第22天电阻定律欧姆定律-全国重点中学高考物理考前赢分30天

高中物理学习材料

（马鸣风萧萧**整理制作）

1．电流的微观表达式

(1)建立微观模型：如图2所示，粗细均匀的一段导体长为l，横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v.

(5)结论：从微观上看，电流由导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速率、导体的横截面积共同决定．2．与电流有关的三种速率的比较

名称电荷定向移动速率电流的传导速率

电荷无规则热运动速

率

概念

自由电荷沿某一方向

运动的速率电场的传播速率

自由电荷做无规则运

动的速率

速率大小

金属导体中约为10－5

m/s

等于光速3×108 m/s 约为105 m/s 3．电阻与电阻率的区别

(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量．

(2)导体电阻与电阻率无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小．

(3)金属的电阻率随温度的升高而增大．

4．电阻的定义式和决定式对比

公式R＝

U

I R＝ρ

l

S

适用条件适用于任何纯电阻导体

只适用于粗细均匀的金属导

体和浓度均匀的电解液字母含义

U：导体两端的电压I：通过

导体的电流

ρ：材料电阻率

l：沿电流方向导体的长度

S：垂直电流方向导体的横截

面积

公式含义

U

I反映了导体对电流的阻碍

作用，不能说R∝U、R∝

1

I

R的决定式，R由ρ、l、S共

同决定

5.应用电阻定律的解题技巧

R＝ρ

l

S是电阻的决定式，对于同一段导体，l与S往往是相关联的，分析求解时应全面考虑．

6．欧姆定律

(1)公式I＝

U

R，是电流的决定式，I正比于电压，反比于电阻．

(2)公式中的I、U和R三个量必须对应同一段电路或同一段导体．

(3)适用范围：适用于金属、电解液等纯电阻电路．对于气体导电，含有电动机、电解槽等非纯电阻电路不适用．

7．对伏安特性曲线的理解(如图4甲、乙所示)

【例1】 一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U 时，通过金属导线的电流为I ，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U ，则此时( ) A ．通过金属导线的电流为I

2

B ．通过金属导线的电流为I

4

C ．自由电子定向移动的平均速率为v

2

D ．自由电子定向移动的平均速率为v

4

例2、某一导体的伏安特性曲线如图6中AB 段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是

( )

A ．

B 点的电阻为12 Ω B ．B 点的电阻为40 Ω

C ．导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω

D ．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω

【例3】在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图5所示．电源内阻不计，导线连接良好．若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：

a．电珠L不亮；电流表示数几乎为零

b．电珠L亮度增加；电流表示数增大

c．电珠L开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断

d．电珠L不亮；电流表从示数增大到线圈烧断

与上述a、b、c、d四种现象对应的电路序号为()

A．③①②④B．③④②①

C．③①④②D．②①④③

【例4】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三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？

拉长后的总电阻为40 Ω，是原来的5倍。

【例5】如图4所示，在相距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，求发生短路处距A处有多远。

【例6】实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示：

答案：A

1．（2014届山东省莱芜市高三4月模拟考试物理试卷）

某个由导电介质制成的电阻截面如图所示。导电介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。设该电阻的阻值为R。下面给出R的四个

表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，R 的合理表达式应为

A.R=

2:m F mg ma

μ-⋅= B.R=2

3/a m s =

C.R=

2

12x

at =

D.R=21:()M mg m M g Ma μμ'⋅-+⋅=

2．（2014

届安徽省望江中学高三第一次月考物理试卷）

如下图所示，A 、B 两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成10匝，半径R A ＝2R B ，内有以B 线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则A 、B 环中感应电动势E A ∶E B 与产生的感应电流I A ∶I B 分别是（ ）

3．（2014届江苏省泰兴中学高二期中考试物理试题）

如图所示，长方体金属块边长之比a:b:c=3:1:2，将A 与B 接入电压为U 的电路中时，电流为I ；若将C 与D 接入电压为U 的电路中，则电流为（设金属块的电阻率不变）

A ．I Ｂ．2I Ｃ．94I Ｄ．4

9I