導(dǎo)體的電阻講義-高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

高中物理必修第三冊(cè)第十一章電路及其應(yīng)用11.2導(dǎo)體的電阻(知識(shí)點(diǎn)、同步練習(xí))知識(shí)點(diǎn)一、電阻1．電阻的概念(1)導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系：導(dǎo)體中的電流I和加在導(dǎo)體兩端的電壓U成正比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：R＝eq\f(U,I).(2)電阻的概念與定義：上式中的比例系數(shù)R反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，叫做電阻，式R＝eq\f(U,I)即為電阻的定義公式。電阻反映的是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定和電壓U及電流I無(wú)關(guān)。(3)歐姆定律：①文字內(nèi)容：導(dǎo)體中通過(guò)的電流的電流強(qiáng)度I和加在導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，和導(dǎo)體的電阻R成反比。②數(shù)學(xué)表達(dá)式：，對(duì)應(yīng)的電路如下圖：③歐姆定律的適用條件：歐姆定律適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電、適用于純電阻電路、適用于線性元件；歐姆定律不適用氣體(如日光燈)的導(dǎo)電、不適用非線性元件、不適用于電動(dòng)機(jī)電路、蓄電池電路。(4)伏安特性曲線2．電阻的單位：歐姆(Ω)，常用的單位還有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)，且1Ω＝10－3kΩ＝10－6MΩ.二、電阻定律電阻率1．影響導(dǎo)體電阻的因素：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料有關(guān)．2．電阻定律(1)內(nèi)容：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)數(shù)學(xué)表達(dá)式：R＝ρeq\f(l,S)。3．電阻率(1)概念：在式R＝ρeq\f(l,S)中，R是導(dǎo)體的電阻，S是導(dǎo)體的橫截面積，是導(dǎo)體的長(zhǎng)度，ρ是比例系數(shù)，叫做材料的電阻率，是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，由組成導(dǎo)體的材料決定，和溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的電阻、形狀、大小無(wú)關(guān)。即組成導(dǎo)體的材料（化學(xué)成份）確定，其電阻率就是確定的。(2)單位：電阻率的國(guó)際單位是歐姆·米，符號(hào)為Ω·m.(3)電阻率和溫度的關(guān)系超導(dǎo)體金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小，半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的增大而減小，隨溫度的降低而增大。某些材料的電阻在溫度降低到絕對(duì)零附近時(shí)，會(huì)實(shí)然減小為0，此時(shí)導(dǎo)體處于超導(dǎo)狀態(tài)，處于超導(dǎo)狀態(tài)的導(dǎo)體叫做超導(dǎo)體，超導(dǎo)體的電阻我們認(rèn)為等于0。在超導(dǎo)體組成的回路中，一旦有了電流，電流就將無(wú)損耗地持續(xù)下去。(4)導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的電阻率導(dǎo)體的電阻率很小，絕緣體的電阻率很大，半導(dǎo)體的電阻率介于導(dǎo)體和絕緣體之間。三、R＝eq\f(U,I)與R＝ρeq\f(l,S)的比較式R＝eq\f(U,I)是電阻的定義公式，適用于純電阻電路中電阻的計(jì)算；式R＝ρeq\f(l,S)是電阻的決定公式，適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解液、等離子體電阻的計(jì)算。導(dǎo)體的電阻與U和I無(wú)關(guān)，由導(dǎo)體本身的組成材料、長(zhǎng)度和橫截面積決定。基礎(chǔ)針對(duì)練習(xí)【1】(多選)已知兩個(gè)導(dǎo)體的電阻之比R1∶R2＝2∶1，那么(BC)A．若兩導(dǎo)體兩端電壓相等，則I1∶I2＝2∶1B．若兩導(dǎo)體兩端電壓相等，則I1∶I2＝1∶2C．若導(dǎo)體中電流相等，則U1∶U2＝2∶1D．若導(dǎo)體中電流相等，則U1∶U2＝1∶2【2】(多選)下列判斷正確的是(ABD)A．由I＝eq\f(U,R)知，U一定時(shí)，通過(guò)一段導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比B．由I＝eq\f(U,R)可知，通過(guò)一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比C．由R＝eq\f(U,I)可知，I一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻R與U成正比，U一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻R與I成反比D．對(duì)給定的導(dǎo)體，比值eq\f(U,I)是個(gè)定值，反映了導(dǎo)體本身的性質(zhì)【3】已知純電阻用電器A的電阻是純電阻用電器B的電阻的2倍，加在A上的電壓是加在B上的電壓的一半，那么通過(guò)A和B的電流IA和IB的關(guān)系是(D)A．IA＝2IB B．IA＝eq\f(IB,2)C．IA＝IB D．IA＝eq\f(IB,4)【4】(多選)下列對(duì)R＝eq\f(U,I)和R＝ρeq\f(l,S)的理解正確的是(BCD)A．由R＝eq\f(U,I)可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與通過(guò)導(dǎo)體的電流成反比B．由R＝ρeq\f(l,S)可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比C．由R＝eq\f(U,I)可知，對(duì)電阻一定的導(dǎo)體，通過(guò)它的電流與它兩端的電壓成正比D．由R＝ρeq\f(l,S)可知，導(dǎo)體的電阻與它兩端的電壓及通過(guò)它的電流無(wú)關(guān)【5】歐姆不僅發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，還研究了電阻定律．有一個(gè)長(zhǎng)方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長(zhǎng)分別為a、b、c，且a>b>c.電流沿以下方向流過(guò)該金屬電阻，其中電阻的阻值最小的是(A)【6】(多選)下列關(guān)于電阻率的說(shuō)法中正確的是(BD)A．電阻率ρ與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l和橫截面積S有關(guān)B．電阻率反映材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)C．電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定很大D．有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻【7】下列關(guān)于電阻和電阻率的說(shuō)法正確的是(D)A．把一根均勻?qū)Ь€分成等長(zhǎng)的兩段，則每部分的電阻、電阻率均變?yōu)樵瓉?lái)的一半B．由ρ＝eq\f(RS,l)可知，ρ與R、S成正比，與l成反比C．所有材料的電阻率都隨溫度的升高而增大D．對(duì)某一確定的導(dǎo)體，當(dāng)溫度升高時(shí)，若不計(jì)導(dǎo)體的體積和形狀變化，發(fā)現(xiàn)它電阻增大，說(shuō)明該導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大【8】(多選)下列說(shuō)法中正確的是(BD)A．據(jù)R＝eq\f(U,I)可知，若通過(guò)導(dǎo)體的電流不變，加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)，導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．導(dǎo)體的電阻是其本身的屬性，通過(guò)導(dǎo)體的電流及加在導(dǎo)體兩端的電壓改變時(shí)導(dǎo)體的電阻不變C．據(jù)ρ＝eq\f(RS,l)可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l成反比D．導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l、橫截面積S、導(dǎo)體的電阻R皆無(wú)關(guān)【9】有一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻為R，把它對(duì)折使其長(zhǎng)度為eq\f(L,2)，則對(duì)折后的電阻值為(A)A.eq\f(1,4)RB.eq\f(1,2)RC．2RD．4R【10】(多選)溫度能影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，在如圖所示的圖像中分別為某金屬和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的關(guān)系曲線，則(CD)A．圖線1反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化B．圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化C．圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化D．圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化【11】(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圖像，下列說(shuō)法正確的是(AC)A．a(chǎn)代表的電阻絲較粗B．b代表的電阻絲較粗C．a(chǎn)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【12】(多選)將阻值恒為R的電阻接在電壓為U的電源兩端，則描述其電壓U、電阻R及流過(guò)R的電流I間的關(guān)系圖像中正確的是(CD)【13】(多選)如圖所示是某導(dǎo)體的I－U圖線，圖中α＝45°，下列說(shuō)法正確的是(ABD)A．通過(guò)該導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比B．此導(dǎo)體的電阻R不變C．I－U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以電阻R＝eq\f(1,tan45°)Ω＝1ΩD．在該導(dǎo)體的兩端加6V的電壓時(shí)，每秒通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量是3C【14】某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖5中AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說(shuō)法正確的是(B)A．B點(diǎn)的電阻為12ΩB．B點(diǎn)的電阻為40ΩC．AB段，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD．AB段，導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9Ω【15】(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(AD)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2V時(shí)，電阻為0.5ΩD．導(dǎo)體兩端電壓為2V時(shí)，電阻為1Ω【16】(多選)如圖所示，A、B、C為三個(gè)通電導(dǎo)體的I－U關(guān)系圖像．由圖可知(BC)A．三個(gè)導(dǎo)體的電阻關(guān)系為RA＞RB＞RCB．三個(gè)導(dǎo)體的電阻關(guān)系為RA＜RB＜RCC．若在導(dǎo)體B兩端加上10V的電壓，通過(guò)導(dǎo)體B的電流是2.5AD．若在導(dǎo)體B兩端加上10V的電壓，通過(guò)導(dǎo)體B的電流是40A【17】如圖甲為一測(cè)量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q間加上電壓后，其U－I圖線如圖乙所示，當(dāng)U＝10V時(shí)，電解液的電阻率ρ是多少？答案40Ω·m綜合提升練習(xí)【1】?jī)筛N材料制成的導(dǎo)線，質(zhì)量之比為2∶1，長(zhǎng)度之比為3∶1，則它們的電阻之比為(C)A．1∶4B．4∶1C．9∶2D．2∶9【2】如圖所示，a、b、c為同一種材料做成的電阻，b與a的長(zhǎng)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(zhǎng)度是a的兩倍．當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，三個(gè)電壓表的示數(shù)關(guān)系是(A)A．V1的示數(shù)是V2的2倍 B．V1的示數(shù)是V3的2倍C．V2的示數(shù)是V1的2倍 D．V2的示數(shù)是V3的2倍【3】一只白熾燈泡，正常發(fā)光時(shí)的電阻為121Ω，則這只燈泡停止發(fā)光一段時(shí)間后，電阻應(yīng)是(B)A．大于121Ω B．小于121ΩC．等于121Ω D．無(wú)法判斷【4】(多選)如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大，在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，通過(guò)兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是(BD)A．R1中的電流小于R2中的電流B．R1中的電流等于R2中的電流C．R1中自由電荷定向移動(dòng)的速率大于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率D．R1中自由電荷定向移動(dòng)的速率小于R2中自由電荷定向移動(dòng)的速率【5】(多選)兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B，其長(zhǎng)度分別為1m和2m，串聯(lián)在電路中時(shí)，導(dǎo)線上各點(diǎn)電勢(shì)的變化如圖6所示，下列說(shuō)法正確的是(AD)A．A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為3∶2B．A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為1∶2C．A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為2∶3D．A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為1∶3【6】在如圖所示電路中，