（一）課前閱讀：
1．如圖所示的圖像為金屬導(dǎo)體A、B的U－I圖像，思考：
(1)對(duì)導(dǎo)體A(或?qū)wB)來說，電流與它兩端的電壓有什么關(guān)系？U與I的比值怎樣？
(2)對(duì)導(dǎo)體A、B，在電壓U相同時(shí)，誰的電流?。空l對(duì)電流的阻礙作用大？
2．根據(jù)圖猜想導(dǎo)體電阻大小與哪些因素有關(guān)？
3．探究多個(gè)變量之間關(guān)系的方法是什么？
4．實(shí)驗(yàn)探究：如圖所示，a、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體．導(dǎo)體b、c、d在長度、橫截面積、材料三個(gè)因素方面，分別只有一個(gè)因素與導(dǎo)體a不同．
下表所示為四個(gè)串聯(lián)導(dǎo)體的各方面因素關(guān)系及導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系．
①對(duì)比導(dǎo)體a和b說明什么？
②對(duì)比導(dǎo)體a和c說明什么？
③對(duì)比導(dǎo)體a和d說明什么？
（二）基礎(chǔ)梳理
電阻
【典例精析】
例1．根據(jù)歐姆定律，下列說法中正確的是( )
A．由關(guān)系式U＝IR可知，導(dǎo)體兩端的電壓U由通過它的電流I和它的電阻R共同決定
B．由關(guān)系式I＝eq \f(U,R)可知，導(dǎo)體中電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比
C．由關(guān)系式R＝eq \f(U,I)可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比
D．由R＝eq \f(U,I)可知，導(dǎo)體兩端電壓為0時(shí)，導(dǎo)體的電阻也為0

二、電阻定律 電阻率
1．導(dǎo)體電阻的決定式R＝ρeq \f(l,S)
l是導(dǎo)體的長度，S是導(dǎo)體的橫截面積，ρ是比例系數(shù)，與導(dǎo)體材料有關(guān)，叫作電阻率．
2．電阻率
(1)電阻率是一個(gè)反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小無關(guān)．
(2)電阻率與溫度的關(guān)系及應(yīng)用
①金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可用于制作電阻溫度計(jì)．
②大部分半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化較大，可用于制作熱敏電阻．
③有些合金，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻．
④一些導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻率可以降到零，這個(gè)現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象．
3．R＝eq \f(U,I)與R＝ρeq \f(l,S)的區(qū)別與聯(lián)系
【典例精析】
例2．如圖所示為一塊長方體銅塊，使電流沿I1，I2兩個(gè)方向通過該銅塊，則兩次銅塊的電阻之比為( )
A．1 B.eq \f(a2,c2) C.eq \f(a2,b2) D.eq \f(b2,c2)

例3．R1和R2是材料相同、厚度相同的正方形導(dǎo)體片，R1的邊長為R2邊長的2倍．在兩導(dǎo)體片加上相同的電壓，通過兩導(dǎo)體片的電流方向如圖所示，則通過兩者的電流的大小之比I1∶I2為( )
A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．4∶1

三、導(dǎo)體的伏安特性曲線
1．伏安特性曲線：用縱坐標(biāo)表示電流I，用橫坐標(biāo)表示電壓U，這樣畫出的導(dǎo)體的I－U圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線．
2．線性元件和非線性元件
(1)線性元件：伏安特性曲線是一條過原點(diǎn)的直線，歐姆定律適用的元件，如金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液．
(2)非線性元件：伏安特性曲線是一條曲線，歐姆定律不適用的元件．如氣態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件．
3．I－U圖像與U－I圖像
【典例精析】
例4．(多選)兩個(gè)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的電阻R1＝tan 45° Ω＝1 Ω
C．R2的電阻隨電壓的增大而減小
D．當(dāng)U＝1 V時(shí)，R2的電阻等于R1的電阻

1．R＝ eq \f(U,I) 是電阻的定義式，比值表示一段導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。對(duì)給定的導(dǎo)體，它的電阻是一定的，與導(dǎo)體兩端是否加電壓，導(dǎo)體中是否有電流無關(guān)。
2．I＝ eq \f(U,R) 是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，表示通過導(dǎo)體的電流I與電壓U成正比，與電阻R成反比，常用于計(jì)算一段電路加上一定電壓時(shí)產(chǎn)生的電流，適用條件是金屬或電解質(zhì)溶液導(dǎo)電(純電阻電路)。
3．在導(dǎo)體的U-I圖像中，斜率反映了導(dǎo)體電阻的大小。
4．R＝ρ eq \f(l,S) 中ρ、l、S的含義
(1)ρ表示導(dǎo)體材料的電阻率，與材料和溫度有關(guān)。反映了導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，ρ越大，說明導(dǎo)電性能越差；ρ越小，說明導(dǎo)電性能越好。
(2)l表示沿電流方向?qū)w的長度。
(3)S表示垂直于電流方向?qū)w的橫截面積。
5．常見材料的電阻率與溫度的關(guān)系
(1)金屬的電阻率隨溫度升高而增大。
(2)有些半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減小，且隨溫度的改變變化較大，常用于制作熱敏電阻。
(3)有些合金，如錳銅合金、鎳銅合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用于制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。
(4)當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然降低到零，成為超導(dǎo)體。
一、單選題
1．2019年3月19日，復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)宣稱已成功制備出具有較高電導(dǎo)率的砷化銀納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍。電導(dǎo)率就是電阻率的倒數(shù)，即。下列說法正確的是（ ）
A．電導(dǎo)率的單位是Ω·m
B．材料的電導(dǎo)率越大，其導(dǎo)電性能越強(qiáng)
C．材料的電導(dǎo)率只與材料本身有關(guān)，與溫度等因素?zé)o關(guān)
D．材料的電導(dǎo)率大小與材料的長度、橫截面積等因素有關(guān)
2．某電路中用到了一個(gè)特殊的滑動(dòng)變阻器，其截面示意圖如圖甲所示，其主體為兩段長度相同、材料相同的圓柱形導(dǎo)體拼接成的電阻，滑片P可以自由滑動(dòng)，A、B間的電阻R與電阻右端到P間的距離x的關(guān)系如圖乙所示，則左、右兩側(cè)的圓柱形導(dǎo)體橫截面的半徑之比為（ ）

A．3：4B．1：2C．D．
3．如圖所示，一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場強(qiáng)度大小為（ ）

A．B．
C．D．
4．將碳均勻涂在圓柱形實(shí)心瓷棒的外側(cè)面形成均勻的碳膜，做成碳膜電阻。已知碳的電阻率為，瓷棒的長為l，瓷棒橫截面的直徑為D，所涂碳膜的厚度為d。將該電阻沿軸線方向接入電路時(shí)，阻值為（ ）
A．B．C．D．
5．在實(shí)驗(yàn)室中有兩個(gè)定值電阻R1和R2，小明同學(xué)對(duì)兩個(gè)電阻串聯(lián)和并聯(lián)的伏安特性進(jìn)行了測量，分別為圖中的圖線 1和2，則以下定值電阻R1和R2滿足要求的是（ ）

A．R1=10Ω R2=10ΩB．R1=10Ω R2=20Ω
C．R1=20Ω R2=30ΩD．R1=30Ω R2=40Ω
6．晶體二極管是一種半導(dǎo)體元件，在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，某二極管的伏安特性曲線如圖所示，下列說法正確的是（ ）

A．二極管是非線性元件
B．加正向電壓時(shí)，二極管阻值不變
C．加正向電壓時(shí)，二極管阻值隨著電壓的增大而增大
D．加反向電壓時(shí)，無論加多大電壓，電流都很小
7．一長方體金屬電阻，邊長分別為a、b、c，且a＞b＞c。電流分別沿以下圖方向流過該金屬電阻，則（ ）

A．（1）（2）（3）圖電阻相等B．（1）圖電阻最小
C．（2）圖電阻最小D．（3）圖電阻最小
8．兩根相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對(duì)折，則它們的電阻之比為（ ）
A．16：1B．8：1C．4：1D．2：1
二、多選題
9．如圖甲所示，電源電壓恒為5V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為，電流在0.2A~0.8A之間時(shí)電子元件均能正常工作。若通過此電子元件的電流I與其兩端電壓U的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是（ ）

A．通過電子元件的電流為0.4A時(shí)，其電阻為
B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電子元件與滑動(dòng)變阻器的兩端電壓之比為1:1
C．電子元件處于正常工作狀態(tài)時(shí)，電子元件的電阻隨電流的增大而減小
D．為使電子元件處于正常工作狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在
10．一小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線．則下列說法中正確的是（ ）

A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大
B．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小
C．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為
D．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為
11．我國已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷售100W及以上的白熾燈，以后將逐步淘汰白熾燈．假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的U-I圖線如圖所示．圖象上A點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成α角，A點(diǎn)的切線與橫軸成β角，則（ ）
A．白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大B．在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為tanβ
C．在A點(diǎn)，白熾燈的電功率小于D．在A點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為
12．如圖甲所示的電路，小燈泡通電后其兩端電壓U隨所通過的電流I變化的圖線如圖乙所示（圖中U1、I1、I2均為已知量），P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PM為U軸的垂線，PQ為I軸的垂線，定值電阻的阻值R0為已知量，下列說法中正確的是（ ）
A．隨著所通電流的增大，小燈泡的電阻增大
B．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝
C．在電路中燈泡L兩端的電壓為U1時(shí)，電阻R0兩端的電壓為I1R0
D．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電功率為圖中矩形PQOM所圍的面積
三、解答題
13．如圖所示，是一段長為L、粗細(xì)均勻的金屬直導(dǎo)體，當(dāng)導(dǎo)體兩端加上恒定電壓時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部即建立起恒定的勻強(qiáng)電場，此時(shí)流經(jīng)導(dǎo)體的電流大小為I。已知導(dǎo)體中電量為e的自由電子受到恒定電場對(duì)它的作用力大小為F。
（1）求導(dǎo)體的電阻。
（2）若在一段時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的電量為q，求這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱。


14．一個(gè)標(biāo)有“12V”字樣、功率未知的燈泡，測得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關(guān)系圖線如圖所示，利用這條圖線計(jì)算：
（1）在正常發(fā)光情況下，燈泡的電功率P為多少？
（2）若一定值電阻R0與該燈泡串聯(lián)，接在E=20V，r=1Ω的電源上，燈泡恰能正常發(fā)光，則串聯(lián)電阻R0此時(shí)消耗的電功率為多少？
（3）假設(shè)燈絲電阻R與溫度t滿足R=K（273+t）的關(guān)系，其中K為比例系數(shù)，室溫為t0=20℃，則燈泡在正常發(fā)光情況下，燈絲的溫度為多少？

課程標(biāo)準(zhǔn)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解金屬導(dǎo)體的電阻與材料、長度和橫截面積的定量關(guān)系。會(huì)測量金屬絲的電阻率。
1．理解電阻的定義，會(huì)用歐姆定律分析電流、電壓與電阻之間的關(guān)系.
2．掌握電阻定律，知道影響電阻率大小的因素.
3．能根據(jù)I－U圖像或U－I圖像求導(dǎo)體的電阻．
不同導(dǎo)體
三個(gè)因素及電壓
長度
橫截面積
材料
電壓
a
l
S
鐵
U
b
2l
S
鐵
2U
c
l
2S
鐵
eq \f(U,2)
d
l
S
鎳銅合金
5U
一、電阻
1．定義：導(dǎo)體兩端 與通過導(dǎo)體的 之比．
2．公式：R＝eq \f(U,I).
3．物理意義：反映了導(dǎo)體對(duì)電流的 作用．
4．在導(dǎo)體的U－I圖像中，斜率反映了 ．
【拓展補(bǔ)充】兩個(gè)表達(dá)式的不同含義
1．R＝eq \f(U,I)是電阻的定義式，比值表示一段導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。對(duì)給定的導(dǎo)體，它的電阻是一定的，與導(dǎo)體兩端是否加電壓，導(dǎo)體中是否有電流無關(guān)。
2．I＝eq \f(U,R)是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，表示通過導(dǎo)體的電流I與電壓U成正比，與電阻R成反比，常用于計(jì)算一段電路加上一定電壓時(shí)產(chǎn)生的電流，適用條件是金屬或電解質(zhì)溶液導(dǎo)電(純電阻電路)。
二、導(dǎo)體的電阻率
1．電阻定律
(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的 成正比，與它的————成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的 有關(guān)．
(2)公式：R＝ρeq \f(l,S)，式中ρ是比例系數(shù)，叫作這種材料的電阻率．
2．電阻率
(1)電阻率是反映導(dǎo)體 性能好壞的物理量．
(2)影響電阻率的兩個(gè)因素是 和 ．
(3)純金屬電阻率較小，合金的電阻率較 ．由于用電器的電阻通常遠(yuǎn)大于導(dǎo)線電阻，一般情況下，可認(rèn)為導(dǎo)線電阻為 .
3．超導(dǎo)現(xiàn)象
一些金屬在溫度特別低時(shí)電阻可以降到 ，這種現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象．
【即學(xué)即練】
判斷下列說法的正誤.
(1)導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，跟導(dǎo)體兩端的電壓及流過導(dǎo)體的電流的大小無關(guān)．( )
(2)由R＝ρeq \f(l,S)知，材料相同的兩段導(dǎo)體，長度大的導(dǎo)體的電阻一定比長度小的導(dǎo)體的電阻大．( )
(3)電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體導(dǎo)電性能越差．( )
區(qū)別與聯(lián)系
定義式：R＝eq \f(U,I)
決定式：R＝ρeq \f(l,S)
區(qū)別
適用于純電阻元件
適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解液、等離子體
聯(lián)系
R＝ρeq \f(l,S)是對(duì)R＝eq \f(U,I)的進(jìn)一步說明，即導(dǎo)體的電阻與U和I無關(guān)，而是取決于導(dǎo)體本身的材料、長度和橫截面積
比較內(nèi)容
I－U圖線
U－I圖線
坐標(biāo)軸
橫坐標(biāo)表示電壓U、縱坐標(biāo)表示電流I
橫坐標(biāo)表示電流I、縱坐標(biāo)表示電壓U
斜率
圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示導(dǎo)體電阻的倒數(shù)
圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示導(dǎo)體的電阻
線性元件圖線的形狀
R1＞R2
R1＜R2
非線性元件圖線的形狀
電阻隨U的增大而增大
電阻隨I的增大而減小

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