1、目标定位 1.知道电阻与哪些因素有关，能够探究电阻与各因素的关系 .2.掌握电阻定律，并能进行有关计算3理解电阻率的概念、意义及决定因素一、影响导体电阻的因素1探究导体电阻与其影响因素的定性关系移动滑动变阻器的滑片可以改变它的电阻，这说明导体电阻跟它的长度有关；同样是 220V的灯泡，灯丝越粗用起来越亮，说明导体电阻跟横截面积有关；电线常用铜丝制造而不用铁丝，说明导体电阻跟它的材料有关2探究导体电阻与其影响因素的定量关系探究方案一 控制变量法如图 1 所示，a、b、c、d 是四条不同的金属导体在长度、横截面积、材料三个因素方面，我们采用控制变量法研究影响电阻的因素，即 b、c、d 跟 a 相比
2、，分别只有一个因素不同：b 与 a 长度不同；c 与 a 横截面积不同；d 与 a 材料不同图 1图中四段导体是串联的，每段导体两端的电压与它们的电阻成正比，因此，用电压表分别测量 a、b、c、d 两端的电压，就能知道它们的电阻之比探究方案二 逻辑推理法(1)分析导体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 lnl 1，RnR 1，所以 .RR1 ll1(2)研究导体电阻与它的横截面积的关系有 n 条导体，它们的长度相同，材料相同，横截面积同为 S1，电阻同为 R1.把它们紧紧地束在一起，组成一根横截面积为 S
3、、电阻为 R 的导体则 R ，SnS 1，所以 .R1n RR1 S1S例 1 “探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图 2 所示，a、b、c、d 是四种不同的金属丝现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示图 2编号 材料 长度(m) 横截面积(mm 2)A 镍铬合金 0.8 0.8B 镍铬合金 0.5 0.5C 镍铬合金 0.3 0.5D 镍铬合金 0.3 1.0E 康铜丝 0.3 0.5F 康铜丝 0.8 0.8(1)电路图 2 中四条金属丝应分别选上表中的_( 用编号表示)；(2)在相互交流时，有位同学提出用如图 3 所示的电路，只要将图中 P 端分别和触点
4、1、2、3、4 相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，你认为上述方法是否正确，如正确请说出理由；若不正确，请说出原因图 3解析 (1)用控制变量法研究，选电阻丝时要注意尽量选择有相同参数(材料、长度、横截面积)的；从上述材料看以看出，B、C 、E 横截面积相同， B、C、D 材料相同，C、D、E 长度相同；(2)接不同的电阻时， 电流不同，故电阻分得的电压不同， 电流与电阻成反比的前提是导体两端的电压一定答案 (1)BCDE(2)不正确，因为 P 端分别和触点 1、2、3、4 相接时，电阻两端的电压不一定相同，只有电压不变时，利用电流跟电阻成反比
5、的关系，才能探究出导体的电阻与其影响因素的定量关系二、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(2)表达式：R . 表示导体材料的电阻率，l 是沿电流方向导体的长度，S 是垂直于电流lS方向的横截面积2电阻率电阻率是表征材料性质的一个重要的物理量在长度、横截面积一定的条件下， 越大，导体的电阻越大纯净金属的电阻率较小，且随温度的升高而增大；合金的电阻率较大，一般不随温度的变化而变化深度思考公式 R 与公式 R 有什么区 别？lS UI答案 公式 R 是电阻的定义式，但电阻 R 与 U、I 无关；
6、公式 R 是电阻的决定式，UI lS电阻大小与长度 l、横截面积 S 和导体材料(电阻率 )有关例 2 如图 4 所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长 ab2bc，当将 A 与 B 接入电路或将 C与 D 接入电路中时电阻之比 RABR CD为( )图 4A14 B12C21 D41解析 设沿 AB 方向横截面积为 S1，沿 CD 方向横截面积为 S2，则有 .根据电阻定S1S2 lbclab 12律有 ，D 选项正确RABRCDlabS1lbcS2 lablbcS2S1 21 21 41答案 D(1)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(2)
7、电阻定律适用于温度一定，粗细均匀的导体或浓度均匀的电解质溶液例 3 关于电阻率的说法中正确的是( )A电阻率 与导体的长度 l 和横截面积 S 有关B电阻率反映材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关C电阻率大的导体，电阻一定很大D有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计解析 电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度 l 和横截面积S 无关，故 A 错，B 对；由 R 知 大，R 不一定大，故 C 错；有些合金的电阻率几乎不受温lS度变化的影响，可用来制作标 准电阻，故 D 错答案 B1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
8、属性，与导体的形状、大小无关.2电阻率与温度的关系及应用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.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.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.当温度降到绝对零度时，某些 导体变成超导体.例 4 滑动变阻器的原理如图 5 所示，则下列说法中正确的是( )图 5A若将 a、c 两端连在电路中，则当滑片 OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大B若将 a、d 两端连在电路中，则当滑片 OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值减小C将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三
9、个接线柱D将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱解析 若将 a、c 两端连在电路中，aP 部分连入电路， 则当滑片 OP 向右滑动时， 该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻 值将增大， A 正确若将 a、d 两端连在电路中，也是将aP 部分连入电路，则当滑片 OP 向右滑动时， 该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，B 错误A、B 两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中， a、b 两个接线柱中任意选一个，c 、d 两个接线柱中任意选一个，接入 电路即可，C 错误在滑 动变阻器的分压式接法中，a、b 两个接线柱必须接入电路，c 、d 两个接线柱中任意选一
10、个，接入电路即可，D 正确答案 AD滑动变阻器的原理及使用(1)原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻(2)在电路中的使用方法图 6结构简图如图 6 甲所示，要使滑 动变阻器起限流作用(如图乙)，正确的连接是接 A 与 D 或C，B 与 C 或 D，即“一上一下” ；要使滑动变阻器起分压作用(如图丙) ，要将 A、B 全部接入电路，另外再选择 C 或 D 与负载 相连，即 “一上两下” ，当滑片 P 移动时，负载将与 AP 间或 BP间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的 电压1(影响导体电阻的因素)在“探究影响导体电阻大小的因素 ”实验中，某实验小组提出了如下猜想：猜想一：导体电阻跟
11、导体长度有关；猜想二：导体电阻跟导体粗细有关；猜想三；导体电阻跟导体材料有关同学们想利用如图 7 的电路和表中的导体特征验证上述猜想图 7导体代号 长度/m 横截面积 /mm2 材料A 1.0 0.2 锰铜B 1.0 0.4 锰铜C 1.0 0.6 锰铜D 0.5 0.4 锰铜E 1.5 0.4 锰铜F 1.0 0.6 镍铬合金G 1.0 0.6 铁(1)请将猜想一的实验设计思路补充完整选取_和 _相同、_不同的导体，分别将其接入如图电路中，通过比较电路中_的大小，判断导体电阻的大小(2)验证猜想三时，若需对比三个实验数据，则应从上表中选取导体_( 填写导体代号来进行实验)答案 (1)材料 横
12、截面积 长度 电流(2)C、F 、G解析 (1)为了研究导体电阻与导体长度的关系，则需使导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用的三种导体是 B、D、E，分别将其接入如题图电路中通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小；(2)为了研究导体电阻与导体材料的关系，则需使导体的长度和横截面积相同，材料不同，应选用的三种导体是 C、F、G，分别将其接入如题图电路中通过比较电路中电流的大小，判断导体电阻的大小2(对电阻率的理解)关于下列电阻和电阻率的说法正确的是 ( )A把一根均匀导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半B由 可知， 与 R、S 成正比，与 l 成反比RSlC所有
13、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，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大答案 D解析 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，半导体的电阻率随温度升高而减小，选项 A、B、C 错误 ；若导体温度升高时， 电阻增大，又不考虑导体的体积和形状变化，其原因就是 电阻率随温度的升高而增大 产生的， 选项 D 正确3(电阻定律的理解和应用)(多选)某根标准电阻丝的电阻为 R，接入电压恒定的电路中，要使接入电路的电阻变为 R，可采取的措施是( )12A剪其一半的电阻丝接入B并联相同的电阻丝
14、接入C串联相同的电阻丝接入D对折原电阻丝后再接入答案 AB解析 由电阻定律 R 可知，剪去一半的电阻丝， 长度变为原来的 ，电阻减小为 R，选项lS 12 12A 正确；并联相同的电阻丝后，横截面积变为原来的 2 倍，电阻减小为 R，选项 B 正确；串联12一根相同的电阻丝后，长度变为 原来的 2 倍， 电阻为原来的 2 倍，选项 C 错误；对折原电阻丝后，长度变为原来的 ，横截面积变为原来的 2 倍，总电阻变为原来的 ，选项 D 错误.12 14题组一 对电阻率的理解1(多选) 关于材料的电阻率，下列说法正确的是( )A电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越
15、大B金属的电阻率随温度的升高而增大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 倍答案 BC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；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2(多选) 下列说法正确的是( )A把一根金属导线均匀拉长为原长的 4 倍，电阻相应增加为原来的 16 倍B导体中的电流越大，导体的
16、电阻越小C所谓超导体，是当其温度降低到某个临界温度时，它的电阻率突然变为无穷大D某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻答案 AD解析 拉伸的过程中体积不变，故 长度增加为原来的 4 倍，横截面积为原来的四分之一，由电阻定律可知电阻增加为原来的 16 倍， A 正确；电阻为导体本身的属性，与电流大小无关， B 错误；超导体是当温度降低到某个临界温度时，电阻率突然变为 零， C 错误；某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用于制作 标准电阻， D 正确3一只白炽灯泡，正常发光时的电阻为 121，当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是( )A大于 121 B小于 121
17、C等于 121 D无法判断答案 B解析 由于金属的电阻率随温度的升高而增大，故白炽灯泡正常 发光时的电阻大，停止 发光一段时间后，灯丝温度降低，电阻减小，故选 B.题组二 导体的电阻4(多选) 关于导体电阻，下列说法中正确的是( )A由 R 知，导体的电阻与导体的长度 l、电阻率 成正比，与横截面积 S 成反比lSB由 R 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UIC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D电阻率往往随温度的变化而变化答案 AD解析 导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的变化而变化， 导体的电阻与导体的长度、横截面积和构成它的
18、材料有关，与导体两端的电压及 导体中的电流无关，A 对，B、C错电阻率反映材料导电性能的 强弱， 电阻率往往随温度的 变化而变化，D 对5一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗钢丝塞住管口管中盐水柱长为 40 cm 时测得电阻为 R.若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同现将管中盐水柱均匀拉长至 50 cm(盐水体积不变，仍充满橡胶管)则盐水柱电阻变为 ( )A. R B. R 45 54C. R D. R1625 2516答案 D解析 由于总体积不变，设 40 cm 长时的横截面积为 S.所以长度变为 50 cm 后，横截面积S S，根据电阻定律 R ，可得 R R，选项 D 正确
19、45 lS 25166(多选) 温度能影响金属导体和半导体材料的导电性能，在如图 1 所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则( )图 1A图线 1 反映半导体材料的电阻随温度的变化B图线 2 反映金属导体的电阻随温度的变化C图线 1 反映金属导体的电阻随温度的变化D图线 2 反映半导体材料的电阻随温度的变化答案 CD解析 金属导体随着温度升高， 电阻率变大，从而 导致电阻增大，对于半导体材料，电阻随着温度升高而减小，因此由题图 可知， 图线 1 表示金属导体的 电阻随温度的变化，图线 2 表示半导体材料的电阻随温度的变化故 C、D 正确，A 、B 错误7两段材料和质量
20、都相同的均匀电阻线，它们的长度之比为 l1l 223，则它们的电阻之比 R1R 2 为( )A23 B49C94 D32答案 B解析 材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的，又因长度之比 l1l 223，故截面积之比 S1S 232.由电阻定律得电阻之比为 .R1R2l1S1l2S2 l1l2S2S1 23 23 498(多选) 如图 2 所示，R 1 和 R2 是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但 R1 的尺寸比 R2 的尺寸大，在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是( )图 2AR 1 中的电流小于 R2 中的电流BR 1 中的电流等于 R2
21、 中的电流CR 1 中自由电荷定向移动的速率大于 R2 中自由电荷定向移动的速率DR 1 中自由电荷定向移动的速率小于 R2 中自由电荷定向移动的速率答案 BD9把两根同种材料的电阻丝分别接在两个电路中甲电阻丝长为 l，直径为 d；乙电阻丝长为 2l，直径为 2d.要使两电阻丝通过的电流相等，加在两电阻丝上的电压比应满足( )A. 1B. C. D. 2U甲U乙 U甲U乙 22 U甲U乙 2 U甲U乙答案 D解析 根据电阻定律 R 得，R 甲 ；R 乙 .lS l(d2)2 4ld2 2l(2d2)2 2ld2由欧姆定律公式 I ，又因为 I 甲 I 乙 ，可得 2.故 D 正确，A、B、 C
22、 错误UR U甲U乙 R甲R乙题组三 综合应用10如图 3 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( )图 3A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答案 A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 ，图乙中等效为两个电阻串 联， R2r，又因为两端的电压是相
23、等的，故由 P 知电阻r2 U2R小的产生的热量多，A 正确， B、C、D 错误11给装在玻璃管内的水银柱加一电压，则通过水银柱的电流为 0.1A，若将这些水银倒入一个内径为前者 2 倍的玻璃管内，接在同一电压上，通过水银柱的电流为多少？答案 1.6A解析 设水银柱在两种情况下的电阻分别为 R1、R2，对应的长度、横截面 积分别为l1、l2，S1、S2，则有：R1 ，R2 ，两种情况下水银柱的体积相同，l1S1 l2S2l1S1l 2S2，S1( )2，S2( )2，S24S 1，l14l 2.d2 2d2解得：R 2R116由欧姆定律得：UI 1R1I 2R2，解得：I 2 0.116A1.6A.I1R1R212如图 4 甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q 为电极，设a1m，b0.2m，c0.1m，当里面注满某电解液，且 P、Q 加上电压后，其 UI 图线如图乙所示当 U10V 时，求电解液的电阻率 是多少？图 4答案 40m解析 由题图乙可求得电解液的电阻为R 2000UI 10510 3由题图甲可知电解液长为：l a1m横截面积为：Sbc0.02m 2结合电阻定律 RlS得 m40m.RSl 20000.021
