必修 第三册第3章 恒定电流第2节 电阻教课内容ppt课件

课后素养落实(十一)　电　阻

(建议用时：40分钟)

◎题组一　对电阻定律的理解

1．两根材料相同的导线，长度之比为1∶2，质量之比为2∶1，加上相同的电压后，通过它们的电流之比为(　　)

A．8∶1　　　B．4∶1　　　C．1∶1　　　D．1∶4

A　[该题考查电阻定律的理解与应用，解题的关键是通过质量之比求得横截面积之比。同种材料的密度相同，所以质量之比等于体积之比，V1∶V2＝2∶1，再根据长度之比，求得的横截面积之比S1∶S2＝4∶1，由电阻定律可以求得R1∶R2＝1∶8，加上相同的电压，由R＝有I1∶I2＝8∶1，A正确。]

2．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc。当将A与B接入电压为U(V)的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U(V)的电路中，则电流为(　　)

A．4I　　B．2I　　C．I　　D．I

A　[设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则有＝。设AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有＝＝。所以，电流之比＝＝，I2＝4I1＝4I，A正确。]

3．如图所示为“探究导体电阻与其影响因素的关系”的电路图。a、b、c、d是四条不同的金属导体，b、c、d与a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同，c与a横截面积不同，d与a材料不同。则下列操作正确的是(　　)

A．开关闭合前，移动滑片使滑动变阻器的阻值最小

B．研究电阻与长度的关系时，需分别测量a、b两条导体两端的电压值

C．研究电阻与横截面积的关系时，需分别测量b、c两条导体两端的电压值

D．研究电阻与材料的关系时，需分别测量c、d两条导体两端的电压值

B　[由题图可知滑动变阻器是限流式接法，开关闭合前，移动滑片使滑动变阻器的阻值最大，这时电路中的电流最小，故选项A错误；a、b的长度不同，研究电阻与长度的关系时，需分别测量a、b两条导体两端的电压，U＝IR，电压大，则电阻大，可知电阻与长度的关系，故选项B正确；c与a横截面积不同，研究电阻与横截面积的关系时，需分别测量a、c两条导体两端的电压值，而不是测量b、c两条导体两端的电压值，故选项C错误；d与a材料不同，研究电阻与材料的关系时，需分别测量a、d两条导体两端的电压值，而不是c、d两条导体两端的电压值，故选项D错误。]

◎题组二　电阻和电阻率的比较

4．关于公式R＝、R＝以及变形式ρ＝的理解正确的是(　　)

A．由R＝可知，导线的电阻与电压成正比，与电流成反比

B．由R＝可知，导线的电阻与导线的长度成正比，与其横截面积成反比

C．由ρ＝可知，导线的电阻率与导线的横截面积成正比

D．由ρ＝可知，导线的电阻率与导线的长度成反比

B　[R＝是电阻的定义式，电压和电流能用来量度电阻，但并不决定导线的电阻，A错误；R＝为导线电阻的决定式，因此导线的电阻与导线的长度成正比，与其横截面积成反比，B正确；电阻率与导线的电阻、导线的长度和横截面积无关，只与导线本身的性质有关，C、D错误。]

5．(多选)某导线的截面为半径为r的圆，取长度为l的该导线接在恒定的电压两端，自由电子定向移动的平均速率用v表示。则下列叙述正确的是(　　)

A．仅将导线两端的电压变为原来的2倍，则v变为原来的2倍

B．仅将导线的长度减半，则v变为原来的2倍

C．仅将导线的长度变为原来的2倍，则v变为原来的2倍

D．仅将导线的半径变为原来的2倍，则v变为原来的2倍

AB　[仅将导线两端的电压变为原来的2倍，由电阻定义式R＝可知，电流变为原来的2倍，则由电流的微观表达式I＝nqvS知，自由电子定向移动的平均速率v变为原来的2倍，A正确；仅将导线的长度减半，则由电阻定律R＝ρ知，导线的电阻变为原来的一半，流过导线的电流变为原来的2倍，则由电流的微观表达式I＝nqvS知，自由电子定向移动的平均速率v变为原来的2倍，B正确；同理C错误；仅将导线的半径变为原来的2倍，由S＝πr2可知，截面面积变为原来的4倍，由电阻定律R＝ρ知，电阻变为原来的，电流变为原来的4倍，根据电流的微观表达式I＝nqvS知，自由电子定向移动的平均速率v不变，D错误。]

6．把两根同种材料做成的电阻丝，分别接在两个电路中，甲电阻丝长为l，直径为d，乙电阻丝长为2l，直径为2d，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压应满足(　　)

A．＝1 B．＝

C．＝ D．＝2

C　[根据电阻定律得R甲＝ρ，R乙＝ρ，又S甲＝πd2，S乙＝π(2d)2，则＝·＝2，由公式P＝可知甲、乙的功率分别为P甲＝，P乙＝，根据题意，若使P甲＝P乙，即＝，解得＝＝，故C正确。]

◎题组三　导体的伏安特性曲线

7．(多选)温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，如图所示为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则(　　)

A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化

B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化

C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化

D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化

CD　[因为金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，选项C、D正确。]

8．如图所示，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，下列判断正确的是(　　)

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

B　[b图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律R＝ρ，可知b的导线粗，B正确，A、C错误；电阻由导体本身的性质决定，与电阻两端的电压无关，D错误。]

9．两根不同材料制成的均匀电阻丝，长度之比l1∶l2＝5∶2，横截面直径之比d1∶d2＝2∶1，给它们加相同的电压，通过它们的电流之比I1∶I2＝3∶2，则它们的电阻率之比ρ1∶ρ2为多少？

[解析]　由电阻定义式R＝知，当所加电压U相同时，R1∶R2＝I2∶I1＝2∶3，根据d1∶d2＝2∶1知，横截面积之比S1∶S2＝4∶1，由导体的电阻R＝ρ得＝＝××＝。

[答案]　

10．发光二极管简称为LED，它被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于指示、显示、装饰、背景光源、普通照明和城市夜景等领域。如图为某LED的伏安特性曲线，根据此伏安特性曲线，下列说法错误的是(　　)

A．当LED两端电压在2 V以下时，通过LED的电流几乎为零

B．当LED两端电压为3.0 V时，它消耗功率约为0.15 W

C．如果把电压3～3.5 V段近似看作直线，那么这一电压范围内，电阻几乎保持不变，其电阻约为2.5 Ω

D．在电压3～3.5 V范围内，LED的电阻随接入两端电压的增大而减小

C　[由图像可知，当LED两端电压在2 V以下时，通过LED的电流几乎为零，选项A正确；当LED两端电压为3.0 V时，电流为50 mA，则它消耗功率为P＝UI＝3×0.05 W＝0.15 W，选项B正确；根据R＝，由图像可知，在电压3～3.5 V范围内，LED的电阻随接入两端电压的增大而减小，选项C错误，D正确。C符合题意。]

11．如图所示，R1、R2是材料相同，厚度相同，表面为正方形的导体，正方形的边长之比为2∶1，通过这两个导体的电流方向如图所示，则以下说法正确的是(　　)

A．金属材料的电阻率跟长度成正比，跟材料的横截面积成反比

B．若通过导体的电流方向如图，两个导体的电阻之比R1∶R2＝4∶1

C．若在两导体上加相同的电压，则R2中电流等于R1中电流

D．若两导体的电流方向垂直于正方形面通过，则两导体电阻之比R1∶R2＝4∶1

C　[设R1正方形的边长为L，厚度为d，则R2正方形的边长为，厚度也为d。R1、R2材料相同，所以电阻率相同，故A错误；通过导体的电流方向如图，根据电阻定律得R1＝ρ，R2＝ρ＝ρ＝R1，所以两个导体的电阻之比R1∶R2＝1∶1，由R＝知，两导体加相同电压时，I1＝I2，故B错误，C正确；若两导体的电流方向垂直于正方形面通过，根据电阻定律R1＝ρ，R2＝ρ＝4ρ＝4R1，则两导体电阻之比R1∶R2＝1∶4，故D错误。]

12．“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路图如图甲所示，a、b、c、d是四种不同规格的金属丝。现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示。

(1)实验时某同学选择了表中的编号C与其他三种规格的金属丝进行研究，电路图甲中四种金属丝中的其他三种规格应选表格中的________(用编号表示另三个，任意顺序填写)。

(2)在相互交流时，有位同学提出用如图乙所示的电路，只要将图乙中P端分别和触点1、2、3、4相接，读出电流值，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与影响其因素的定量关系。你认为上述方法是否正确________(选填“是”或“否”)，原因是________________。

甲　　　　　　　乙

[解析]　(1)从题中表格可以看出，BCE截面积相同，ABCD材料相同，CDE长度相同；所以电路图甲中四种金属丝中的其他三种规格应选表格中的BDE。(2)由题图乙的电路可知，待测电阻与滑动变阻器串联，所以待测电阻的电阻不同，分得的电压不同。只有电压不变时，利用电流跟电阻成反比的关系，才能探究出导体的电阻与影响其因素间的定量关系。

[答案]　(1)BDE　(2)否　因为P端分别和触点1、2、3、4相接时，电阻两端的电压不一定相同，只有电压不变时，利用电流跟电阻成反比的关系，才能探究出导体的电阻与影响其因素间的定量关系

13．如图甲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，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＝＝ Ω＝2 000 Ω

由题图甲可知电解液长度为l＝a＝1 m。

横截面积为S＝bc＝0.02 m2

由电阻定律R＝ρ得

ρ＝＝ Ω·m＝40 Ω·m。

[答案]　40 Ω·m