2电阻定律
●课标要求
通过实验，探究决定导体电阻的因素．知道电阻定律．
●课标解读
1．通过对决定导体电阻因素的探究过程，体会控制变量和逻辑思维的方法．
2．了解电阻定律，能用电阻定律进行有关计算，深化对电阻的认识．
3．理解电阻率的概念、决定因素及物理意义，了解电阻率与温度的关系．
4．了解导体、半导体与绝缘体．
●教学地位
本节知识在高考中单独命题的机会不多，但它是物理的基本规律之一，是实验测导体电阻率的理论基础．
图教2－2－1
●新课导入建议
如图教2－2－1所示为电路中常用的滑动变阻器，当将A、D两点接入电路中时，移动滑动触头P，变阻器接入电路的实际阻值就会发生改变，那么移动滑动触头P时，是改变了接入电路的电阻丝的哪个物理量，从而引起电阻的变化的？导体的电阻还与哪些因素有关呢？我们这节课就来解决这些问题．
●教学流程设计
课前预习安排：
1．看教材2.填写【课前自主导学】(同学之间可进行讨论步骤1：导入新课，本节教学地位分析步骤2：老师提问，检查预习效果(可多提问几个学生步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式(除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展学生思路)
步骤7：完成“探究3”(重在讲解规律方法技巧步骤6：师生互动完成“探究2”(方式同完成“探究1”相同步骤5：让学生完成【迁移应用】检查完成情况并点评步骤4：
教师通过例题讲解总结电阻的定义式和决定式的区别与联系及R＝ρl
S中s和l的确切含义
步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况步骤9：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】
1.基本知识
(1)实验探究
用控制变量的方法进行实验探究
①改变导体的长度其他条件不变，测出导体的电阻，探究导体的电阻与长度的关系．
②改变导体的横截面积，其他条件不变，测出导体的电阻，探究导体的电阻与横截面积的关系．
③改变构成导体的材料，其他条件不变，测出导体的电阻，探究不同材料的导体的电阻是否相同．
(2)测量
①
图2－2－1
横截面积：如图2－2－1所示，将导体密绕，然后用刻度尺测出它的宽度，除以圈数，便是导体的直径，则可以算出导体的横截面积S.
图2－2－2
②导体长度：将导体拉直，用毫米刻度尺测量其接入电路的有效长度．
③导体电阻：用伏安法测导体电阻，R ＝U
I ，如图2－2－2所示．改变滑动变阻器滑片
的位置，能获得多组数据，以所测电阻的平均值作为测量值R .
2．思考判断
(1)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定．(×)
(2)根据R ＝U
I 可知，通过导体的电流改变，加在电阻两端的电压也改变，但导体的电阻
不变．(√)
3．探究交流
考虑一下，在探究决定导体电阻的因素的实验中，利用了什么实验方法，此前还学过什么实验也用了这种方法？
【提示】 本实验利用了控制变量法；前面实验“探究弹力与弹簧伸长量”、“探究加速度与所受合外力的关系”中也利用了控制变量法．
1.基本知识 (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公式：R ＝ρl
S ，式中ρ称为材料的电阻率．
(2)电阻率
①意义：反映材料导电性能的物理量，电阻率越小，材料的导电性能越好． ②单位：欧姆·米，符号Ω·m .
③决定因素：电阻率由导体的材料和温度决定． 2．思考判断
(1)导体的电阻率由导体本身决定，因而一种材料的电阻率固定不变．(×) (2)导体的电阻越小，说明组成导体的材料的电阻率越小．(×) 3．探究交流
相同材料、相同长度，相同横截面积的导体，其电阻一定相同吗？
【提示】 不一定相同，因为材料的电阻率还与温度有关，完全相同的导体，当温度不同时，其所呈现的电阻值一般不同.
导体、绝缘体和半导体1.基本知识
导体的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大，半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间．许多半导体在光照、温度升高时，电阻率将发生明显变化．
2．思考判断
(1)温度越高，金属导体的电阻率越大．(√)
(2)任何导电材料的电阻率都是随温度的升高增大．(×) 3．探究交流
导体和绝缘体两端分别加上电压，为什么导体中能形成电流而绝缘体中不能？ 【提示】 因为导体内存在着大量的自由电荷，而绝缘体内部几乎没有自由电荷. 对电阻定律的理解【问题导思】 1．导体越长电阻一定越大吗？
2．铜导线的电阻一定比铝导线的电阻小吗？ 3．R ＝U I 与R ＝ρl
S 有什么区别与联系吗？
1．公式R ＝ρl
S
中各物理量的意义
(1)ρ表示材料的电阻率，与材料和温度有关．反映了导体的导电性能，在数值上等于用这种材料制成1m 长、横截面积为1 m 2的导线的电阻值，ρ越大，说明导电性能越差，ρ越小，说明导电性能越好．
(2)l 表示沿电流方向导体的长度．
图2－2－3
(3)S 表示垂直于电流方向导体的横截面积．
如图2－2－3所示，一长方体导体若通过电流I 1，则长度为a ，横截面积为bc ；若通过电流I 2，则长度为c ，横截面积为ab .
2．R ＝U I 与R ＝ρl
S 的区别与联系
(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2－2－4
结构简图如图2－2－4所示，要使滑动变阻器起限流作用，正确的连接是接A 与D 或C ，B 与C 或D ，即“一上一下”；要使滑动变阻器起到分压作用，要将AB 全部接入电路，另外再选择A 与C
或D 及B 与C 或D 与负载相连，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．公式R ＝ρl
S 适用于粗细均匀的金属导体或横截面积相同且浓度均匀的电解液．
2．R ＝ρl
S 是电阻的决定式，ρ一定时，R 与l 成正比，与S 与反比．
如图2－2－5所示，分别把一个长方体铜柱的ab 端、cd 端、ef 端接入电路时，
计算接入电路中的电阻各是多大．(设电阻率为ρ铜)
【解析】
图2－2－5
根据电阻定律R ＝ρl
S 可以算出接入电路中的电阻．由图可以看出，当接入点不同时，导
体的长度和横截面积是不一样的．当接入a 、b 端时，电阻R ab ＝ρ铜l
mn ；当接入c 、d 端时，
电阻R cd ＝ρ铜m ln ；当接入e 、f 端时，电阻R ef ＝ρ铜n
lm
.
【答案】 ρ铜l mn ρ铜m ln ρ铜n
lm
一定材料、一定几何形状导体的电阻与其接入电路的具体方式有关．在用公式R ＝ρl
S
求
R 时，应注意导体长度l 和横截面积S 的准确确定．
1．对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝，下列说法中正确的是( ) A ．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R B ．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为1
4
R
C ．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U 0，则任一状态下的U
I
比值不变
D ．把金属丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零的现象称为超导现象 【解析】 设原电阻R ＝ρl S ，当l ′＝10l 时，由体积不变原理求得截面积变成S ′＝
1
10S ，所以电阻变为R ′＝ρl ′S ′
＝ρ10l
110S ＝100R ，故A 错误；从中点对折起来，相当于两个阻值
为12R 的电阻并联，其总阻值为1
4R ，B 项正确；金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大，当金属丝两端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大，因而R ＝ρl S ＝U
I 将逐渐增加，C 错误，金属丝温度降低到绝对零度附近电阻率会突然变为零，故D 正确．
【答案】 BD
对电阻率的理解【问题导思】 1．电阻与电阻率的物理意义相同吗？ 2．电阻与电阻率的决定因素一样吗？ 1．电阻与电阻率的对比
(1)金属的电阻率随温度升高而增大．
(2)绝缘体和半导体的电阻率随温度升高而减小，并且变化是非线性的．
(3)有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻． (4)当温度降到－273 ℃附近时，有些金属材料的电阻率突然减小到零成为超导体．
图2－2－6
为了测定液体的电阻率，工业上用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图2－2－6所示，A 、B 是两片面积均为1 cm 2的正对着的正方形铂片，相互平行，间距d ＝2 cm ，把它浸没在待测的液体中．若通过两根引线加在两铂片上的电压U ＝8 V ，测得电流I ＝2 μA ，求这种液体的电阻率是多少？
【审题指导】 欲求ρ，由电阻率ρ＝RS l 知，须求出R 、S 、l ，由R ＝U
I 可得R ，S 、l 已
知，可求得ρ.
【解析】 由欧姆定律I ＝U
R 得
R ＝U I ＝82×10
－6 Ω＝4×106 Ω ρ＝RS l ＝RS d ＝4×106×1×10－
4
2×10
－2
Ω·m ＝2×104 Ω·m. 【答案】 2×104 Ω·m
1．解物理题目：先建模型再据相关公式求解．
2．R ＝ρl
S 适用于粗细均匀的金属导体或横截面积相同且浓度均匀的电解液．
2．(2013·资阳高二检测)如图2－2－7甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，当里面注满某电解液，且P 、Q 加上电压后，其U －I 图线如图2－2－7乙所示，当U ＝10 V 时，求电解液的电阻率ρ是多少？
图2－2－7
【解析】 由图乙可求得电解液的电阻为 R ＝U I ＝105×10－3 Ω＝2 000 Ω
由图甲可知电解液长为l ＝a ＝1 m 截面积为：S ＝bc ＝0.02 m 2 结合电阻定律R ＝ρl
S
得ρ＝RS l ＝2 000×0.021 Ω·m ＝40 Ω·m
【答案】 40 Ω·m
综合解题方略——巧解电阻定律 与欧姆定律的综合问题
图2－2－8
如图2－2－8所示，两个横截面积不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，其两端电压为U ，则( )
A ．通过两棒的电流相等
B ．两棒的自由电子定向移动的平均速率相同
C ．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E 1大于粗棒内场强E 2
D ．细棒两端电压U 1大于粗棒两端电压U 2
【规范解答】 设两段铜棒，细端电阻为R 1，粗端电阻为R 2，由电阻定律R ＝ρL
S 知R 1>R 2，
由于两电阻串联，故电流相等，即I 1＝I 2，由欧姆定律I ＝U
R 得U 1>U 2，所以A 、D 对，由E
＝U
d ，知细棒内的场强E 1大于粗棒内场强E 2，所以C 对．又由I ＝neS v 可知，两段铜棒I 、n 、
e 相同，而S 1v 2，所以B 错．
【答案】 ACD
本题是电阻定律、欧姆定律、串并联电路的规律以及电场有关知识的综合问题．解此类题的关键是善于将实际问题转化为相应的物理模型，并注重知识间的联系，灵活选取规律求
解．
【备课资源】(教师用书独具)
半导体的特点
半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质．它的重要特性表现在以下三个方面：1．热敏性半导体材料的电阻率与温度有密切的关系．温度升高，半导体的电阻率会明显变小．例如纯锗(Ge)，温度每升高10度，其电阻率就会减少到原来的一半．2．光电特性很多半导体材料对光十分敏感，无光照时，不易导电；受到光照时，就变得容易导电了．例如，常用的硫化镉半导体光敏电阻，在无光照时电阻高达几十兆欧，受到光照时电阻会减小到几十千欧．半导体受光照后电阻明显变小的观象称为“光导电”．利用光导电特性制作的光电器件还有光电二极管和光电三极管等．
近年来广泛使用着一种半导体发光器件——发光二极管，它通过电流时能够发光，把电能直接转换成光能．目前已制作出发黄，绿，红，蓝几色的发光二极管，以及发出不可见光红外线的发光二极管．
另一种常见的光电转换器件是硅光电池，它可以把光能直接转换成电能，是一种方便而清洁的能源．
3．掺杂特性纯净的半导体材料电阻率很高，但掺入极微量的“杂质”元素后，其导电能力会发生极为显著的变化．例如，纯硅的电阻率为214×1 000欧姆·厘米，若掺入百万分之一的硼元素，电阻率就会减小到0.4欧姆·厘米．因此，人们可以给半导体掺入微量的某种特定的杂质元素，精确控制它的导电能力，用以制作各种各样的半导体器件.
1．对于半导体导电能力的大小，叙述正确的是()
A．半导体的导电能力比导体的小
B．半导体的电阻为零
C．一般说来，半导体的导电能力比绝缘体大得多，比导体小得多
D．半导体的导电能力比绝缘体的大
【解析】半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间．故A、C、D正确．
【答案】ACD
2．关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是()
A．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此，导体有电流通过时才具有电阻
B．由R＝U/I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C．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．以上说法均不对
【解析】导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，它只跟导体的几何形状和材料性质有关，跟导体是否通电及通电电流的大小无关，电阻率的大小跟导体的几何形状无关，只跟材料性质和温度有关，故A、B、C错误，D正确．
【答案】 D
3．(2012·石家庄高二检测)一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d，电阻为R，把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变为()
A．R/1 000B．R/100
C．100R D．10 000R
【解析】设电阻丝原来的长度为l，横截面积为S，则R＝ρl
S，将电阻丝均匀拉长，直径变为d/10，横截面积将变为原来的1/100，长度将变为原来的100倍，由电阻定律知：
R′＝ρ100 l
S/100＝10 000ρl
S＝10 000R，D正确．
【答案】 D
图2－2－9
4．滑动变阻器的原理如图2－2－9所示，则下列说法中正确的是()
A．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部分将连入电路，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aP部分将连入电路，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个，接入电路即可，D 正确．
【答案】 AD
5．在“探究导体电阻与其影响因素的实验”中，采用如图2－2－10所示的电路．a 、b 、c 、d 是四段不同的金属导体，它们相比只有一个因素不同：b 与a 长度之比为3∶2；c 与a 横截面积之比为2∶1；d 与a 材料不同，d 为银，a 为铝．分别用同一个电压表测量四段金属导体两端的电压，示数分别为0.2 V 、0.3 V 、0.1 V 和0.1 V ．由b 与a 电压示数说明电阻与______有关，且关系为______；由c 与a 的电压示数说明电阻与________有关，且关系为________；由d 与a 的电压示数不同说明电阻与________有关．
图2－2－10
【解析】 由于a 、b 、c 、d 四段金属串联，电流相等，由U ＝IR 可知，U b ∶U a ＝R b ∶R a ＝L b ∶L a 故b 与a 电压示数关系说明电阻与长度有关，且电阻与长度成正比；由U c ∶U a ＝R c ∶R a ＝S a ∶S c 可知，电阻与横截面积有关系，且电阻与横截面积成反比；由U d ∶U a ＝R d ∶R a ＝1∶2可知，电阻与材料有关
【答案】 长度 电阻与长度成正比 横截面积 电阻与横截面积成反比 材料 1．(2012·厦门高二检测)根据电阻定律，电阻率ρ＝RS l ，对于温度一定的某种金属导线
来说，它的电阻率( )
A ．跟导线的电阻成正比
B ．跟导线的横截面积成正比
C ．跟导线的长度成反比
D ．由所用金属材料本身的性质决定
【解析】 在温度一定时，电阻率与导体的电阻、导体的长度和横截面积无关，只与导体本身的性质有关，D 正确．
【答案】 D
2．关于公式R ＝U /I 和公式R ＝ρ·l /S ，下列说法正确的是( ) A ．两式对一切情况都适用
B ．R ＝U /I 仅适用于金属导体，R ＝ρ·l /S 适用于任何导体
C ．导体的电阻R 与U 成正比，与I 成反比
D ．导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比，与导体的横截面积成反比
【解析】 R ＝U
I 适用于金属导体和电解液导电并且为纯电阻电路，故A 、B 错误；导
体电阻由本身决定，与U 、I 无关，故C 错误；在温度一定时，电阻率ρ一定，由R ＝ρl
S 可
知导体的电阻R 与l 成正比，与S 成反比，故D 正确．
【答案】 D
3．(2013·深圳调研)如图2－2－11所示，a 、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )
图2－2－11
A ．a 代表的电阻丝较粗
B ．b 代表的电阻丝较粗
C ．a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝的阻值
D ．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
【解析】 b 图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律，R ＝ρl
S ，b 的导线粗，B 正确，
A 、C 不正确．电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，D 不正确．
【答案】 B
4．(2012·德阳高二检测)有三根电阻丝，它们的长度、横截面积、电阻率分别如表所示：
A ．R 1
B ．R 2
C ．R 3
D ．三根电阻丝的阻值一样大
【解析】 由电阻定律R ＝ρl S 得R 1＝2ρL S ，R 2＝ρL 2S ，R 3＝2ρ2L S ＝4ρL
S ，故C 正确．
【答案】 C
图2－2－12
5．如图2－2－12所示，表示用不同电压加在一段金属导体两端，在温度不变的情况下测得I －U 的图像，试根据图像分析：若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面积，则这段导体的I －U 线这时符合下列哪种情况( )
【解析】 由R ＝ρl
S 长度不变，增加横截面积，电阻减小，图像的斜率增大．
【答案】 D
6．半导体温度计是利用热敏电阻制造的．如图2－2－13所示，如果待测点的温度升高，那么( )
图2－2－13
A ．热敏电阻变大，灵敏电流表示数变大
B ．热敏电阻变大，灵敏电流表示数变小
C ．热敏电阻变小，灵敏电流表示数变大
D ．热敏电阻变小，灵敏电流表示数变小
【解析】 半导体电阻随温度升高而减小，由I ＝U
R 知R 减小，U 不变，I 变大，故只有
C 正确．
【答案】 C
7．一只“220 V 100 W ”的灯泡工作时电阻为484 Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是( )
A ．小于484 Ω
B ．大于484 Ω
C ．等于484 Ω
D ．无法确定
【解析】 灯泡工作时的电阻为高温状态下的电阻，不工作时为常温下的电阻，金属材料的电阻率随温度的升高而增大，故灯泡不工作时的电阻小于正常工作时的电阻，A 正确．
【答案】 A 8.
图2－2－14
两根材料相同的均匀导线x 和y ，x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图2－2－14所示，则x 、y 导线的横截面积之比为( )
A ．2∶3
B ．1∶3
C ．1∶2
D ．3∶1
【解析】 由U －I 图像可知，U x ＝6 V ，U y ＝4 V 串联电路电流相同，则U x U y ＝R x
R y
，而R x
＝ρl S x ，R y ＝ρ2l S y 所以U x U y ＝S y 2S x ，S x S y ＝U y 2U x ＝42×6＝13
. 【答案】 B
9．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断，由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别，那么熔丝熔断的可能性较大的是( )
A ．横截面积大的地方
B ．横截面积小的地方
C ．同时熔断
D ．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方．
【解析】 根据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时电阻大的位置发热量大易熔断，B 正确．
【答案】 B
10．(2012·衡水高二检测)一段长为a 、宽为b 、高为c (a >b >c )的导体，将其中的两个对立面接入电路时，最大阻值为R ，则最小阻值为( )
A.c 2R a 2
B.c 2R ab
C.a 2R bc
D.b 2R ac
【解析】 根据电阻定律，将面积最小、相距最远的对立面接入电路时电阻最大，由题设可知，以b 、c 为邻边的面积最小，两个对立面相距最远，电阻为R ＝ρa
bc ；将面积最大、
相距最近的对立面接入电路时电阻最小，由题设可知，以a 、b 为邻边的面积最大，两个对立面相距最近，电阻为R ′＝ρc ab ，两式相比可得R ′＝c 2R
a
2，A 正确．
【答案】 A 11.
图2－2－15
如图2－2－15所示，一段粗细均匀的导线长1 200 m ，在两端点A 、B 间加上恒定电压时，测得通过导线的电流为0.5 A ，若剪去BC 段，在A 、C 两端加同样电压时，通过导线的电流变为0.6 A ，则剪去的BC 段多长？
【解析】 设整个导线AB 的电阻为R 1，其中AC 段的电阻为R 2，根据欧姆定律U ＝I 1R 1
＝I 2R 2，则R 2R 1＝I 1I 2＝0.50.6＝5
6.再由电阻定律，导线的电阻与其长度成正比，所以AC 段导线长l 2
＝R 2R 1l 1＝5
6
×1 200 m ＝1 000 m ．由此可知，剪去的导线BC 段的长度为l x ＝l 1－l 2＝200 m 【答案】 200 m
12．(2012·福州高二期末测试)一根长为l ＝3.2 m 、横截面积S ＝1.6×10－
3 m 2的铜棒，
两端加电压U ＝7.0×10－
2 V ．铜的电阻率ρ＝1.75×10－
8 Ω·m ，求：
(1)通过铜棒的电流； (2)铜棒内的电场强度．
【解析】 (1)由R ＝ρl S 和I ＝U R 得I ＝US ρl ＝7.0×10－
2×1.6×10
－
3
1.75×10－8
×3.2
A ＝2×103 A. (2)E ＝U d ＝7.0×10－2
3.2 V/m ＝2.2×10－
2 V/m.
【答案】 (1)2×103 A (2)2.2×10－
2 V/m
探究电阻定律实验报告 一、实验名称：探究电阻定律 二、实验目的：探究导体的电阻和导体的长度、横截面积和材料之间的关系。 导体的电阻是导体本身的一种性质，那么，导体电阻的大小可能与哪些因素有关呢？比如，下列的因素是否对导体的电阻有影响？如果有，关系如何呢？ 1.导体的材料；2导体的体积；3导体的长度； 4导体的粗细；5导体的质量；6环境的温度等。 三、实验器材： 电阻定律演示板（材料、长度相同横截面积的不同的铜线；材料、横截面积相同长度不同的铜线；横截面积、长度相同材料不同的铜线和铝线）、滑动变阻器，导线若干，开关，电流表，电压表，直流电源。 四、实验原理：（欧姆定律） 影响导线电阻的因素不是单一的，因此实验采用控制变量法来研究： 1、保持导线的材料和横截面积不变，测量长度比为1:2的两个导线的电阻大小。 2、保持导线的材料和长度不变，测量横截面积比为1:2的两个导线的电阻大小。 3、保持导线的长度和横截面积的不变，测量材料不同的两个导线的电阻大小。 五、画出伏安法测电阻的电路图： 六、实验设计与步骤：
1、按实验原理图连接好电路，在电路的A、B之间接入待研究的铜导线，通电前先使变阻器接入电路的电阻最大。 2、将材料和横截面积都相同、长度之比为1：2的两根铜导线①、②，分别接入电路。闭合开关，调节滑动变阻器，将电流表示数都调节为1A、电压表的读数记录在表1中，利用欧姆定律公式计算出导线电阻。 3、将材料和长度都相同、横截面积之比为1:2的两根导线②、③，分别接入电路，操作同步骤2，将结果填入表2中。 4、将长度和横截面积都相同、材料不同的两根导线③、④分别接入电路中，调节变阻器，使通过导线的电流相同，读出并记录电压表的读数，填入表3中。 5、断开开关，整理好器材。 6、数据处理，分析结果。 七、实验结果与分析 1、保持导线的材料和横截面积不变，探究电阻与导线长度间的定量关系。 表1 接入的导线长度电压U/V 电流I/A 计算 电阻R/Ω ①L01A ②2L 1A 实验结论： 同种材料,S一定,电阻R与L成正比即R ∝L 2、保持导线的材料和长度不变，探究电阻与导线横截面积间的定量关系。
高中物理选修3-1 同步训练 1．下列叙述中正确的是( ) A ．导体中电荷运动就形成电流 B ．国际单位制中电流的单位是安 C ．电流强度是一个标量，其方向是没有意义的 D ．对于导体，只要其两端电势差不为零，电流必定不为零 解析：选BD.电流产生的条件包括两个方面：一是有自由电荷；二是有电势差．导体中有大量的自由电子，因此只需其两端具有电势差即可产生电流，在国际单位制中电流的单位为安． 2．关于电流，下列叙述正确的是( ) A ．只要将导体置于电场中，导体内就有持续的电流 B ．电源的作用是可以使电路中有持续的电流 C ．导体内没有电流，说明导体内部的电荷没有移动 D ．恒定电流是由恒定电场产生的 解析：选BD.电流在形成时有瞬时电流和恒定电流，瞬时电流是电荷的瞬时定向移动形成的，而恒定电流是导体两端有稳定的电压形成的，电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压，从而在导体内部形成恒定电场而产生恒定电流．故选项B 、D 正确． 3．电路中，每分钟有60亿万个自由电子通过横截面积为0.64×10－ 6 m 2的导线，那么电路中的电流是( ) A ．0.016 mA B ．1.6 mA C ．0.16 μA D ．16 μA 解析：选C.I ＝q t ＝en t ＝1.6×10－19 ×60×101260 A ＝0.16×10－ 6 A ＝0.16 μA. 4．(2012·山东任城第一中学高二月考)铜的原子量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( ) A ．光速c B.I neS C.ρI neSm D.Im neSρ 解析：选D.自由电子体密度N ＝n m /ρ＝ρn m ，代入I ＝nqS v ，得v ＝Im neSρ ，D 正确． 5．某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的自由电子个数是多少？ 解析：通过的电荷量为： q ＝It ＝4×10－ 6×24×3600 C ≈0.35 C. 通过的电子个数为： N ＝q e ＝0.35 C 1.6×10－19 C ＝2.16×1018个． 答案：0.35 C 2.16×1018个 一、选择题 1．关于电流，下列叙述正确的是( ) A ．导线内自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率 B ．导体内自由电子的运动速率越大，电流越大 C ．电流是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向 D ．在国际单位制中，电流的单位是安，属于基本单位 解析：选D.此题要特别注意B 选项，导体内自由电子定向移动的速率越大，电流才越大．
第一节电流和电源 一、电流 1、电流的形成： 2、产生电流的两个条件条件： 3、电流的方向： 二、直流和恒定电流 1、直流： 2、恒定电流: 三.电流（强度） 1、电流的定义及公式： 2、电流是标量，但有方向 注意: 1.在金属导体形成电流的本质： 2.在电解液形成的电流应该注意的问题？ 3.1A的物理意义： 四、金属导体中电流的微观表达式的推导 已知n为导体单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率，求通过导体的电流。 五、欧姆定律的公式及实用条件的分析 六、福安特性曲线（画出图像分析） 第二节电阻定律 一、探究决定导体电阻的因素 1.探究方法： 2.探究结果： 二、电阻定律公式：物理意义： 实用条件： 三、电阻率与电阻的区别： 典型例题：P49第二题 第三节串联电路和并联电路 一、串联电路 1.串联电路的基本特点： 2.串联电路的性质： 等效电阻：电压分配：功率分配： 二、并联电路 1.并联电路的基本特点： 2.并联电路的性质： 等效电阻：电流分配：功率分配： 三、对串并联电路的理解 1.多（少）并联一个电阻，总电阻： 2.电路中任意一个电阻变大（小），总电阻：
3.并联电路总电阻最接近最小那个电阻的情况： 四、电表的改装 1、G表或表头G a.作用： b. 三个主要参数 ①内阻:②量程：③满偏电压： 2、改装后电流表的三个参数 ①内阻:②量程：③满偏电压： 电阻的作用： 3、改装后电压表的三个参数 ①内阻:②量程：③满偏电压： 电阻的作用： 五、限流分压 名称/电路图 （）（） 1.电流调节范围： 2.电压调节范围： 3.选择条件: 六、电流表内外接： 1.画出电路图： 内接 1.存在误差的原因： 2.测量结果分析： 3.适用条件： 外接 1.存在误差的原因： 2.测量结果分析： 3.适用条件： 2.选择电流表内外接的常用方法： 1. 2. 例：“描绘小灯泡的伏安特性曲线”选择限流还是分压，电流表内接还是外接，说明原因。 第四节电源电动势和内阻闭合电路欧姆定律 一、电源 1、电源作用：1. 2. 2、电源的电动势E定义： a.定义式： b.电动势物理意义：只由电源本身结构特性决定，与电路无关
高中物理选修3-1第二章电路测试题 一、不定项选择题 1、下列关于电阻率的叙述，错误的是 （ ） A ．当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零 B ．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的 C ．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 D ．材料的电阻率随温度变化而变化 2、 把电阻是1Ω的一根金属丝，拉长为原来的2倍，则导体的电阻是（ ） A ．1Ω B ．2Ω C ．3Ω D ．4Ω 3、有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q .此时电子的定向移动速度为v ，在t 时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为( ) A.nvSt B.nvt C.It /q D.It /Sq 4、对于与门电路(如右图)，下列哪种情况它的输出为“真” （ ） A ．11 B ．10 C ．00 D ．01 5、在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是 （ ） A ．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大 B ．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小 C ．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小 D ．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量 6、一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV ，短路电流为40mA ，若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是 （ ） A ．0.10V B ．0.20V C ．0.40V D ．0.60V 7、铅蓄电池的电动势为2V ，这表示 （ ） A ．电路中每通过1C 电量，电源把2J 的化学能转变为电能 B ．蓄电池两极间的电压为2V C ．蓄电池能在1s 内将2J 的化学能转变成电能 D ．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1．5V ）的大 8、一个直流电动机所加电压为U ，电流为 I ，线圈内阻为 R ，当它工作时，下述说法中错误的是 （ ） A ．电动机的输出功率为U 2／R B ．电动机的发热功率为I 2R C ．电动机的输出功率为IU-I 2R D ．电动机的功率可写作IU=I 2R=U 2/R 9、如右图所示，当滑动变阻器的滑动片P 向左移动时，两电表的示数变化情况为 （ ） &
电阻率的定义(Ω·m) 电阻率（resistivity）是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的在常温下（20℃时）导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。 电阻率的单位 国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米(Ω·m或ohmm)，常用单位是欧姆·毫米和欧姆·米。 电阻率的计算公式 电阻率的计算公式为：ρ=RS/L ρ为电阻率——常用单位Ω·m S为横截面积——常用单位㎡ R为电阻值——常用单位Ω L为导线的长度——常用单位m 表面电阻率(Ω)(理论上等于方阻) surface resistivity 平行于通过材料表面上电流方向的电位梯度与表面单位宽度上的电流之比，用欧姆表示。 注：如果电流是稳定的，表面电阻率在数值上即等于正方形材料两边的两个电极间的表面电阻，且与该正方形大小无关。 是指表示物体表面形成的使电荷移动或电流流动难易程度的物理量。在固体材料平面上放两个长为L、距离为d的平行电极，则两电极间的材料表面电阻Rso与d成正比，与L成反比，可用下式表达： ｄ Ｒｓ＝ρｓ—— Ｌ 式中的比例系数ρs称作表面电阻率，它与材料的表面性质有关，并随周围气体介质的温度、相对湿度等因素有很大变化，单位用Ω（欧）表示。 方块电阻 ohms per square 在长和宽相等的样品上测量的真空金属化镀膜的电阻。方块电阻的大小与样品尺寸无关。 薄层电阻又称方块电阻，其定义为正方形的半导体薄层，在电流方向所呈现的电阻，单位为 欧姆每方 方阻就是方块电阻，指一个正方形的薄膜导电材料边到边“之”间的电阻，方块电阻有一个特性，即任意大小的正方形边到边的电阻都是一样的，不管边长是1米还是0.1米，它们的方阻都是一样，这样方阻仅与导电膜的厚度等因素有
选修3-1 2.6 实验：测定金属丝的电阻率 一、实验目的 1．进一步熟练电流表、电压表的使用及伏安法测电阻． 2．测定金属的电阻率． 二、实验原理 电阻率的测量原理 或 1.把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R (R ＝U I )．电路原理图如图所示． 2.用毫米刻度尺测量金属丝的长度l ，用螺旋测微器量得金属丝的直径d ，算出横截面积S (4 2 d S π=). 3.将测量的数据代入公式 ρ＝RS l 求金属丝的电阻率． 三、实验器材 螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表 、滑动变阻器、电池组、电键及导线、被测金属导线． 四、实验过程 （一）、实验步骤 1．直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，并记录数据，求出其平均值d ，计算出导线的横截面积S ＝πd 2 4. 2．电路连接：连接好用伏安法测电阻的实验电路． 3．长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求其 平均值l . 4．U 、I 测量：把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S ，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，填入记录表格内，断开开关S ，求出金属导线电阻R 的平均值． 5．拆除电路，整理好实验器材． （二）、数据处理 1．金属导线直径的读数 (1)特别小心半刻度是否露出．(2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm ，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上．(3)把三个不同位置的测量值求平均值作为直径d . 2．金属丝长度的测量 (1)应测量接入电路中的有效长度； (2)因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位(别忘记估读)； (3)把3次测量值求平均值作为长度l . 3．电阻R 的测量值确定 方法一、平均值法：可以将每次测量的U 、I 分别用R ＝U I 计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为 测量结果． 方法二、图象法：可建立U －I 坐标系，将测量的对应U 、I 值描点作出图象，利用图象斜率来求出电阻值R . 4．计算电阻率：将记录的数据R 、l 、d 的值代入电阻率计算式ρ＝R S l ，计算出金属导线的电阻率． 五、误差分析 1.误差及来源 ①金属丝长度测量、直径测量造成的偶然误差． ②电压表、电流表读数造成的偶然误差． ③采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值， 由ρ＝R S l 可得ρ使电阻率的测量值偏小，即ρ测<ρ真(系统误差)。 ④通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系统误差)。 2.减小误差的方法 ①为了方便，应在金属丝连入电路前测其直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的金属丝的
高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 第二章恒定电流 【知识要点提示】 1．导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内的电场线与平行，电场的分布不随时间变化，这样的场叫；当导线的位置发生变化时，电源、导线等电路元件所积累的电荷分布情况将发生变化，最终结果仍然是导体内的电场线与平行，这一变化过程几乎不需要时间。 2．电流的定义：我们把通过导体截面的电量q与通过这些电量所用时间的比值叫做电流。 公式为，电流I与q (填：有关、无关）,与时间t （填：有关、无关）3．电流用I 表示单位：；电流的方向规定为，恒定电流：。电流是（填：标量、矢量），因为电流的合成不遵守平行四边形定则 4．导体中自由电子定向移动的速率（数量极为10-5m/s）,导体中恒定电场的形成速率（数量极为108m/s），一定要把这两个速率区别开。 5．金属导体导电依靠它内部的自由电子，电解质溶液导电依靠它内部的，气体导电依靠的载流子是。 6．电源外部电路中的自由电荷受力的作用而发生定向移动，在电源内部电路中的自由电荷受力作用发生定向移动；从能量转化角度看，电源是通过非静电力做功把形式的能转化为的装置。 7．电动势是描述电源把其它形式的能转化为电能的本领的物理量，在数值上等于非静电力把1库的正电荷在电源内部从所做的功，电源内部也是由导体组成的，其电阻叫电源的内阻，和同为电源的重要参数。 8．导体电阻的定义：导体两端的电压与通过该导体的电流的比值叫电阻，用R表示，单位：欧姆、符号为Ω。公式为，导体的电阻由导体本身的特性决定，与导体
是否被接入电路无关即电阻与电压 ，与通过导体的电流 。 9．欧姆定律的研究对象：金属导体、电解质溶液导体（注意：不能以气体导体、半导体 元件为对象）；其内容为：导体中的电流跟导体两端的 成正比，跟导体的 成方比。 10．通过测量同一个小灯泡在发光时的电阻与不发光时的电阻可知，金属导体的电阻随 温度的升高而 ，有些合金导体的电阻几乎不随温度而变化，我们就常用这些导体制做定值电阻；半导体、绝缘体的电阻随温度的升高而 。 11．串联电路中各处的电流 ，并联电路的总电流等于各支路的电流之和（或者 对电路中某一个节点来说流入该节点的电流等于流出该节点的电流）；串联电路的总电压等于 ，并联电路的总电压与各支路电压 ；；串联 电路的总电阻等于 ，并联电路总电阻的倒数等于 。 12．电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的，表头本身就是一个电阻， 它的优点是能够读出通过自身的电流值和它两端的电压。 ①电流表G （表头）的三个重要参数为：内阻g R 、满偏电流g I 、满偏电压g U ②电压表V 是由电流表G(表头)与一个电阻 改装成的，可以测量较大的电压。 ③电流表A 是由电流表G(表头)与一个电阻 改装成的，可以测量较大的电流。 13．在恒定电路中，我们研究的对象为：一段电路或者闭合电路。如果我们选择了一段 电路为研究对象，那么电流在这段电路上的电功公式为UIt W =，用文字可表述为：电流在这段电路上的电功等于 。电流在这段电路上的电功率公式为UI p =。用文字可表述为：电流在这段电路上的电功率等于 。上述两个公式适用于任何一段电路。如果对应的一段电路为纯电阻（只有发热元件，没有其它的元件）电路，欧姆定律也适用之，那么电功、电功率才有其它的变形公式 14．焦耳定律得内容为： 。公式为 。该公 式适用于任何一段过电路 ，由于电流只在电阻上产生热，所以不管电路中有多少元件，计算焦耳热时我们只提取其中的电阻部分。热功率公式为 ，用文字可表述为： 。 15．关于非纯电阻电路问题的解决方法：能量守恒法。例如：电动机电路是由产生焦耳 热的线圈电阻r 与产生机械能的转子部分串联组成，设电动机两端的电压为U,线圈 电阻r 分压为r U ，产生机械能部分的分压为/U ，则/ U U U r +=，由于等时性及
18．一闭合电路的干路电流为1A，电源在1min时间内将360J的化学能转化为电能，则该电源的电动势大小为 V，已知外电路的总电阻为5Ω，则电源的内电阻为Ω． 19．两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，通过每一个电阻的电流为I；若将这两个电阻并联起来，仍接在该电源上，此刻通过每一个电 阻的电流强度为2 3I，则该电源的内电阻是_________． 20．如图所示，将一电流表G和一电阻连接可以改装成伏特表或安培表，则甲图对应的是表，要使它的量程加大，应使R1（填“增大”或“减小”）；乙图是表，要使它的量程加大，应使R2（填“增大”或“减小”）． 21. 采用电流表外接的电路，测量某电阻值，电压表的示数为18.0 V，电流表的示数0.18 A，电压表内阻为1000 Ω，求被测电阻的真实值为______．22．如图所示的电路中，A、D端所加的电压U恒定，R1＝R2＝R3= 10Ω，用一只理想的电流表接在B、C之间时其示数为0.75A，则若将电流表接在A、C之间时，其示数为______A，若在B、C之间接一只理想的电压表，其示数为 ______V． 三、计算题 23．为了测定液体的电阻率，工业上用一种称为“电导仪”的仪器，其中 一个关键部件如图所示．A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片．间距d=1 cm，把它们浸没在待测液体中．若通过两根引线加上一定的电压U=6 V 时，测出电流强度I=1μA，这种液体的电阻率为多少？ 24．一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V的电压后，正常运转，这时电风扇消耗的功率是66W．求： (1)通过电动机的电流是多少？ (2)转化为机械能和内能的功率各是多少？电动机的效率是多大？
课题序号 实施课时 2 使用教具 课 题 名 称 §9.2 电阻定律 电阻率 教 学 目 标 （知识与技能，过程与方法，情感、态度、价值观） 知识与技能 1． 理解电阻定律和电阻率，能利用电阻定律进行相关问题的分析与计算； 2． 了解电阻率与温度的关系； 3． 知道半导体、超导体及其应用。 过程与方法 通过实验设计和实验观察分析，学生经历发现规律的过程，总结出电阻定律，提高学生观察、分析、解决问题的能力；观察分析图表，拓宽学生获取知识的途径，提高信息分析能力。 教 学 重 点 电阻定律及其应用、电阻率 教 学 难 点 电阻率 教 学 内 容 教 师 活 动 学 生 活 动 引入 一、电阻定律 实验表明，在一定温度下，导体的电阻 R 跟它的长度 l 成正比，跟它的横截面积 S 成反比，这就是电阻定律。 式中 r 是电阻率，它的大小与导体的材料和温度有关。 电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积。 结合图介绍 举例: 常用的滑线变阻器，就是利用改变导线长度来改变电阻的。 教师引导 分析 学生回答 S l R ρ =
课题序号实施课时使用教具课题名称§9.3电功电功率 教学目标（知识与技能，过程与方法，情感、态度、价值观）1、理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。 2、了解实际功率和额定功率。 3、了解电功和电热的关系,了解公式（）和 （）的适用条件。 5、知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 6、能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题 教学重点区别并掌握电功和电热的计算 教学难点学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难 教学内容教师活动学生活动 问题引入 提出问题，引入新课 1、电功 （1）定义：电路中电场力对走向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。（2）实质：能量的转化与守恒定律在电路中的体现。 通过前面的学习，可知导体内自由电荷在 电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移 动的电荷做功吗？（做功，而且做正功） 2、电场力做功将引起能量的转化，电能转化为 其他形式能，举出一些大家熟悉的例子。 上一章里学过电场力对电荷的功，若电荷 在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势 差为，则电场力做功。 学生举例 回答问题
高中物理测定金属的电阻率实验检测题 1．(2019·天津高考)现测定长金属丝的电阻率。 (1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm 。 (2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω，在方框中画出实验电路图，并标明器材代号。 电源E (电动势10 V ，内阻约为10 Ω) 电流表A 1(量程0～250 mA ，内阻R 1＝5 Ω) 电流表A 2(量程0～300 mA ，内阻约为5 Ω) 滑动变阻器R (最大阻值10 Ω，额定电流2 A) 开关S 及导线若干 (3)11A 2的读数为I 2，则这段金属丝电阻的计算式R x ＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。 解析：(1)d ＝20.0×0.01 mm ＝0.200 mm 。 (2)本题中测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A 1充当电压表；由于A 1的内阻已知，因此A 2应采用外接法；由于电流表A 1的额定电压U A1＝I m R 1＝1.25 V ，比电源电动势小得多(或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多)，故电路采用分压式接法，电路图如图所示。 (3)当电流表A 1、A 2读数分别为I 1、I 2时，通过R x 的电流为I ＝I 2－I 1，R x 两端电压U ＝I 1R 1，故R x ＝U I ＝ I 1R 1 I 2－I 1 ，不考虑读数误差，从设计原理看测量值等于真实值。 答案：(1)0.200(0.196～0.204均可) (2)见解析图 (3) I 1R 1 I 2－I 1 相等 2．(2019·江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下： (1)螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A ”“B ”或“C ”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 第二章 知识点归纳及专题练习 第一节 电源和电流 一、对电流概念的理解 1、下列有关电流的说法中正确的是（ ） A 在电解液中阳离子定向移动形成电流，阴离子定向移动也形成电流 B 粗细不均匀的一根导线中通以电流，在时间t 内，粗的地方流过的电荷多，细的地方流过的电荷少 C 通过导线横截面的电荷越多，则导线中电流越大 D 物体之间存在电流的条件是物体两端存在电压 二、电流的微观表达式 2、有一横截面为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设单位体积的导线有n 个自由电子，电子电量为e ，电子的定向移动速度为v ，在t 时间内，通过导体横截面的自由电子数目N 可表示为（ ） A ．nvSt B ．nvt C ．It/e D ．It/Se 三、电流的计算 3.某电解质溶液，如果在1 s 内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通 过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是（ ） A 0 B 0.8A C 1.6A D 3.2A 4.一个半径为r 的细橡胶圆环，均匀地带上Q 库伦的负电荷，当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流为多大（ ） A Q B π 2Q C π?2Q D π?Q 2 第二节 电动势 四、对电动势概念的理解 5.下列关于电动势的说法中正确的是 A 电动势的大小与非静电力的功成正比，与移送电荷量的大小成反比 B 电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 C 电动势公式E=W/q 中W 与电压U=W/Q 中的W 是一样的，都是电场力的功
D电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量 五、电路中的能量转化 6.将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两节间的电压为2.4V，当电路中有6C 的电荷流过时，则 A 有18J其它形式的能转化为的电能 B 外电路有14.4J的电能转化其他形式的能- C 内电路有3J的电能转化其他形式的能 D内电路有3.6J的电能转化其他形式的能 第三节欧姆定律 六、伏安特性曲线 7. 用伏安法测小灯泡的电阻 （1）画出电路图 （2）将图中实物按电路图连接好 （3）连电路时，开关应；连完电路后，闭 合开关前，应将滑动片置于端。 （4）若电流表示数如图所示，电压表读数为4.5伏， 则灯泡电阻是，在图中画出电压表的指针 位置，并画出接线以表明测量时所用量程。 七、欧姆定律的计算问题 8、如图所示的电路中，各电阻的阻值已标出。当输入电 压U AB=110V时，输出电压U CD= 11 V。 9、如图所示的电路中，三个电阻的阻值相等，电流表A1、 A2和A3的内阻均可忽略，它们的读数分别为I1、I2和I3，则I1∶I2∶ I3= ∶∶。 90
电阻及电阻定律的应用 2．关于材料的电阻率，下列说法中正确的是( ) A ．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的1/3 B ．材料的电阻率随温度的升高而增大 C ．纯金属的电阻率较合金的电阻率小 D ．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大 解析：材料的电阻率与长度无关，选项A 错误；半导体材料的电阻率随温度升高而减小，故选项B 错误；纯金属的电阻率较合金的电阻率小，选项C 正确；电阻率大的导体，电阻不一定大，故选项D 错误． 答案：C 4．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长PQ ＝10 cm ，QN ＝5 cm ，当将A 与B 接入电压为U 的电路中时，电流强度为1 A ，若将C 与D 接入电压为U 的电路中，则电流为( ) A ．4 A B ．2 A C.12 A D.14 A 解析：设金属薄片厚度为d ，当将A 、B 和C 、D 接入电路时电 阻分别为R 1、R 2.由R ＝ρl S 知，R 1∶R 2＝4∶1，由I ＝U R 可知，I 1∶I 2＝ 1∶4，故流过C 与D 的电流为4 A ，选项A 正确． 答案：A
11．(15分)如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，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U ＝10 V 时，求电解液的电阻率ρ是多少？ 解析：由题图乙可求得电解液的电阻为 R ＝U I ＝105×10－3 Ω＝2 000 Ω 由题图甲可知电解液长为：l ＝a ＝1 m 截面积为S ＝bc ＝0.02 m 2 结合电阻定律R ＝ρl S 得 ρ＝RS l ＝2 000×0.021 Ω·m ＝40 Ω·m . 答案：40 Ω·m
高二物理选修3-1 欧姆定律练习 1．一电阻两端电压为6V ，其电流方向如图所示，若在16s 内通过的电量为32C ， 则电阻值为__Ω；16s 内有____个自由电子通过它的横截面， 电子在电阻中的移动方向是由__向__，电阻两端的电势是__ 端比__端高。 2．在一个电阻两端加一个12V 电压时，通过它的电流强度是240mA ，那么通过 它的电流是1.8A 时，它两端的电压是_V ，这个电阻的阻值是_Ω。 3．图所示为甲、乙两个导体的I -U 图线，则导体甲的电阻为__Ω，导体 乙的电阻为__Ω。 4．欧姆定律适用 于 ( ) A ．金属导电 B ．电解液导电 C ．气体导电 D ．任何物质导电 5 ．对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是 ( ) A ．由I =R U ，通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 B ．由U =IR ，对一定的导体，通过它的电流强度越大，它两端的电压也越大 C ．由R = I U ，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流强度成反比 D ．对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变 6．如果电路中某两点间的电压为零，则下列说法中正确的是 ( ) A ．两点间电阻一定为零 B ．两点间电阻一定极大，两点相当于断开 C ．两点间电势一定相等 D ．电路中电流一定为零 7．图是某导体的伏安特性曲线 ，由图可知 ( ) A ．导体的电阻是25Ω B ．导体的电阻是0.04Ω C ．当导体两端的电压是10V 时，通过导体的电流是0.4A D ．当通过导体的电流是0.1A 时，导体两端的电压是2.5V 8．将阻值为R 的电阻接在电压为U 的电源两端，则描述其电压U 、电阻R 及流过R 的电流I 之间的关系图象中，正确的 是 ( ) 0 I /A 0.2
高中物理选修3-2知识点总结 第一章 电磁感应 1．两个人物：a.法拉第：磁生电 b.奥期特：电生磁 2．产生条件：a.闭合电路 b.磁通量发生变化 注意：①产生感应电动势的条件是只具备 b ②产生感应电动势的那部分导体 相当于电源。 ③电源内部的电流从负极流向正 极。 3．感应电流方向的叛定： (1).方法一：右手定则 (2).方法二：楞次定律：（理解四种阻碍） ①阻碍原磁通量的变化（增反减同） ②阻碍导体间的相对运动（来拒去留） ③阻碍原电流的变化（增反减同） ④面积有扩大与缩小的趋势（增缩减扩） 4. 感应电动势大小的计算： (1).法拉第电磁感应定律： a.内容： b.表达式：t n E ??? =φ (2).计算感应电动势的公式 ①求平均值：t n E ??? =φ_ ②求瞬时值：E=BLV (导线切割类) ③法拉第电机：ω2 2 1BL E = ④闭合电路殴姆定律：)r （R I E +=感 5．感应电流的计算： 平均电流：t r R r R E I ?+?=+= )(_ φ 瞬时电流：r R BLV r R E I +=+= 6．安培力计算： (1)平均值： t BLq t r ）（R BL L I B F ?=?+?= =φ_ _ (2). 瞬时值：r R V L B BIL F +==22 7．通过的电荷量：r R q t I +?= - = ??φ 注意：求电荷量只能用平均值，而不 能用瞬时值。 8．互感： 由于线圈A 中电流的变化，它产生的磁通量发生变化，磁通量的变化在线圈B 中 激发了感应电动势。这种现象叫互感。 9．自感现象： （1）定义：是指由于导体本身的电流发 生变化而产生的电磁感应现象。 （2）决定因素： 线圈越长, 单位长度上的匝数越多, 截面积越大, 它的自感系数就越大。另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。 （3）类型： 通电自感和断电自感 （4）单位：亨利（H ）、毫亨（mH ），微 亨（μH ）。 10.涡流及其应用 （1）定义：变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。一般来说，只要空间有变化的磁通量，其中的导体就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流 （2）应用： a.新型炉灶——电磁炉。 b.金属探测器：飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。 第二章 交变电流 一．正弦交变电流 1．两个特殊的位置 a.中性面位置： 磁通量ф最大，磁通量的变化率为零，即感应电动势零。
高阻计法测定高分子材料体积电阻率和表面电阻率 2010年03月07日10:37 admins 学习时间：20分钟评论 0条高分子材料的电学性能是指在外加电场作用下材料所表现出来的介电性能、导电性能、电击穿性质以 及与其他材料接触、摩擦时所引起的表面静电性质等。最基本的是电导性能和介电性能，前者包括电导(电导率γ，电阻率ρ=1/γ)和电气强度(击穿强度Eb)；后者包括极化(介电常数εr)和介质损耗(损耗因数tg δ)。共四个基本参数。 种类繁多的高分子材料的电学性能是丰富多彩的。就导电性而言，高分子材料可以是绝缘体、半导体和导体，如表1所示。多数聚合物材料具有卓越的电绝缘性能，其电阻率高、介电损耗小，电击穿强度高，加之又具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性及易成型加工性能，使它比其他绝缘材料具有更大实用价值，已成为电气工业不可或缺的材料。高分子绝缘材料必须具有足够的绝缘电阻。绝缘电阻决定于体积电阻与表面电阻。由于温度、湿度对体积电阻率和表面电阻率有很大影响，为满足工作条件下对绝缘电阻的要求， 必须知道体积电阻率与表面电阻率随温度、湿度的变化。 表1 各种材料的电阻率范围 材料电阻率(Ω·m) 材料电阻率(Ω·m) 超导体导体≤10-810-8～10-5半导体绝缘体10-5～107 107～1018 除了控制材料的质量外，测量材料的体积电阻率还可用来考核材料的均匀性、检测影响材料电性能的 微量杂质的存在。当有可以利用的相关数据时，绝缘电阻或电阻率的测量可以用来指示绝缘材料在其他方面的性能，例如介质击穿、损耗因数、含湿量、固化程度、老化等。表2为高分子材料的电学性能及其研 究的意义。 表2 高分子材料的电学性能及测量的意义 电学性能电导性能 ①电导（电导率γ，电阻率ρ=1/γ） ②电气强度（击穿强度Eb） 介电性能 ③极化（介电常数εr） ④介电损耗（损耗因数tanδ） 测量的意义实际意义 ①电容器要求材料介电损耗小，介电常数大，电气强度高。 ②仪表的绝缘要求材料电阻率和电气强度高，介电损耗低。 ③高频电子材料要求高频、超高频绝缘。 ④塑料高频干燥、薄膜高频焊接、大型制件的高频热处理要求材料 介电损耗大。 ⑤纺织和化工为消除静电带来的灾害要求材料具适当导电性。理论意义研究聚合物结构和分子运动。 1 目的要求 了解超高阻微电流计的使用方法和实验原理。 测出高聚物样品的体积电阻率及表面电阻率，分析这些数据与聚合物分子结构的内在联系。 2 原理 名词术语 1) 绝缘电阻：施加在与试样相接触的二电极之间的直流电压除以通过两电极的总电流所得的商。它取决于体积电阻和表面电阻。
2.3、欧姆定律（2课时） 一、教学目标 （一）知识与技能 1、理解电阻的概念，明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定 2、要求学生理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题 3、知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件 （二）过程与方法 教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过 探索性实验去认识物理量之问的制约关系，用图象和图表的方法来处理数据、总结规律，以及利用比值来定义物理量的方法等。 （三）情感态度与价值观 本节知识在实际中有广泛的应用，通过本节的学习培养学生联系实际的能力 二、重点：正确理解欧姆定律及其适应条件 三、难点：对电阻的定义的理解，对I-U图象的理解 四、教具：电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电阻、导线、电池组、小灯泡等 五、教学过程： （一）复习上课时内容 要点：电动势概念，电源的三个重要参数 （二）新课讲解-----第三节、欧姆定律 问题：电流强度与电压究竟有什么关系？这可利用实验来研究。 1、欧姆定律 演示：如图，方法按P46演示方案进行 闭合S后，移动滑动变阻器触头，记下触头在不同位置时电压表和电 流表读数。电压表测得的是导体R两端电压，电流表测得的是通过导体R 的电流，记录在下面表格中。 把所得数据描绘在U-I直角坐标系中，确定U和I之间的函数关系。 分析：这些点所在的图线包不包括原点？包括，因为当U=0时，I=0。这 些点所在图线是一条什么图线？过原点的斜直线。即同一金属导体的U-I图象 是一条过原点的直线。 把R换成与之不同的R，重复前面步骤，可得另一条不同的但过原点的斜直线。 结论：同一导体，不管电流、电压怎么样变化，电压跟电流的比值是一个常数。这个比值的物理意义就是导体的电阻。引出-------
《电阻定律》教学设计 刘云学 教材版本：新人教版3-1 【教材分析】 《电阻定律》是人教版高中物理（新课程.选修3-1）第二章第六节的内容。电阻跟导体的材料、横截面积、长度间的关系，初中已定性地讲过，这节课，我们采用探究的方法，通过学生分组实验，得出电阻定律。为了便于学生操作，将课本上的演示实验改为分组实验，让学生分为三个大组十二个小组，分别探究不同的方面，在老师的引导下，学生自己设计实验、得出结论，充分体现学生的主体地位。 【教学目标】 一、知识目标： 1、通过实验探究导体电阻与决定因素的关系得出电阻定律，并总结表达式。 2、能叙述电阻率的意义，了解电阻率和温度的变化关系。 3、能利用电阻定律进行相关问题的分析与计算。 二、能力目标： 1、会运用控制变量法设计实验并熟练使用滑动电阻器、电流表、电压表等常用电学实验器材，培养实验设计和实验操作能力 2、通过分析、处理实验数据培养获取知识的能力、逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。 三、情感和价值观 1、学生通过实验探究，培养热爱科学、探索未知的积极情感。 2、学生通过分组讨论、实验，培养团结协作精神。
3、培养学生理论联系实际、学以致用的思维品质 【教学重点】1、电阻定律的探究及得出电阻率 2、电阻率的理解 【教学难点】电阻率的理解 【教学方法】实验探究法、分析法、分组讨论法、归纳总结法 【教学器材】电阻丝数根（电阻丝上标明不同的材料的名称）、电流表一个、电压表一个、电键、导线、电源、毫米刻度尺、电阻丝固定装置、螺旋测微器 【教学过程】 一、情景引入 通过复习回顾引入新课 1、怎样描述导体对电流的阻碍作用？（电阻） 3、导体的电阻由哪些因素决定？其定性关系是什么？（由材料、 长度、横截面积决定，同种材料制成的导体，长度越长，横截 面积越小，电阻越大） 同学们在初中已经知道了导体的电阻与材料、长度和横截面积的定性关系，这节课让我们一起用实验定量地研究导体的电阻与哪些因素有关？ 二、实验探究：、 1、探究目的：探究导体电阻与其决定因素的定量关系。 2、探究内容：电阻与长度、横截面积和材料的定量关系。 3、探究方法： [提问]：我们要想研究电阻与几个因素的定量关系，采用的研究方法是是什么？ （控制变量法）
人教版物理高二选修3-1 2.7闭合电路的欧姆定律同步检测卷B卷（考试） 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共15题；共31分) 1. （2分）重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射+5价重离子束，其束流强度为1.2×10﹣5A，则在1s 内发射的重离子个数为（e=1.6×10﹣19C）（） A . 3.0×1012 B . 1.5×1013 C . 7.5×1013 D . 3.75×1014 【考点】 2. （2分）如图所示为闭合电路中两个不同电源的UI图象，则下列说法中正确的是（） A . 电动势E1＝E2，短路电流I1>I2 B . 电动势E1＝E2，内阻r1>r2 C . 电动势E1>E2，内阻r1>r2 D . 当两电源的工作电流变化量相同时，电源1 的路端电压变化较大 3. （2分）如图所示的电路中，电源的内阻r≠0，R1和R2是两个定值电阻．当滑动变阻器R的滑片向a移动时，电路中的电流I1、I2的变化情况是（）
A . I1不变，I2变小 B . I1变小，I2变大 C . I1不变，I2变大 D . I1变大，I2变小 4. （2分）如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是（） A . 电源的电动势为6.0 V B . 电源的内阻为12 Ω C . 电源的短路电流为0.5 A D . 电流为0.3 A时的外电阻是20 Ω 5. （2分）如图所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为（） A . 5∶3 B . 3∶5 C . 2∶3
第二章 单元复习 一、知识点回顾： 1、电源、电源电动势； 1、闭合电路的欧姆定律； 2、闭合电路欧姆定律的应用； 3、电池组； 4、电阻的测量。 二、基本知识点： （一）、电源、电源电动势： 1、电源的概念： （1）电源是把其它形式的能转化为电能的一种装置。 （2）电源供电原理：在电源部非静电力做功，其它形式的能转化为电能，在电源的外部电路，电场力做功，电能转化为其它形式的能。 2、电源的电动势： （1）电源电动势大小等于没有接入电路时两极之间的电压，（电源电动势的大小可用阻极大的伏特表粗略测出） （2）电动势的符号：E ，国际单位是伏特（符号为V ）；是一个标量，但有方向，在电源部由负极指向正极。 （3）电动势的物理意义：表征电源把其它形式的能转化为电能的本领，电动势是由电源本身的性质决定的，电动势在数值上等于在把其它形式的能转化为电能的时，1C 电量所具有的电能的数值。 3、电压和外电压： （1）闭合电路的组成：电路：电源部的电路其电阻称为电阻，电阻所降落的电压称为电压； （2）外电路：电源外部的电路，其两端电压称为外电压或路端电压。 （3）、外电压的关系：E = U + U' 。 （4）注意：在电路闭合时U < E ； （二）、闭合电路的欧姆定律： 1、闭合电路的欧姆定律的容： （1）闭合电路里的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。 公式：I = r R E ；
（2）从闭合电路欧姆定律中，还可导出电路功率的表达式： EI = U I + U'I = I 2R + I 2r 。 （3）、定律的适用条件：外电路为纯电阻电路。 2、闭合电路欧姆定律的应用： 路端电压变化的讨论： （1）当R 增大时，I 减小，U'=I r 减小，U 增大；当R 时，I = 0 ，U =E （最大）； R 0 时 ，I = r E ，U = 0 ； （2）当R 减小时，U 减小，当3、闭合电路欧姆定律的应用（二） 应用闭合电路的欧姆定律分析电路中有关电压、电流、电功率的方法； （1）分析电路中的电压、电流、电阻时，一般先由闭合电路欧姆定律确定电路的总电流、路端电压，再结合部分电路的欧姆定律分析各部分电路的参数。 （2）分析电源的电动势、电阻时，可将（1）中的分析顺序逆进行。 （3）分析电路的功率（或能量）时可用公式EI = U I + U'I = I 2R + I 2r 其中EI 为电源的总功率（或消耗功率），U I= I 2R 为电源的输出功率（或外电路的消耗功率）；U'I= I 2 r 为电源部损耗功率，要注意区分。 （三）电池组： 1、串联电池组： （1）连接方法：前一个电池的负极与后一个电池的正极相连依次连接而成。 （2）串联电池组的特点： 电动势E = E 1 + E 2+E 3+………； 电阻：r = r 1 + r 2+r 3 ………..； 当用相同电池串联时：E 串= nE ；r 串 = nr ； （3）注意：串联电池组允许通过的电流跟单个电池相同；串联时，不要部分电池接反；不要新旧电池混合串联。 （四）电阻的测量： 1、伏安法测电阻： （1）原理和方法：利用电压表和电流表测出电阻两端的电压U 和通过的电流I ，用欧