6導(dǎo)體的電阻導(dǎo)學(xué)案正式版

2.6《導(dǎo)體的電阻》導(dǎo)學(xué)案【自主閱讀】電阻器是利用材料對電流產(chǎn)生阻礙作用的特性制造的電路元件，是電器設(shè)備中應(yīng)用最多的元件之一。如下圖所示的滑動變阻器，它有四個(gè)接線柱 A、B、C、D，為什么當(dāng)滑動觸頭P滑動時(shí)可以改變接入電路的電阻呢？導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)呢？【自主質(zhì)疑】【自主學(xué)習(xí)】?本節(jié)探究導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積、材料之間的關(guān)系時(shí)，采用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法.測長度所用儀器是直尺，要測橫截面積，需先測量其直徑，用螺旋測微器進(jìn)行測量，也可用纏繞_法進(jìn)行測定.?電阻率p是一個(gè)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)，它的單位是：歐姆 米，國際符號 而電阻R反映的是導(dǎo)體的屬性，與導(dǎo)體的材_料、橫截面積、長度有關(guān).?電阻率的計(jì)算公式為 p=rS，各種材料的電阻率在數(shù)值上等于用該材料制成的長度為 1_m，橫截面積為1_m2的導(dǎo)體的電阻.4?兩種材料不同的電阻絲，長度之比為 1:5,截面積之比為2:3,電阻之比為2:5,則材料的電阻率之比為4:3.5?一粗細(xì)均勻的鎳鉻絲，截面直徑為 d，電阻為R.把它拉制成直徑為d/10的均勻細(xì)絲后，它的電阻變?yōu)椋?）A?R/1000B?R/100C.100RD?10000R答案D解析由R=解析由R=ps，V=IS，得R'=10000R.【教師點(diǎn)撥】知識點(diǎn)一電阻和電阻率的理解?關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說法中，正確的是 （ ）A?由R=pS知，導(dǎo)體的電阻與長度I、電阻率p成正比，與橫截面積S成反比B?由R=*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，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象.發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象時(shí)，溫度不為絕對零度答案AD解析導(dǎo)體的電阻率由材料本身的性質(zhì)決定，并隨溫度的變化而變化，導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積有關(guān)，與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體中的電流無關(guān)， A對，B、C錯(cuò)?電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，電阻率常與溫度有關(guān)，并存在超導(dǎo)現(xiàn)象?絕對零度只能接近，不可能達(dá)到， D對..下列關(guān)于電阻率的敘述，正確的是 （ ）A?金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大B?常用的導(dǎo)線是用電阻率較小的鋁、銅材料做成的C.材料的電阻率取決于導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長度D?半導(dǎo)體和絕緣體材料的電阻率隨溫度的升高而減小答案ABD知識點(diǎn)二 電阻定律R=pS的應(yīng)用3?—根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，當(dāng)其兩端電壓為 U時(shí)，通過的電流是I，若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的2倍時(shí)，電流仍為I，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)?（ ）A.U/2B.UC.2UD.4U答案DI S I' 21解析導(dǎo)線原來的電阻為R=pS,拉長后長度變?yōu)?I，橫截面積變?yōu)閮筛耆嗤慕饘俾銓?dǎo)線， 如果把其中的一根均勻拉長到原來的 2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加相同電壓后，則在同一時(shí)間內(nèi)通過它們的電荷量之比為 （ ）A.1兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線， 如果把其中的一根均勻拉長到原來的 2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加相同電壓后，則在同一時(shí)間內(nèi)通過它們的電荷量之比為 （ ）A.1:4B.1:8C.1:16D.16:1答案C解析本題應(yīng)根據(jù)導(dǎo)體的電阻R=pl，歐姆定律R=U/I和電流定義式1=q/t求解.對于第一根導(dǎo)線，均勻拉長到原來的2倍，則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉淼?1/2,由導(dǎo)體的電阻公式可知其電阻變?yōu)樵瓉淼?4倍.第二根導(dǎo)線對折后，長度變?yōu)樵瓉淼?/2,橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，故其電阻變?yōu)樵瓉淼?=4R.導(dǎo)線原來兩端的電壓為U=IR,拉長后為U'=IR'=4IR=4U.一根粗細(xì)均勻的金屬裸導(dǎo)線， 若把它均勻拉長為原來的 3倍，電阻變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮咳魧⑺爻傻乳L的三段再絞合成一根，它的電阻變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲?（設(shè)拉長與絞合時(shí)溫度不變）1答案99解析金屬原來的電阻為R=p,，拉長后長度變?yōu)?I，因體積V=SI不變，所以導(dǎo)線橫截面S積變?yōu)樵瓉淼?/3，即S/3，故拉長為原來的3倍后，電阻R'=S/3=9p=9R.I/Q 1d同理，三段絞合后，長度為 1/3，橫截面積為3S,電阻R〃=pS=斃=-R.點(diǎn)評某導(dǎo)體形狀改變前后，總體積不變，電阻率不變.當(dāng)長度 I和橫截面積S變化時(shí)，應(yīng)用V=SI來確定S和I在形變前后的關(guān)系，然后再利用電阻定律即可求出I和S變化前后的電阻關(guān)系.【自主解惑】【方法技巧練】一、用電阻公式和歐姆定律相結(jié)合解決有關(guān)問題1/4.1/4.給上述變化后的裸導(dǎo)線加上相同的電壓，由歐姆定律得:UI1=UI1=4R，12=UR/4=4U/R由l=q/t可知，在同一時(shí)間內(nèi)，電荷量之比 qi：2=IiI2=1：16故C項(xiàng)正確.6?如圖1所示，一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)線長 1200m，在兩端點(diǎn)A、B間加上恒定電壓時(shí)，測得通過導(dǎo)線的電流為 0.5A，若剪去BC段，在A、C兩端加同樣電壓時(shí)，通過導(dǎo)線的電流變?yōu)?.6A，則剪去的BC段多長?答案200m解析設(shè)整個(gè)導(dǎo)線AB的電阻為R|,其中AC段的電阻為R2，根據(jù)歐姆定律U=11R1=12R2,

則r2=F=05=5?再由電阻定律，導(dǎo)線的電阻與其長度成正比， 所以AC段導(dǎo)線長12=自1=曩1R1I2 0.6 6 R1 6200m=1000m.由此可知，剪去的導(dǎo)線BC段的長度為：1=Il12=200m.二、導(dǎo)體電阻率的測定方法7?用伏安法測量電阻R的阻值，并求出電阻率 p給定電壓表(內(nèi)阻約為50kQ、)電流表(內(nèi)阻約為40 滑動變阻器、電源、電鍵、待測電阻 R(約為250Q及導(dǎo)線若干.畫出測量R的電路圖.圖2中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測得的 6組電流I、電壓U的值，試寫出根據(jù)此圖求 R值的步驟： ?求出的電阻值R= (保留3位有效數(shù)字).待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標(biāo)為 50分度的卡尺測量其長度與直徑，結(jié)果分別如圖3、圖4所示，由圖可知其長度為 ，直徑為 .

⑷由以上數(shù)據(jù)可以求出答案見解析P= （⑷由以上數(shù)據(jù)可以求出答案見解析P= （保留3位有效數(shù)字）.解析⑴由于待測電阻（約250Q與電流表內(nèi)阻（約40Q）目近，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻（50kQ）,因此采用電流表外接法，測量誤差較小?控制待測電阻電壓的線路，用滑動變阻器連接成限流式接法或分壓式接法均可，如下圖所示.式接法或分壓式接法均可，如下圖所示.h（2）作U—I直線，舍去左起第 2點(diǎn)，其余5個(gè)點(diǎn)在一條直線上，不在這條線上的點(diǎn)盡量均勻分布在直線兩側(cè)；求該直線的斜率k,貝UR=k=229Q（222237Q均為正確）.一一1一（3）因?yàn)橛螛?biāo)為50分度，所以游標(biāo)卡尺的精確度為5omm=0.02mm,另外游標(biāo)卡尺不能估讀，讀出待測電阻的長度為 8.00X10-3m，直徑為1.98X10-3m.rsn?導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對于同種材料的導(dǎo)體，下列表述正確的是 （?導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對于同種材料的導(dǎo)體，下列表述正確的是 （ ）A?橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長度成正比B?長度一定，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比C?電壓一定，電阻與通過導(dǎo)體的電流成正比D?電流一定，電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比答案A解析根據(jù)電阻定律：R=pt，可見當(dāng)橫截面積S一定時(shí)，電阻R與長度I成正比，A正確.關(guān)于電阻的計(jì)算式R=U■和決定式R=g，下面說法正確的是（ ）⑷將數(shù)據(jù)代入公式p=T=R石得2p=8.81X10-Q?m.【自主反饋】A?導(dǎo)體的電阻與其兩端電壓成正比，與電流成反比B?導(dǎo)體的電阻僅與導(dǎo)體長度、橫截面積和材料有關(guān)C.導(dǎo)體的電阻隨工作溫度變化而變化D.對一段一定的導(dǎo)體來說，在恒溫下比值學(xué)是會變的，導(dǎo)體的電阻隨U或I的變化而變化答案BC3?如圖5所示，a、b、c、d是滑動變阻器的四個(gè)接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中，并要求滑片P向接線柱c移動時(shí)，電路中的電流減小，則接入電路的接線柱可能是 ( )A.a和bB.a和cC.b和cD.b和d答案CD解析向c移動，電流減小則電阻增大，可以接b和c或b和d，本質(zhì)相同.下列說法正確的是( )A.超導(dǎo)體對電流的阻礙作用幾乎等于零B.金屬電阻率隨溫度的升高而增大C.用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻的錳銅合金和鎳銅合金的電阻率不隨溫度的變化而變化D.半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大答案AB解析超導(dǎo)現(xiàn)象是在溫度接近絕對零度時(shí)，電阻率突然減小到接近零的現(xiàn)象，故 A正確；C中材料只是電阻率變化不明顯，而半導(dǎo)體材料的電阻率應(yīng)隨溫度的升高而減小.—根阻值為R的均勻電阻絲，長為I，橫截面積為S,設(shè)溫度不變，在下列哪些情況下其阻值仍為R()A.當(dāng)I不變，S增大一倍時(shí)B.當(dāng)S不變，I增大一倍時(shí)C.當(dāng)I和S都減為原來的1時(shí)D.當(dāng)I和橫截面的半徑都放大一倍時(shí)答案CI 1解析由R=p和V=SI得：I不變、S增大一倍時(shí)，R變?yōu)樵瓉淼?；S不變，I增大一倍時(shí)，1R變?yōu)樵瓉淼亩叮籌、S都減小為原來的2時(shí)，R不變；I和橫截面的半徑都增大一倍時(shí)， R變1為原來的p白熾燈的燈絲由鎢絲制成，當(dāng)燈絲燒斷后脫落一段，又將剩余燈絲剛好能搭接上使用，3若燈泡功率原來為60W，觀察搭接起來的燈絲長度大約為原來的 3則現(xiàn)在燈泡的功率約為()A.30WB.45WC.60WD.80W答案D3解析由電阻定律知，燈絲長度減為原來的 3，電阻變?yōu)樵瓉淼?；，照明電路中電?20V不變，則由P=R知功率變?yōu)樵瓉淼?倍，即80W,D選項(xiàng)正確.

7?如圖6所示，均勻的長方形薄片合金電阻板 abed,ab邊長為Li,ad邊長為L2，當(dāng)端點(diǎn)1、2或3、4接入電路時(shí)，Ri2:R34是(A?Li:L2B?L2:LiC?1:1D?L2:L；答案D解析設(shè)薄片厚度為d,則由電阻定律，_L^ L2R12=說，R34=說.故R12R34=l1:l2,選項(xiàng)D正確.121Q121Q當(dāng)這只燈泡停止發(fā)光一段時(shí)間后的電阻應(yīng))A.大于121QB.小于121QC.等于121QD.無法判斷答案B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(shí)的電阻大，停止發(fā)光TOC\o"1-5"\h\z一段時(shí)間后，燈絲溫度降低，電阻減小，故選 B.?兩根同種材料制成的電阻絲 a和b,a的長度和橫截面的直徑均為b的兩倍，要使兩電阻絲接入電路后消耗的電功率相等，加在它們兩端的電壓之比 Ua：Ub為( )A?1:1B?2：1C.2:1D.1:.2答案D _解析由公式R=pgS=1tD2,P=UR得，U=守茯解得UaUb=1^2，故D正確.?現(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料，接成如圖 7所示(a)、(b)兩種形式，則兩種接法的電阻之比 Ra：Rb為( )A.1:1B.1:2C.2:1D.1:4答案D解析將(a)圖半球形導(dǎo)體材料看成等大的兩半部分的并聯(lián)， 則(b)圖中可以看成等大的兩半部分的串聯(lián)，設(shè)每一半部分的電阻為 R,則(a)圖中電阻Ra=R,(b)圖中電阻Rb=2R,故Ra:Rb=1:4.?甲、乙兩根粗細(xì)相同的不同導(dǎo)線，電阻率之比為 1:2，長度之比為6:1,那么兩根導(dǎo)線加相同的電壓時(shí)，其電功率之比 P甲：P乙 ;如果通過兩根導(dǎo)線的電流強(qiáng)度相同，則其電功率之比P甲：P乙= .答案1:33:112.相距40km的A、B兩地架設(shè)兩條輸電線，電阻共為 800Q如果在A、B間的某處發(fā)生短路，如圖8所示?這時(shí)接在A處的電壓表示數(shù)為10V，電流表示數(shù)為40mA.求發(fā)生短路點(diǎn)相距A有多遠(yuǎn).答案12.5km解析A、B間距離I=40km,導(dǎo)線總長21，總電阻R=800Q.設(shè)A與短路處距離x,導(dǎo)線總長2x,總電阻Rx.由歐姆定律：Rx=U= — 3 250Q1 40X102I 2x由電阻公式：R= ,Rx=PS■，得：x=R=sqqX40km=12.5km.即短路處距A端12.5km.2.6《導(dǎo)體的電阻》導(dǎo)學(xué)案【自主閱讀】電阻器是利用材料對電流產(chǎn)生阻礙作用的特性制造的電路元件，是電器設(shè)備中應(yīng)用最多的元件之一。如下圖所示的滑動變阻器，它有四個(gè)接線柱 A、B、C、D，為什么當(dāng)滑動觸頭P滑動時(shí)可以改變接入電路的電阻呢？導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)呢？【自主質(zhì)疑】【自主學(xué)習(xí)】?本節(jié)探究導(dǎo)體的電阻與之間的關(guān)系時(shí)，采用的實(shí)驗(yàn)方法. 測長度所用儀器是直尺， 要測橫截面積，需先測量其直徑，用進(jìn)行測量，也可用法進(jìn)行測定.?電阻率p是一個(gè)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，它的單位是：，國際符號?而電阻R反映的是導(dǎo)體的屬性，與導(dǎo)體的、、有關(guān).電阻率的計(jì)算公式為 p=rS，各種材料的電阻率在數(shù)值上等于用該材料制成的，的導(dǎo)體的電阻.4?兩種材料不同的電阻絲，長度之比為 1:5,截面積之比為2:3,電阻之比為2:5,則材料的電阻率之比為.5?一粗細(xì)均勻的鎳鉻絲，截面直徑為 d,電阻為R.把它拉制成直徑為d/10的均勻細(xì)絲后，它的電阻變?yōu)椋?）A?R/1000B?R/100C.100RD?10000R【教師點(diǎn)撥】知識點(diǎn)一電阻和電阻率的理解1?關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說法中，正確的是 （ ）A?由R=ps知，導(dǎo)體的電阻與長度I、電阻率p成正比，與橫截面積S成反比B?由R=學(xué)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，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象.發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象時(shí)，溫度不為絕對零度2.下列關(guān)于電阻率的敘述，正確的是 （ ）A?金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大B?常用的導(dǎo)線是用電阻率較小的鋁、銅材料做成的C.材料的電阻率取決于導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長度D?半導(dǎo)體和絕緣體材料的電阻率隨溫度的升高而減小知識點(diǎn)二電阻定律R=pS的應(yīng)用3?—根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，當(dāng)其兩端電壓為 U時(shí)，通過的電流是I，若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的2倍時(shí)，電流仍為I，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)椋?）A?U/2B?UC?2UD?4U4?一根粗細(xì)均勻的金屬裸導(dǎo)線， 若把它均勻拉長為原來的3倍，電阻變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？若將它截成等長的三段再絞合成一根，它的電阻變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲?（設(shè)拉長與絞合時(shí)溫度不變）【自主解惑】【方法技巧練】一、用電阻公式和歐姆定律相結(jié)合解決有關(guān)問題5?兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線， 如果把其中的一根均勻拉長到原來的 2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加相同電壓后，則在同一時(shí)間內(nèi)通過它們的電荷量之比為 （ ）A?1:4B?1:8C?1:16D?16:16?如圖1所示，一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)線長 1200m，在兩端點(diǎn)A、B間加上恒定電壓時(shí)，測得通過導(dǎo)線的電流為0.5A，若剪去BC段，在A、C兩端加同樣電壓時(shí)，通過導(dǎo)線的電流變?yōu)?.6A，則剪去的BC段多長？【自主反饋】1?導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對于同種材料的導(dǎo)體，下列表述正確的是 （ ）A?橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長度成正比B?長度一定，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比C?電壓一定，電阻與通過導(dǎo)體的電流成正比

D?電流一定，電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比2.關(guān)于電阻的計(jì)算式R=■和決定式R=pS，下面說法正確的是（ ）A?導(dǎo)體的電阻與其兩端電壓成正比，與電流成反比B?導(dǎo)體的電阻僅與導(dǎo)體長度、橫截面積和材料有關(guān)C.導(dǎo)體的電阻隨工作溫度變化而變化D.對一段一定的導(dǎo)體來說，在恒溫下比值學(xué)是會變的，導(dǎo)體的電阻隨U或I的變化而變化3?如圖5所示，a、b、c、d是滑動變阻器的四個(gè)接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中，并要求滑片P向接線柱c移動時(shí)，電路中的電流減小，則接入電路的接線柱可能是 （ ）A.a和bB.a和cC.b和cD.b和d下列說法正確的是（ ）A.超導(dǎo)體對電流的阻礙作用幾乎等于零B.金屬電阻率隨溫度的升高而增大C.用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻的錳銅合金和鎳銅合金的電阻率不隨溫度的變化而變化D.半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大—根阻值為R的均勻電阻絲，長為I，橫截面積為S,設(shè)溫度不變，在下列哪些情況下其阻值仍為R（）A.當(dāng)I不變，S增大一倍時(shí)B.當(dāng)S不變，I增大一倍時(shí)c.當(dāng)I和s都減為原來的2時(shí)D.當(dāng)I和橫截面的半徑都放大一倍時(shí)白熾燈的燈絲由鎢絲制成，當(dāng)燈絲燒斷后脫落一段，又將剩余燈絲剛好能搭接上使用，若燈泡功率原來為60W，觀察搭接起來的燈絲長度大約為原來的 3則現(xiàn)在燈泡的功率約為4（）A.30WB.45WC.（）A.30WB.45WC.60WD.80W7.如圖6所示，均勻的長方形薄片合金電阻板邊長為L2,當(dāng)端點(diǎn)1、2或3、4接入電路時(shí)，A.L1:L2B.L2:L1C.1:1D.L2:L2&一只白熾燈泡，正常發(fā)光時(shí)的電阻為一段時(shí)間后的電阻應(yīng)是（ ）A.大于121QB.小于121QC.等于121QD.無法判斷9.兩根同種材料制成的電阻絲 a和b,abed,ab邊長為Li,adR12:R34是( )121Q,當(dāng)這只燈泡停止發(fā)光a的長度和橫截面的直徑均為Ua:Ub為（b的兩倍，要使兩電）阻絲接入電路后消耗的電功率相等，加在它們兩端的電壓之比A.1:1B.2:1C.2:1D.1: 210.現(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料，接成如圖 7所示（a）、（b）兩種形式，則兩種接法的電阻之比 Ra：Rb為（ ）A.1:1B.1:2C.2:1D.1:411?甲、乙兩根粗細(xì)相同的不同導(dǎo)線，電阻率之比為 1:2，長度之比為6:1,那么兩根導(dǎo)線加相同的電壓時(shí)，其電功率之比 P甲：P乙 ;如果通過兩根導(dǎo)線的電流強(qiáng)度相同，則其電功率之比P甲：P乙= .12.相距40km的A、B兩地架設(shè)兩