新教材人教版高中物理必修第三冊(cè) 11.2　導(dǎo)體的電阻（導(dǎo)學(xué)案 解析版）

1、精品文檔 精心整理精品文檔 可編輯的精品文檔11-2導(dǎo)體的電阻一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)對(duì)決定導(dǎo)體電阻的因素的探究，體會(huì)控制變量法和邏輯思維法.2.理解電阻的定義，進(jìn)一步體會(huì)比值定義法.3.加深對(duì)導(dǎo)體電阻的理解，能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，會(huì)分析電流、電壓與電阻之間的關(guān)系.4.掌握電阻率的概念及物理意義，知道影響電阻率大小的因素.5.能根據(jù)UI圖像求導(dǎo)體的電阻，理解伏安特性曲線的意義，知道線性元件和非線性元件二、學(xué)習(xí)過(guò)程【問(wèn)題探究】現(xiàn)有兩個(gè)導(dǎo)體A和B，利用如圖所示的電路分別測(cè)量A和B的電壓和電流，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表U/V02.04.06.08.0導(dǎo)體AI/A00.200.420.600.78導(dǎo)體BI/A00.

2、130.260.400.54(1)在坐標(biāo)系中，用縱軸表示電壓U、用橫軸表示電流I，分別將A和B的數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標(biāo)系中描點(diǎn)，并作出UI圖線(2)對(duì)導(dǎo)體A(或?qū)wB)來(lái)說(shuō)，電流與它兩端的電壓有什么關(guān)系？U與I的比值怎樣？(3)對(duì)導(dǎo)體A、B，在電壓U相同時(shí)，誰(shuí)的電流小？誰(shuí)對(duì)電流的阻礙作用大？【答案】(1)UI圖線如圖所示(2)對(duì)導(dǎo)體A(或?qū)wB)，電流與它兩端的電壓成正比，導(dǎo)體A或?qū)wB的電壓與電流的比值是個(gè)定值，但兩者的比值不相等(3)電壓相同時(shí)，B的電流小，說(shuō)明B對(duì)電流的阻礙作用大【知識(shí)點(diǎn)1】電阻1定義：導(dǎo)體兩端電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流之比公式：Req f(U,I).2物理意義：反映了導(dǎo)體對(duì)電流

3、的阻礙作用3在導(dǎo)體的UI圖像中，斜率反映了導(dǎo)體電阻的大小例題1、對(duì)于歐姆定律，理解正確的是（）A從可知，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從可知，導(dǎo)體兩端的電壓隨電阻的增大而增高C從可知，導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比D從可知，導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)，導(dǎo)體的電阻也為零【答案】C【詳解】A導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的特性決定，與電流、電壓無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；B從可知，只有電流I一定時(shí)，電壓才與電阻成正比，導(dǎo)體兩端的電壓才隨電阻的增大而增高，B錯(cuò)誤；C根據(jù)歐姆定律得知，導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比，C正確；D是電阻的定義式，R與導(dǎo)體兩端的電

4、壓和電流無(wú)關(guān)，導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)，導(dǎo)體的電阻不為零，D錯(cuò)誤。例題2、電路中有一段導(dǎo)體，給它加上3V的電壓時(shí)，通過(guò)它的電流為2mA，可知這段導(dǎo)體的電阻為_(kāi)；如果給它兩端加2V的電壓，則通過(guò)它的電流為_(kāi)mA；如果在它兩端不加電壓，它的電阻為_(kāi)?！敬鸢浮?500 1.33 1500 【詳解】1這段導(dǎo)體的電阻為2 如果給它兩端加2V的電壓，則通過(guò)它的電流為3導(dǎo)體的電阻由自身性質(zhì)決定，與它兩端電壓和通過(guò)它的電流無(wú)關(guān)，所以它兩端不加電壓，它的電阻仍為例題3、如圖所示，根據(jù)某實(shí)驗(yàn)作出關(guān)于金屬導(dǎo)體A、B的伏安特性曲線。則從圖像中可以看出（）ABCD【答案】B【詳解】伏安特性曲線I-U圖是直線的，斜率的倒數(shù)表

5、示電阻，由圖可知金屬導(dǎo)體A的伏安特性曲線斜率小，所以金屬導(dǎo)體A的電阻大，所以【問(wèn)題探究】1根據(jù)圖猜想導(dǎo)體電阻大小與哪些因素有關(guān)？2探究多個(gè)變量之間關(guān)系的方法是什么？3實(shí)驗(yàn)探究：如圖4所示，a、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體導(dǎo)體b、c、d在長(zhǎng)度、橫截面積、材料三個(gè)因素方面，分別只有一個(gè)因素與導(dǎo)體a不同如下表所示為四個(gè)串聯(lián)導(dǎo)體的各方面因素關(guān)系及導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系三個(gè)因素及電壓不同導(dǎo)體長(zhǎng)度橫截面積材料電壓alS鐵Ub2lS鐵2Ucl2S鐵eq f(U,2)dlS鎳銅合金5U四段導(dǎo)體串聯(lián)接入電路，每段導(dǎo)體兩端的電壓與電阻有什么關(guān)系？對(duì)比導(dǎo)體a和b說(shuō)明什么？對(duì)比導(dǎo)體a和c說(shuō)明什么？對(duì)比導(dǎo)體a和d說(shuō)明什么

6、？【答案】1導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料有關(guān)2控制變量法3(1)正比導(dǎo)體電阻和長(zhǎng)度成正比導(dǎo)體電阻和橫截面積成反比導(dǎo)體電阻和材料有關(guān)【知識(shí)點(diǎn)2】影響導(dǎo)體電阻的因素 導(dǎo)體的電阻率1為探究導(dǎo)體電阻是否與導(dǎo)體橫截面積、長(zhǎng)度和材料有關(guān)，我們采用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究2電阻定律：(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長(zhǎng)度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)(2)公式：Req f(l,S)，式中是比例系數(shù)，叫作這種材料的電阻率3電阻率：(1)概念：電阻率是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性(2)影響電阻率的兩個(gè)因素是材料和溫度(3)純金屬電阻率較小，合金的

7、電阻率較大由于用電器的電阻通常遠(yuǎn)大于導(dǎo)線電阻，一般情況下，可認(rèn)為導(dǎo)線電阻為0.4超導(dǎo)現(xiàn)象：一些金屬在溫度特別低時(shí)電阻可以降到0，這種現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象例題4、關(guān)于電阻和電阻率的說(shuō)法中，正確的是（）A金屬導(dǎo)體的電阻率不僅與導(dǎo)體的材料有關(guān)，而且隨溫度的變化而變化B導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫作導(dǎo)體的電阻，因此只有導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí)才有電阻C由可知導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟通過(guò)導(dǎo)體的電流成反比D由公式可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻R、導(dǎo)體的長(zhǎng)度L和橫截面積S有關(guān)【答案】A【詳解】A D金屬導(dǎo)體的電阻率不僅與導(dǎo)體的材料有關(guān)，而且隨溫度的變化而變化，與導(dǎo)體的電阻R、導(dǎo)體的長(zhǎng)度L和橫截面積S無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤

8、，A正確；B導(dǎo)體的電阻的電阻有無(wú)與導(dǎo)體中電流的存在有無(wú)無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C由 可知，導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體的材料，長(zhǎng)度與橫截面積決定，與電壓電流無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；例題5、 如圖長(zhǎng)方體形導(dǎo)體，已知，電流沿方向流過(guò)時(shí)導(dǎo)體電阻為，沿方向流過(guò)時(shí)導(dǎo)體電阻為，則為（）ABCD【答案】A【詳解】由電阻定律可得 代入數(shù)據(jù)得故A正確，BCD錯(cuò)誤?！局R(shí)點(diǎn)3】伏安特性曲線1伏安特性曲線：用橫坐標(biāo)表示電壓U，縱坐標(biāo)表示電流I，這樣畫(huà)出的IU圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線。2線性元件和非線性元件(1)線性元件：伏安特性曲線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，歐姆定律適用的元件。如金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液。(2)非線性元件：伏安特性曲線是一條曲線，電流與電

9、壓不成正比，歐姆定律不適用的元件。如氣態(tài)導(dǎo)體(日光燈管、霓虹燈管中的氣體)和半導(dǎo)體元件。例題6、如圖所示，圖線1和圖線2分別表示導(dǎo)體電阻R1和導(dǎo)體電阻R2的伏安特性曲線。則R1與R2的大小之比是（）A3：1B1：3C1：2D2：1【答案】B【詳解】由歐姆定律得 B正確，ACD錯(cuò)誤。跟蹤訓(xùn)練：（多選）兩個(gè)電阻R1、R2的伏安特曲線如圖所示，由圖可知（）AR1為線性元件，R2為非線性元件BR1的電阻R1tan 45 1CR2的電阻隨電壓的增大而減小D當(dāng)U1V時(shí)，R2的電阻等于R1的電阻【答案】AD【詳解】A由題圖可知R1的伏安特性曲線為過(guò)原點(diǎn)的直線，故R1為線性元件，R2的伏安特性曲線為曲線，故R

10、2是非線性元件，故A正確；BR1的電阻為故B錯(cuò)誤；CIU圖像上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，由題圖可知R2的電阻隨電壓的增大而增大，故C錯(cuò)誤；D由題圖可知，當(dāng)U1 V時(shí)，R2的電阻等于R1的電阻，都為2 ，故D正確； 11-2導(dǎo)體的電阻 作業(yè)班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 一、選擇題1下列說(shuō)法正確的是（）A由R= 可知，電阻與電壓成正比，與電流成反比B由R= 可知，電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比、與橫截面積成反比C由I= 可知，電流與電量成正比，與時(shí)間成反比D各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，一般金屬的電阻率隨溫度的升高而減小【答案】B【詳解】A導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身決定的，與電壓和電流無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤

11、；B由R= 可知，電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比、與橫截面積成反比，選項(xiàng)B正確；C由I=是電流的定義式，與通過(guò)橫截面的電量無(wú)關(guān)，與通過(guò)時(shí)間無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，一般金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。2學(xué)校買(mǎi)回一捆銅導(dǎo)線，物理老師要求同學(xué)們?cè)诓淮蜷_(kāi)包裝只露出兩端線頭的情況下，測(cè)量其長(zhǎng)度是否與標(biāo)識(shí)吻合。同學(xué)們需要查閱及測(cè)量下列哪組物理量才能完成任務(wù)（）A銅的電阻率、導(dǎo)線的電阻RB銅的電阻率、導(dǎo)線橫截面的直徑dC銅的電阻率、導(dǎo)線的電阻R、導(dǎo)線橫截面的直徑dD導(dǎo)線的電阻R、導(dǎo)線橫截面的直徑d【答案】C【詳解】根據(jù)電阻定律可知，需要測(cè)量銅的電阻率、導(dǎo)線的電阻R、導(dǎo)線橫

12、截面的直徑d。故選C。3白熾燈是生活中常用的照明工具，在白熾燈的制造和使用過(guò)程中包含了許多物理知識(shí)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A白熾燈的玻璃泡和泡內(nèi)的玻璃芯柱都是絕緣體B白熾燈的燈絲往往制成螺旋狀，其目的是散熱C白熾燈的燈絲用金屬鎢制成，是因?yàn)榻饘冁u的熔點(diǎn)高D用久了的燈泡內(nèi)壁會(huì)變黑，是由于鎢絲升華后又在燈泡壁上凝華造成的【答案】B【詳解】A熾燈的玻璃泡和泡內(nèi)的玻璃芯柱都是絕緣體，A正確；B白熾燈的燈絲往往制成螺旋狀，其目的是減少燈絲散熱，提高燈絲溫度，B錯(cuò)誤；C白熾燈的燈絲用金屬鎢制成，是因?yàn)榻饘冁u的熔點(diǎn)高，不易溶化，C正確；D用久了的燈泡內(nèi)壁會(huì)變黑，是由于鎢絲升華后又在燈泡壁上凝華造成的，D正確。

13、故錯(cuò)誤的選B。4兩根材料和長(zhǎng)度均相同的合金絲a、b的伏安特性曲線分別如圖中A、B所示，則a、b電阻Ra、Rb以及橫截面積Sa、Sb的關(guān)系正確的是（）ARaRb，SaSbBRaRb，SaSbCRaRb，SaSbDRaRb，SaSb【答案】B【詳解】I-U圖象中直線圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，則可知，A的阻值要大于B的阻值；再由可知，材料和長(zhǎng)度均相同的兩導(dǎo)體，截面積越小則電阻越大，故說(shuō)明A的截面積要小于B的截面積。故選B。5如圖所示為一塊長(zhǎng)方體銅塊，分別使電流沿如圖I1、I2兩個(gè)方向通過(guò)該銅塊，電阻之比為（）A1BCD【答案】B【詳解】若通以電流I1，則銅塊的長(zhǎng)度為a、橫截面積為bc，由電阻定律知其

14、電阻為若通以電流I2時(shí)，則銅塊的長(zhǎng)度為c、橫截面積為ab，由電阻定律知其電阻為故故選B。6兩根不同材料制成的均勻電阻絲，長(zhǎng)度之比l1l252，直徑之比d1d221，給它們加相同的電壓，通過(guò)它們的電流之比為I1I232，則它們的電阻率的比值為（）ABC D【答案】D【詳解】根據(jù)可知，兩電阻絲的電阻之比為，兩電阻絲的橫截面積之比為，根據(jù)電阻定律得，所以故選D。7一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，兩端加上電壓U時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線的電流為I，導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v。若將導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)，使它的橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的，再給它兩端加上電壓U，則（）A通過(guò)導(dǎo)線的電流仍為IB通過(guò)導(dǎo)線的電流為C導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為

15、D導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為【答案】D【詳解】AB將導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)，使其橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的，導(dǎo)線長(zhǎng)度要變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，金屬絲電阻率不變，由電阻定律可知，導(dǎo)線電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍；電壓U不變，由歐姆定律可知，電流變?yōu)樵瓉?lái)的 ，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；CD電流I變?yōu)樵瓉?lái)的，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的，單位體積中自由移動(dòng)的電子數(shù)n不變，每個(gè)電子所帶的電荷量e不變，由電流的微觀表達(dá)式I=nevS可知，電子定向移動(dòng)的速率變?yōu)樵瓉?lái)的，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。故選D。8某導(dǎo)體的圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A該導(dǎo)體是線性元件B曲線的切線的斜率表示導(dǎo)體的電阻C隨著導(dǎo)體兩端的電壓增大，導(dǎo)體的電阻增大D該導(dǎo)體的電阻率不隨導(dǎo)體兩端的

16、電壓變化而變化【答案】C【詳解】ABC根據(jù)可知圖像的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示導(dǎo)體的電阻，不是某點(diǎn)切線的斜率表示電阻，隨著電壓的增大，圖像的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率增大，則知隨著電壓的增大導(dǎo)體的電阻不斷增大，該導(dǎo)體伏安特性曲線是彎曲的曲線，不是線性元件，AB錯(cuò)誤C正確；D導(dǎo)體的電阻率跟導(dǎo)體材料、溫度有關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓變化時(shí)導(dǎo)體的溫度就會(huì)變化，則導(dǎo)體的電阻率就可能變化，D錯(cuò)誤。故選C。9（多選）一根粗細(xì)均勻的細(xì)鋼絲，原來(lái)的電阻為R，則（）A截去，剩下部分的電阻變?yōu)锽均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍，電阻變?yōu)?RC對(duì)折后，電阻變?yōu)镽D均勻拉長(zhǎng)，使截面積為原來(lái)的，電阻變?yōu)?R【答案】CD【詳解】A根據(jù)電阻定律可知，電

17、阻與長(zhǎng)度成正比，則截去，剩下部分的長(zhǎng)度為原來(lái)的則電阻變?yōu)?，所以A錯(cuò)誤；B均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍，利用材料體積不變，由體積公式，則長(zhǎng)度變2l，面積將減，根據(jù)電阻定律可知電阻變?yōu)?R，所以B錯(cuò)誤；C對(duì)折后，長(zhǎng)度減為 ，面積增大為，根據(jù)電阻定律可知電阻變?yōu)镽，所以C正確；D均勻拉長(zhǎng)，使截面積為原來(lái)的，則長(zhǎng)度為原來(lái)的2倍，所以電阻變?yōu)?R，則D正確；故選CD。10（多選）如圖所示，D是一只理想二極管，電流只能從a流向b，而不能從b流向a，平行板電容器的A、B兩極板間有一電荷，在P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。以Q表示電容器儲(chǔ)存的電荷量，U表示兩極板間的電壓，Ep表示電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能。若保持極板B不動(dòng)，將極板A稍向上

18、平移，則下列說(shuō)法中正確的是（）AU不變BEp不變CQ變小D電荷仍保持靜止【答案】BD【詳解】AC保持極板B不動(dòng)，將極板A稍向上平移，則根據(jù)可知，電容減小，電容器要放電，但是二極管具有單向?qū)щ?，所以電容器無(wú)法放電，即電量不變，根據(jù) 可知，電壓增大。AC錯(cuò)誤；BD根據(jù) 可得所以場(chǎng)強(qiáng)不變，電荷仍靜止。因?yàn)镻點(diǎn)與B極板距離不變，則其電勢(shì)差不變，所以P點(diǎn)的電勢(shì)不變，電荷的電勢(shì)能也不變。BD正確。故選BD。二、非選擇題11工業(yè)上常用電導(dǎo)儀測(cè)量液體的電阻率。某電導(dǎo)儀有兩個(gè)正對(duì)面積均為1cm2的正方形鉑片，其間距d=1cm。若將兩鉑片全部浸入待測(cè)液體中，在兩鉑片間加U=6V的電壓，測(cè)出其間的電流I=1A，則這種液體的電阻率為多少？【答案】【詳解】由