第二章 2 电阻定律.docx

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1、2电阻定律学习目标1.知道决定导体电阻的因素，能用控制变量法探究导体电阻与长度、横截面积 和材料的关系2掌握电阻定律并能进行有关计算3知道电阻率概念，知道常见金属导体电阻 率的大小排序.4.知道导体的电阻率和温度有关.自主预习预习新知夯实基础.探究决定导体电阻的因素探究方法：控制变量法,例如探究导体的电阻与长度之间的关系时，需要保持横截面积和材 粒不变，而只改变导体的长度.1 .电阻定律内容：同种材料的导体，其电阻/与它的长度/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)公式：R=pg式中p是比例系数，称为材料的电阻率.2 .电阻率概念：电阻率是反映材料呈曳性能的物理

2、量，是材料本身的属性，与材料的形状、大小 无关.(2)单位是欧姆米,符号为Qm.(3)影响电阻率的两个因素是材料和温度.铜和铝的电阻率较小,常用做电路中的连接导线；电阻率较大的材料常用做电阻器或电热 器中的电阻丝.金属的电阻率随温度的升高而增大.3 .导体、绝缘体和半导体导体绝缘体半导体导电性能好差介于导体和绝缘体之间电阻率(Qm)约 1()-8I。-6约 108 1()1810-5106实例各种金属、电解质溶液等陶瓷、塑料、橡胶等错、硅、碑化线、睇化锢等应用导线等固定导线的绝缘子、 导线的保护层、用电 器的外壳等热敏电阻、光敏电阻、 自动控制设备等D. A和3导线的横截面积之比为1 : 3答

3、案AD11 .在如图6所示电路中，45为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压。为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，那么以下图像中正确的选项是（） L xB答案AE R E解析 由。=/凡=方尸=7%，其中石、L均为定值，故。与x成正比，A项正确. K L L.工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率，其中一个关键部件如图7所 示，A、B是两片面积均为1 cn?的正方形柏片，间距为d=l叩，把它们浸没在待测液体中, 假设通过两根引线加上U=6V的电压时，测出电流那么这种液体的电阻率为多少？A答案 6X104 Q-m解析 R=J= 0一6 Q = 6X1()6q由题意

4、知：/=d=l()2m, S= IO-4 m2由电阻定律R=由电阻定律R=RS 6X106X10-4 p=ioQm=6X 104 Qm.12 .有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电学特性测量，可以反 映地下的有关情况，如图8所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm,假设里面充满 浓度均匀的盐水，其电阻率0=0.314 Qm,现在钻孔的上外表和底部加上电压U= 100 V, 测得通过的电流/= 100 mA.（兀取3.14）求该钻孔的深度.图8答案100 m解析盐水电阻R=g=l 000 Q由电阻定律得R=冬 解得=100 m.思考辨析判断正误-(1)由R=可知，导体

5、的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比,(义)由知，材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大.(X)(3)把一根长导线截成等长的三段，那么每段的电阻率都变成原来的1.() *(4)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体导电性能越差.(J)(5)温度变化导致金属电阻变化的原因是金属的电阻率随温度变化.(J)重点探究 启迪思维探究重点一、电阻定律 J导学探究探究导体电阻与其影响因素的定量关系如图1所示，a、b、c、d是四条不同的金属导体.导体。、c、d在长度、横截面积、材料 三个因素中，分别只有一个因素与导体。不同.1III ab cd图1如下表

6、所示为四个串联导体的各方面因素关系及导体两端的电压关系.个因素及电压不同导长度横截面积材料电压aIS铁Ub21s铁2UcI2S铁U2dIS银铜合金5U四段导体串联接入电路，每段导体两端的电压与电阻有什么关系？(2)比照导体和b说明什么？比照导体Q和。说明什么？(4)比照导体a和d说明什么？答案(1)正比(2)导体电阻和长度成正比(3)导体电阻和横截面积成反比(4)导体电阻和材料有关IJ知识深化.导体电阻的决定式R=4/是导体的长度，S是导体的横截面积，是比例系数，与导体材料有关，叫做电阻率.1 . R=与R=/4的区别与联系 IO两个公式 区别赢秦R-1R=p(区别适用于纯电阻元件适用于粗细均

7、匀的金属导体或 浓度均匀的电解液、等离子体联系R4是对R系的进 步说明，即导体的电阻与U和 /无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积【例1】如图2甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、。为电极，设=lm, Q0.2m, c=0.1 m,当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，其U/图线如图乙所示，当U = 10V时，电解液的电阻率是多少？图2答案40 Qm解析由题图乙可得U=10V时，电解液的电阻为* 1下-3 Q=200Q 1 D / 1U由题图甲可知电解液长为/=1 m,横截面积为S=/?c=0.02 m2,结合电阻定律得RS 2 000 X 0.02p= I = j Qm=40

8、 Qm针对训练1 （2020东营市三校联考）欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律.有一个 长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为、b、c,且电流沿以下方向流过该金 属电阻，其中电阻的阻值最小的是（）电流方向电流方向电流方向电流方向解析 长方体的体积V=S/不变，根据电阻定律R=,电阻的阻值最小的应该是横截面积 最大、长度最短的，由于心c,故A符合题意.【例2】某同学想探究导电溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律，她拿了一段细橡胶管, 里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱，并测得盐水柱的电阻为 R,现握住橡胶管的两端把它均匀拉长到原长的2倍，如果溶液的电阻随长度、横截

9、面积的 变化规律与金属导体相同，此时盐水柱的电阻应该等于()A. 8RB. 4RRC. 2RD.y答案B解析 因溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，所以R=pg拉长后R=区丁，由于LS=L S,联立解得R =47?,故B正确.二、电阻率 J导学探究导体的电阻率的大小与什么因素有关？(2)电阻率大，导体的电阻一定大吗？导体的电阻大，电阻率一定大吗？答案(1)导体的电阻率与导体的材料、温度有关.(2)由R=4知，导体的电阻还与导体沿电流方向的长度和垂直电流方向的横截面积有关，导 体的电阻率大，导体的电阻不一定大；导体的电阻率与导体的材料、温度有关，与导体的电 阻大小无关，所以电阻大

10、，电阻率不一定大.IJ知识深化.电阻率是一个反映导体材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、 大小无关.1 .电阻率与温度的关系及应用(1)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计.大局部半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用 于制作热敏电阻.（3）有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻.（4）许多导体在温度特别低时电阻率可以降到零，这个现象叫做超导现象.【例31 （多项选择）以下说法中正确的选项是（）A.据/?=，可知，假设通过导体的电流不变，加在导体两端的电压变为原来的2倍时，导体 的电阻也变为原来的2倍B.

11、导体的电阻是其本身的属性，通过导体的电流及加在导体两端的电压改变时导体的电阻 不变DCC.据=早可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长 度/成反比D.导体的电阻率与导体的长度/、横截面积S、导体的电阻R皆无关答案BD解析 R=，是电阻的定义式，导体电阻由导体自身性质决定，与U、/无关.当导体两端电 压U加倍时，导体内的电流/也加倍，但比值仍不变，故A错误，B正确；由电阻定律 可知，导体电阻决定于、/、S,与、/成正比，与S成反比，但由导体的材料、温度决定，与/、S、R无关，故C错误，D正确.针对训练2 （多项选择）关于材料的电阻率，以下说法正确的选项是（）A.电阻

12、率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大B.金属的电阻率随温度的升高而增大C.银材料的电阻率比锦铜合金的电阻率小D.金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的两倍答案BC解析 电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，D错误；金属材 料的电阻率随温度升高而增大，B正确；镒铜合金的电阻率比银材料的电阻率大，电阻率大 说明材料的导电性能差，不一定对电流的阻碍作用大，电阻才是反映导体对电流阻碍作用大 小的物理量，A错误，C正确.达标检测 检测评价达标过关.（对电阻率的理解）根据电阻定律，电阻率=华.某种金属导线，在温度不变的情况下，1/其电阻率（）A.跟

13、导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由金属材料本身特性决定答案D解析 导体的电阻率是由导体本身的特性决定的，与导体的长度、横截面积以及导体的电阻 均无关，应选D.1 .（电阻定律）两根同种材料制成的导线，质量之比为2： 1,长度之比为3： 1,那么它们的电 阻之比为（）A. 1 ： 4 B. 4 ： 1 C. 9 ： 2 D. 2 ： 9答案C解析 两根同种材料制成的导线，质量之比为2： 1,那么它们的体积之比为2 ： 1,又长度之ViA比为3 ： 1,那么横截面积之比良=正=法*/=*=予根据电阻定律R=m，得京=彳=三22 1psVo 3 3 9 x-=Tx

14、-=- 所以C正确.3.（电阻定律的理解与应用）如图3所示，a、b、c为同一种材料制成的电阻，b与Q的长度 相等但横截面积是，的两倍；c与。的横截面积相等但长度是，的两倍.当开关闭合后，三 个理想电压表的示数关系是（）-hSh T1 J J -I J J a b c1|01 I图3A. Vi的示数是丫2的2倍C. V2的示数是Vi的2倍B. Vi的示数是丫3的2倍D. V2的示数是丫3的2倍答案A 解析 由题意可知：Lc=2La=2Lh, Sb=2Sa=2Sc；设的电阻&=R,由电阻定律得:R=2Rb=2R, Rc=2R0=4R, Rc ： Ra ： Rh=4 ： 2 ： 1 .由题电路图可知

15、，a、b、c 三个电阻串 联，那么通过它们的电流相等，由U=/R得Uc ： U. ： 5=4 ： 2 ： 1, Vi的示数是V2的2倍， 故A正确，C错误；V3的示数是V的2倍，故B错误；V3的示数是V2的4倍，故D错误.课时对点练 注重双基强化落实I.基础对点练考点一对电阻率的理解.以下关于电阻率的说法正确的选项是（）A.电阻率与导体的长度/和横截面积S有关B.电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关C.电阻率大的导体，电阻一定很大D.把一根均匀导线分成等长的两段，那么每局部的电阻、电阻率均变为原来的一半答案B解析 电阻率反映材料导电能力的强弱，只与导体的材料及温度有关，

16、与导体的长度/和横 截面积S无关，故A、D错误，B正确；由R=4知R由、I、S共同决定，故C错误.1 .（2020滨州市期末）以下说法正确的选项是（）A.电阻值大的为绝缘体，电阻值小的为导体B. 一般金属材料的电阻率随温度升高而减小C.材料的电阻率与导体的电阻、横截面积和长度有关D.当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零答案D3 . 一只白炽灯灯泡，正常发光时的电阻为121 C,当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻 应是（）A.大于121 QB,小于121 QC.等于121 QD.无法判断答案B解析 由于金属的电阻率随温度的升高而增大，故白炽灯灯泡正常发光时的电阻大，停止发 光一段时间后，

17、灯丝温度降低，电阻减小，应选B.4 .（多项选择）温度能影响金属导体和半导体材料的导电性能，在如图1所示的图像中分别为某 金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，那么（）图1A.图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化B.图线2反映金属导体的电阻随温度的变化C.图线1反映金属导体的电阻随温度的变化D.图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化答案CD 解析 金属导体随着温度升高，电阻率变大，那么电阻增大，对于大局部半导体材料，电阻随 着温度升高而减小，由题图可知，图线1表示金属导体的电阻随温度的变化，图线2表示半 导体材料的电阻随温度的变化，故A、B错误，C、D正确.考点二电阻定律的理解与应用5.

18、有一根粗细均匀的金属导线，其电阻率为，长度为L电阻为上把它对折使其长度为 方那么对折后该导线的电阻率和电阻分别为（）A. p,宗B,C. 2p, 2RD. p, 4R答案A6.（多项选择）如图2所示，R和&是同种材料、厚度相同、外表均为正方形的导体，但Ri的尺 寸比&的尺寸大，在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如下图，那么以下说 法正确的选项是（）电流方向电流方向A.吊中的电流小于&中的电流R中的电流等于7?2中的电流B. Ri中自由电荷定向运动的速率大于/?2中自由电荷定向运动的速率Ri中自由电荷定向运动的速率小于/?2中自由电荷定向运动的速率答案BD.（多项选择）如图3所示，八人

19、分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝 的U/图像，以下说法正确的选项是（）A.。代表的电阻丝较粗人代表的电阻丝较粗代表的电阻丝阻值小于人代表的电阻丝阻值图线表示两个电阻丝的电阻随电压的增大而增大 答案AC解析 由。一/图像的斜率大小表示电阻可知电阻&凡，因长度/和电阻率相同，由可知义S，选项A、C正确；电阻只与导体材料自身特性相关，与电压、电流无关，选项 D错误.7 .有些材料沿不同方向物理性质不同，我们称之为各向异性.如图4所示，长方体材料长、 宽、高分别为。、b. c,由于其电阻率各向异性，将其左右两侧接入电源时回路中的电流， 与将其上下两侧接入该电源时回路中的电流相同，

20、那么该材料左右方向的电阻率与上下方向的 电阻率之比为（）答案C解析 电流相等，那么说明两种接法中电阻相等，根据电阻定律可得0 言=,故可得发=L能力综合练8 .两个用同种材料制成的电阻丝A、B,两电阻丝的直径之比为圣=今 现将电阻丝A、 Db 2B并联接入电路，通过它们的电流分别为 =2人、加=6庆.那么电阻丝46的长度之比为（）A. 3 ： 4 B. 4 ： 3 C. 12 ： 1 D. 1 ： 12答案A9 .（多项选择）两根材料相同的均匀导线A和 其长度分别为L和2L串联在电路中时，其电 势的变化如图5所示，以下说法正确的选项是（）23 L/mA和8导线两端的电压之比为3 ： 2A和3导线两端的电压之比为1 ： 2C. A和3导线的横截面积之比为2 ： 3