高中物理 第二章 恒定电流 第6节 导体的电阻课件1高二选修31物理课件
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第九页，共三十三页。
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，这种现象叫超导现象，发生超导现象时，温度不为 绝对零度 提示：选 D．导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温 度而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端 电压及导体中电流大小无关，A、B、C 错；电阻率反映材料 的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，D 对．
l 对折后：l″＝2l ，S″＝2S，故 R″＝ρSl″″＝ρ·22S＝R4．则 R′∶R″ ＝16∶1，故选项 D 正确．
第二十九页，共三十三页。
2．如图所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其 长度为 L，直径为 D，镶膜的厚度为 d，管两端有导电金属箍 M、N．现把它接入电路中，测得它两端电压为 U，通过它的 电流为 I，则膜的电阻为多少？镶膜材料电阻率为多少？
第十页，共三十三页。
对电阻率的理解 1．物理意义：电阻率是一个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．大小：ρ＝RlS，各种材料的电阻率在数值上等于用该材料 制成的长度为 1 m、横截面积为 1 m2 的导体的电阻；单位： 欧·米(Ω·m)．
第十一页，共三十三页。
3．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)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)当温度降到绝对零度时，某些导体变成超导体．
[解析] A、B 间距离 l＝40 km，导线总长 2l，总电阻 R＝800Ω． 设 A 与短路处距离 x，导线总长 2x，总电阻 Rx． 由欧姆定律得 Rx＝UI ＝40×1010－3 Ω＝250 Ω． 由电阻定律得 R＝ρ2Sl，Rx＝ρ2Sx， 所以 x＝RRxl＝285000×40 km＝12．5 km． 即短路处距 A 有 12．5 km． [答案] 12．5 km
第二十二页，共三十三页。
[解析] 一段导线对折两次后，变成四段相同的导线，并联后 的总电阻为 0．5 Ω，设每段导线的电阻为 R，则R4＝0．5 Ω， R＝2 Ω，所以导线原来的电阻为 4R＝8 Ω． 若把这根导线的一半均匀拉长为原来的 3 倍，则横截面积变 为原来的13，长度为原来的 3 倍，所以这一半的电阻变为 4 Ω ×9＝36 Ω，另一半的电阻为 4 Ω，所以拉长后的总电阻为 40Ω，是原来的 5 倍． [答案] 8 Ω 5
第十四页，共三十三页。
2．(2018·福建漳州一中高二检测)关于电阻和电阻率，下列说 法中正确的是( ) A．把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、 电阻率均变为原来的一半 B．由 ρ＝RlS可知，ρ 与 R、S 成正比，ρ 与 l 成反比 C．材料的电阻率随温度的升高而增大 D．对某一确定的导体，当温度升高时，发现它的电阻增大， 说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
第三十二页，共三十三页。
第二章 恒定电流
内容(nèiróng)总结
No
Image
12/8/2021
第三十三页，共三十三页。
第六页，共三十三页。
判一判 (1)探究导体电阻与其影响因素的关系所采用的 实验方法为控制变量法．( √ ) (2)电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻反映了导体对 电流的阻碍作用．( √ ) (3)电阻率往往随温度的变化而变化，半导体的电阻率随温度 的升高而增大，可制作热敏电阻．( × ) (4)一只白炽灯泡，正常发光时灯丝的电阻为 121 Ω，当这只 灯泡停止发光一段时间后灯丝的电阻大于 121 Ω．( × )
第二十五页，共三十三页。
公式 R＝ρSl 的应用策略 (1)公式 R＝ρSl 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．
第二十六页，共三十三页。
(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＝ρSl 求电阻时，要注意导体长度和横截 面积的确定． (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 是解决此类电阻问题的关键．
第三十页，共三十三页。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
解析：由欧姆定律可得 R＝UI ，
沿着 L 的方向将膜层展开，如图所示，则膜
层等效为一个电阻，其长为 L，横截面积为管的周长×厚度 d．
由电阻定律 R＝ρSl 可得：
R＝ρ2πD2L·d＝πρDLd，则UI ＝πρDLd，
解得：ρ＝UπILDd．
答案：UI
UπDd IL
第三十一页，共三十三页。
第十二页，共三十三页。
【题组过关】 1．关于材料的电阻率，下列说法中正确的是( ) A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原 来的13 B．材料的电阻率随温度的升高而减小 C．纯金属的电阻率较合金的电阻率小 D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大 的导体对电流的阻碍作用越大
R1 在一起，组成一横截面积为 S、电阻为 R 的导体．则 R＝__n____， S＝___n_S_1___，所以RR1＝___SS_1___．
第四页，共三十三页。
二、导体的电阻 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．
l (2)公式：R＝____ρ_S___，式中 ρ 是比例系数，它与导体的_材__料___ 有关，是表征__材__料__性__质__的一个重要的物理量，ρ 叫做这种 材料的电阻率．
第五页，共三十三页。
2．电阻率 ρ (1)单位：欧姆·米，符号：__Ω__·__m__． (2)变化规律：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__． (3)应用：__电__阻__温度计、标准电阻等．
第十八页，共三十三页。
命题视角 1 对电阻定律的理解 (多选)下列说法中正确的是( )
A．据 R＝UI 可知，当通过导体的电流不变时，加在电阻两端 的电压变为原来的 2 倍时，导体的电阻也变为原来的 2 倍 B．据 R＝UI 可知，通过导体的电流改变，加在电阻两端的电 压也改变，但导体的电阻不变 C．据 ρ＝RlS可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积 的乘积 RS 成正比，与导体的长度 l 成反比
第二十一页，共三十三页。
命题视角 2 电阻定律的应用 一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为
0．5 Ω，导线原来的电阻多大？若把这根导线的一半均匀拉 长为原来的 3 倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？ [思路点拨] (1)导线对折后长度减半，横截面积加倍． (2)导线均匀拉长的同时，横截面积变小，而体积不变．
第三页，共三十三页。
2．逻辑推理 (1)导体的电阻与它的长度的关系：一条长度为 l，电阻为 R 的导体，可以看成是由 n 段长度同为 l1、电阻同为 R1 的导体 串联而成．因 l＝__n_l_1____，R＝___n_R__1 __，所以RR1＝___l_l1____． (2)导体的电阻与它的横截面积的关系：有 n 条导体，它们的 长度相同，横截面积都为 S1，电阻同为 R1．把他们紧紧地束
第二章 恒定电流
第 6 节 导体的电阻
第一页，共三十三页。
第二章 恒定电流
1．知道影响导体电阻的因素，并掌握科学的探究方 法． 2．掌握电阻定律，并能进行有关计算． 3．理解电阻率的概念、意义及决定因素．
第二页，共三十三页。
一、影响导体电阻的因素 1．实验结论 (1)导体长度越长，电阻越_大__； (2)导体横截面积越大，电阻越_小__； (3)导体的电阻还与导体的__材__料__有关．
第十九页，共三十三页。
D．导体的电阻率与导体的长度 l、横截面积 S、导体的电阻 R 皆无关 [思路点拨] (1)R＝UI 是电阻的定义式，提供了计算电阻的一种 方法，其大小与 U、I 无关． (2)R＝ρSl 是电阻的决定式，与 ρ、l、S 有关．
第二十页，共三十三页。
[解析] 导体的电阻是由导体本身的性质决定的，其决定式为 R＝ρSl，而 R＝UI 为电阻的定义式，选项 A 错误，选项 B 正确．而 ρ＝RlS仅是导体电阻率的定义式，电阻率与式中的各物理量 都无关，选项 C 错误，选项 D 正确． [答案] BD
第七页，共三十三页。
想一想 由影响导体电阻的因素分析，为什么几个电阻串 联起来，总电阻增大；几个电阻并联起来，总电阻减小？ 提示：几个电阻串联相当于增大了导体的长度，几个电阻并 联相当于增大了导体的横截面积．
第八页，共三十三页。
做一做 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＝UI 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
第二十七页，共三十三页。
【题组突破】
1．两根完全相同的金属导线 A 和 B，如果把其中的一根 A
均匀拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则
它们的电阻之比为( )
A．1∶1
B．4∶1
C．8∶1
D．16∶1
第二十八页，共三十三页。
解析：选 D．设金属导线原来的电阻为 R，则 R＝ρSl ．拉长 后：l′＝2l，体积 V＝lS 不变，故 S′＝S2，R′＝ρSl′′＝4ρSl ＝4R；
第十三页，共三十三页。
解析：选 C．电阻率是材料本身的一种电学特征，与导体的 长度、横截面积无关，A 选项错．金属材料的电阻率随温度 升高而增大，半导体材料则相反，B 选项错．合金的电阻率 比纯金属的电阻率大，C 选项对．电阻率大表明材料的导电 性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是 反映对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻还跟导体的长度、 横截面积等因素有关，D 选项错．
第十七页，共三十三页。
3．R＝ρSl 与 R＝UI 的区别
意义
理解
适用 范围 联系
R＝ρSl
R＝UI
决定式
定义式
说明导体的电阻由 ρ、 提供了一种测电阻的方法
l、S 决定，且与 l 成正 ——伏安法．不能认为 R 与
比，与 S 成反比
U 成正比，与 I 成反比
金属导体、电解质溶液
任何导体
R＝ρSl 对 R＝UI 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
第二十三页，共三十三页。
命题视角 3 电阻定律与欧姆定律的综合应用 如图所示，相距 40 km 的 A、B 两地架两条输电线，
电阻共为 800 Ω，如果在 A、B 间的某处发生短路，这时接在 A 处的电压表示数为 10 V，电流表示数为 40 mA．求发生短 路处相距 A 有多远？
第二十四页，共三十三页。
第十五页，共三十三页。
解析：选 D．导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变 化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，则 A、B、C 错 误．若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑体积和形状的 变化，其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，则 D 正确．
第十六页，共三十三页。
对电阻定律的理解和应用 1．表达式：R＝ρSl ． 2．适用条件：温度一定，粗细均匀的导体或浓度均匀的电解 质溶液． 电阻定律反映了导体的电阻由导体自身决定，只与导体的材 料、长度和横截面积有关，与其他因素无关．
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，这种现象叫超导现象，发生超导现象时，温度不为 绝对零度 提示：选 D．导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温 度而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端 电压及导体中电流大小无关，A、B、C 错；电阻率反映材料 的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，D 对．
l 对折后：l″＝2l ，S″＝2S，故 R″＝ρSl″″＝ρ·22S＝R4．则 R′∶R″ ＝16∶1，故选项 D 正确．
第二十九页，共三十三页。
2．如图所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其 长度为 L，直径为 D，镶膜的厚度为 d，管两端有导电金属箍 M、N．现把它接入电路中，测得它两端电压为 U，通过它的 电流为 I，则膜的电阻为多少？镶膜材料电阻率为多少？
第十页，共三十三页。
对电阻率的理解 1．物理意义：电阻率是一个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．大小：ρ＝RlS，各种材料的电阻率在数值上等于用该材料 制成的长度为 1 m、横截面积为 1 m2 的导体的电阻；单位： 欧·米(Ω·m)．
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3．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)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)当温度降到绝对零度时，某些导体变成超导体．
[解析] A、B 间距离 l＝40 km，导线总长 2l，总电阻 R＝800Ω． 设 A 与短路处距离 x，导线总长 2x，总电阻 Rx． 由欧姆定律得 Rx＝UI ＝40×1010－3 Ω＝250 Ω． 由电阻定律得 R＝ρ2Sl，Rx＝ρ2Sx， 所以 x＝RRxl＝285000×40 km＝12．5 km． 即短路处距 A 有 12．5 km． [答案] 12．5 km
第二十二页，共三十三页。
[解析] 一段导线对折两次后，变成四段相同的导线，并联后 的总电阻为 0．5 Ω，设每段导线的电阻为 R，则R4＝0．5 Ω， R＝2 Ω，所以导线原来的电阻为 4R＝8 Ω． 若把这根导线的一半均匀拉长为原来的 3 倍，则横截面积变 为原来的13，长度为原来的 3 倍，所以这一半的电阻变为 4 Ω ×9＝36 Ω，另一半的电阻为 4 Ω，所以拉长后的总电阻为 40Ω，是原来的 5 倍． [答案] 8 Ω 5
第十四页，共三十三页。
2．(2018·福建漳州一中高二检测)关于电阻和电阻率，下列说 法中正确的是( ) A．把一根均匀导线等分成等长的两段，则每部分的电阻、 电阻率均变为原来的一半 B．由 ρ＝RlS可知，ρ 与 R、S 成正比，ρ 与 l 成反比 C．材料的电阻率随温度的升高而增大 D．对某一确定的导体，当温度升高时，发现它的电阻增大， 说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
第三十二页，共三十三页。
第二章 恒定电流
内容(nèiróng)总结
No
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12/8/2021
第三十三页，共三十三页。
第六页，共三十三页。
判一判 (1)探究导体电阻与其影响因素的关系所采用的 实验方法为控制变量法．( √ ) (2)电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻反映了导体对 电流的阻碍作用．( √ ) (3)电阻率往往随温度的变化而变化，半导体的电阻率随温度 的升高而增大，可制作热敏电阻．( × ) (4)一只白炽灯泡，正常发光时灯丝的电阻为 121 Ω，当这只 灯泡停止发光一段时间后灯丝的电阻大于 121 Ω．( × )
第二十五页，共三十三页。
公式 R＝ρSl 的应用策略 (1)公式 R＝ρSl 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．
第二十六页，共三十三页。
(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＝ρSl 求电阻时，要注意导体长度和横截 面积的确定． (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 是解决此类电阻问题的关键．
第三十页，共三十三页。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
解析：由欧姆定律可得 R＝UI ，
沿着 L 的方向将膜层展开，如图所示，则膜
层等效为一个电阻，其长为 L，横截面积为管的周长×厚度 d．
由电阻定律 R＝ρSl 可得：
R＝ρ2πD2L·d＝πρDLd，则UI ＝πρDLd，
解得：ρ＝UπILDd．
答案：UI
UπDd IL
第三十一页，共三十三页。
第十二页，共三十三页。
【题组过关】 1．关于材料的电阻率，下列说法中正确的是( ) A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原 来的13 B．材料的电阻率随温度的升高而减小 C．纯金属的电阻率较合金的电阻率小 D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大 的导体对电流的阻碍作用越大
R1 在一起，组成一横截面积为 S、电阻为 R 的导体．则 R＝__n____， S＝___n_S_1___，所以RR1＝___SS_1___．
第四页，共三十三页。
二、导体的电阻 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．
l (2)公式：R＝____ρ_S___，式中 ρ 是比例系数，它与导体的_材__料___ 有关，是表征__材__料__性__质__的一个重要的物理量，ρ 叫做这种 材料的电阻率．
第五页，共三十三页。
2．电阻率 ρ (1)单位：欧姆·米，符号：__Ω__·__m__． (2)变化规律：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__． (3)应用：__电__阻__温度计、标准电阻等．
第十八页，共三十三页。
命题视角 1 对电阻定律的理解 (多选)下列说法中正确的是( )
A．据 R＝UI 可知，当通过导体的电流不变时，加在电阻两端 的电压变为原来的 2 倍时，导体的电阻也变为原来的 2 倍 B．据 R＝UI 可知，通过导体的电流改变，加在电阻两端的电 压也改变，但导体的电阻不变 C．据 ρ＝RlS可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积 的乘积 RS 成正比，与导体的长度 l 成反比
第二十一页，共三十三页。
命题视角 2 电阻定律的应用 一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为
0．5 Ω，导线原来的电阻多大？若把这根导线的一半均匀拉 长为原来的 3 倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？ [思路点拨] (1)导线对折后长度减半，横截面积加倍． (2)导线均匀拉长的同时，横截面积变小，而体积不变．
第三页，共三十三页。
2．逻辑推理 (1)导体的电阻与它的长度的关系：一条长度为 l，电阻为 R 的导体，可以看成是由 n 段长度同为 l1、电阻同为 R1 的导体 串联而成．因 l＝__n_l_1____，R＝___n_R__1 __，所以RR1＝___l_l1____． (2)导体的电阻与它的横截面积的关系：有 n 条导体，它们的 长度相同，横截面积都为 S1，电阻同为 R1．把他们紧紧地束
第二章 恒定电流
第 6 节 导体的电阻
第一页，共三十三页。
第二章 恒定电流
1．知道影响导体电阻的因素，并掌握科学的探究方 法． 2．掌握电阻定律，并能进行有关计算． 3．理解电阻率的概念、意义及决定因素．
第二页，共三十三页。
一、影响导体电阻的因素 1．实验结论 (1)导体长度越长，电阻越_大__； (2)导体横截面积越大，电阻越_小__； (3)导体的电阻还与导体的__材__料__有关．
第十九页，共三十三页。
D．导体的电阻率与导体的长度 l、横截面积 S、导体的电阻 R 皆无关 [思路点拨] (1)R＝UI 是电阻的定义式，提供了计算电阻的一种 方法，其大小与 U、I 无关． (2)R＝ρSl 是电阻的决定式，与 ρ、l、S 有关．
第二十页，共三十三页。
[解析] 导体的电阻是由导体本身的性质决定的，其决定式为 R＝ρSl，而 R＝UI 为电阻的定义式，选项 A 错误，选项 B 正确．而 ρ＝RlS仅是导体电阻率的定义式，电阻率与式中的各物理量 都无关，选项 C 错误，选项 D 正确． [答案] BD
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想一想 由影响导体电阻的因素分析，为什么几个电阻串 联起来，总电阻增大；几个电阻并联起来，总电阻减小？ 提示：几个电阻串联相当于增大了导体的长度，几个电阻并 联相当于增大了导体的横截面积．
第八页，共三十三页。
做一做 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＝UI 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
第二十七页，共三十三页。
【题组突破】
1．两根完全相同的金属导线 A 和 B，如果把其中的一根 A
均匀拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则
它们的电阻之比为( )
A．1∶1
B．4∶1
C．8∶1
D．16∶1
第二十八页，共三十三页。
解析：选 D．设金属导线原来的电阻为 R，则 R＝ρSl ．拉长 后：l′＝2l，体积 V＝lS 不变，故 S′＝S2，R′＝ρSl′′＝4ρSl ＝4R；
第十三页，共三十三页。
解析：选 C．电阻率是材料本身的一种电学特征，与导体的 长度、横截面积无关，A 选项错．金属材料的电阻率随温度 升高而增大，半导体材料则相反，B 选项错．合金的电阻率 比纯金属的电阻率大，C 选项对．电阻率大表明材料的导电 性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是 反映对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻还跟导体的长度、 横截面积等因素有关，D 选项错．
第十七页，共三十三页。
3．R＝ρSl 与 R＝UI 的区别
意义
理解
适用 范围 联系
R＝ρSl
R＝UI
决定式
定义式
说明导体的电阻由 ρ、 提供了一种测电阻的方法
l、S 决定，且与 l 成正 ——伏安法．不能认为 R 与
比，与 S 成反比
U 成正比，与 I 成反比
金属导体、电解质溶液
任何导体
R＝ρSl 对 R＝UI 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
第二十三页，共三十三页。
命题视角 3 电阻定律与欧姆定律的综合应用 如图所示，相距 40 km 的 A、B 两地架两条输电线，
电阻共为 800 Ω，如果在 A、B 间的某处发生短路，这时接在 A 处的电压表示数为 10 V，电流表示数为 40 mA．求发生短 路处相距 A 有多远？
第二十四页，共三十三页。
第十五页，共三十三页。
解析：选 D．导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变 化而变化，但并不都是随温度的升高而增大，则 A、B、C 错 误．若导体温度升高时，电阻增大，又不考虑体积和形状的 变化，其原因就是电阻率随温度的升高而增大产生的，则 D 正确．
第十六页，共三十三页。
对电阻定律的理解和应用 1．表达式：R＝ρSl ． 2．适用条件：温度一定，粗细均匀的导体或浓度均匀的电解 质溶液． 电阻定律反映了导体的电阻由导体自身决定，只与导体的材 料、长度和横截面积有关，与其他因素无关．