第二章 6　導(dǎo)體的電阻-人教版高中物理選修3-1講義

6導(dǎo)體的電阻電阻定律與電阻率1.電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān).(2)公式：R＝ρeq\f(l,S)，式中ρ是比例系數(shù)，ρ叫做這種材料的電阻率.(3)電阻定律反映了導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體自身決定，只與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積及溫度有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān).2.電阻率(1)概念：電阻率是反映導(dǎo)體導(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)單位是歐姆·米，符號為Ω·m.(3)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(可用于制造電阻溫度計(jì)).②半導(dǎo)體和絕緣體的電阻率隨溫度的升高而減小(半導(dǎo)體的電阻率隨溫度變化較大，可用于制作熱敏電阻).③有些合金(如錳銅、鎳銅)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).④當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然減小到零成為超導(dǎo)體.3.R＝eq\f(U,I)與R＝ρeq\f(l,S)的區(qū)別與聯(lián)系兩個(gè)公式區(qū)別與聯(lián)系R＝eq\f(U,I)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1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＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q間加上電壓后，其U－I圖線如圖乙所示，當(dāng)U＝10V時(shí)，求電解液的電阻率ρ是多少？2一根細(xì)橡膠管中灌滿鹽水，兩端用短粗銅絲塞住管口.管中鹽水柱長為40cm時(shí)測得電阻為R.若溶液的電阻隨長度、橫截面積的變化規(guī)律與金屬導(dǎo)體相同.現(xiàn)將管中鹽水柱均勻拉長至50cm(鹽水體積不變，仍充滿橡膠管).則鹽水柱電阻變?yōu)?)A.eq\f(4,5)RB.eq\f(5,4)RC.eq\f(16,25)RD.eq\f(25,16)R3在如圖所示電路中，AB為粗細(xì)均勻、長為L的電阻絲，以A、B上各點(diǎn)相對A點(diǎn)的電壓為縱坐標(biāo)，各點(diǎn)離A點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo)，則各點(diǎn)電勢U隨x變化的圖線應(yīng)為()4兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B，其長度分別為L和2L，串聯(lián)在電路中時(shí)，其電勢的變化如圖所示，下列說法正確的是()A.A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為3∶2B.A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為1∶2C.A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為2∶3D.A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為1∶35工業(yè)上采用一種稱為“電導(dǎo)儀”的儀器測量液體的電阻率，其中一個(gè)關(guān)鍵部件如圖所示，A、B是兩片面積均為1cm2的正方形鉑片，間距為d＝1cm，把它們浸沒在待測液體中，若通過兩根引線加上U＝6V的電壓時(shí)，測出電流I＝1μA，則這種液體的電阻率為多少？6導(dǎo)體的電阻1答案40Ω·m解析由題圖乙可求得U＝10V時(shí)，電解液的電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5×10－3)Ω＝2000Ω由題圖甲可知電解液長為l＝a＝1m，截面積為S＝bc＝0.02m2，結(jié)合電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(2000×0.02,1)Ω·m＝40Ω·m.2答案D解析由于總體積不變，設(shè)40cm長時(shí)的橫截面積為S.所以長度變?yōu)?0cm后，橫截面積變?yōu)閑q\f(4,5)S，由電阻定律R＝ρeq\f(40,S)，R′＝ρeq\f(50,\f(4,5)S)，聯(lián)立兩式則R′＝eq\f(25,16)R，選項(xiàng)D正確.3答案A解析由U＝IRx＝eq\f(E,R)·eq\f(R,L)x＝eq\f(E,L)x，其中E、L均為定值，故U與x成正比.A項(xiàng)正確.4答案AD5答案6×104Ω·m解析R＝eq\f(U,I)＝eq\f(6,10－6)Ω＝6×106Ω由題意