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(共76張PPT)
導體的電阻
第2節
(賦能課—精細培優科學思維)
課標要求 層級達標 通過實驗，探究并了解金屬導體的電阻與材料、長度和橫截面積的定量關系。 學考 層級 1.知道電阻的定義，體會運用比值定義物理量的方法。
2.通過對決定導體電阻的因素的探究，體會控制變量的研究方法。
3.理解電阻率的概念及物理意義，了解電阻率與溫度的關系。
選考 層級 1.能根據I-U圖像或U-I圖像求導體的電阻。
2.能用伏安特性曲線分析不同導體導電性能的區別。
01
02
目
錄
課前預知教材 落實主干基礎
課堂精析重難 深度發掘知能
03
課時跟蹤檢測
01
課前預知教材 落實主干基礎
一、電阻　影響導體電阻的因素
1．定義：導體兩端的電壓與導體中電流之____。
比
2．定義式：R＝_____
3．物理意義：反映導體對_____的阻礙作用的物理量。
電流
4．導體的U-I圖像
(1)同一導體的U-I圖像是一條______的直線。
(2)圖像的斜率反映了導體_____的大小。
5．影響導體電阻的因素
(1)探究電路(如圖所示)
過原點
電阻
(2)探究原理：a、b、c、d是四條不同的金屬導體，串聯連接在電路中，電流大小相同，各導體兩端的電壓與電阻之比都_____。
(3)探究思路：在長度、橫截面積和材料三個因素中，b、c、d跟a相比，分別只有一個因素不同，比較b、c、d與a的電阻關系。
(4)探究結果：導體的電阻與長度、橫截面積有關，與導體的材料也有關。
相等
二、導體的電阻率
1．電阻定律的內容：同種材料的導體，其電阻R與它的長度l成_____，與它的橫截面積S成_____；導體電阻還與構成它的材料有關。
正比
反比
3．電阻率
(1)物理意義：表征導體材料的導電特性。
(2)相關因素：與導體的材料和導體的_____有關。
(3)超導現象：一些金屬在溫度特別低時電阻可以降到0的現象。
溫度
導體的電阻率小，電阻不一定小，即電阻率小的導體對電流的阻礙作用不一定小。
1．導體兩端的電壓為零時，導體的電阻也為零嗎？
提示：電阻是導體本身的固有屬性，與導體兩端的電壓和通過導體的電流無關，電壓為零時，導體的電阻不為零。
[微情境·大道理]
2. 在做“探究導體中的電流與導體兩端電壓和電
阻的關系”的實驗時，閉合開關S前，滑動變阻器滑片
的位置應該在圖中的哪一側？
提示：最左側。為保證電路中電表的安全，閉合開關S前，應讓電流表所在支路處于被短路狀態，這樣閉合開關后該支路中的電流才能從零開始增大，因此閉合開關S前滑動變阻器滑片的位置應位于最左側。
3．如圖所示，將一條長度為l、截面直徑為d的鉑絲繞成一線圈，與電源、燈泡、電流表、電壓表、開關組成一電路。
閉合開關，觀察燈泡的亮度，記下此時電流表和電壓表的示數；然后用酒精燈對鉑絲加熱，再觀察燈泡的亮度，記錄電流表和電壓表的示數。
(1)酒精燈未加熱時，能否求出鉑絲的電阻？
提示：可根據電流表和電壓表的示數求出鉑絲的電阻。
(2)酒精燈加熱前后燈泡亮度是否變化？請解釋看到現象的原因。
02
課堂精析重難 深度發掘知能
任務驅動　
如圖所示的圖像為金屬導體A、B的U-I圖像，思考：
(1)對導體A(或導體B)來說，電流與它兩端的電壓
有什么關系？U與I的比值怎樣？
提示：對導體A(或導體B)，電流與它兩端的電壓成正比，導體A或導體B的電壓與電流的比值是定值，但兩者的比值不相等。
強化點(一)　 對電阻的理解
(2)對導體A、B，在電壓U相同時，誰的電流小？誰對電流的阻礙作用大？
提示：電壓相同時，A的電流小，說明A對電流的阻礙作用大。
[要點釋解明]
[題點全練清]
答案：ACD　
答案：AC　
解析：對于阻值一定的導體，根據U＝IR可知，電流I越大，電壓U越大，A正確；導體的電阻是由導體本身的性質決定，與U、I無關，故B、D錯誤；對于電阻一定的導體，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，故C正確。
[要點釋解明]
強化點(二)　 電阻定律與電阻率
R＝ρ R＝
意義 電阻定律的表達式，也是電阻的決定式 電阻的定義式，R與U、I無關
作用 提供了測定電阻率的一種方法：ρ＝R 提供了測定電阻的一種方法：伏安法
適用 范圍 適用于粗細均勻的金屬導體或濃度均勻的電解液、等離子體 純電阻元件
聯系 導體的電阻取決于導體本身的材料、長度和橫截面積，而不是U和I [典例]　兩根完全相同的金屬導線A和B，如果把其中的一根導線A均勻拉長到原來的2倍，把另一根導線B對折后絞合起來，則它們的電阻之比為多少？
[變式拓展]　上述[典例]中，若將變化后的A、B兩個導線串聯在同一電路中，則它們兩端的電壓之比為多少？
提示：兩電阻串聯時，電壓之比等于電阻之比，故電壓之比為16∶1。
1．下列關于電阻率的敘述，正確的是(　 )
A．金屬導體的電阻率隨溫度的升高而減小
B．常用的導線是用電阻率較小的鋁、銅材料做成的
C．材料的電阻率取決于導體的電阻、橫截面積和長度
D．金屬電阻率在任何溫度下都不可能為0
[題點全練清]
答案：B　
解析：金屬導體的電阻率隨溫度的升高而增大，故A錯誤；常用的導線是用電阻率較小的鋁、銅材料做成的，故B正確；材料的電阻率由材料本身和外界溫度決定，與導體的電阻、橫截面積和長度均無關，故C錯誤；一些金屬的電阻率在溫度特別低時可以降到0，即發生超導現象，故D錯誤。
2. 一塊均勻的某種長方體金屬材料樣品，長為a，
寬為b，厚為c，電流沿AB方向時測得樣品的電阻為R，
則電流沿CD方向時樣品的電阻是(　 )
答案：A　
[典例]　(多選)電阻R1、R2的伏安特性曲線如圖所示，由圖可知(　 )
A．R1為線性元件，R2為非線性元件
B．R1的阻值為tan 45° Ω，即1 Ω
C．R2的阻值隨電壓的增大而減小
D．當U＝1 V時，R2的阻值等于R1的阻值
強化點(三)　 導體的伏安特性曲線
[解析]　由題圖可知，R1的伏安特性曲線為一條過原點的直線，故R1為線性元件，R2的伏安特性曲線是彎曲的，故R2是非線性元件，故A正確；電阻R1的伏安特性曲線為直線，圖線與橫軸的夾角大小與兩坐標軸的長度單位選取有關，其夾角的正切值不能反映電阻值的大小，即R1的阻值不等于tan 45° Ω，應為U與I的比值，大小為2 Ω，故B錯誤；R2為非線性元件，其阻值大小等于對應狀態時U與I的比值，可知R2的阻值隨電壓的增大而增大，當U＝1 V時，R2的阻值為2 Ω，故C錯誤，D正確。
[答案]　AD
1．伏安特性曲線：用縱坐標表示電流I，用橫坐標表示電壓U，這樣畫出的I-U圖像叫作導體的伏安特性曲線。
2．區分I-U圖像與U-I圖像
伏安特性曲線是I-U圖像，但同一元件中也經常出現對應的U-I圖像，處理相關問題時，要先確定縱軸與橫軸各代表什么，以及由此對應的圖像上任意一點與坐標原點連線的斜率的具體意義，如圖甲中R2R1。
[要點釋解明]
1．(多選)如圖所示為A、B、C三個通電導體的I-U關系圖像。由圖可知(　 )
[題點全練清]
A．三個導體的電阻大小關系為RA>RB>RC
B．三個導體的電阻大小關系為RAC．若在導體B兩端加上10 V的電壓，通過導體B的電流是2.5 A
D．若在導體B兩端加上10 V的電壓，通過導體B的電流是40 A
答案：BC　
2. 某一導體的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示，關于導體的電阻，以下說法正確的是(　 )
A．對應于B點的電阻為12 Ω
B．對應于B點的電阻為40 Ω
C．工作狀態從A變化到B時，導體的電阻因溫度的影響改變了1 Ω
D．工作狀態從A變化到B時，導體的電阻因溫度的影響改變了9 Ω
答案：B　
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課時跟蹤檢測
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A級——學考達標
1．關于導體的電阻，下列說法正確的是(　 )
A．導體的電阻與電壓成正比，與電流成反比
B．電壓一定時，導體的電阻越大，則電流越大
C．加在某導體兩端的電壓越大，其電流不一定越大
D．導體的電阻等于導體兩端的電壓與通過導體電流的比值
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2．(多選)關于電阻率的說法中正確的是(　 )
A．電阻率ρ與導體的長度l和橫截面積S有關
B．電阻率反映材料導電能力的強弱，由導體的材料決定，且與溫度有關
C．電阻率大的導體，電阻一定很大
D．有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制作標準電阻
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4．如圖所示，a、b、c為同一種材料做成的電阻，b與a的長度相等，b的橫截面積是a的兩倍；c與a的橫截面積相等，c的長度是a的兩倍，當開關閉合后，三個理想電壓表的示數關系是(　 )
A．V1的示數是V3的2倍
B．V1的示數是V2的2倍
C．V2的示數是V1的2倍
D．V2的示數是V3的2倍
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5．如圖中R1和R2是兩個材料相同、厚度相同、表面均為正方形的導體，但R2的尺寸遠遠小于R1的尺寸。通過兩導體的電流方向如圖所示，則關于這兩個導體的電阻R1、R2大小關系的說法正確的是(　 )
A．R1＝R2　　　　　 B．R1C．R1>R2 D．無法確定
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6. 如圖所示，為A、B兩電阻的U-I圖線，則關于
兩電阻的描述正確的是(　 )
A．電阻A的阻值隨電流的增大而減小，電阻B的
阻值不變
B．在兩圖線交點處，電阻A的阻值等于電阻B的阻值
C．在兩圖線交點處，電阻A的阻值大于電阻B的阻值
D．在兩圖線交點處，電阻A的阻值小于電阻B的阻值
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7．(多選)某導體中的電流隨其兩端電壓的變化情況如圖所示，則下列說法正確的是(　 )
A．所加電壓為5 V時，導體的電阻是5 Ω
B．所加電壓為12 V時，導體的電阻是14 Ω
C．由圖可知，隨著電壓的增大，導體的電阻不斷減小
D．由圖可知，隨著電壓的增大，導體的電阻不斷增大
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8．在神經系統中，神經纖維分為有髓鞘和無髓鞘兩大類。現代生物學認為，髓鞘是由多層類脂物質——髓質累積而成的，具有很大的電阻，經實驗測得髓質的電阻率ρ＝8×106 Ω·m。某生物體中某段髓質神經纖維可視為高為20 cm、半徑為4 cm的圓柱體，當在其兩端所加電壓U＝100 V時，該神經纖維發生反應，則引起神經纖維產生感覺的最小電流為(　 )
A．0.31 μA　　　　　　　　　 B．0.62 μA
C．0.15 μA D．0.43 μA
答案：A　
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9. 有一種 “電測井”技術，用鉆頭在地上鉆孔，在鉆孔中進
行電特性測量，可以反映地下的有關情況。如圖所示為一鉆孔，
其形狀為圓柱體，半徑為10 cm，設里面充滿濃度均勻的鹽水，
其電阻率ρ＝0.314 Ω·m，在鉆孔的上表面和底部加上電壓，測得
U＝100 V，I＝100 mA，則該鉆孔的深度為(　 )
A．50 m B．100 m
C．1 000 m D．2 000 m
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10．對于常溫下一根阻值為R的金屬電阻絲，下列說法正確的是(　 )
A．常溫下，若將電阻絲均勻拉長為原來的10倍，則電阻變為10R
B．常溫下，若將電阻絲從中點對折，電阻變為4R
C．加在電阻絲上的電壓從0逐漸加大到U，則在任意狀態下的 的值不變
D．若把溫度降到絕對零度附近，電阻絲的電阻突然變為零，這種現象稱為超導現象
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11. (選自粵教版教材例題)工業上經常用“電導儀”來測
定液體的電阻率。它是把兩片金屬放到液體中形成一個電
容器形狀的液體電阻，而中間的液體即電阻的有效部分，
如圖所示。A、B是兩片面積為1 cm2的正方形鉑片，間距d
＝1 cm，把它們浸沒在待測液體中。通過兩根引線加上電壓U，當U＝6 V時，測出電流I＝1 μA，那么這種液體的電阻率為多少？
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B級——選考進階
12．(2023·青島二中期末)(多選)小強在探究定值電阻(該電阻的阻值不受溫度的影響)兩端電壓和電流的關系，當在該電阻兩端加U＝20 V的電壓時，通過該電阻的電流為I＝5 A。下列說法正確的是(　 )
A．該電阻的阻值為4 Ω
B．如果僅將電壓升高到30 V，則通過的電流為6 A
C．如果僅將該電阻換成阻值為10 Ω的定值電阻，則通過的電流應為2 A
D．當該電阻兩端不加電壓時，定值電阻的阻值應為零
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13. 如圖所示，相距40 km的A、B兩地架兩條輸電線，
電阻共為800 Ω，如果在A、B間的某處發生短路，這時接
在A處的電壓表示數為10 V，電流表的示數為40 mA，則發
生短路處距A處的距離為(　 )
A．6.25 km B．12.5 km
C．25 km D．31.25 km
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14．給裝在均勻玻璃管內的水銀柱加一電壓，使通過水銀柱的電流為0.1 A，若將這些水銀倒入一個內徑為前者2倍的玻璃管內，接在同一電壓上，通過水銀柱的電流為多少？(水銀均充滿玻璃管)
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