11.2

導體的電阻教學目標：1、掌握電阻的物理含義、定義式以及特性。2、通過實驗探究可以總結歸納出電阻的影響因素。3、在掌握電阻決定式的前提下，能夠判斷某個因素改變后電阻的變化情況。4、能通過實驗驗證并理解溫度對于電阻的影響，以及對超導現象的了解。5、掌握并能夠分析伏安特性曲線。電阻從右側圖中可以看出，同一個金屬導體的U-I圖像是一條過原點的直線。對于同一個導體，不管電流、電壓怎樣變化，電壓跟電流之比都是一個常量，這個結論可以寫成歐姆定律形式，即R是是由導體本身的特性決定的。圖中不同導體U-I圖像的傾斜程度不同，表明不同導體的R值不同。圖像越靠近電壓軸電阻R越大，反之就越小。（注意當為I-U圖像時，結論正好相反，即傾斜，電阻越小）從歐姆定律公式可以看出，當電壓U相同時，R越大，導體中的電流I越小。由此可以得出，R的值反映了導體對電流的阻礙作用，所以，物理學中就把它叫作導體的電阻。根據歐姆定律可以導出公式R=U/I，下列說法正確的是（

）A．當電壓U增大為原來的2倍時，電阻R也增大為原來的2倍B．當電流I增大為原來的2倍時，電阻R減小為原來的二分之一C．當通過導體的電流為零時，電阻也為零D．當導體兩端的電壓為零時，電阻不為零解：導體電阻是導體本身的一種性質，與通過導體的電流及導體兩端的電壓無關，故A、B、C錯誤，D正確；故選D。以下圖像中，表示導體電阻不變的是（）解：根據歐姆定律R=U/I,可知U-I圖像上的點與原點連線的斜率表示電阻，可知A選項表示電阻不變。故選A。如圖是電阻R的I-U圖線,由圖可知（）A．電阻R=2ΩB．電阻R=0.5ΩC．電阻兩端電壓增大時,電阻R的阻值也增大D．在R兩端加6V的電壓時，通過電阻的電流為2A解：AB.根據歐姆定律R=U/I，結合圖像可得，電阻為R=2Ω，故A正確，B錯誤；CD.電阻R的阻值大小與電阻本身有關，與電阻兩端電壓和通過電阻的電流無關，根據歐姆定律R=U/I可知，在兩端加6V的電壓時，通過電阻的電流為I=3A，故C、D錯誤。故選B。如圖所示是電阻R的I-U圖像，圖中α=45°，由此得出（）A．通過電阻的電流與兩端電壓成正比B．電阻R=0.5ΩC．因I-U圖像的斜率表示電阻的倒數，故R=1/tanα=1.0ΩD．在R兩端加上6.0V的電壓時，每秒通過電阻橫截面的電荷量是6.0C解：A、根據數學知識可知，通過電阻的電流與兩端電壓成正比，故A正確；BC、根據電阻的定義式R=U/I,可知，I-U圖象斜率的倒數等于電阻R，但不能根據直線傾角的正切的倒數求解，則得R=2Ω，故BC錯誤;D、由圖知，當U=6V時，I=3A，則每秒通過電阻橫截面的電荷量是q=It=3×1C=3.0C，故D錯誤．故選A．影響導體電阻的因素導體電阻與長度的關系

b與a，長度不同，橫截面積、材料相同。導體電阻與橫截面積的關系

c與a，橫截面積不同，長度、材料相同。導體電阻與材料的關系

d與a，材料不同，長度、橫截面積相同。結論：通過上述實驗我們發現，導體的電阻與長度、橫截面積有定量關系。當導體的材料一定時，導體的長度越長、橫截面積越小，電阻越大。當導體的長度和橫截面積確定后，導體的電阻因材料不同而不同。導體的電阻還受溫度影響。影響導體電阻的因素（1）導體電阻與其影響因素的定性關系移動滑動變阻器的滑片可以改變它的電阻，這說明導體電阻跟它的_________有關；同是的燈泡，燈絲越粗用起來越亮，說明導體電阻跟它的________有關；電線常用銅絲制造而不用鐵絲，說明導體電阻跟它的_______有關。（2）探究思路為探究導體電阻是否與導體橫截面積、長度和材料有關，我們采用________法進行實驗探究。（3）探究方案①___________探究；②___________探究。長度

橫截面積

材料

控制變量

實驗

邏輯推理在探究導體電阻與其影響因素的定量關系時，某同學按如圖所示的電路進行了實驗研究，其中導體a與b只是長度不同，a與c只是粗細不同，a與d只是材料不同，關于該實驗，下列說法正確的是（）A.此電路缺少電流表,所以無法研究定量關系B.a與b相比,導體越長,電壓表示數越大C.a與c相比,導體越粗,電壓表示數越大D.a與d相比,電壓示數越大,表明該種材料的導電性能越好解：A.此電路是串聯電路,電流相等,據電壓表示數,可得各導體電阻間的定量關系,故A項錯誤;B.串聯電路電流相等,a與b相比,導體越長,電阻越大,電壓表示數越大,故B項正確;C.串聯電路電流相等,a與c相比,導體越粗,電阻越小,電壓表示數越小,故C項錯誤;D.串聯電路電流相等,a與d相比,電壓示數越大,電阻越大,表明該種材料的導電性能越差,故D項錯誤.在做“決定電阻大小的因素”實驗時，每次需挑選下表中兩根合適的導線，測出通過它們的電流強度，然后進行比較，最后得出結論：(1)為了研究電阻與導體材料有關，應選用的兩根導線是（填號碼）_________；(2)為了研究電阻與導體的長度有關，應選用的兩根導線是_________；(3)為了研究電阻與_________的關系，應選用的兩根導線是_________；(4)本實驗所采用的方法是_________。（1）C和F

（2）C和G

（3）橫截面積A和D

（4）控制變量罰導體的電阻率同種材料的導體，其電阻R與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導體電阻還與構成它的材料有關。寫成公式則是進一步實驗會發現，同種材料的導體，式中的ρ是不變的，不同種材料的導體ρ一般不同。這說明ρ表征了導體材料的某種特性。從上述關系式可以看出，在長度、橫截面積一定的條件下，ρ越大，導體的電阻越大。ρ叫作這種材料的電阻率。關于電阻率的說法正確的是（）A．電阻率與導體的長度和橫截面積有關B．電阻率表征了材料導電能力的強弱，由導體的材料決定，且與溫度有關C．電阻率大的導體電阻一定大D．有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，用它們可做成定值電阻解：A、電阻率ρ與導體的長度L和橫截面積S無關，故A錯誤；B、電阻率表征了導體材料的導電能力的強弱，與導體的長度無關，受溫度影響，故B正確；C、由電阻定律可知，導體電阻由導體的電阻率、長度、橫截面積決定，導體電阻率大，如果導體很短、橫截面積很大，則導體電阻可能很小，故C錯誤；D、金屬導體電阻率一般隨溫度升高而增大，半導體的電阻率隨溫度升高而減小，而有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，用它們可做成定值電阻；故D正確故選：BD．關于電阻的計算式R=U/I和決定式R=ρl/S，下列說法中正確的是()A.導體的電阻與其兩端電壓成正比，與通過它的電流成反比B.導體的電阻僅與導體的長度、橫截面積和材料有關C.導體的電阻不隨工作溫度的變化而變化D.對一段確定的導體來說，在恒溫下比值U/I是恒定的，導體電阻不隨U或I的變化而變化解:A.導體的電阻是導體本身的特性，與其兩端電壓和電流強度無關，故選項A不符合題意；BC.根據電阻定律R=ρl/S可知導體的電阻與導體的長度、橫截面積和材料有關，導體的電阻率隨溫度變化而變化，所以電阻也隨溫度而變化，故選項B、C不符合題意；D.導體的電阻是導體本身的特性，對一段一定的導體來說，在恒溫下比值U/I是恒定的，導體電阻不隨U或I的變化而化，故選項D符合題意。一條粗細均勻的電阻絲，電阻為R，圓形橫截面的直徑為d。若將它拉制成直徑為d/10的均勻細絲，電阻變為()A.R/10000B.R/100C.10000R

D.100R解：將電阻絲的直徑拉成原來的1/10時，橫截面積變為原來的1/100，長度變為原來的100倍，由R=ρl/S可知電阻變為原來的10000倍，即10000R，故選項C正確。歐姆不僅發現了歐姆定律，還研究了電阻定律．有一個長方體金屬電阻，材料分布均勻，其邊長之比a：b：c=4：2：1．電流沿以下方向流過該電阻，其中電阻阻值最小的是（）解：由電阻的決定式可知，A中電阻RA=ρc/(ab)，B中電阻RB=ρb/(ac)；C中電阻RC=ρa/(bc)；D中電阻RD=ρa/(bc)；故電阻最小的為A；故A正確，BCD錯誤。故選：A。導體的電阻率從表中可以看出，純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大。連接電路的導線一般用電阻率小的銅來制作，必要時可在導線表面鍍銀。由于用電器的電阻通常遠大于導線的電阻，一般情況下，可以認為導線電阻為0。有些合金，如錳銅合金和鎳銅合金，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作標準電阻。但是，很多金屬的電阻率往往隨溫度的變化而變化。關于電阻率，下列說法中不正確的是（

）A.電阻率是表征材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導電性能越好B.各種材料的電阻率都與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度升高而增大C.電阻率ρ大的導體，電阻可以很小D.某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常都用它們制作標準電阻解：A、電阻率越大，則電阻越大，導電性能越差；故A不正確；B、各種材料的電阻率都與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度升高而增大；故B正確；C、電阻與導體的電阻率、導線長度及截面積有關，電阻率很大的導體，其電阻可以很小；故C正確；D、有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響；它們可以制作為標準電阻；故D正確；本題選不正確的，故選：A．有一根長1.22m的導線，橫截面積為0.10mm2。在它兩端加0.60V電壓時，通過它的電流正好是0.10A。則這根導線是由________制成的(下表是常溫下幾種材料的電阻率，單位為Ω·m)（）A．銅絲 B．錳銅合金 C．鎳銅合金 D．鋁絲解：由R=ρL/S以及R=U/I得，R=US/（IL）=4.9×10-7Ω?m，所以導線是由鎳銅合金制成的。故選C。離地面高度5.0×104m以下的大氣層可視為電阻率較大的漏電介質，假設由于雷暴對大氣層的“電擊”，使得離地面高度5.0×104m處的大氣層與帶負電的地球表面之間形成穩定的電場，其電勢差約為3×105V．已知，雷暴每秒鐘給地球充電的電荷量約為1.8×103C，地球表面積近似為5.0×1014m2，則()A.該大氣層的等效電阻約為600ΩB.該大氣層的平均漏電電流約為1.8×103AC.該大氣層的平均電阻率約為1.7×1012Ω?mD.該大氣層的平均電阻率約為1.7×108Ω?mAB項，根據I=Qt，每秒鐘給地球充電的電荷量即電流為1.8×103A，根據R=U/I=3×105/1.8×103=170Ω，故A錯誤；故B正確；CD項，根據電阻定律，R=ρLS，得ρ=RS/L=170×5×1014/5×104=1.7×1012Ω?m，故C正確，D錯誤．故選BC．如圖所示,P是一個表面均勻、鍍有很薄電熱膜的長陶瓷管,其長度為L,直徑為D,鍍膜材料的電阻率為ρ,膜的厚度為d.管兩端有導電金屬箍M、N.現把它接入電路中,測得M、N兩端電壓為U,通過它的電流為I.則金屬膜的電阻率為______________。解：將金屬膜的橫截面積是一個寬為d，長為πD的矩形，所以金屬膜的橫截面積S=πDd，代入公式R=ρL/S可得R=ρL/(πDd)，根據歐姆定律可得電阻的另一個表達式R=U/I，即U/I=ρL/(πDd)，解得ρ=πDdU/(IL)。溫度對電阻率的影響將燈泡的燈絲與小燈泡串聯接入電路，使小燈泡發光。用酒精燈給燈絲加熱，發現小燈泡變暗。這說明溫度升高，燈絲的電阻變大了，由此可以推出燈絲的電阻率變大了。溫度對電阻率的影響金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。電阻溫度計就是利用金屬的電阻隨溫度變化的規律而制成的，用它可以測量很高的溫度。精密的電阻溫度計是用鉑做的。已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測出鉑絲的電阻就可以知道溫度。電阻大小受溫度影響。1、金屬導體的電阻隨溫度升高，電阻率增大，電阻增大。2、半導體原件的電阻隨溫度升高，電阻率減小，電阻減小。1911年，科學家們發現一些金屬在溫度特別低時電阻可以降到0，這種現象叫作超導現象。所以我們通常說的超導體技術又叫做低溫超導技術。就是如何將導體降溫到接近絕對零度，（-273攝氏度）使每一個原子都接近靜止，以達到最好的導電性。下列關于電阻率的敘述,正確的是(

)A.金屬導體的電阻率隨溫度的升高而減小B.常用的導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體的電阻、橫截面積和長度D.金屬電阻率在任何溫度下都不可能為0解:A、金屬材料的電阻率隨溫度的升高而升高,故A錯誤;B、純金屬電阻率較小,常用的導線是用電阻率較小的鋁、銅材料做成的,故B正確;C、材料的電阻率是由材料本身決定的,還與溫度有關,與導體的電阻、橫截面積和長度無關,故C錯誤;D、金屬電阻率在絕對零度時電阻可以為0,為超導現象,故D錯誤;故選:B。如圖所示，將燈泡的燈絲接入電路，閉合開關使小燈泡發光。用酒精燈給燈絲加熱，下列正確的是（

）A.小燈泡變暗，燈絲電阻率變大B.小燈泡變暗，燈絲電阻率變小C.小燈泡變亮，燈絲電阻率變大D.小燈泡變亮，燈絲電阻率變小解：加熱燈絲時，燈絲電阻率變大，則阻值變大，電路阻值變大，根據歐姆定律可知，干路電流減小，小燈泡變暗，故A正確，BCD正確；故選：A。某家用臺燈可通過調節開關使它的亮度逐漸增大到最亮，若燈最亮時的電壓為220V，工作電流為0.18A．則當電壓為110V時，燈絲的電阻為（）A.等于1222ΩB.等于611ΩC.大于1222ΩD.小于1222Ω解：燈泡正常發光時，由I=U/R可求得燈絲電阻R=U額/I額=220V/0.18A≈1222Ω；由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，當電壓為110V時，燈泡消耗的實際功率降低，燈泡發光時燈絲溫度會降低，則電阻變小，即燈絲的電阻小于1222Ω．故選D．關于電阻率，下列說法中正確的是（）A.電阻率是表征材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導電性能越好B.各種材料的電阻率大都與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度升高而減小C.所謂超導體，是當其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變為無窮大D.某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常都用它們制作標準電阻解：電阻率是表征材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大，說明其導電性能越差，A錯；各種材料的電阻率大都與溫度有關，純金屬的電阻率隨溫度升高而增大，超導體是當溫度降低到某個臨界溫度時，電阻率突然變為零，B、C均錯；某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常用于制作標準電阻，D對.故選D.伏安特性曲線橫坐標表示電壓U，縱坐標表示電流I，這樣畫出的I-U圖像叫作導體的伏安特性曲線。對于金屬導體，在溫度沒有顯著變化時，電阻幾乎是不變的（不隨電流、電壓改變），它的伏安特性曲線是一條過原點的直線，也就是電流I與電壓U成正比(如圖甲)。具有這種伏安特性的電學元件叫作線性元件。除金屬外，歐姆定律對電解質溶液也適用，但對氣態導體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導體元件（如圖乙）并不適用。也就是說，在這些情況下電流與電壓不成正比，這類電學元件叫作非線性元件。某學習小組描繪了三種電學元件的伏安特性曲線，如圖甲、乙所示，則（

）A.圖甲中，電學元件A的阻值隨電壓的增大而增大B.圖甲中，兩電學元件阻值的關系為C.圖乙中，電學元件為線性元件D.圖乙中，電學元件所加正向電壓大于0.75V時，其阻值隨電壓的增大而減小解：AB、在電阻的I-U曲線中，斜率為電阻的倒數，由于圖象中的A、B斜率恒定且B的斜率大于A的斜率，所以A、B的電阻恒定且RB＞RA，故AB錯誤；CD、由圖乙可知，其電學元件為非線性元件，電學元件所加正向電壓大于0.75V時，隨著正向電壓的增大，圖線上各點與坐標原點的連線的斜率增大，可知其電阻在減小，故C錯誤，D正確。故選：D。甲、乙、丙三個長度、