2024-2025学年高二物理 同步学与练（ 人教版2019必修第三册）11.2 导体的电阻 （解析版）.docxVIP

11.2导体的电阻

课程标准

物理素养

3.2.1观察并能识别常见的电路元器件，了解它们在电路中的作用。

3.2.2通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。

物理观念：理解电阻的定义。了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。了解电阻率的物理意义及其与温度的关系。初步了解超导现象及其应用。

科学思维：体会物理学中控制变量的研究方法。能由伏安特性曲线分析不同导体的导电性能的区别。

科学探究：体会物理概念及规律的建立过程。通过实验探究，了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。引导学生观察实验现象，对数据进行分析思考，了解电阻率的物理意义及其与温度的关系。通过查找资料、交流讨论，初步了解超导现象及其应用。设计实验探究影响导体电阻的因素，同时学习电流表的内外接、滑动变阻器分压及限流接法对电路的影响。

科学态度与责任：体会电阻率在科技、生活中的应用。

电阻的决定式和定义式的区别

公式

R＝ρeq\f(l,S)

R＝eq\f(U,I)

区别

电阻的决定式

电阻的定义式

说明了电阻的决定因素

提供了一种测电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关

只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液

适用于任何纯电阻导体

公式R＝eq\f(U,I)、I＝eq\f(U,R)和U＝IR的对比

公式

物理意义

适用条件

R＝eq\f(U,I)

导体电阻的定义式，反映导体对电流的阻碍作用

R由导体本身决定，与U、I无关，适用于所有导体

I＝eq\f(U,R)

某段导体中电流与两端电压和电阻的关系

适用于纯电阻电路

U＝IR

沿电流方向电势逐渐降低(外电路)，电压等于I和R的乘积

适用于金属导体、电解液

课前研读课本，梳理基础知识：

一、电阻

1．部分电路欧姆定律

(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．

(2)表达式：I＝eq\f(U,R).

(3)适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导体或半导体元件．

2.定义式：R＝eq\f(U,I)

3.SI：Ω

4．物理意义：

二、影响导体电阻的因素

1．实验探究

2.定量结论

3.表达式：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).

其中l是导体的长度，S是导体的横截面积．ρ是导体的电阻率，其国际单位是欧·米，符号为Ω·m.

三、导体的电阻率

1．物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性．

2.电阻率与温度的关系

金属：电阻率随温度升高而增大；

负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小；

超导体：一些金属和合金在温度低到临界温度时，电阻可以降到0.

四、伏安特性曲线

1．图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件．

2．图线b的电阻不断变小；图线c的电阻不断变小．

3．图中RaRe，RdRf.(选填“”“”或“＝”)

4．对于非线性元件，应根据R＝eq\f(U,I)计算某点的电阻，而不是该点切线的斜率(或斜率的倒数)．

【题型一】线性元件和非线性元件

【典型例题1】电阻R1、R2的I－U图像如图所示，则下列说法正确的是()

A．R1∶R2＝3∶1

B．将R1与R2串联后接于电源上，则电压比U1∶U2＝1∶3

C．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3

D．将R1与R2并联后接于电源上，则功率比P1∶P2＝1∶3

答案B

解析由题图可知，当I＝1A时，U1＝1V，U2＝3V，所以R1＝eq\f(U1,I)＝1Ω，R2＝eq\f(U2,I)＝3Ω，则R1∶R2＝1∶3，A错误；R1与R2串联时，U1∶U2＝R1∶R2＝1∶3，B正确；R1与R2并联时，I1∶I2＝R2∶R1＝3∶1，P1∶P2＝R2∶R1＝3∶1，C、D错误．

【典型例题2】某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，以下关于导体的电阻说法正确的是()

A．B点对应的电阻为12Ω

B．B点对应的电阻为40Ω

C．工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了1Ω

D．工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变了9Ω

答案B

解析B点时导体电阻为RB＝eq\f(UB,IB)＝eq\f(6,0.15)Ω＝40Ω，故A错误，B正确；A点时导体电阻为RA＝eq\f(UA,IA)＝eq\f(3,0.1)Ω＝30Ω，工作状态从A变化到B时，导体的电阻因温度的影响改变ΔR＝RB－RA＝10Ω，故C、D错误．

【对点训练1】(多选)如图所示，图线a表示的导体的电阻为R1，图线b表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确