11.2 導(dǎo)體的電阻（原卷版）

第2節(jié)導(dǎo)體的電阻【自主預(yù)習(xí)】一、電阻1.定義:導(dǎo)體兩端的①與②的比值叫作電阻。2.定義式:③。3.物理意義:反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用。4.單位:(1)國際單位是歐姆,符號為Ω。(2)常用單位:千歐,符號kΩ;兆歐,符號MΩ。(3)單位換算:1kΩ=④Ω;1MΩ=⑤Ω。二、影響導(dǎo)體電阻的因素如圖為研究影響導(dǎo)體電阻的因素的電路圖,本實(shí)驗(yàn)采用了⑥?？赡芘c導(dǎo)體電阻有關(guān)的因素:(1)導(dǎo)體的⑦。(2)導(dǎo)體的⑧。(3)導(dǎo)體的⑨。三、導(dǎo)體的電阻率1.導(dǎo)體的電阻:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長度l成⑩,與它的橫截面積S成?;導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2.公式:?。3.電阻率:(1)物理意義:反映了材料導(dǎo)電性能的好壞,電阻率越?,表示這種材料的導(dǎo)電性能越好。(2)決定因素:導(dǎo)體的材料和?。(3)金屬的電阻率:隨溫度的升高而?。(4)超導(dǎo)現(xiàn)象:某些材料當(dāng)溫度特別低時,電阻可以降到?的現(xiàn)象。【方法突破】電阻決定式R=ρ的應(yīng)用1.R=ρ中ρ、l、S的含義(1)ρ表示導(dǎo)體材料的電阻率,與材料和溫度有關(guān)。反映了導(dǎo)體的導(dǎo)電性能,ρ越大,說明導(dǎo)電性能越差;ρ越小,說明導(dǎo)電性能越好。(2)l表示沿電流方向?qū)w的長度。(3)S表示垂直于電流方向?qū)w的橫截面積。2.電阻定義式R=和決定式R=ρ的區(qū)別與聯(lián)系:R=R=ρ區(qū)別是電阻的定義式,電阻本身與電壓、電流無關(guān)是電阻的決定式,電阻的大小由導(dǎo)體的電阻率、橫截面積、長度共同決定提供了一種測R的方法:只要測出U、I就可求出R提供了一種測導(dǎo)體的電阻率ρ的方法:只要測出R、l、S就可求出ρ適用于純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R=ρ是對R=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)體本身的電阻率、長度和橫截面積提醒:電阻R與電壓U、電流I無關(guān)?！纠?】有一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線，其電阻率為，電阻為R，現(xiàn)將其對折使其長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t對折后該金屬導(dǎo)線的（）A．電阻率為 B．電阻率為 C．電阻為4R D．電阻為【針對訓(xùn)練1】如圖所示，和是由同種材料制成的，厚度相同，表面為正方形而邊長不同的導(dǎo)體，其中的尺寸比的尺寸大。在兩導(dǎo)體上加上電壓后，形成如圖所示的電流，方向如圖所示，則下列說法中正確的是（）A．的電阻比的電阻大B．的電阻比的電阻小C．若流過兩個電阻的電流大小相等則所加的電壓也一定相等D．若流過兩個電阻的電流大小相等則所加的電壓一定不等導(dǎo)體的伏安特性曲線由I-U圖像可以獲得的信息：1.坐標(biāo)軸的意義:I-U圖像中,橫坐標(biāo)表示電壓U、縱坐標(biāo)表示電流I。2.圖線斜率的意義:線性I-U圖像中,斜率表示電阻的倒數(shù),在圖中R2<R1?！纠?】兩粗細(xì)相同的同種金屬電阻絲、的電流和電壓的關(guān)系圖線如圖所示，可知（）A．兩電阻的大小之比為B．兩電阻的大小之比為C．兩電阻絲長度之比為D．兩電阻絲長度之比為【針對訓(xùn)練2】如圖所示，A、B、C為三個通電導(dǎo)體的I-U關(guān)系圖像，由圖可知（）A．三個導(dǎo)體的電阻關(guān)系為B．三個導(dǎo)體的電阻關(guān)系為C．若在導(dǎo)體B兩端加上10V的電壓，通過導(dǎo)體B的電流是25AD．若在導(dǎo)體B兩端加上10V的電壓，通過導(dǎo)體B的電流是40A【對點(diǎn)檢測】1．關(guān)于導(dǎo)體的電阻，下列說法正確的是（）A．由關(guān)系式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B．所有材料的電阻率都是隨溫度的升高而增大C．對于同種材料，導(dǎo)體越長，橫截面積越小，導(dǎo)體的電阻越大D．對于同種材料，導(dǎo)體越長，橫截面積越大，導(dǎo)體的電阻越大2．關(guān)于材料的電阻率，下列說法正確的是（）A．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B．金屬的電阻率隨溫度的升高而增大C．銀材料的電阻率較錳銅合金的電阻率小D．金屬絲拉長為原來的兩倍，電阻率變?yōu)樵瓉淼?倍3．電導(dǎo)率就是電阻率的倒數(shù)，即下列說法中正確的是（）A．材料的電導(dǎo)率越小，其導(dǎo)電性能越強(qiáng)B．材料的電導(dǎo)率與材料的形狀有關(guān)C．電導(dǎo)率的單位是D．電導(dǎo)率大小與溫度無關(guān)4．將截面均勻、長為L、電阻為R的金屬導(dǎo)線截去，再拉長至L，則導(dǎo)線電阻變?yōu)椋ǎ〢．R B．R C．R D．nR5．如圖甲，一長方體導(dǎo)電材料的長、寬、高分別為a、b、c；且，通入沿PQ方向的電流時，導(dǎo)電材料兩端的電壓U與其通過的電流I的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)電材料兩端所加電壓為10V時，其電阻為20ΩB．隨著所加電壓的逐漸增大，該導(dǎo)電材料的電阻逐漸增大C．隨著所加電壓的逐漸增大，該導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性能變差D．該導(dǎo)電材料沿PQ方向通電時比沿MN方向通電時電阻小6．有兩個同種材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體為橫截面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長為a，小柱體柱截面邊長為b，則（）A．從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為a：bB．從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為1：1C．若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為a：bD．若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為：7．如圖所示是某導(dǎo)體的圖像，圖中，下列說法正確的是（）A．此導(dǎo)體的電阻B．此導(dǎo)體的電阻C．圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以D．在R兩端加電壓時，每秒通過導(dǎo)體的電荷量是8．一金屬導(dǎo)體棒的伏安特性曲線如圖所示，其中縱坐標(biāo)表示流過導(dǎo)體棒的電流I，橫坐標(biāo)為加在導(dǎo)體棒兩端的電壓U，則由圖像分析正確的是（）A．當(dāng)導(dǎo)體棒兩端的電壓為5V時，其阻值為5ΩB．當(dāng)導(dǎo)體棒兩端的電壓為11V時，其阻值約為1.4ΩC．加在導(dǎo)體棒兩端的電壓越大，其阻值越小D．加在導(dǎo)體棒兩端的電壓越大，其阻值越大第2節(jié)導(dǎo)體的電阻【自主預(yù)習(xí)】一、電阻1.定義:導(dǎo)體兩端的①與②的比值叫作電阻。2.定義式:③。3.物理意義:反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用。4.單位:(1)國際單位是歐姆,符號為Ω。(2)常用單位:千歐,符號kΩ;兆歐,符號MΩ。(3)單位換算:1kΩ=④Ω;1MΩ=⑤Ω。二、影響導(dǎo)體電阻的因素如圖為研究影響導(dǎo)體電阻的因素的電路圖,本實(shí)驗(yàn)采用了⑥?？赡芘c導(dǎo)體電阻有關(guān)的因素:(1)導(dǎo)體的⑦。(2)導(dǎo)體的⑧。(3)導(dǎo)體的⑨。三、導(dǎo)體的電阻率1.導(dǎo)體的電阻:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長度l成⑩,與它的橫截面積S成?;導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2.公式:?。3.電阻率:(1)物理意義:反映了材料導(dǎo)電性能的好壞,電阻率越?,表示這種材料的導(dǎo)電性能越好。(2)決定因素:導(dǎo)體的材料和?。(3)金屬的電阻率:隨溫度的升高而?。(4)超導(dǎo)現(xiàn)象:某些材料當(dāng)溫度特別低時,電阻可以降到?的現(xiàn)象。答案：①電壓；②通過導(dǎo)體電流；③R=；④103；⑤106；⑥控制變量法；⑦橫截面積；⑧長度；⑨材料；⑩正比；?反比；?R=ρ；???；?溫度；?增大；?0【方法突破】電阻決定式R=ρ的應(yīng)用1.R=ρ中ρ、l、S的含義(1)ρ表示導(dǎo)體材料的電阻率,與材料和溫度有關(guān)。反映了導(dǎo)體的導(dǎo)電性能,ρ越大,說明導(dǎo)電性能越差;ρ越小,說明導(dǎo)電性能越好。(2)l表示沿電流方向?qū)w的長度。(3)S表示垂直于電流方向?qū)w的橫截面積。2.電阻定義式R=和決定式R=ρ的區(qū)別與聯(lián)系:R=R=ρ區(qū)別是電阻的定義式,電阻本身與電壓、電流無關(guān)是電阻的決定式,電阻的大小由導(dǎo)體的電阻率、橫截面積、長度共同決定提供了一種測R的方法:只要測出U、I就可求出R提供了一種測導(dǎo)體的電阻率ρ的方法:只要測出R、l、S就可求出ρ適用于純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R=ρ是對R=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)體本身的電阻率、長度和橫截面積提醒:電阻R與電壓U、電流I無關(guān)?！纠?】有一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線，其電阻率為，電阻為R，現(xiàn)將其對折使其長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t對折后該金屬導(dǎo)線的（）A．電阻率為 B．電阻率為 C．電阻為4R D．電阻為【答案】D【詳解】AB．金屬導(dǎo)線的電阻率由材料和溫度決定，對折使其長度變?yōu)樵瓉淼囊话氩⒉荒芨淖兤潆娮杪?，故AB錯誤；CD．由電阻定律可知對折使其長度變?yōu)樵瓉淼囊话牒螅娮铻楣蔆錯誤，D正確。故選D。【針對訓(xùn)練1】如圖所示，和是由同種材料制成的，厚度相同，表面為正方形而邊長不同的導(dǎo)體，其中的尺寸比的尺寸大。在兩導(dǎo)體上加上電壓后，形成如圖所示的電流，方向如圖所示，則下列說法中正確的是（）A．的電阻比的電阻大B．的電阻比的電阻小C．若流過兩個電阻的電流大小相等則所加的電壓也一定相等D．若流過兩個電阻的電流大小相等則所加的電壓一定不等【答案】C【詳解】AB．設(shè)表面正方形的邊長為，表面正方形的邊長為，材料對應(yīng)的電阻率為，厚度為，根據(jù)電阻定律可得，可得，AB錯誤；CD．根據(jù)歐姆定律若流過兩個電阻的電流大小相等，由于兩個電阻阻值相等，則所加的電壓也一定相等，C正確，D錯誤。故選C。導(dǎo)體的伏安特性曲線由I-U圖像可以獲得的信息：1.坐標(biāo)軸的意義:I-U圖像中,橫坐標(biāo)表示電壓U、縱坐標(biāo)表示電流I。2.圖線斜率的意義:線性I-U圖像中,斜率表示電阻的倒數(shù),在圖中R2<R1?！纠?】兩粗細(xì)相同的同種金屬電阻絲、的電流和電壓的關(guān)系圖線如圖所示，可知（）A．兩電阻的大小之比為B．兩電阻的大小之比為C．兩電阻絲長度之比為D．兩電阻絲長度之比為【答案】B【詳解】AB．由圖可知，當(dāng)電壓為1V時，的電流為3A，而的電流為1A；由歐姆定律可知故A錯誤，B正確；CD．由電阻定律，可知電阻與導(dǎo)線長度成正比，與橫截面積成反比；因粗細(xì)相同，則兩同種金屬電阻絲長度之比故CD錯誤。故選B?！踞槍τ?xùn)練2】如圖所示，A、B、C為三個通電導(dǎo)體的I-U關(guān)系圖像，由圖可知（）A．三個導(dǎo)體的電阻關(guān)系為B．三個導(dǎo)體的電阻關(guān)系為C．若在導(dǎo)體B兩端加上10V的電壓，通過導(dǎo)體B的電流是25AD．若在導(dǎo)體B兩端加上10V的電壓，通過導(dǎo)體B的電流是40A【答案】A【詳解】AB．在I-U關(guān)系圖像中，斜率表示電阻的倒數(shù)，因此三個電阻的大小關(guān)系為故A正確，B錯誤；CD．由圖可知B的阻值大小為因此導(dǎo)體B兩端加上10V的電壓，通過導(dǎo)體B的電流是故CD錯誤。故選A?！緦c(diǎn)檢測】1．關(guān)于導(dǎo)體的電阻，下列說法正確的是（）A．由關(guān)系式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B．所有材料的電阻率都是隨溫度的升高而增大C．對于同種材料，導(dǎo)體越長，橫截面積越小，導(dǎo)體的電阻越大D．對于同種材料，導(dǎo)體越長，橫截面積越大，導(dǎo)體的電阻越大【答案】C【詳解】A．R=是導(dǎo)體電阻的定義式，導(dǎo)體的電阻取決于導(dǎo)體的材料，接入電路的長度、橫截面積以及溫度，與其接入電路時的電壓和電流無關(guān)，A錯誤；B．純金屬的電阻率隨溫度升高而增大，半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度升高而減小，B錯誤；CD．由電阻定律可知，在溫度一定時，對于同種材料，導(dǎo)體越長，橫截面積越小，導(dǎo)體的電阻越大，C正確，D錯誤。故選C。2．關(guān)于材料的電阻率，下列說法正確的是（）A．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B．金屬的電阻率隨溫度的升高而增大C．銀材料的電阻率較錳銅合金的電阻率小D．金屬絲拉長為原來的兩倍，電阻率變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】BC【詳解】AC．合金的電阻率比純金屬的電阻率大，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?yàn)殡娮璨攀欠从硨﹄娏髯璧K作用大小的物理量，而電阻除跟電阻率有關(guān)外，還跟導(dǎo)體的長度、橫截面積有關(guān)，故A錯誤，C正確；B．金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大，故B正確；D．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)，故D錯誤；故選BC。3．電導(dǎo)率就是電阻率的倒數(shù)，即下列說法中正確的是（）A．材料的電導(dǎo)率越小，其導(dǎo)電性能越強(qiáng)B．材料的電導(dǎo)率與材料的形狀有關(guān)C．電導(dǎo)率的單位是D．電導(dǎo)率大小與溫度無關(guān)【答案】C【詳解】A．材料的電導(dǎo)率越小，電阻率越大，則其導(dǎo)電性能越弱，選項(xiàng)A錯誤；B．材料的電導(dǎo)率與材料的形狀無關(guān)，選項(xiàng)B錯誤；C．根據(jù)則則電導(dǎo)率的單位是，選項(xiàng)C正確；D．電阻率大小與溫度有關(guān)，則電導(dǎo)率大小與溫度有關(guān)，選項(xiàng)D錯誤。故選C。4．將截面均勻、長為L、電阻為R的金屬導(dǎo)線截去，再拉長至L，則導(dǎo)線電阻變?yōu)椋ǎ〢．R B．R C．R D．nR【答案】B【詳解】根據(jù)電阻定律截去之后再拉長至L，長度沒有變化，橫截面積變?yōu)樵瓉淼膭t電阻變?yōu)楣蔄CD錯誤，B正確。選B。5．如圖甲，一長方體導(dǎo)電材料的長、寬、高分別為a、b、c；且，通入沿PQ方向的電流時，導(dǎo)電材料兩端的電壓U與其通過的電流I的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)電材料兩端所加電壓為10V時，其電阻為20ΩB．隨著所加電壓的逐漸增大，該導(dǎo)電材料的電阻逐漸增大C．隨著所加電壓的逐漸增大，該導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性能變差D．該導(dǎo)電材料沿PQ方向通電時比沿MN方向通電時電阻小【答案】A【詳解】A．由圖乙可知，導(dǎo)電材料兩端所加電壓為10V時，通過的電流為0.5A，則此時導(dǎo)電材料的電阻為故A正確；BC．導(dǎo)電材料兩端的電壓U與其通過的電流I的關(guān)系圖像的斜率表示該導(dǎo)體材料電阻的大小，結(jié)合圖乙可知，隨著所加電壓的逐漸增大，該導(dǎo)電材料的電阻逐漸減小，則該導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性能變好，故BC錯誤；D．根據(jù)電阻定律可知，導(dǎo)電材料的橫截面越大，長度越小，導(dǎo)電材料的電阻越小，所以該導(dǎo)電材料沿PQ方向通電時比沿MN方向通電時電阻大，故D錯誤。故選A。6．有兩個同種材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體為橫截面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長為a，小柱體柱截面邊長為b，則（）A．從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為a：bB．從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為1：1C．若電流方向豎