第11讲导体的电阻（原卷版）

第十一章电路及其应用考点知识精讲考点知识精讲考点一、电阻1．电阻的概念导体两端的电压与通过导体的电流大小之比．2．定义式：R＝eq\f(U,I).3．单位：欧姆(Ω)，常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，且1Ω＝10－3kΩ＝10－6MΩ.4．物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小．5．导体U－I图像的斜率反映电阻大小．考点二、影响导体电阻的因素1．导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关．2．探究思路为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关，我们采用控制变量法进行实验探究．考点三、导体的电阻率1．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l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＝ρeq\f(l,S)，式中ρ是比例系数，ρ叫作这种材料的电阻率．2．电阻率(1)概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．(2)单位是欧姆·米，符号为Ω·m.(3)电阻率往往随温度的变化而变化，金属的电阻率随温度的升高而增大．(4)应用：电阻温度计、标准电阻等．(5)超导现象：一些金属在温度特别低时电阻降为0的现象．【考点深化一】1．导体的电阻(1)电阻定义式：R＝eq\f(U,I)；(2)意义：比值eq\f(U,I)表示一段导体对电流的阻碍作用．对给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关．2．欧姆定律(1)表达式I＝eq\f(U,R)；(2)意义：表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比；(3)适用条件：金属或电解质溶液导电(纯电阻电路)．【考点深化二】1．导体电阻的决定式R＝ρeq\f(l,S)l是导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是比例系数，与导体材料有关，叫作电阻率．2．R＝eq\f(U,I)与R＝ρeq\f(l,S)的区别与联系两个公式区别与联系R＝eq\f(U,I)R＝ρeq\f(l,S)区别适用于纯电阻元件适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体联系R＝ρeq\f(l,S)是对R＝eq\f(U,I)的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积【考点深化三】1．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．2．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．(2)大部分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)一些导体在温度特别低时电阻率可以降到零，这个现象叫作超导现象．四、导体的伏安特性曲线1．伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，这样画出的导体的I－U图像叫作导体的伏安特性曲线．2．线性元件和非线性元件：(1)线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的直线、欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液．(2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线、欧姆定律不适用的元件，如图4.如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件．图4注意：如图5所示，I－U图像中，斜率表示电阻的倒数，U－I图像中，斜率表示电阻，图甲中R2＜R1，图乙中R2＞R1.图5题型归纳分类题型归纳分类题型一：电阻定理1．如图所示是电阻R的I－U图象，图中α=45°，由此得出（）A．导体的电阻与与电阻两端的电压成正比B．电阻R=0.5ΩC．因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R==1.0ΩD．在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0C2．两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示，由图可知（）A．当U=1V时，R2的电阻小于R1的电阻B．R1的电阻R1=tan45°Ω=1ΩC．R2的电阻随电压的增大而减小D．R1的电阻为2Ω3．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是（

）A．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻B．所加电压为5V时，导体的电阻是5ΩC．所加电压为12V时，导体的电阻是14ΩD．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小题型二：影响电阻的因素4．如图所示，a，b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（）A．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值B．a、b并联之后的总阻值的伏安特性曲线应该落在Ⅱ区域C．b代表的电阻丝较粗D．图线表示电阻丝的阻值与电压成正比5．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如控制变量法、等效法、类比法、理想模型法、微元法等等，这些方法对我们学好物理有很大帮助。以下关于所用物理学研究方法的叙述中正确的是（）A．在研究电场时，常用电场线来描述真实的电场，用的是微元法B．在探究电阻与材料、长度和横截面积三者之间的关系时，应用了类比法C．在电路中，用几个合适的小电阻串联来代替一个大电阻，这利用了控制变量法D．在研究带电体时，满足一定条件可以把带电体看成点电荷，这利用了理想模型法6．关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是（）A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才具有电阻B．由R=可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零题型三：计算电阻率7．图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，容器长，宽，高，当容器里面注满某电解液，且在P、Q间加上电压后，其图线如图乙所示，当时，该电解液的电阻率为（

）A． B． C． D．8．如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c、电流沿方向时测得样品的电阻为R，则下列选项中不正确的是（）A．该样品的电阻率是B．当电流沿方向时，可测得样品的电阻为C．不论电流沿方向还是沿方向样品的电阻率都不变D．当电流沿方向，且保持样品的长宽相等（即），测得样品的电阻会随着a、b值的增大而增大9．常见的描述导电性能的物理量为电阻率，而电导率也可以用来描述导电性能，二者之间的关系为。则用国际单位制中的基本单位应表示为（）A． B． C． D．题型四：影响电阻率的因素10．下列有关说法正确的是（）A．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关D．将满偏电流内阻的电流表G改装成量程为10V的电压表需串联一个1600Ω的电阻11．取一段额定电压为，额定功率大于的废灯泡的灯丝约长。灯丝与两节干电池及小灯泡的电路连接如图所示，闭合开关灯泡发光并且较亮，再用点燃的蜡烛给灯丝加热，则（）A．小灯泡和灯丝是并联连接B．观察到的现象是小灯泡变亮C．灯丝的电阻率由材料、长度和横截面积决定D．上述现象说明了温度升高，灯丝的电阻率变大12．在温度恒定的条件下，决定导体电阻率大小的因素是（）A．导体的电阻 B．导体的长度C．导体的横截面积 D．导体的材料高分突破精练高分突破精练一、单选题13．如图所示为滑动变阻器示意图，下列说法中正确的是（）①a和b串联接入电路中，P向右移动时电阻增大②b和d串联接入电路中，P向右移动时电阻减小③b和c串联接入电路中，P向右移动时电阻增大④a和c串联接入电路中，P向右移动时电阻增大A．①② B．②③ C．①③ D．②④14．如图所示，滑动变阻器的最大阻值是R1，定值电阻的阻值是R2，A、B两端的电压恒定为U，R2两端的电压用U2表示，则（）A．开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2从0变化到UB．开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2从0变化到UC．若R1比R2小很多，开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2的改变量远小于UD．若R1比R2小很多，开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2的改变量远小于U15．如图，用校准的两个电压表和分别测量串联电路中电阻R两端a、b的电压，两表的示数分别为和，由此可知，下列判断中正确的是（）A．a、b两点间的实际电压可能为B．a、b两点间的实际电压可能为C．电压表的内阻小于电压表的内阻D．电压表和电压表的内阻大小无法比较16．如图甲所示，电源E=12V，内阻不计，灯泡L的额定电压为9V，其伏安特性曲线如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为．下列判断正确的是A．灯泡L的阻值随电流的增大而减小B．灯泡LC．灯泡L消耗电功率的最小值是4WD．滑动变阻器接入电路的阻值应至少为17．下列叙述正确的是（）A．由可知，电流越大，通过导体横截面的电荷量就越多B．电源的作用是保持导体两端的电势差，使电路中有持续的电流C．把一根长导体截成等长的3段，则每段的电阻率都是原来的D．由可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比18．截面直径为d，长为l的导线，两端电压为U，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动的平均速度的影响是：

①电压U加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变；②导线长度l加倍时，自由电子定向移动的平匀速率减为原来一半；③导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变；④导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动平均速率加倍．其中正确的选项是（）A．①③ B．②③ C．③④ D．①④19．把两根同样材料制成的电阻丝分别连在两个电路中。A电阻丝长为L，直径为d；B电阻丝长为3L，直径为3d，要使两电阻丝消耗的电功率相等，加在两电阻丝上的电压之比应是（）A． B．C． D．20．如图所示，材质均匀的某种长方体金属材料样品，长为，宽为，厚为。恒定电流沿方向通过时，样品两端电压大小为；恒定电流沿方向通过时，样品两端电压大小为（）A． B． C． D．21．甲､乙两个长方体导体的边长均为a､b､c，将它们接入如图所示的电路中，闭合开关S，理想电流表A1、A2的示数相等，则导体甲､乙的电阻率之比为（）A．c2∶a2 B．a2∶c2 C．c∶a D．a∶c二、填空题22．一根粗细均匀的金属丝的电阻为，将它对折后的电阻为，电阻率的单位是（用物理量的基本单位表示）23．南山高二物理课堂，一同学研究电阻时发现，均匀电阻丝1两端加上电压，测得电流为，则内通过电阻丝1横截面积的电荷量为C，该电阻丝电阻为。测量另一根不同材料制成的均匀电阻丝2，电阻丝1与2长度之比，直径之比，给它们加相同的电压，通过它们的电流之比为，则它们的电阻率之比为。24．有一长方体导体，长a、宽b、高h之比为6∶3∶2，它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线，如图所示，分别将AA′、BB′、CC′接在同一恒压电源上时，导体的电阻之比R1∶R2∶R3=；若导体中电荷定向移动的速度分别为v1、v2、v3，则v1∶v2∶v3=。25．如图甲所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图乙所示。根据图线的信息可知：（选填“甲”或“乙”）是电压表V2示数变化的图线，电源电压为V，电阻R1的阻值为Ω。26．如图所示，图像中的两条直线对应两个导体A、B，则：（1）两个导体的电阻之比。（2）两个导体两端的电压相等时，通过导体的电流之比。27．图甲所示的电路中，电源电压恒为。L1、L2、L3为规格相同的小灯泡，这种小灯泡的图像如图乙所示。当开关

S闭合时，L2的电阻为，通过L1与L2的电流值比为。三、实验题28．如图甲所示为测量小灯泡L电功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。实验中：（1）在连接电路时，开关S应处于状态；（2）连接完电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V。假设只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是。（填字母）A．小灯泡短路

B．小灯泡断路C．滑动变阻器短路

D．滑动变阻器断路（3）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是A，小灯泡的额定功率为W；（4）如果要使小灯泡两端电压由2.5V调到2V，应该把滑动变阻器的滑片向（填“左”或“右”）移动；（5）根据实验数据描绘出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。由图像可知，当电压表示数变大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将。（填字母）A．变大B．变小C．不变D．无法确定（6）能否用此实验电路探究电流与电压的关系?（填“能”或“不能”）。四、解答题29．一个标有“12V”字样、功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两