高中物理第2節(jié) 電勢與等勢面優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

知識點一導(dǎo)體電阻與相關(guān)因素的定量關(guān)系

1.電阻：導(dǎo)線對電流的阻礙作用。

2.電阻的測量——伏安法

(1)原理：用電壓表測出導(dǎo)線兩端的電壓U，用電流表測出導(dǎo)線中通過的電流I，代入公式R＝eq \f(U,I)，求出導(dǎo)線的電阻。

(2)電路圖如圖所示。

3.探究影響導(dǎo)線電阻的因素

如圖所示，我們采用控制變量法研究影響電阻的因素。

(1)在材料相同、粗細相同的情況下，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比。

(2)在材料相同、長度相同的情況下，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比。

(3)在長度相同，粗細相同的情況下，材料不同的導(dǎo)體其電阻一般不相同，說明導(dǎo)體的電阻與材料有關(guān)。

4.電阻定律

(1)內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻R與其長度l成正比，與其橫截面積S成反比，還與導(dǎo)體的材料有關(guān)。

(2)公式：R＝ρeq \f(l,S)。式中ρ是比例系數(shù)。

5.電阻率

(1)R＝ρeq \f(l,S)式中比例系數(shù)ρ是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率，即ρ＝eq \f(RS,l)。

(2)電阻率與材料有關(guān)，還與溫度有關(guān)。金屬材料的電阻率一般會隨溫度的升高而增大。當(dāng)溫度變化范圍不大時，金屬的電阻率與溫度之間近似地存在線性關(guān)系。但絕緣體和半導(dǎo)體的電阻率卻隨溫度的升高而減小，變化是非線性(填“線性”或“非線性”)的。

金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，所以小燈泡的電阻隨溫度升高而增大。

6.導(dǎo)體的伏安特性曲線

(1)伏安特性曲線

在實際應(yīng)用中，常用橫坐標(biāo)表示電壓U，用縱坐標(biāo)表示電流I，這樣畫出的導(dǎo)體的I－U圖像，叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線，如圖所示。

(2)線性元件

導(dǎo)體的伏安特性曲線為過原點的直線，即電流與電壓為成正比的線性關(guān)系，具有這樣特點的電學(xué)元件稱為線性元件，如金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液等。

(3)非線性元件

伏安特性曲線不是直線的，即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件，稱為非線性元件，如氣態(tài)導(dǎo)體、二極管等。

[思考判斷]

(1)對于同種材料的導(dǎo)體，橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長度成正比。(√)

(2)電壓一定，電阻與通過導(dǎo)體的電流成正比。(×)

(3)電流一定，電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比。(×)

(4)電阻率與導(dǎo)體的材料有關(guān)。(√)

(5)電阻率與導(dǎo)體的形狀有關(guān)。(×)

知識點二電阻的應(yīng)用

1.固定電阻：電阻阻值不變的電阻器。

2.可調(diào)電阻：電阻值的大小可以人為調(diào)節(jié)的電阻，也叫可變電阻。

影響導(dǎo)體電阻大小的因素

(1)

(2)

(3)

R＝ρeq \f(l,S)是電阻的決定式，導(dǎo)體電阻的大小由l、S、ρ決定，某導(dǎo)體發(fā)生拉伸或壓縮形變后。導(dǎo)體的橫截面積、長度發(fā)生變化，電阻會變化，但電阻率是不變的，因為電阻率與材料、溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的大小、形狀等無關(guān)。

對于線性元件，伏安特性曲線的斜率等于電阻的倒數(shù)。

對于非線性元件，可以用歐姆定律公式求某一電壓下的電阻。

核心要點對電阻定律的理解

[要點歸納]

1.公式R＝ρeq \f(l,S)是導(dǎo)體電阻的決定式，圖中所示為一塊長方體鐵塊，若通過電流I1，則R1＝ρeq \f(a,bc)；若通過電流I2，則R2＝ρeq \f(c,ab)。

導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，是由導(dǎo)體本身性質(zhì)決定的。

2.適用條件：溫度一定，粗細均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解質(zhì)溶液。

[試題案例]

[例1] 兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為( )

A.1∶4 B.1∶8

C.1∶16 D.16∶1

解析本題應(yīng)根據(jù)電阻定律R＝ρeq \f(l,S)、歐姆定律I＝eq \f(U,R)和電流定義式I＝eq \f(q,t)求解。對于第一根導(dǎo)線，均勻拉長到原來的2倍，則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉淼膃q \f(1,2)，由電阻定律可得其電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，第二根導(dǎo)線對折后，長度變?yōu)樵瓉淼膃q \f(1,2)，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，故其電阻變?yōu)樵瓉淼膃q \f(1,4)。給上述變化后的裸導(dǎo)線加上相同的電壓，由歐姆定律得：I1＝eq \f(U,4R)，I2＝eq \f(U,R/4)＝eq \f(4U,R)，由I＝eq \f(q,t)可知，在相同時間內(nèi)，電荷量之比q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16。

答案 C

方法凝煉導(dǎo)體變形后電阻的分析方法

某一導(dǎo)體的形狀改變后，討論其電阻變化應(yīng)抓住以下三點：

(1)導(dǎo)體的電阻率不變。

(2)導(dǎo)體的體積不變，由V＝lS可知l與S成反比。

(3)在ρ、l、S都確定之后，應(yīng)用電阻定律R＝ρeq \f(l,S)求解。

[針對訓(xùn)練1] 如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab＝2bc，當(dāng)將A與B接入電路或?qū)與D接入電路中時電阻之比RAB∶RCD為( )

A.1∶4 B.1∶2

C.2∶1 D.4∶1

解析設(shè)沿AB方向橫截面積為S1，沿CD方向橫截面積為S2，則有eq \f(S1,S2)＝eq \f(lbc,lab)＝eq \f(1,2)。根據(jù)電阻定律有eq \f(RAB,RCD)＝eq \f(ρ\f(lab,S1),ρ\f(lbc,S2))＝eq \f(lab,lbc)·eq \f(S2,S1)＝eq \f(2,1)×eq \f(2,1)＝eq \f(4,1)，選項D正確。

答案 D

[例2] (多選)滑動變阻器的原理如圖所示，則下列說法中正確的是( )

A.若將a、c兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，變阻器接入電路中的阻值增大

B.若將a、d兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，變阻器接入電路中的阻值減小

C.將滑動變阻器以限流式接法接入電路時，必須連入三個接線柱

D.將滑動變阻器以分壓式接法接入電路時，必須連入三個接線柱

解析若將a、c兩端連在電路中，aP部分連入電路，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，該部分的導(dǎo)線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，A正確；若將a、d兩端連在電路中，也是將aP部分連入電路，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，該部分的導(dǎo)線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，B錯誤；A、B兩個選項中均為限流式接法，可見在限流式接法中，a、b兩個接線柱中任意選一個，c、d兩個接線柱中任意選一個接入電路即可，C錯誤；在滑動變阻器的分壓式接法中，a、b兩個接線柱必須接入電路，c、d兩個接線柱中任意選一個接入電路即可，D正確。

答案 AD

總結(jié)提升滑動變阻器的原理及使用

(1)原理：利用改變連入電路的電阻絲的長度改變電阻。

(2)在電路中的使用方法

結(jié)構(gòu)簡圖如圖甲所示，要使滑動變阻器起限流作用(如圖乙)，正確的連接是接A與D或C，B與C或D，即“一上一下”；要使滑動變阻器起分壓作用(如圖丙)，要將A、B全部接入電路，另外再選擇C或D與負載相連，即“一上兩下”，當(dāng)滑片P移動時，負載將與AP間或BP間的不同長度的電阻絲并聯(lián)，從而得到不同的電壓。

核心要點電阻和電阻率的區(qū)別和聯(lián)系

[要點歸納]

1.R＝ρeq \f(l,S)與R＝eq \f(U,I)的比較

2.電阻與電阻率的比較

特別提醒 (1)電阻率越大，材料的導(dǎo)電性能越差，但用這種材料制成的電阻不一定大，決定電阻大小的因素還與其長度和橫截面積有關(guān)。

(2)導(dǎo)體的電阻越大，說明導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大，導(dǎo)體的電阻率不一定越大。

[試題案例]

[例3] (多選)下列說法中正確的是( )

A.據(jù)R＝eq \f(U,I)可知，當(dāng)加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍時，導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉淼?倍

B.據(jù)R＝eq \f(U,I)可知，通過導(dǎo)體的電流改變時，加在電阻兩端的電壓也改變，但導(dǎo)體的電阻不變

C.據(jù)ρ＝eq \f(RS,l)可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導(dǎo)體的長度l成反比

D.導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長度l、橫截面積S、導(dǎo)體的電阻R均無關(guān)

解析本題主要考查了電阻的決定因素和電阻率的決定因素。導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的，其決定式為R＝eq \f(ρl,S)，而R＝eq \f(U,I)為電阻的定義式，電阻率是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、長短無關(guān)。

答案 BD

[針對訓(xùn)練2] (多選)對電阻率及其公式ρ＝eq \f(RS,l)的理解，正確的是( )

A.金屬鉑電阻的電阻率隨溫度升高而增大

B.電阻率的大小與溫度有關(guān)，溫度越高電阻率越大

C.同一溫度下，電阻率跟導(dǎo)體電阻與橫截面積的乘積成正比，跟導(dǎo)體的長度成反比

D.同一溫度下，電阻率由導(dǎo)體所用材料的本身特性決定

答案 AD

核心要點對伏安特性曲線的理解

[要點歸納]

1.I－U圖線不同于U－I圖線

I－U圖線為導(dǎo)體的伏安特性曲線，表示電流I隨電壓U的變化規(guī)律，U為自變量，I為因變量。

2.分析I－U圖像(或U－I圖像)時應(yīng)注意圖像上任意一點與坐標(biāo)原點連線的斜率的具體意義。如圖甲所示中R2R1。

3.斜率與電阻

(1)I－U圖線是曲線時，導(dǎo)體電阻Rn＝eq \f(Un,In)，即電阻等于圖線上點(Un，In)與坐標(biāo)原點連線的斜率的倒數(shù)，而不等于該點切線斜率的倒數(shù)，如圖所示。

(2)I－U圖線中坐標(biāo)軸的單位可根據(jù)需要人為確定，同一電阻在坐標(biāo)軸單位不同時傾角θ是不同的。

4.由于導(dǎo)體的導(dǎo)電性能不同，所以對不同的導(dǎo)體有不同的伏安特性曲線，對同一導(dǎo)體也可以通過伏安特性曲線反映導(dǎo)體對電流阻礙作用的變化情況。在應(yīng)用伏安特性曲線研究實際問題時，必須明確如下幾點：

(1)伏安特性曲線反映了導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系。

(2)曲線上每一點的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值對應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻。

(3)伏安特性曲線不是直線，反映導(dǎo)體的電阻是隨外電壓的變化而變化的。

[試題案例]

[例4] 如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細均勻的電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷正確的是( )

A.a代表的電阻絲較粗

B.b代表的電阻絲較粗

C.a電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值

D.圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比

解析圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故Ra>Rb，C錯誤；由R＝ρeq \f(l,S)知a的橫截面積較小，A錯誤，B正確；由圖像知導(dǎo)體的電阻與電壓無關(guān)，D錯誤。

答案 B

[針對訓(xùn)練3] (多選)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，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線。下列說法正確的是 ( )

A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小

B.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大

C.對應(yīng)P點，小燈泡的電阻R＝eq \f(U1,I2)

D.對應(yīng)P點，小燈泡的電阻R＝eq \f(U1,I2－I1)

解析圖線上的點與原點連線斜率的倒數(shù)等于電阻大小，由數(shù)學(xué)知識可知，隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大，故A錯誤，B正確；根據(jù)電阻的定義式可知，對應(yīng)P點，小燈泡的電阻R＝eq \f(U1,I2)，故C正確；此電阻是非線性元件，其電阻不等于圖線切線斜率的倒數(shù)，所以小燈泡的電阻R≠eq \f(U1,I2－I1)，故D錯誤。

答案 BC

1.(影響導(dǎo)體電阻的因素)在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實驗中，某實驗小組提出了如下猜想：

猜想一：導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體長度有關(guān)；

猜想二：導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體粗細有關(guān)；

猜想三：導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體材料有關(guān)。

同學(xué)們想利用如圖的電路和表中的幾種導(dǎo)體特征驗證上述猜想。

(1)請將猜想一的實驗設(shè)計思路補充完整。選取________和________相同、________不同的導(dǎo)體，分別將其接入如圖電路中，通過比較電路中________的大小，判斷導(dǎo)體電阻的大小。

(2)驗證猜想三時，若需對比三個實驗數(shù)據(jù)，則應(yīng)從上表中選取導(dǎo)體________(填寫導(dǎo)體代號來進行實驗)。

解析 (1)為了研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系，則需使導(dǎo)體的材料和橫截面積相同，長度不同，應(yīng)選用的三種導(dǎo)體是B、D、E，分別將其接入如題圖電路中。通過比較電路中電流的大小，判斷導(dǎo)體電阻的大小。

(2)為了研究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系，則需使導(dǎo)體的長度和橫截面積相同，材料不同，應(yīng)選用的三種導(dǎo)體是C、F、G，分別將其接入如題圖電路中。通過比較電路中電流的大小，判斷導(dǎo)體電阻的大小。

答案 (1)材料橫截面積長度電流 (2)C、F、G

2.(電阻率的理解)關(guān)于電阻率的說法中正確的是( )

A.電阻率ρ與導(dǎo)體的長度l和橫截面積S有關(guān)

B.電阻率反映材料導(dǎo)電能力的強弱，由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)

C.電阻率大的導(dǎo)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，可用來制成電阻溫度計

解析電阻率反映材料導(dǎo)電能力的強弱，只與材料及溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的長度l和橫截面積S無關(guān)，故A錯誤，B正確；由R＝ρeq \f(l,S)知ρ大，R不一定大，故C錯誤；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(biāo)準(zhǔn)電阻，故D錯誤。

答案 B

3.(電阻定律的理解)一根粗細均勻的導(dǎo)線，當(dāng)其兩端電壓為U時，通過的電流是I，若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的2倍時，電流仍為I，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)? )

A.eq \f(U,2) B.U

C.2U D.4U

解析導(dǎo)線原來的電阻為R＝ρeq \f(l,S)，拉長后長度變?yōu)?l，橫截面積變?yōu)閑q \f(S,2)，所以R′＝ρeq \f(l′,S′)＝ρeq \f(2l,\f(S,2))＝4R。導(dǎo)線原來兩端的電壓為U＝IR，拉長后為U′＝IR′＝4IR＝4U，D正確。

答案 D

4. (伏安特性曲線的理解)某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說法正確的是( )

A.B點的電阻為12 Ω

B.B點的電阻為40 Ω

C.導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1 Ω

D.導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9 Ω

解析 B點的電阻為：RB＝eq \f(U,I)＝eq \f(6,1.5×10－1) Ω＝40 Ω，故A項錯誤，B項正確；A點的電阻為：RA＝eq \f(3,0.1) Ω＝30 Ω，故兩點間的電阻改變了(40－30) Ω＝10 Ω，故C、D兩項錯誤。

答案 B

基礎(chǔ)過關(guān)

1.一根阻值為R的均勻電阻絲，在下列哪些情況中其阻值仍為R(設(shè)溫度不變)( )

A.當(dāng)長度不變，橫截面積增大一倍時

B.當(dāng)橫截面積不變，長度增加一倍時

C.當(dāng)長度和橫截面積都縮小為原來的一半時

D.當(dāng)長度擴大一倍而面積縮為原來的一半時

解析根據(jù)電阻定律R＝ρeq \f(l,S)可知，只有電阻絲的長度和橫截面積都擴大或縮小相同比例倍數(shù)時，電阻絲的電阻才能保持不變，故選項C正確。

答案 C

2.一同學(xué)將變阻器與一只“6 V，8 W”的小燈泡L及開關(guān)S串聯(lián)后接在6 V的電源E上，當(dāng)S閉合時，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光。按圖所示的接法，當(dāng)滑片P向右滑動時，燈泡將( )

A.變暗 B.變亮

C.亮度不變 D.可能燒壞燈泡

解析由題圖可知，變阻器接入電路的是PB段的電阻絲，由于燈泡的額定電壓等于電源電壓，所以不可能燒壞燈泡。當(dāng)滑片P向右滑動時，接入電路中的電阻絲變短，電阻減小，燈泡變亮，選項B正確。

答案 B

3.如圖所示，一段長為a、寬為b、高為c(a>b>c)的長方體金屬導(dǎo)體，將其中的兩個對立面接入電路中時，最大的電阻為R，則最小的電阻為( )

A.eq \f(c2R,a2) B.eq \f(c2R,ab)

C.eq \f(a2R,bc) D.R

解析根據(jù)電阻定律知，最大電阻為R＝ρeq \f(a,bc)，最小電阻為R′＝ρeq \f(c,ab)＝ρeq \f(a,bc)×eq \f(c2,a2)＝eq \f(c2R,a2)，故A正確。

答案 A

4.(多選)關(guān)于電阻率，下列說法正確的是( )

A.電阻率是表征材料導(dǎo)電性能的物理量，電阻率越大，導(dǎo)電的性能越好

B.金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大

C.超導(dǎo)體是指當(dāng)溫度降低到接近絕對零度的某一臨界溫度時，它的電阻突然變?yōu)榱?br/>

D.有些合金的電阻率幾乎不受溫度的影響，通常用它們制成標(biāo)準(zhǔn)電阻

解析電阻率是表征材料導(dǎo)電性能的物理量，電阻率越大，導(dǎo)電性能越差，A錯誤；金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，B正確；超導(dǎo)體的電阻率為零，對電流的阻礙作用為零，C正確；有些合金的電阻率幾乎不受溫度的影響，通常用它們制成標(biāo)準(zhǔn)電阻，D正確。

答案 BCD

5.如圖所示，a、b、c為同一種材料做成的電阻，b與a的長度相等但橫截面積是a的兩倍；c與a的橫截面積相等但長度是a的兩倍。當(dāng)開關(guān)閉合后，三個理想電壓表的示數(shù)關(guān)系是( )

A.V1的示數(shù)是V3的2倍 B.V1的示數(shù)是V2的2倍

C.V2的示數(shù)是V1的2倍 D.V2的示數(shù)是V3的2倍

解析由題意可知：lc＝2la＝2lb，

Sb＝2Sa＝2Sc；

設(shè)b的電阻Rb＝R，

由電阻定律R＝eq \f(ρl,S)，

得：Ra＝2Rb＝2R，

Rc＝2Ra＝4R，

Rc∶Ra∶Rb＝4∶2∶1，

由電路圖可知，a、b、c三個電阻串聯(lián)，通過它們的電流I相等，由U＝IR得：Uc∶Ua∶Ub＝4∶2∶1，

UV3∶UV1∶UV2＝4∶2∶1，

所以B正確。

答案 B

6.如圖甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q加上電壓后，其U－I圖線如圖乙所示。當(dāng)U＝10 V時，求電解液的電阻率ρ是多少？

解析由圖乙可求得電解液的電阻為R＝eq \f(U,I)＝eq \f(10,5×10－3) Ω＝2 000 Ω，由圖甲可知電解液長為l＝a＝1 m，截面積為S＝bc＝0.02 m2。

結(jié)合電阻定律R＝ρeq \f(l,S)，得ρ＝eq \f(RS,l)＝eq \f(2 000×0.02,1) Ω·m＝40 Ω·m。

答案 40 Ω·m

能力提升

7.(多選)如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是( )

A.R1中的電流小于R2中的電流

B.R1中的電流等于R2中的電流

C.R1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率

D.R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率

解析設(shè)正方形的邊長為L、厚度為d，則I＝eq \f(U,R)，R＝ρeq \f(L,S)＝ρeq \f(L,L·d)＝eq \f(ρ,d)，得I＝eq \f(Ud,ρ)，故R1、R2中的電流相等，A錯誤，B正確；由I＝nqSv＝nqLdv得，L大則v小，C錯誤，D正確。

答案 BD

8.神經(jīng)系統(tǒng)中，把神經(jīng)纖維分為有髓鞘和無髓鞘兩大類，現(xiàn)代生物學(xué)認為，髓鞘是由多層類脂物質(zhì)——髓質(zhì)累積而成，具有很大的電阻，經(jīng)實驗測得髓質(zhì)的電阻率為ρ＝8×106 Ω·m。某生物體中某段髓質(zhì)神經(jīng)纖維可看作高20 cm、半徑為4 cm的圓柱體，當(dāng)在其兩端加上電壓U＝100 V 時，該神經(jīng)發(fā)生反應(yīng)，則引起神經(jīng)纖維產(chǎn)生感覺的最小電流為( )

μA μA

μA μA

解析由R＝eq \f(ρl,S)得R≈3.18×108 Ω，所以I＝eq \f(U,R)≈0.31 μA。

答案 A

9.如圖所示，P是一個表面鑲有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為L，直徑為D，鍍膜的厚度為d。管兩端有導(dǎo)電金屬箍M、N?，F(xiàn)把它接入電路中，測得它兩端電壓為U，通過它的電流為I。則金屬膜的電阻為多少？鍍膜材料的電阻率為多少？

解析由歐姆定律可得，金屬膜的電阻R＝eq \f(U,I)，沿著L的方向?qū)⒛诱归_，如圖所示，則膜層等效為一電阻，其長為L，橫截面積為管的周長乘以厚度d。

由電阻定律R＝ρeq \f(l,S)可得

R＝ρeq \f(L,2π·\f(D,2)·d)＝eq \f(ρL,πDd)，則eq \f(U,I)＝eq \f(ρL,πDd)，解得ρ＝eq \f(UπDd,IL)。

答案 eq \f(U,I) eq \f(UπDd,IL)

核心素養(yǎng)
物理觀念
科學(xué)思維
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
能了解電阻與材料、長度和橫截面積的定量關(guān)系。
通過了解電阻與材料、長度和橫截面積的定量關(guān)系，能用控制變量法分析問題。
在探究決定電阻大小的因素的過程中通過探究活動，體驗探究的樂趣，使學(xué)生樂于觀察、實驗，培養(yǎng)學(xué)生團隊合作與交流的能力。
R＝ρeq \f(l,S)
R＝eq \f(U,I)
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(guān)
作用
提供了測定電阻率的一種方法：ρ＝Req \f(S,l)
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(dǎo)體或濃度均勻的電解液、等離子體
純電阻元件
聯(lián)系
導(dǎo)體的電阻取決于導(dǎo)體本身的材料、長度和橫截面積，而不是U和I
電阻R
電阻率ρ
描述對象
導(dǎo)體
材料
物理意義
反映導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小，R越大，阻礙作用越大
反映材料導(dǎo)電性能的好壞，ρ越大，導(dǎo)電性能越差
決定因素
由材料、溫度和導(dǎo)體形狀決定
由材料、溫度決定，與導(dǎo)體形狀無關(guān)
單位
歐姆(Ω)
歐姆·米(Ω·m)
聯(lián)系
由R＝ρeq \f(l,S)知，ρ大，R不一定大；R大，ρ不一定大
導(dǎo)體代號
長度/m
橫截面積/mm2
材料
A
1.0
0.2
錳銅
B
1.0
0.4
錳銅
C
1.0
0.6
錳銅
D
0.5
0.4
錳銅
E
1.5
0.4
錳銅
F
1.0
0.6
鎳鉻合金
G
1.0
0.6
鐵

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