高中物理电阻定律一.电阻定律1.内容 :在温度不变时 ,导体的电阻与它的长度成正比 ,与它的横截面积成反比 .2.公式: R=ρ L/s (决定式 )注意 : 对于某一导体而言 ,L 变化时 S也要变化 ,但 L 和 S 的乘积 V 体积不变 .3.适用条件 : ①粗细均匀的导线 . ②浓度均匀的电解液 .二.电阻率 .1.物理意义 : 上式中的ρ叫做材料的电阻率 ,是一个反映材料导电性能的物理量 .在数值上等于在常温下（ 20℃）用该种材料制成的长度为 1m, 横截面积为 1m2的导体的阻值 .50ρ越大 ,导电性能越差; ρ越小 ,导电性能越好 .(超导体ρ为 0)2.电阻率的计算式: ρ = Rs/L (量度式 ) 注意: ρ与 R、s、L 等都无关 .3.单位 : 欧姆 ?米( Ω?m)4.影响 (同种 )材料电阻率的因素 : 温度金属 : 随温度的升高ρ越来越大 , 随温度的降低ρ越来越小 .(低温制造超导体 )半导体和绝缘体 : 随温度的升高ρ越来越小 , 随温度的降低ρ越来越大 .合金 : 温度变化, ρ几乎不变 .5.应用①热敏特性：有的半导体在温度升高时电阻减小得非常迅速，这就是半导体的热敏特性。
利用这种特性可以制成热敏电阻，它能将温度信号转成电信号。
②光敏特性：有的半导体在光照下电阻大大减小，这就是半导体的光敏特性。
利用这种特性可以制成光敏电阻，它能在电路中起到开关作用。
③掺杂特性：在纯净的半导体中掺入微量的杂质，会使半导体的导电性能大大增强。
利用掺杂特性再加上特殊工艺，可以制作成晶体二极管晶体三极管，进而制成集成电路。
开辟了微电子时代。
三.超导现象1.定义 :大多数金属在温度降到某一数值时 ,都会出现电阻突然降为零的现象 ,这就是超导现象 .2.转变温度：导体由普通状态向超导状态转变时的温度称为超导转变温度，或临界温度。
3.高温超导。
①高温超导体：氧化物超导体具有较高的转变温度，称为高温超导体。
高中物理测量电阻方法大总结太原市第十二中学 姚维明电阻测量是恒定电路问题中重点，也是学生学习中难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路基本知识,并能够灵活运用电阻测量六种方法，从而提高学生综合分析问题、解决问题能力。
一．欧姆表测电阻1、欧姆表结构、原理它结构如图1,由三个部件组成：G 是内阻为Rg 、满偏电流为Ig 电流计。
R 是可变电阻，也称调零电阻，电池电动势为E ，内阻为r 。
欧姆档测电阻原理是根据闭合电路欧姆定律制成。
当红、黑表笔接上待测电阻Rx 时，由闭合电路欧姆定律可知：I = E/（R+Rg+Rx+r ）= E/（R 内+R X ） 由电流表达式可知：通过电流计电流虽然不与待测电阻成正比，但存在一一对应关系，即测出相应电流，就可算出相应电阻，这就是欧姆表测电阻基本原理。
2．使用注意事项：（1） 欧姆表指针偏转角度越大，待测电阻阻值越小，所以它刻度与电流表、电压表刻度正好相反，即左大右小；电流表、电压表刻度是均匀，而欧姆表刻度是不均匀，左密右稀，这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比关系。
（2）多用表上红黑接线柱，表示＋、－两极。
黑表笔接电池正极，红表笔接电池负极，电流总是从红笔流入，黑笔流出。
（3）测量电阻时，每一次换档都应该进行调零（4）测量时，应使指针尽可能在满刻度中央附近。
（一般在中值刻度1/3区域）（5）测量时，被测电阻应和电源、其它元件断开。
（6）测量时，不能用双手同时接触表笔，因为人体是一个电阻，使用完毕，将选择开关拨离欧姆档，一般旋至交流电压最高档或OFF 档。
二．伏安法测电阻1．原理：根据部分电路欧姆定律。
2．控制电路选择控制电路有两种：一种是限流电路（如图2）；另一种是分压电路。
（如图3）（1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻阻值，以达到改变电路电流，但电流改变是有一定范围。
其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择时候，优先考虑限流电路。
（2）分压电路是将电源和可变电阻总值串联起来，再从可变电阻两个接线柱引出导线。
第一讲 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律 电功率一、电阻定律 1．电阻(1)定义式：R ＝U I.(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，R 越大，阻碍作用越大． 2．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关． (2)表达式：R ＝ρL S. 3．电阻率(1)计算式：ρ＝R S L.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． (3)电阻率与温度的关系金属：电阻率随温度升高而增大； 半导体：电阻率随温度升高而减小． 二、欧姆定律1．内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比． 2．公式：I ＝U R.3．适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路． 三、电功率、焦耳定律 1．电功(1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功． (2)公式：W ＝qU ＝IUt .(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢．(2)公式：P ＝W t＝IU . 3．焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的热量． (2)计算式：Q ＝I 2Rt . 4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P ＝Q t＝I 2R .[小题快练]1．判断题(1)由R ＝U I知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比．( × ) (2)根据I ＝q t，可知I 与q 成正比．( × )(3)由ρ＝RS l知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比．( × )(4)公式W ＝UIt 及Q ＝I 2Rt 适用于任何电路．( √ )(5)公式W ＝U 2Rt ＝I 2Rt 只适用于纯电阻电路．( √ )2．某电解池，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，那么通过这个横截面的电流是( D ) A ．0 A B ．0.8 A C ．1.6 AD ．3.2 A3．(多选)下列说法正确的是( BD )A ．根据R ＝U I可知，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍 B ．不考虑温度对阻值的影响，通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变 C ．根据ρ＝RS l可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS 成正比，与导体的长度l 成反比D ．导体的电阻率与导体的长度l 、横截面积S 、导体的电阻R 都无关4．(多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( BCD ) A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻的电路C ．在非纯电阻的电路中，UI >I 2R D ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路考点一 三个电流表达式的应用 (自主学习)1－1. [电解液导电问题] 如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A 和B 作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有电流通过．若在t 秒内，通过溶液内横截面S 的正离子数为n 1，通过的负离子数为n 2，设基本电荷为e ，则以下说法中正确的是( )A ．正离子定向移动形成的电流方向从A →B ， 负离子定向移动形成的电流方向从B →AB ．溶液内由于正、负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零C ．溶液内的电流方向从A →B ，电流I ＝n 1e t D ．溶液内的电流方向从A →B ，电流I ＝(n 1＋n 2)et答案：D1－2.[电流微观表达式] (2015·某某卷)一根长为L 、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m 、电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为( )A.mv 22eLB ．mv 2Sn eC ．ρnevD ．ρevSL答案：C考点二 欧姆定律和电阻定律的理解与应用 (自主学习)1．电阻与电阻率的区别(1)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，而电阻率则反映制作导体的材料导电性能的好坏．(2)导体的电阻大，电阻率不一定大，它的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即它对电流的阻碍作用不一定小． (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关． 2．电阻的决定式和定义式的比较2－1. [电阻定律的应用] 两根材料相同的均匀导线x 和y ，其中，x 长为l ，y 长为2l ，串联在电路中时沿长度方向的电势φ随位置的变化规律如图所示，那么，x 和y 两导线的电阻和横截面积之比分别为( )A ．3∶1 1∶6B ．2∶3 1∶6C ．3∶2 1∶5D ．3∶1 5∶1答案：A2－2.[欧姆定律的应用] 用图所示的电路可以测量电阻的阻值．图中R x 是待测电阻，R 0是定值电阻，G 是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表G 的电流为零时，测得MP ＝l 1，PN ＝l 2，则R x 的阻值为( )A.l 1l 2R 0 B ．ll 1＋l 2R 0 C.l 2l 1R 0 D ．l 2l 1＋l 2R 0 答案：C2－3.[电阻定律、欧姆定律的应用] 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 间加上电压后，其U －I 图象如图乙所示，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U ＝10 V 时，电解液的电阻R ＝U I ＝105×10－3Ω＝2 000 Ω 由题图甲可知电容器长l ＝a ＝1 m 截面积S ＝bc ＝0.02 m 2结合电阻定律R ＝ρl S得ρ＝RS l ＝2 000×0.021Ω·m＝40 Ω·m.答案：40 Ω·m考点三 伏安特性曲线的理解 (自主学习)1．图线的意义(1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线．(2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻． 2．应用I U 图象中图线上某点与O 点连线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小．3．两类图线3－1. [通过伏安特性曲线求电阻] 某一导体的伏安特性曲线如图中AB (曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()A ．B 点的电阻为12 Ω B ．B 点的电阻为40 ΩC ．工作状态从A 变化到了B 时，导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD ．工作状态从A 变化到了B 时，导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω 答案：B3－2. [两图线的比较] 如图所示为A 、B 两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是( )A ．电阻A 的电阻随电流的增大而减小，电阻B 的阻值不变 B ．在两图线交点处，电阻A 的阻值等于电阻B 的阻值C ．在两图线交点处，电阻A 的阻值大于电阻B 的阻值D ．在两图线交点处，电阻A 的阻值小于电阻B 的阻值 答案：B3－3.[图线的应用] 如图，电路中电源电动势为3.0 V ，内阻不计，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图所示．当开关闭合后，下列说法中正确的是( )A ．L 1中的电流为L 2中电流的2倍B ．L 3的电阻约为1.875 ΩC ．L 3的电功率约为0.75 WD ．L 2和L 3的总功率约为3 W 答案：B考点四 电功、电热、电功率和热功率 (自主学习)纯电阻电路与非纯电阻电路的比较4－1.[非纯电阻电路问题] 如图所示，电源的电动势为30 V ，内阻为1 Ω，一个标有“6 V12 W”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联．开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为( )A ．36 WB ．44 WC ．48 WD ．60 W解析：电路中的电流I ＝P LU L＝2 A ，电动机两端的电压U ＝E －Ir －U L ＝22 V ，电动机输出的机械功率P 机＝UI －I 2R ＝36 W ，A 正确． 答案：A4－2. [非纯电阻电路问题] (多选)如图所示，一台电动机提着质量为m 的物体，以速度v 匀速上升，已知电动机线圈的电阻为R ，电源电动势为E ，通过电源的电流为I ，当地重力加速度为g ，忽略一切阻力及导线电阻，则( )A ．电源内阻r ＝E I－R B ．电源内阻r ＝E I －mgvI 2－R C ．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大 D ．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小解析：含有电动机的电路不是纯电阻电路，欧姆定律不再适用，A 错误；由能量守恒定律可得EI ＝I 2r ＋mgv ＋I 2R ，解得r ＝E I －mgvI 2－R ，B 正确；如果电动机转轴被卡住，则E ＝I ′(R ＋r )，电流增大，较短时间内，电源消耗的功率变大，较长时间的话，会出现烧坏电源的现象，C 正确，D 错误． 答案：BC1. 在如图所示的电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以AB 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则U 随x 变化的图象应为下图中的( A )2. (多选)如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大．在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图所示，则下列说法中正确的是( BD )A．R1中的电流小于R2中的电流B．R1中的电流等于R2中的电流C．R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率D．R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率3．(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是( AD )A．加5 V电压时，导体的电阻约是5 ΩB．加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小4．如图为直流电动机提升重物的装置，重物的重量G＝500 N，电源电动势E＝90 V，电源内阻为2 Ω，不计各处摩擦，当电动机以v＝0.6 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝5 A，下列判断不正确的是( B )A．电动机消耗的总功率为400 WB．电动机线圈的电阻为0.4 ΩC．电源的效率约为88.9%D．电动机的效率为75%[A组·基础题]1．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( C )A．1∶4 B．1∶8C．1∶16 D．16∶12．在长度为l、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场．导体内电荷量为e的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v(不随时间变化)的定向运动．已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即f＝kv(k是常量)，则该导体的电阻应该等于( B )A.klneS B．klne2SC.kSnel D．kSne2l3．某直流电动机两端所加电压为U＝110 V，流过电动机的电流为I＝2 A，在1 s内将m＝4 kg的物体缓慢提升h＝5.0 m(g取10 m/s2)，下列说法正确的是( D )A．电动机的绕线内阻为55 ΩB．直流电动机电流的最大值为2 2 AC．电动机绕线两端的电压为5 VD．电动机绕线产生的电热功率为20 W4. 如图所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍—氢电池充电．下列说法错误的是( D )A．充电器输出的电功率为0.14 WB．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WC．电能转化为化学能的功率为0.12 WD．充电器每秒把0.14 J的能量存储在电池内5．(多选)电位器是变阻器的一种，如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是( AD )A．串接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B．串接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C．串接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D．串接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮6．(多选)通常一次闪电过程历时0.2～0.3 s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前，云、地之间的电势差约为1.0×109 V，云、地间距离约为1 km；第一个闪击过程中云、地间转移的电荷量约为6 C，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云、地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是( AC )A．闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC．闪电前云、地间的电场强度约为1×106 V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J7．(多选)如图所示四个电路中，电源的内阻均不计，请指出当滑动变阻器的滑片C滑动过程中，一个灯泡由亮变暗的同时，另一个灯泡由暗变亮的电路是( BD )A B C D[B组·能力题]8. 如图所示为电动机与定值电阻R1并联的电路，电路两端加的电压恒为U，开始S断开时电流表的示数为I1，S闭合后电动机正常运转，电流表的示数为I2，电流表为理想电表，电动机的内阻为R2，则下列关系式正确的是( D )A.UI 1－I 2＝R 2B.U I 2＝R 1R 2R 1＋R 2C ．I 2U ＝U 2R 1＋U 2R 2D ．I 2U ＝(I 2－I 1)U ＋I 21R 19．(多选)在如图甲所示的电路中，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S 闭合后，电路中的总电流为0.25 A ，则此时( BD )A ．L 1上的电压为L 2上电压的2倍B ．L 1消耗的电功率为0.75 WC ．L 2的电阻为12 ΩD ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4∶110. 如图所示电路中，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝2 Ω，指示灯R L 的阻值为16 Ω，电动机M 线圈电阻R M 为2 Ω.当开关S 闭合时，指示灯R L 的电功率P ＝4 W ．求：(1)流过电流表A 的电流；(2)电动机M 输出的机械功率．解析：(1)对指示灯根据焦耳定律P ＝I 2L R L ，解得I L ＝0.5 A ，路端电压为U ＝I L R L ＝8 V ．设流过电流表的电流为I ，根据闭合电路欧姆定律有U ＝E －Ir ，解得I ＝E －U r＝2 A. (2)电动机支路的电流为I M ，I M ＝I －I L ＝1.5 A ，电动机总功率为P M ＝UI M ＝12 W ，电动机输出的机械功率为P M 出＝P M －I 2M R M ，解得P M 出＝7.5 W.答案：(1)2 A (2)7.5 W11．(2017·某某某某六校协作体联考)如图所示，电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上，电源内阻r ＝1 Ω，电炉电阻R ＝19 Ω，电解槽电阻r ′＝0.5 Ω，当S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗功率为684 W ，S 1、S 2都闭合时，电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变)，试求：(1)电源的电动势；(2)S 1、S 2闭合时，流过电解槽的电流大小；(3)S 1、S 2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率．解析：(1)S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗功率为P 1，电炉中电流I ＝P 1R ＝68419A ＝6 A. 电源电动势E ＝I (R ＋r )＝120 V.(2)S 1、S 2都闭合时，电炉消耗功率为P 2，电炉中电流为I R ＝P 2R ＝47519A ＝5 A. 路端电压为U ＝I R R ＝5×19 V＝95 V ，流过电源的电流为I ′＝E －U r ＝120－951A ＝25 A. 流过电解槽的电流为I A ＝I ′－I R ＝20 A.(3)电解槽消耗的电功率P A ＝I A U ＝20×95 W＝1 900 W.电解槽内热损耗功率P 热＝I 2A r ′＝202×0.5 W＝200 W.电解槽中电能转化成化学能的功率为P 化＝P A －P 热＝1 700 W. 答案：(1)120 V (2)20 A (3)1 700 W。
高三物理电路电阻知识点电路中的电阻是一个重要的物理概念，对于高三物理学习来说尤为重要。
本文将从概念、计算方法和应用等方面介绍电阻的相关知识点。
一、概念电阻是指导体中电流流过时所产生的阻碍电流运动的物理量。
它的单位是欧姆（Ω），常用符号为R。
电阻的大小取决于导体的材料、几何形状和温度等因素。
二、计算方法1. 欧姆定律欧姆定律是描述电阻与电流、电压之间关系的基本定律。
它的数学表达式为：U = I × R其中，U表示电压，单位是伏特（V）；I表示电流，单位是安培（A）；R表示电阻，单位是欧姆（Ω）。
根据欧姆定律，我们可以根据已知条件计算电阻的大小，或者反过来根据已知电阻求解电压或电流的数值。
2. 串联电阻和并联电阻电路中的电阻可以进行串联和并联的连接方式。
串联电阻是指多个电阻连接在一起，电流从一个电阻流过后再经过下一个电阻。
在串联电路中，总电阻等于各个电阻之和：R_total = R1 + R2 + R3 + ...并联电阻是指多个电阻同时连接在电路中，电流在各个电阻中分流，最后再合流。
在并联电路中，总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和的倒数：1/R_total = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...3. 等效电阻电路中的电阻可以通过等效电阻进行简化。
等效电阻是指将原来的电路替换为一个具有相同电流-电压关系的电阻。
对于串联电阻，等效电阻等于各个电阻之和；对于并联电阻，等效电阻的倒数等于各个电阻倒数之和的倒数。
三、应用电阻在实际运用中有多种应用，以下介绍两个常见的应用场景。
1. 电子元件电阻是电子元件中常见的基本元件之一，用来限制电流或分压。
在电路设计中，我们可以根据电流和电压的要求选择合适的电阻值，以达到预期的电路功能。
2. 热效应电阻在电流流过时会产生热效应，这是普适现象。
一些设备，如电炉和电烙铁，利用电阻产生的热能来进行加热或焊接等操作。
四、总结电阻是电路中不可或缺的物理量，它在电路设计和实际应用中起着重要的作用。
