
1.了解常見的電阻器的阻值、單位及換算;
2.理解電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用;
3.理解影響電阻大小的因素;
4.了解半導(dǎo)體材料和超導(dǎo)現(xiàn)象。
一、電阻
1.探究導(dǎo)體對電流的阻礙作用
【實驗過程】如圖所示,把長短、粗細相同的銅絲(或錳銅合金絲)和鎳鉻合金絲分別接入電路,閉合開關(guān),觀察電路中小燈泡的亮度和電流表示數(shù)。
【實驗現(xiàn)象】當把銅絲接入電路時,閉合開關(guān),電流表示數(shù)較大,小燈泡較亮;當把鎳鉻合金絲接入電路時,閉合開關(guān),電流表示數(shù)較小,小燈泡較暗。
【實驗分析】在相同電壓下,通過銅絲的電流較大,表明銅絲對電流的阻礙作用較?。煌ㄟ^鎳鉻合金絲的電流較小,表明鎳鉻合金絲對電流的阻礙作用較大。
【實驗結(jié)論】導(dǎo)體在導(dǎo)電的同時,對電流也有一定的阻礙作用,且不同導(dǎo)體對電流阻礙作用不同。
2.電阻
(1)概念:在物理學中,用“電阻”來表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用的大?。?br>(2)符號:通常用“R”表示電阻;
(3)單位及換算關(guān)系:在國際單位制中,電阻的單位是“歐姆”,簡稱“歐”,符號是“Ω”。
常用單位有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)。
換算關(guān)系:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
(4)常見物品的電阻值
(5)電阻在電路中的符號
具有一定電阻值的元件叫做電阻器,也叫定值電阻,簡稱電阻。在電路中的符號是“”。
(6)對電阻的理解
【特別提醒】從電流的形成理解導(dǎo)體的電阻
導(dǎo)體一方面由于內(nèi)部有大量的可自由移動的電荷二具備導(dǎo)電能力,另一方面由由于自身結(jié)構(gòu)及電荷間的相互作用二對電流產(chǎn)生一定的阻礙作用。由此可知,導(dǎo)體具有兩面性-既能導(dǎo)電,又對電流有一定的阻礙作用。從這個意義上說,導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別實際上就是電阻大小的不同。
二、影響電阻大小的因素
【特別提示】
(1)實驗過程中要控制電源電壓不變;
(2)在敘述結(jié)論時,要注意控制變量法思想的運用。如在“探究導(dǎo)體電阻的大小是否與導(dǎo)體橫截面積有關(guān)”實驗中,得出結(jié)論是“在導(dǎo)體的材料、長度相同時,導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小”,如果說成“導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小”是不準確的。
三、半導(dǎo)體和超導(dǎo)體
1.半導(dǎo)體
(1)概念
有一些材料,如硅和鍺,導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間,常常稱為半導(dǎo)體。
(2)特點
①半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能比導(dǎo)體差,比絕緣體好;
②溫度、光照、雜質(zhì)等外界因素對半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能有很大的影響。
(3)應(yīng)用
利用半導(dǎo)體材料可以制成光敏電阻、熱敏電阻、壓敏電阻、二極管、三極管、集成電路等。
2.超導(dǎo)現(xiàn)象
(1)超導(dǎo)現(xiàn)象
某些物質(zhì)在溫度很低時,電阻就變成了0,這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。在溫度很低時,電阻為0的材料稱為超導(dǎo)材料。超導(dǎo)材料也稱為超導(dǎo)體。
(2)超導(dǎo)現(xiàn)象應(yīng)用與實際的好處
①延長電路元件的使用壽命;
②降低電能損耗;
③實現(xiàn)電子設(shè)備微型化。
(3)超導(dǎo)材料的應(yīng)用
利用超導(dǎo)材料可制造超導(dǎo)電動機、超導(dǎo)電纜、磁懸浮列車等。目前,超導(dǎo)材料還沒有廣泛應(yīng)用于生活實際的主要原因是還沒有發(fā)現(xiàn)常溫下的超導(dǎo)體。
【特別提示】導(dǎo)體電阻和溫度的關(guān)系
(1)一般的物體,如金屬,其電阻隨溫度的升高而增大,隨溫度的下降減小。
(2)有的合金,如康銅和錳銅,其電阻幾乎不隨溫度的變化而變化,是制作標準電阻的好材料。
(3)半導(dǎo)體的電阻和溫度的關(guān)系較為復(fù)雜,有些半導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而減小,有些半導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大。
考點一:電阻的概念理解
例1.
關(guān)于導(dǎo)體的電阻,下列說法不正確的是( )
A.電阻是表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小
B.導(dǎo)體的電阻越大,說明它對電流的阻礙作用越大
C.導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料有關(guān)
D.當導(dǎo)體兩端的電壓為0時,通過導(dǎo)體的電流為0,則導(dǎo)體電阻也為0
考點二:影響電阻大小的因素
例2.
電路中有一根電阻絲,若要使該電阻絲阻值變大,可以采取的方法是( )
A.減小電阻絲的橫截面積B.減小電阻絲的長度
C.減小通過電阻絲的電流D.減小電阻絲兩端的電壓
考點三:探究影響電阻大小的因素
例3.
實驗小組用如圖所示的裝置進行探究“導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)”實驗記錄數(shù)據(jù)如下表。
(1)比較步驟1和2,得出結(jié)論:______;
(2)比較步驟______ ,得出結(jié)論:導(dǎo)體的電阻與材料有關(guān);
(3)王剛同學在完成上述實驗后,將M同時接到c、d,N同時接到c′、d′,此時小燈泡的亮度比只單獨接c、d或者c′、d′時小燈泡還亮,是因為______ 。
1.(2022·湖北襄陽·統(tǒng)考中考真題)小強的課桌上有以下物品,通常情況下屬于導(dǎo)體的是( )
A.塑料刻度尺B.玻璃鏡片C.金屬小刀D.橡皮
2.(2022·山東青島·統(tǒng)考中考真題)小明選取一根粗細均勻的鉛筆芯,連接成圖示電路,把左端夾子固定,移動右端夾子,觀察到小燈泡的亮度發(fā)生了變化。實驗中,影響導(dǎo)體電阻大小的因素是( )
A.長度B.橫截面積
C.電流D.電壓
3.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考中考真題)圖示電路在閉合開關(guān)后,兩電流表正常工作,且讀數(shù)相同,則可能發(fā)生的故障是( )
A.R短路B.R斷路C.L短路D.L斷路
4.(多選)(2022·湖南株洲·統(tǒng)考中考真題)如圖所示鎢絲與小燈泡L連接,閉合開關(guān)S,小燈泡L發(fā)光,鎢絲不發(fā)光,用酒精燈給鎢絲加熱,小燈泡L逐漸變暗直至熄滅,由實驗可知( )
A.鎢絲的電阻隨溫度升高而減小
B.鎢絲的電阻隨溫度升高而增大
C.加熱時鎢絲的電流等于小燈泡L的電流
D.加熱時鎢絲的電流小于小燈泡L的電流
5.(2022·遼寧沈陽·統(tǒng)考中考真題)為了保護孩子的視力,教室里日光燈更換成如圖所示的護眼燈,每個教室里的9盞護眼燈的連接方式是_______聯(lián)的。燈發(fā)光效率高,其發(fā)光部分主要由______材料制成。
6.(2022·山東濱州·統(tǒng)考中考真題)石墨烯是一種新材料,具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性,石墨烯還具有很好的韌性,且可以彎曲。北京冬奧會運動場館的最低溫度可達-30℃左右,利用石墨烯制作的智能溫控加熱羽絨服可幫助工作人員抵御寒冷,有效提升保暖效果。可見,這種材料具有密度_________(選填“較大”或“較小”)、電阻_________(選填“較大”或“較小”)的特點。
7.(2022·湖北襄陽·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,多芯線是高壓輸電常用的導(dǎo)線,它是由多根細導(dǎo)線并聯(lián)組成。材料、長度相同的多芯線的電阻 _____(選填“大于”“小于”或“等于”)其中每一根細導(dǎo)線的電阻。
8.(2022·四川樂山·統(tǒng)考中考真題)某小組同學在學習了歐姆定律后,對探究實驗“影響導(dǎo)體電阻大小的因素”進行了改良,結(jié)合實驗室所提供的幾種規(guī)格的導(dǎo)體,設(shè)計了如圖1所示的電路圖。
(1)圖1中,將三個電阻串聯(lián)是為了保證___________三(選填“電壓”或“電流”)相等;
(2)在探究“導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系”時,R1、R2、R3分別選用A、B、C三段導(dǎo)體。某次讀數(shù),電壓表V1示數(shù)為1.5V、V2示數(shù)為0.7V,電壓表V3示數(shù)如圖2所示為___________V。由歐姆定律分析得出,電壓表示數(shù)越大,導(dǎo)體電阻越___________(選填“大”或“小”)多次調(diào)節(jié)滑動變阻器重復(fù)讀數(shù),可得出結(jié)論:材料和長度相同時,橫截面積越大,導(dǎo)體電阻越___________(選填“大”或“小”);
(3)在探究“導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系”時,選用B、___________和___________(填導(dǎo)體代號),重復(fù)上述操作,可得出結(jié)論:材料和橫截面積相同時,長度越長,導(dǎo)體電阻越大;
(4)本實驗主要運用的物理方法是___________(選填“控制變量法”或“模型法”)。
1.如圖所示,碳納米管是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的材料。碳納米管表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性,也有良好的導(dǎo)熱性能,被巨大的壓力壓扁后,撤去壓力,碳納米管能立即恢復(fù)原狀。根據(jù)上述信息判斷,碳納米管可以制作( )
A.高鐵的減震裝置B.火箭外殼
C.電線的外皮D.消防服外套
2.用圖所示的實驗裝置探究“導(dǎo)體電阻的大小與哪些因素有關(guān)”。其中A為猛銅線,B、C、D為鎳鉻合金線,S表示橫截面積,A、B、C的長度相同。則下列說法中正確的是( )
A.選擇C、D可以探究電阻大小和長度是否有關(guān)
B.選擇A、B可以探究電阻大小和材料是否有關(guān)
C.選擇A、D可以探究電阻大小和長度是否有關(guān)
D.選擇A、C可以探究電阻大小和橫截面積是否有關(guān)
3.新的國家標準規(guī)定:額定電流16A的接線板導(dǎo)線,最小標稱橫截面積由1mm2提升到1.5mm2。增大導(dǎo)線橫截面積的目的是( )
A.增大導(dǎo)線的電阻B.減小通過導(dǎo)線的電流
C.增大導(dǎo)線的電壓D.減小導(dǎo)線的電阻
4.關(guān)于導(dǎo)體的電阻,如果不考慮溫度對電阻的影響,下列說法正確的是( )
A.通過導(dǎo)體的電流為0時,電阻也為0
B.兩根銅導(dǎo)線,長的比短的電阻大
C.銅導(dǎo)線的電阻比鐵導(dǎo)線的電阻小
D.長度相同的兩根銅絲,細的比粗的電阻大
5.為維護消費者權(quán)益,我市某技術(shù)監(jiān)督部門對市場上的電線產(chǎn)品進行抽查,發(fā)現(xiàn)有一個品牌的銅芯電線不符合規(guī)格:電線直徑明顯比說明書上標有的直徑要小。這種電線不符合規(guī)格的主要原因是( )
A.電線的溫度引起電阻偏大B.電線的材料引起電阻偏大
C.電線的長度引起電阻偏大D.電線的橫截面積引起電阻偏大
6.用如圖所示電路(圖中a、b、d的長度相同,a、b、c的粗細相同),探究“影響電阻大小的因素”實驗時,下列說法正確的是( )
A.選用c、d兩導(dǎo)線能探究電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系
B.選用a、b兩導(dǎo)線能探究電阻大小與導(dǎo)體材料的關(guān)系
C.該實驗只運用了轉(zhuǎn)換法
D.該電路不可以用小燈泡代替電流表來判斷電流強弱
7.某同學想探究電阻隨溫度變化而變化的規(guī)律,他找來廢舊的日光燈管燈絲、電源、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線、酒精燈,連成如圖所示的電路,閉合開關(guān)小燈泡正常發(fā)光,然后用酒精燈對燈絲進行加熱,發(fā)現(xiàn)燈泡變暗,小燈泡變暗是因為燈絲加熱后電阻______從而引起電路的電流______的緣故。(填“變大”“變小”或“不變”,不考慮燈泡電阻變化)
8.實驗桌上有如圖所示的實驗器材,圖中A為錳銅絲,B、C、D為鎳鉻合金絲。金屬絲A、B、D的橫截面積相等,均為S。金屬絲A、B、C的長度相等,均為L。金屬絲C的橫截面積是2S,金屬絲D的長度是L/2。除此之外,還有電源、開關(guān)、電流表及導(dǎo)線。下面的實驗,是李趙康玥利用這些器材做了驗證金屬導(dǎo)體的電阻與橫截面積是否有關(guān)的實驗,實驗步驟如下:
(1)斷開開關(guān),電流表調(diào)零,按圖乙連接實驗電路;
(2)將金屬絲A接在MN兩點間,閉合開關(guān),讀出電流表示數(shù)I。將電流I和金屬絲橫截面積S記在表格中;
(3)將金屬絲C接在MN兩點間,閉合開關(guān),讀出電流表示數(shù)I。將電流I和金屬絲橫截面積2S記在表格中;
請認真閱讀本題并回答:在李趙康玥的實驗探究中,存在的問題是沒有控制___________不變。
9.將一只彩燈的玻璃外殼小心地打碎,留下支架、玻璃芯、燈絲部分,再從實驗室取一小燈泡、電流表、開關(guān)等器材接成如圖乙電路。閉合開關(guān)S,小燈泡微微發(fā)光,此時小燈泡中流過的電流______(選填“大于”、“小于”或“等于”)彩燈燈絲中流過的電流。若用酒精燈加熱彩燈燈絲至紅熾狀態(tài),電流表的讀數(shù)將______(選填“增大”、“減小”或“不變”)。若用酒精燈加熱玻璃芯至紅熾狀態(tài),電流表的讀數(shù)將______(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
10.在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實驗中,分別對導(dǎo)體電阻跟它的長度、橫截面積、材料有關(guān)的猜想進行了實驗檢驗。某實驗小組準備實驗時對每一個猜想都用三個實驗數(shù)據(jù)進行對比,下表中給出了可供選擇的幾種導(dǎo)體,分別用A~G七個字母代表。小紅組用的是如圖甲圖電路,小明組用的是如圖乙圖電路。
(1)小紅組為檢驗“導(dǎo)體電阻跟長度有關(guān)”的猜想,應(yīng)選用__________三種導(dǎo)體(填字母);
(2)小明組是通過觀察_____________來判斷電阻絲電阻的大小的;
(3)當只比較鎳鉻合金和銅的材料不同對電阻大小的影響時,選擇乙圖而不是甲圖的原因是__________;
(4)實驗完成后,小明聽物理老師說,電阻大小還與溫度有關(guān),他利用C、F兩根導(dǎo)體,分別連在甲圖中,加熱C導(dǎo)體,不加熱F導(dǎo)體,比較兩次電流表的示數(shù),從而得出電阻大小與溫度的關(guān)系。實驗中的不當之處是:_____________________________________。
白熾燈
電熨斗(1000W)
電暖氣(1000W)
人體
15W
60W
皮膚干燥時
皮膚潮濕時
3227Ω
807Ω
48.4Ω
48.4Ω
104-105Ω
103以下Ω
從“阻礙作用”的角度理解
導(dǎo)體的電阻越大,表示導(dǎo)體對電流阻礙作用越強,在電壓相同的情況下,通過導(dǎo)體的電流越小。
從“性質(zhì)”的角度理解
導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),即導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體自身的情況決定。不管導(dǎo)體是否接入電路、是否有電流通過,也不管導(dǎo)體兩端電壓是否改變或怎樣改變,導(dǎo)體對電流的阻礙作用(即電阻)都是存在的。無電流通過時,這種阻礙作用僅僅是沒有表現(xiàn)出來而已。
提出問題
導(dǎo)體的電阻大小與哪些因素有關(guān)
猜想與假設(shè)
(1)路越窄,車輛越難同行—導(dǎo)體越細,可能阻礙作用越強,電阻越大;
(2)道路越長,人走得越累—導(dǎo)體越長,可能阻礙作用越強,電阻越大;
(3)不同的道路同行效率不同,如高速公路、水泥路、鄉(xiāng)間小路—導(dǎo)體的電阻可能與制作導(dǎo)體的材料(鐵、銅、銀、鋁等)有關(guān);
(4)物質(zhì)的很多物理性質(zhì)都受到溫度的影響,如密度—導(dǎo)體的電阻是否也受溫度的影響。
設(shè)計實驗
(1)探究電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積是否有關(guān),涉及的因素較多,應(yīng)采用控制變量法涉及實驗過程。
①選取材料、粗細相同,而長度不同的鎳鉻合金絲,分別接入電路中(如圖所示),觀察電流表示數(shù)的變化情況,探究電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系。
②選取材料、長度相同而粗細不同的鎳鉻合金絲,分別接入電路中,觀察電流表示數(shù)的變化情況,探究電阻大小與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系。
③選取粗細、長度相同的銅絲和鎳鉻合金絲,接入電路中,觀察電流表示數(shù)變化情況,探究電阻大小與導(dǎo)體材料的關(guān)系。
(2)轉(zhuǎn)化法:電阻大小是通過電流表示數(shù)的大小比較的。電流表示數(shù)大的電阻小,電流表示數(shù)小的電阻大,此方法稱之為轉(zhuǎn)換法。
(3)將日光燈的燈絲與電流表接入電路中,比較燈絲溫度不同時電流表示數(shù)的變化情況,探究導(dǎo)體電阻與溫度的關(guān)系。
進行實驗
(1)將圖甲中的導(dǎo)線CD和EF分別接入乙圖所示的電路,閉合開關(guān),記錄電流表的示數(shù)。
甲 乙 丙
(2)將圖甲中的導(dǎo)線CD與GH分別接入乙圖所示的電路,閉合開關(guān),記錄電流表的示數(shù)。
(3)將圖甲中的導(dǎo)線AB與CD分別接入乙圖所示的電路,閉合開關(guān),記錄電流表的示數(shù)。
(4)如圖丙所示,把電阻絲接入電路,慢慢地給電阻絲加熱,觀察電流表示數(shù)的變化情況。
分析論證
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
ICD
這是一份人教版2023年新九年級物理暑假精品練第19講第16章電壓和電阻自我檢測卷(原卷版+解析),共22頁。
這是一份人教版2023年新九年級物理暑假精品練第17講第14章內(nèi)能的利用自我檢測卷(原卷版+解析),共19頁。
這是一份人教版2023年新九年級物理暑假精品練第15講變阻器(原卷版+解析),共36頁。試卷主要包含了理解影響電阻大小的因素;,了解半導(dǎo)體材料和超導(dǎo)現(xiàn)象,9Ω之間的電阻值,1Ω=1969等內(nèi)容,歡迎下載使用。
注冊成功