第二章 6　導體的電阻-人教版高中物理選修3-1講義

6導體的電阻電阻定律與電阻率1.電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導體，其電阻R與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān).(2)公式：R＝ρeq\f(l,S)，式中ρ是比例系數(shù)，ρ叫做這種材料的電阻率.(3)電阻定律反映了導體的電阻由導體自身決定，只與導體的材料、長度和橫截面積及溫度有關(guān)，與其他因素無關(guān).2.電阻率(1)概念：電阻率是反映導體導電性能的物理量，是導體材料本身的屬性，與導體的形狀、大小無關(guān).(2)單位是歐姆·米，符號為Ω·m.(3)電阻率與溫度的關(guān)系①金屬的電阻率隨溫度升高而增大(可用于制造電阻溫度計).②半導體和絕緣體的電阻率隨溫度的升高而減小(半導體的電阻率隨溫度變化較大，可用于制作熱敏電阻).③有些合金(如錳銅、鎳銅)的電阻率幾乎不受溫度變化的影響(可用來制作標準電阻).④當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小到零成為超導體.3.R＝eq\f(U,I)與R＝ρeq\f(l,S)的區(qū)別與聯(lián)系兩個公式區(qū)別與聯(lián)系R＝eq\f(U,I)R＝ρeq\f(l,S)區(qū)別適用于純電阻元件適用于粗細均勻的金屬導體或濃度均勻的電解液、等離子體聯(lián)系R＝ρeq\f(l,S)是對R＝eq\f(U,I)的進一步說明，即導體的電阻與U和I無關(guān)，而是取決于導體本身的材料、長度和橫截面積1如圖甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當里面注滿某電解液，且P、Q間加上電壓后，其U－I圖線如圖乙所示，當U＝10V時，求電解液的電阻率ρ是多少？2一根細橡膠管中灌滿鹽水，兩端用短粗銅絲塞住管口.管中鹽水柱長為40cm時測得電阻為R.若溶液的電阻隨長度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導體相同.現(xiàn)將管中鹽水柱均勻拉長至50cm(鹽水體積不變，仍充滿橡膠管).則鹽水柱電阻變?yōu)?)A.eq\f(4,5)RB.eq\f(5,4)RC.eq\f(16,25)RD.eq\f(25,16)R3在如圖所示電路中，AB為粗細均勻、長為L的電阻絲，以A、B上各點相對A點的電壓為縱坐標，各點離A點的距離x為橫坐標，則各點電勢U隨x變化的圖線應為()4兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B，其長度分別為L和2L，串聯(lián)在電路中時，其電勢的變化如圖所示，下列說法正確的是()A.A和B導線兩端的電壓之比為3∶2B.A和B導線兩端的電壓之比為1∶2C.A和B導線的橫截面積之比為2∶3D.A和B導線的橫截面積之比為1∶35工業(yè)上采用一種稱為“電導儀”的儀器測量液體的電阻率，其中一個關(guān)鍵部件如圖所示，A、B是兩片面積均為1cm2的正方形鉑片，間距為d＝1cm，把它們浸沒在待測液體中，若通過兩根引線加上U＝6V的電壓時，測出電流I＝1μA，則這種液體的電阻率為多少？6導體的電阻1答案40Ω·m解析由題圖乙可求得U＝10V時，電解液的電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5×10－3)Ω＝2000Ω由題圖甲可知電解液長為l＝a＝1m，截面積為S＝bc＝0.02m2，結(jié)合電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(2000×0.02,1)Ω·m＝40Ω·m.2答案D解析由于總體積不變，設40cm長時的橫截面積為S.所以長度變?yōu)?0cm后，橫截面積變?yōu)閑q\f(4,5)S，由電阻定律R＝ρeq\f(40,S)，R′＝ρeq\f(50,\f(4,5)S)，聯(lián)立兩式則R′＝eq\f(25,16)R，選項D正確.3答案A解析由U＝IRx＝eq\f(E,R)·eq\f(R,L)x＝eq\f(E,L)x，其中E、L均為定值，故U與x成正比.A項正確.4答案AD5答案6×104Ω·m解析R＝eq\f(U,I)＝eq\f(6,10－6)Ω＝6×106Ω由題意