11.2 导体的电阻-2021-2022学年高二物理精讲精练(新人教版必修第三册)(原卷版)
11.2 导体的电阻
考点精讲
考点 1:对电阻定律的理解和应用
1.对电阻定律的理解
(1)公式 R=ρ是导体电阻的决定式,如图所示为一块长方体铁块,若通过电流为 I1,则 R1=ρ;若通
过电流为 I2,则 R2=ρ。
(2)适用条件:温度一定,粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。
(3)电阻定律是通过大量实验得出的规律。
2.R=ρ与R=的比较
公式 R=ρ R=
区别
电阻的决定式 电阻的定义式
说明了电阻由导体的哪些因素决定,可以说 R与l成正比,
与S成反比
提供了求电阻的方法,并不能说
电阻与 U和I有关系
只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 适用于纯电阻元件
联系 R=ρ对R=补充说明了导体的电阻不取决于 U和I,而是取决于导体本身的材料、长度和横截
面积
【例 1】 两根完全相同的金属导线 A和B,如果把其中的一根 A均匀拉长到原来的 2倍,把另一根导
线对折后绞合起来,则它们的电阻之比为多少?
【变式训练】
上例中,若将变化后的 A、B两个导线串联在同一电路中,则它两端的电压之比为多少?
【技巧与方法】
公式 R=ρ的应用策略
1 公式 R=ρ中的 l是沿电流方向的导体长度,S是垂直于电流方向的横截面积。
2 一定几何形状的导体,电阻的大小与接入电路的具体方式有关,在应用公式 R=ρ求电阻时要注意确
定导体长度和横截面积。
3 一定形状的几何导体当长度和横截面积发生变化时,导体的电阻率不变,体积不变,由 V=Sl 可知 l
和S成反比,这是解决此类电阻变化问题的关键。
【针对训练】
1.如图所示,a、b、c为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等,但 b的横截面积是 a的两倍;c
与a的横截面积相等,但长度是 a的两倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是( )
A.V1的示数是 V2的2倍
B.V1的示数是 V3的2倍
C.V2的示数是 V1的2倍
D.V2的示数是 V3的2倍
考点 2:电阻 R 和电阻率 ρ 的比较
1.电阻与电阻率的对比
电阻 R电阻率 ρ
描述对象 导体 材料
物理意义 反映导体对电流阻碍作用的大小,R大,阻
碍作用大
反映材料导电性能的好坏,ρ大,导电性能
差
决定因素 由材料、温度和导体形状决定 由材料、温度决定,与导体形状无关
单位 欧姆(Ω) 欧姆·米(Ω·m)
联系 R=ρ,ρ大,R不一定大,导体对电流阻碍作用不一定大;R大,ρ不一定大,导电性能
不一定差
2.各种材料的电阻率与温度的关系
(1)金属的电阻率随温度升高而增大。
(2)有些半导体的电阻率随温度升高而减小,且随温度的改变变化较大,常用于制作热敏电阻。
(3)有些合金,如锰铜合金、镍铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用于制作标准电阻。
(4)当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然降低到零,成为超导体。
【例 2】 (多选)关于导体的电阻及电阻率的说法,正确的是( )
A.导体对电流的阻碍作用叫作导体的电阻,因此,只有导体有电流通过时才具有电阻
B.虽然R=,但是导体的电阻与导体两端的电压及导体中的电流无关
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
【技巧与方法】
电阻与电阻率的辨析
(1)导体的电阻越大,说明导体对电流的阻碍作用越大,不能说明导体的电阻率一定越大。
(2)电阻率越大,材料的导电性能越差,但用这种材料制成的电阻不一定大,决定电阻大小的因素和决
定电阻率大小的因素是不同的。
【针对训练】
2.下列关于电阻率的说法,错误的是 ( )
A.电阻率只是一个比例常数,与任何其他因素无关
B.电阻率反映材料导电性能的好坏,所以与材料有关
C.电阻率与导体的温度有关
D.电阻率在国际单位制中的单位为欧·米
考点 3:导体的伏安特性曲线
1.由 IU 图像可以获取的信息
(1)坐标轴的意义:IU 图像中,横坐标表示电压 U、纵坐标表示电流 I。(2)图线斜率的意义:IU 图像中,
斜率表示电阻的倒数,在图中 R2<R1。
2.线性元件的 UI 图像与IU 图像的比较
UI 图像IU 图像
图像
举例
坐标轴
含义
纵坐标表示电压 U
横坐标表示电流 I
纵坐标表示电流 I
横坐标表示电压 U
图线斜率
含义
斜率表示电阻,
图中 R1<R2
斜率表示电阻的
倒数,图中 R1>R2
【例 3】 (多选)小灯泡通电后其电流 I随所加电压 U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN 为
图线的切线,PQ 为U轴的垂线,PM 为I轴的垂线。则下列说法中正确的是( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应 P点,小灯泡的电阻为 R=
C.对应 P点,小灯泡的电阻为 R=
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