高中物理 第2章 第6节 导体的电阻课件 新人教版选修3-1

同理，三段绞合后，长度为3l ，横截面积为3S，电阻R″＝ρl3/S3
＝ρ9Sl＝19R.
答案：9
1 9
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栏 目 链 接
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知识点二 电阻率
1．物理意义． 电阻率 ρ 是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的栏
目
属性，与导体的形状、大小无关，它的单位是欧姆·米，国际符号Ω·m，链接 而电阻 R 反映的是导体的属性，与导体的材料、形状、大小有关．
第6节 导体的电阻
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学习 目标
1．经历决定导体电阻的因素的探究过程，体验运用控制变量研
究物理问题的思维方法．体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研
究方法．
2．深化对电阻的认识，了解导体的电阻规律，能用电阻的计算
栏 目
链
公式进行有关计算．
接
3．理解电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系．通过
栏
目
2r，又因为两端的电压是相等的，故由P＝
U2 R
知电阻小的产热多，A
链 接
正确，B、C、D错误．
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题型二 对电阻率的理解和应用
例2 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：
栏
目
链
接
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【审题指导】小灯泡灯丝的电阻率随温度的升高而增大，小灯 泡灯丝的I－U特性曲线上每一点与原点连线的斜率等于电阻的倒 数，当电阻增大时，其斜率减小．
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2．大小．
(1)计算公式：ρ＝RlS.
(2)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 栏
目
m、横截面积为1 m2的导体的电阻．
链
接
各种材料都有各自的电阻率，各种金属中银的电阻率最小，其
次是铜、铝，合金的电阻率大于组成它的任何一种纯金属的电阻
率．
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(3)材料的电阻率与温度有关系：
①金属的电阻率随温度的升高而增大铂较明显，可用于做温度
计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻．
栏
目
②半导体的电阻率随温度的升高而减小．
链
接
③有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到零——这种现
象叫超导现象．能够发生超导现象的物体叫超导体．材料由正常状
态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC.
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知识点一 对电阻率的理解和应用
例1 如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相
同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )
栏
A．a代表的电阻丝较粗
目
链
B．b代表的电阻丝较粗
接
C．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
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►尝试应用
2．(多选)关于材料的电阻率，下列说法正确的是(BC)
A．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
栏
体对电流的阻碍作用越大
目
链
B．金属的电阻率随温度的升高而增大
接
C．银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小
D．金属丝拉长为原来的两倍，电阻率变为原来的 2 倍
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以 A、B 上各点相对 A 点的电压为纵坐标，各点离 A 点的距离 x 为
栏
横坐标，则 U 随 x 变化的图线应为( )
目 链
接
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(3)R＝ρSl 适用于温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电
栏 目 链
解质溶液．
接
(4)电阻定律指出了导体电阻由导体本身决定，也提出了通过控
制导线长度达到改变电阻的方法．
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3．R＝ρSl 与R＝UI 的区别.
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栏 目 链 接
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►尝试应用
1．一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为原来的3倍，电
答案：B 点评：解决本题的关键是会从图线中比较电阻的大小，以及掌
握电阻定律R＝ρSl .
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栏 目 链 接
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►变式训练 1．如图所示，P为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方 式接在电极A、B之间，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之 间，设AB、CD之间的电压是相同的，则这两种接法相等时间内在 电阻中产生的热量关系正确的是(A)
差
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解析：金属的电阻率随温度的升高而增大，丙图可能为金属导
体；半导体材料的电阻率随温度升高而减小，如甲图；某些线性元
栏 目
链
件电阻率不随温度变化，如乙图．因此，甲、乙、丙三个图都可能 接
正确，并不一定因误差引起．选D.
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题型三 综合应用
例 3 在如图所示电路中，AB 为粗细均匀、长为 L 的电阻丝，
A．图甲产生的热量比图乙产生的热量多 B．图甲产生的热量比图乙产生的热量少 C．图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多 D．因为是形状不规范的导体，所以判断不出哪一个产生的热 量多
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栏 目 链 接
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解析：将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设为r，图甲中
等效为两个电阻并联，R甲＝
r 2
，图乙中等效为两个电阻串联，R乙＝
解析：电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度，横
截面积无关，D错误；金属材料的电阻率随温度升高而增大，B对；
栏
合金的电阻率比纯金属的电阻率大，电阻率大表明材料的导电性能
目
链
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
接
阻碍作用大小的物理量，而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长
度、横截面积有关．所以A错误，C对．
对不同材料电阻率的介绍，加强学生理论联系实际的意识和安全用电
的意识．
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知识点一 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；导体电阻与构成它的材料有关．
2．公式：R＝ρSl .
栏
对电阻定律的理解：
目 链
接
(1)式中长度 l 是沿电流方向导体的长度，横截面积 S 是垂直电流
阻变为原来的________倍．若将它截成等长的三段再绞合成一根，
它的电阻变为原来的________倍．(设拉长与绞合时温度不变)
解析：金属原来的电阻为R＝ρSl ，拉长后长度变为3l，因体积V
＝Sl不变，所以导线横截面积变为原来的31，即S3，故拉长为原来的3 倍后，电阻R′＝ρS/33l＝9ρS l＝9R.
方向的横截面积．如下图所示，一块长方体铜块，若通以电流 I1，则 长度为 a，横截面积为 bc；若通以电流 I2 时，则长度为 c，横截面积 为 ab，ρ是材料的电阻率．
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(2)此式为电阻的决定式，表明导体的电阻由ρ、l、S 决定，而
与加在导体两端的电压 U 和流过导体的电流 I 无关．
解析：灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发 出可见光，这时温度能达到很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随 温度的变化而变化．随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将 会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大．U越大I－U 曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小，选A.
答案：A 点评：此题中灯丝的电阻R＝UI ≠ΔΔUI ，数值上等于I－U图线上 的点与原点连线的斜率等于电阻的倒数．
【审题指导】I－U图线的斜率表示电阻的倒数，根据斜率比较
电阻的大小，根据电阻定律R＝ρSl 比较电阻丝的粗细．
解析：根据欧姆定律I＝
U R
，可知伏安特性曲线的斜率是电阻的
倒数，b图线的斜率大，表示电阻小，a代表的电阻较大，由电阻定
律R＝ρSl ，b代表的电阻丝粗，选项B正确，A、C错误；电阻是导体 本身的性质，与电阻两端的电压无关，选项D错误．
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栏 目 链 接
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►变式训练 2．某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测量数据分别 绘制了三种元件的I－U图象如图所示，则下述判断正确的是(D)
栏
目
链
A．只有乙图象是正确的
接
B．甲、丙图象是曲线，肯定误差太大
C．甲、丙为线性元件，乙为非线性元件
D．甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误