小無關(guān)。()(3)對于確定的導(dǎo)體，其兩端的電壓和流過它的電流的比值等于它的電阻值。()知識點二影響導(dǎo)體電阻的因素觀圖助學(xué)上圖所示，是電子產(chǎn)品里用到的各式各樣的電阻，它們的阻值各不相同。試猜想：影響電阻的阻值的因素有哪些呢？我們?nèi)绾翁骄坑绊戨娮璧囊蛩啬兀?.導(dǎo)體電阻與其影響因素的定性關(guān)系移動滑動變阻器的滑片可以改變它的電阻，這說明導(dǎo)體電阻跟它

4、的長度有關(guān)；同是220 V的燈泡，燈絲越粗用起來越亮，說明導(dǎo)體電阻跟它的橫截面積有關(guān)；電線常用銅絲制造而不用鐵絲，說明導(dǎo)體電阻跟它的材料有關(guān)。2.探究思路為探究導(dǎo)體電阻是否與導(dǎo)體橫截面積、長度和材料有關(guān)，我們采用控制變量法進(jìn)行實驗探究。3.探究方案(1)實驗探究；(2)邏輯推理探究。4.電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度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)公式：Req f(l,S)，式中是比例系數(shù)，叫作這種材料的電阻率。思考判斷(1)導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體的長度和橫截面積兩個因素決定。()(2)材料相同的兩段導(dǎo)體，長度大的導(dǎo)體的電阻一定比長度小的

5、導(dǎo)體的電阻大。()(3)一根阻值為R的均勻電阻線，均勻拉長，電阻增大。()知識點三導(dǎo)體的電阻率觀圖助學(xué)如圖所示，這是一種測溫度的儀器，叫作電阻溫度計。那么，你知道它是通過什么物理原理來測溫度的嗎？1.概念：電阻率是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小無關(guān)。2.單位：歐姆米，符號為m。3.影響電阻率的兩個因素：材料和溫度。思考判斷(1)電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體導(dǎo)電性能越差。()(2)把一根長導(dǎo)線截成等長的三段，則每段的電阻率都不變。()(3)溫度變化導(dǎo)致金屬電阻變化的原因是金屬的電阻率隨溫度變化。()用縱坐標(biāo)表示電流I，用橫坐標(biāo)表示電壓

6、U，這樣畫出的導(dǎo)體的IU圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線。伏安特性曲線是一條直線，歐姆定律適用的元件是線性元件；伏安特性曲線是一條曲線，歐姆定律不適用的元件是非線性元件。該元件的電阻隨U的增大而減小，是非線性元件。調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)力的大小，是通過改變滑動變阻器連入電路的電阻絲的長度。相同材料的電阻橫截面積相同時，越長的，電阻越大。風(fēng)力調(diào)到最大時，其接入電路的電阻絲的電阻最小。幾個電阻串聯(lián)時相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長度，幾個電阻并聯(lián)時相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積。導(dǎo)體的電阻率大，導(dǎo)體的電阻不一定大，導(dǎo)體電阻大，電阻率不一定大。核心要點 對導(dǎo)體的電阻、歐姆定律及伏安特性曲線的理解和應(yīng)用觀察探究現(xiàn)有兩個導(dǎo)體A和B，利用

7、如圖所示的電路分別測量A和B的電壓和電流，測得的實驗數(shù)據(jù)見下表。U/V02.04.06.08.0導(dǎo)體AI/A00.200.420.600.78導(dǎo)體BI/A00.130.260.400.54(1)在坐標(biāo)系中，用縱軸表示電壓U、用橫軸表示電流I，分別將A和B的數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標(biāo)系中描點，并作出UI圖線。(2)對導(dǎo)體A(或?qū)wB)來說，電流與它兩端的電壓有什么關(guān)系？U與I的比值怎樣？(3)對導(dǎo)體A、B，在電壓U相同時，誰的電流小？誰對電流的阻礙作用大？答案(1)UI圖線如圖所示(2)對導(dǎo)體A(或?qū)wB)，電流與它兩端的電壓成正比，導(dǎo)體A或?qū)wB的電壓與電流的比值是個定值，但兩者的比值不相等。(3)

8、電壓相同時，B的電流小，說明B對電流的阻礙作用大。探究歸納1.Req f(U,I)是電阻的定義式，比值表示一段導(dǎo)體對電流的阻礙作用。對給定的導(dǎo)體，它的電阻是一定的，與導(dǎo)體兩端是否加電壓，導(dǎo)體中是否有電流無關(guān)。2.Ieq f(U,R)是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，表示通過導(dǎo)體的電流I與電壓U成正比，與電阻R成反比，常用于計算一段電路加上一定電壓時產(chǎn)生的電流，適用條件是金屬或電解質(zhì)溶液導(dǎo)電(純電阻電路)。3.IU圖像與UI圖像的區(qū)別(圖線為直線時)(1)坐標(biāo)軸的意義不同：IU圖像中，橫坐標(biāo)表示電壓U、縱坐標(biāo)表示電流I；UI圖像中，橫坐標(biāo)表示電流I，縱坐標(biāo)表示電壓U。(2)圖線斜率的意義不同：IU圖像中，

9、斜率表示電阻的倒數(shù)，UI圖像中，斜率表示電阻，如圖所示，在圖甲中R2R1，圖乙中R2R1。試題案例例1 若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼膃q f(3,5)時，導(dǎo)體中的電流減小了0.4 A。如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，則導(dǎo)體中的電流是多大？思路點撥(1)導(dǎo)體的電阻不隨導(dǎo)體兩端電壓的變化而變化。(2)理清導(dǎo)體兩端原來的電壓與后來的電壓之間的數(shù)量關(guān)系。解析由歐姆定律得Req f(U0,I0)，電壓變化后有Req f(f(3U0,5),I00.4)，解得I01.0 A。電壓加倍后同理可得Req f(U0,I0)eq f(2U0,I2)，所以I22I02.0 A。答案2.0 A方法總結(jié)(1)歐姆定律Ie

10、q f(U,R)僅適用于金屬導(dǎo)電及電解液導(dǎo)電。(2)對Req f(U,I)，R與U、I無關(guān)，導(dǎo)體電阻R一定時，U和I成正比，Req f(U,I)。例2 (多選)如圖所示，為某一金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線，由圖像可知()A.該導(dǎo)體的電阻隨電壓的升高而增大B.該導(dǎo)體的電阻隨電壓的升高而減小C.導(dǎo)體兩端電壓為2 V時，電阻為0.5 D.導(dǎo)體兩端電壓為2 V時，電阻為1 解析該導(dǎo)體的伏安特性為曲線，但根據(jù)Req f(U,I)知，某點與原點連線的斜率的倒數(shù)表示電阻，故可知U2 V時，Req f(2,2)1 ，且導(dǎo)體電阻隨電壓升高而增大，故A、D正確。答案AD方法總結(jié)IU圖像是曲線時，導(dǎo)體某狀態(tài)的電阻RPeq

11、 f(UP,IP)，即電阻等于圖線上點P(UP，IP)與坐標(biāo)原點連線的斜率的倒數(shù)，而不等于該點切線斜率的倒數(shù)，如圖所示。針對訓(xùn)練1 (多選)已知兩個導(dǎo)體的電阻之比R1R221，那么()A.若兩導(dǎo)體兩端電壓相等，則I1I221B.若兩導(dǎo)體兩端電壓相等，則I1I212C.若導(dǎo)體中電流相等，則U1U221D.若導(dǎo)體中電流相等，則U1U212解析當(dāng)電壓相等時，由Ieq f(U,R)得I1I2R2R112，B正確，A錯誤；當(dāng)電流相等時，由UIR得，U1U2R1R221，C正確，D錯誤。答案BC針對訓(xùn)練2 (多選)如圖所示是某導(dǎo)體的IU圖線，圖中45。下列說法正確的是()A.通過該導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓

12、成正比B.此導(dǎo)體的電阻R不變C.IU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以電阻Req f(1,tan 45) 1 D.在該導(dǎo)體的兩端加6 V的電壓時，每秒通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是3 C解析由題圖可知，電流隨著導(dǎo)體兩端的電壓的增大而增大，電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，選項A正確；由Ieq f(U,R)可知，IU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，則導(dǎo)體的電阻R不變，且R2 ，選項B正確，C錯誤；在該導(dǎo)體的兩端加6 V的電壓時，電路中電流Ieq f(U,R)3 A，每秒通過導(dǎo)體橫截面的電荷量qIt31 C3 C，選項D正確。答案ABD核心要點 探究導(dǎo)體電阻的影響因素及電阻定律觀察探究如圖所示，將不同導(dǎo)線接入A、B兩點

13、間進(jìn)行測量。(1)相同材料、相同橫截面積，電阻與長度的關(guān)系？(2)相同材料、相同長度，電阻與橫截面積的關(guān)系？(3)相同長度、相同橫截面積的不同材料電阻相同嗎？答案(1)電阻與長度成正比。(2)電阻與橫截面積成反比。(3)不同。探究歸納1.電阻定律(1)導(dǎo)體電阻的決定式Req f(l,S)l是導(dǎo)體的長度，S是導(dǎo)體的橫截面積，是比例系數(shù)，與導(dǎo)體材料有關(guān)，叫作電阻率。(2)適用條件：溫度一定，粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液。(3)電阻定律是通過大量實驗得出的規(guī)律。2.Req f(U,I)與Req f(l,S)的區(qū)別與聯(lián)系兩個公式區(qū)別與聯(lián)系Req f(U,I)Req f(l,S)區(qū)別適用于純

14、電阻元件適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解液、等離子體聯(lián)系Req f(l,S)是對Req f(U,I)的進(jìn)一步說明，即導(dǎo)體的電阻與U和I無關(guān)，而是取決于導(dǎo)體本身的材料、長度和橫截面積試題案例例3 如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab2bc。當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為I；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為()A.4I B.2I C.eq f(1,2)I D.eq f(1,4)I解析設(shè)沿AB方向的橫截面積為S1，沿CD方向的橫截面積為S2，則有eq f(S1,S2)eq f(1,2)，AB接入電路時電阻為R1，CD接入電路時電阻為R2，則有eq f(R1,R2)eq

15、f(f(lab,S1),f(lbc,S2)eq f(4,1)，由歐姆定律得電流之比eq f(I1,I2)eq f(R2,R1)eq f(1,4)，解得I24I14I，故A正確。答案A方法總結(jié)公式Req f(l,S)的應(yīng)用策略(1)公式Req f(l,S)中的l是沿電流方向的導(dǎo)體長度，S是垂直于電流方向的橫截面積。(2)一定幾何形狀的導(dǎo)體，電阻的大小與接入電路的具體方式有關(guān)，在應(yīng)用關(guān)系Req f(l,S)求電阻時要注意導(dǎo)體長度和橫截面積的確定。(3)一定形狀的幾何導(dǎo)體當(dāng)長度和橫截面積發(fā)生變化時，導(dǎo)體的電阻率不變，體積不變，由VSl可知l和S成反比，這是解決此類電阻變化問題的關(guān)鍵。針對訓(xùn)練3 歐姆

16、不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律。有一個長方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長分別為a、b、c，且abc。電流沿以下方向流過該金屬電阻，其中電阻的阻值最小的是()解析長方體的體積VSl不變，根據(jù)電阻定律Req f(l,S)，電阻的阻值最小的應(yīng)該是橫截面積最大、長度最短的，由于abc，故A符合題意。答案A核心要點 對電阻率的理解觀察探究觀察表中數(shù)據(jù)材料/(m)材料/(m)銀1.6108鐵1.0107銅1.7108錳銅合金4.4107鋁2.9108鎳銅合金5.0107鎢5.3108鎳鉻合金1.0106(1)回答什么樣的金屬電阻率大？什么樣的金屬電阻率?。?2)在電路中導(dǎo)線一般用什么材料制作？答案(

17、1)合金的電阻率大，純凈金屬的電阻率小。(2)在電路中的導(dǎo)線一般用電阻率小且造價低的鋁或銅制作。探究歸納1.電阻率是反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小無關(guān)。2.電阻率與溫度的關(guān)系及應(yīng)用(1)金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可用于制作電阻溫度計。(2)大部分半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化較大，可用于制作熱敏電阻。(3)有些合金，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。(4)許多導(dǎo)體在溫度特別低時電阻率可以降到零，這個現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象。試題案例例4 關(guān)于金屬的電阻率，下列說法正確的是()A.純金屬的電阻率小，合金的電阻率較

18、大，絕緣體的電阻率最大B.純金屬的電阻率隨溫度的升高而減小，絕緣體的電阻率隨溫度的升高而增大C.合金的電阻率隨溫度的升高而減小D.電阻率的大小只隨溫度的變化而變化，與材料無關(guān)解析由不同種類金屬的電阻特點知A正確；純金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，而合金的電阻率隨溫度的升高增加量很小或不變，B、C錯誤；電阻率除與溫度有關(guān)外，還與材料有關(guān)，D錯誤。答案A方法總結(jié)(1)由于電阻率隨溫度變化而變化，因此導(dǎo)體的電阻隨溫度變化而變化。(2)關(guān)于用電器的電阻問題涉及金屬電阻率時，必須考慮用電器電阻值隨溫度的變化。不考慮溫度變化對用電器電阻值的影響時，可作為定值電阻來處理。用電器實際電壓的變化量相對額定電壓來

19、說較大，需要考慮用電器電阻隨溫度的變化；若較小，則可以認(rèn)為電阻不變。針對訓(xùn)練4 關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說法中，正確的是()A.導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫作導(dǎo)體的電阻，因此，只有導(dǎo)體有電流通過時，才具有電阻B.由Req f(U,I)可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比C.將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一D.某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度降低會突然減小為零解析導(dǎo)體的電阻率由材料本身性質(zhì)決定，并隨溫度變化而變化，導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積有關(guān)，與導(dǎo)體兩端電壓及導(dǎo)體中電流大小無關(guān)，A、B、C錯誤；電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，電阻率常與溫度有關(guān)，存

20、在超導(dǎo)現(xiàn)象，D正確。答案D核心要點 電壓表電流表的讀數(shù)要點歸納1.用電壓表和電流表測量電壓和電流時，根據(jù)其分度值的不同進(jìn)行估讀。2.估讀方法(1)十分估讀：量程為03 V的電壓表和量程為03 A的電流表，讀數(shù)方法相同，此量程下的分度值分別是0.1 V和0.1 A，讀數(shù)時要估讀到分度值的十分之一，也就是讀到0.01 V或0.01 A。如果以伏特或安培為單位，則估讀到小數(shù)點后面兩位。(2)五分估讀：量程為015 V的電壓表，其分度值為0.5 V，讀數(shù)時要估讀到分度值的五分之一，也就是讀到0.1 V。如果以伏特為單位，小數(shù)點后面只有一位。(3)二分估讀：量程為00.6 A的電流表，其分度值為0.02

21、 A，讀數(shù)時要估讀到分度值的二分之一，這時要求“半格估讀”，讀到最小刻度的一半0.01 A，靠近左邊刻度線讀左邊刻度線對應(yīng)的值、靠近右邊刻度線讀右邊刻度線對應(yīng)的值、靠近中間讀半刻度線對應(yīng)的值。最后讀數(shù)如果以安培為單位，小數(shù)點后面有兩位數(shù)。試題案例例5 如圖是學(xué)生實驗用的兩個量程的電流表的刻度盤，當(dāng)用“”和“0.6”兩接線柱時，能測量的最大電流是_A，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表_A，圖中表針的示數(shù)為_A；當(dāng)使用“”和“3”兩個接線柱時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表_A，圖中表針的示數(shù)為_A。解析00.6 A量程的分度值是0.02 A，用二分估讀法估讀到分度值的二分之一，也就是讀到0.01 A，所以圖中

22、示數(shù)為0.48 A；03 A量程分度值是0.1 A，用十分估讀法估讀到分度值的十分之一，也就是讀到0.01 A，所以示數(shù)是2.40 A。答案0.60.020.480.12.401.(對導(dǎo)體電阻的理解)(多選)關(guān)于Req f(U,I)，下列說法正確的是()A.導(dǎo)體兩端的電壓越大，導(dǎo)體的電阻越大B.通過導(dǎo)體的電流越小，導(dǎo)體的電阻越大C.導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身性質(zhì)決定，與導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)D.比值eq f(U,I)反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)解析導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身性質(zhì)決定，與導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)，選項A、B錯誤，C正確；比值eq f(U,I)為導(dǎo)體的電阻，反映了導(dǎo)體阻礙電流

23、的性質(zhì)，選項D正確。答案CD2.(對歐姆定律的理解)根據(jù)歐姆定律，下列判斷正確的是()A.導(dǎo)體兩端的電壓為零，電阻即為零B.導(dǎo)體中的電流越大，電阻就越小C.當(dāng)電壓增大2倍時，電阻增大2倍D.由Ieq f(U,R)可知，通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比解析導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，公式Req f(U,I)只提供了計算電阻的方法，R與eq f(U,I)只是在數(shù)值上相等，當(dāng)我們不給導(dǎo)體兩端加電壓時，導(dǎo)體的電阻仍存在，因此不能說導(dǎo)體的電阻與加在它兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體中的電流成反比，A、B、C錯誤。答案D3.(對伏安特性曲線的理解)(多選)如圖所示，A、B、C為三個通電導(dǎo)體的IU關(guān)系

24、圖像。由圖可知()A.三個導(dǎo)體的電阻關(guān)系為RARBRCB.三個導(dǎo)體的電阻關(guān)系為RARBRCC.若在導(dǎo)體B兩端加上10 V的電壓，通過導(dǎo)體B的電流是2.5 AD.若在導(dǎo)體B兩端加上10 V的電壓，通過導(dǎo)體B的電流是40 A解析由題圖IU圖像知，電阻最大的應(yīng)該是斜率最小的C，其中導(dǎo)體B的電阻為RBeq f(4 V,1.0 A)4 ，所以在導(dǎo)體B兩端加10 V電壓時，通過導(dǎo)體B的電流為2.5 A。答案BC4.(對電阻率的理解)關(guān)于材料的電阻率，下列說法中正確的是()A.把一根長導(dǎo)線截成等長的三段，則每段的電阻率都是原來的三分之一B.材料的電阻率隨溫度的升高而增大C.合金的電阻率大于構(gòu)成該合金的任一純

25、金屬的電阻率D.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大解析電阻率是材料本身的一種電學(xué)特性，與導(dǎo)體的長度、橫截面積無關(guān)，A選項錯誤；金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體材料則相反，B選項錯誤；合金的電阻率比構(gòu)成該合金的任一純金屬的電阻率大，C選項正確；電阻率大表明材料的導(dǎo)電性能差，不能表明對電流的阻礙作用一定大，因為電阻才是反映對電流阻礙作用大小的物理量，而電阻還跟導(dǎo)體的長度、橫截面積等因素有關(guān)，D選項錯誤。答案C5.(導(dǎo)體電阻的計算)某金屬導(dǎo)體兩端所加電壓為8 V時，10 s內(nèi)通過某一橫截面的電荷量為0.16 C，求：(1)導(dǎo)體的電阻；(2)若導(dǎo)體兩端

26、電壓為10 V，求通過導(dǎo)體的電流。解析(1)電壓U18 V，10 s內(nèi)通過的電荷量Q0.16 C，則電流I1eq f(Q,t)eq f(0.16,10) A0.016 A，電阻Req f(U1,I1)eq f(8,0.016) 500 。(2)若導(dǎo)體兩端電壓為U210 V，則電流I2eq f(U2,R)eq f(10,500) A0.02 A。答案(1)500 (2)0.02 A基礎(chǔ)過關(guān)1.(多選)根據(jù)歐姆定律，下列說法中正確的是()A.由關(guān)系式UIR可知，導(dǎo)體兩端的電壓U由通過它的電流I和它的電阻R共同決定B.由關(guān)系式Req f(U,I)可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流

27、成反比C.由關(guān)系式Ieq f(U,R)可知，導(dǎo)體中電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比D.由關(guān)系式Req f(U,I)可知，對一個確定的導(dǎo)體來說，所加的電壓跟通過導(dǎo)體的電流的比值是一定值解析UIR和Ieq f(U,R)的意義不同，可以說I由U和R共同決定，但不能說U由I和R共同決定，因為電流產(chǎn)生的條件是導(dǎo)體兩端存在電勢差，A錯誤，C正確；可以利用Req f(U,I)計算導(dǎo)體的電阻，但R與U和I無關(guān)，B錯誤，D正確。答案CD2.金屬鉑的電阻值對溫度的高低非?！懊舾小?，下列IU圖像中能表示金屬鉑電阻情況的是()解析在IU圖像中，圖像上的點與坐標(biāo)原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，由于金屬鉑的電

28、阻率隨溫度的升高而變大，因此能反映金屬鉑電阻情況的圖像為C。答案C3.如圖所示為一小燈泡的伏安特性曲線，橫軸和縱軸分別表示電壓U和電流I。圖線上點A的坐標(biāo)為(U1，I1)，過點A的切線與縱軸交點的縱坐標(biāo)為I2，小燈泡兩端的電壓為U1時，電阻等于()A.eq f(I1,U1) B.eq f(U1,I1)C.eq f(U1,I2) D.eq f(U1,I1I2)解析由電阻的定義式Req f(U,I)可知，B正確，其他選項錯誤。要特別注意伏安特性曲線為曲線時，Req f(U,I)。答案B4.一只白熾燈泡，正常發(fā)光時的電阻為121 ，當(dāng)這只燈泡停止發(fā)光一段時間后的電阻應(yīng)是()A.大于121 B.小于1

29、21 C.等于121 D.無法判斷解析由于金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，故白熾燈泡正常發(fā)光時的電阻大，停止發(fā)光一段時間后，燈絲溫度降低，電阻減小，故選B。答案B5.目前集成電路的集成度很高，要求里面的各種電子元件都微型化，集成度越高，電子元件越微型化、越小。圖中R1和R2是兩個材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R2的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于R1的尺寸。通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則關(guān)于這兩個導(dǎo)體的電阻R1、R2的關(guān)系是()A.R1R2 B.R1R2C.R1R2 D.無法確定解析設(shè)正方形導(dǎo)體表面的邊長為a，厚度為d，材料的電阻率為，根據(jù)電阻定律得Req f(l,S)eq f(a,ad)eq f(

30、,d)，可見正方形電阻的阻值只和材料的電阻率及厚度有關(guān)，與導(dǎo)體的其他尺寸無關(guān)，選項C正確。答案C6.某金屬導(dǎo)線的電阻率為，電阻為R，現(xiàn)將它均勻拉長到直徑為原來的一半，那么該導(dǎo)線的電阻率和電阻分別變?yōu)?)A.4和4R B.和4RC.16和16R D.和16R解析導(dǎo)體的電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，溫度一定時同種材料的電阻率是不變的。導(dǎo)線拉長后，直徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼膃q f(1,4)，因總體積不變，長度變?yōu)樵瓉淼?倍，由電阻定律計算可知電阻變?yōu)樵瓉淼?6倍。答案D7.如圖所示的圖像所對應(yīng)的兩個導(dǎo)體為R1、R2，則(1)電阻R1R2為多少？(2)若兩個導(dǎo)體中的電流相等(不為零)時，電

31、壓之比U1U2為多少？(3)若兩個導(dǎo)體中的電壓相等(不為零)時，電流之比I1I2為多少？解析(1)由電阻定義式Req f(U,I)知R1eq f(10103,5103) 2 ，R2eq f(10103,15103) eq f(2,3) 。所以R1R22(eq f(2,3)31。(2)由歐姆定律得U1I1R1，U2I2R2，由于I1I2，則U1U2R1R231。(3)由歐姆定律得I1eq f(U1,R1)，I2eq f(U2,R2)，由于U1U2，則I1I2R2R113。答案(1)31(2)31(3)138.兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻地拉長到原來的兩倍，把另一根導(dǎo)線對折后絞合起來，則它們的電阻之比為多少？解析金屬裸導(dǎo)線原來的電阻為Req f(l,S)，拉長后l2l，又因為體積VlS不變，所以Seq f(S,2)，所以Req f(l,S)4eq f(l,S)4R，對折后leq f(l,2)，S2S，所以Req f(l,S)eq f(f(l,2),2S)eq f(R,4)，所以RR161。答案161能力提升9.如圖所示，a、b、c為同一種材料做成的電阻，b與a的長度相等但橫截面積是a的兩倍；c與a的橫截面積相等但長度是a的兩倍。當(dāng)開關(guān)閉合后，三個理想電壓表的示數(shù)關(guān)系是()A.V1的示