第1课 电阻（解析版）

第1课电阻学习目标学习目标知道电阻是导体本身的一种属性，电阻的大小和材料、长度、横截面积以及温度有关；知道电阻的单位和单位换算；会用控制变量法探究电阻大小的决定因素；电阻的串、并联对总电阻大小的影响；002预习导学定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小；用符号R表示。单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆(符号是Ω)(规定：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1Ω)；常用单位还有千欧(符号kΩ)、兆欧(MΩ)；换算：1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。影响导体电阻大小的因素：导体的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，还与温度有关。材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大；材料、长度一定时，导体横截面积越小，电阻越大；大多数导体的电阻随温度的升高而增大。分类：（1）定值电阻：电路符号：；（2）可变电阻（变阻器）：电路符号。滑动变阻器：由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成；变阻原理：通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。电阻箱：旋盘式电阻箱：读数时，各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻。插孔式电阻箱：读数时，拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加，就是连入电路的电阻值；优缺点：能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。0303探究提升知识点一：电阻电阻表示导体对电流的阻碍作用。符号是R，电路图中的符号：。单位是欧姆，简称为欧，符号是Ω，比欧姆大的单位还有兆欧(MΩ)和千欧(kΩ)。1MΩ＝103kΩ，1kΩ＝103Ω，1MΩ＝106Ω。常见导体的电阻率从小到大排列，分别是：银、铜、铝、钨、铁、锰铜合金、镍铬合金等。在电子技术中，要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做定值电阻，简称电阻，在电路图中用表示。【探究重点】电阻导体本身的一种性质，一段导体的电阻由导体的自身情况决定。不管这个导体是否接入电路，是否有电流通过，也不管两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用即电阻总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。【例题精讲】（2023长春汽开区一模）思思在实验室做实验时，将一根铜导线剪去了一部分，则此铜导线的电阻_____。在农村电网改造过程中，将电线换成更_____的，这样可以减小输电线的电阻。【答案】①.减小##变小②.粗【答案】[1]将一根铜导线剪去了一部分，导线的材料、横截面积不变，长度变短，则铜导线的电阻会减小121当导体的材料相同、长度相同时，横截面积大的电阻小，横截面积小的电阻大，故将细导线换成粗导线，这是通过增大导体的横截面积来减小电阻。【巩固训练】家用白炽灯的灯丝随温度的升高导电性能变差，则白炽灯不通电时灯丝电阻与正常发光时电阻比较应是()A． B． C． D．无法判断【答案】B【解析】灯丝随温度的升高导电性能变差，说明对电流的阻碍作用变大了，因此，常温不通电时灯丝电阻比正常发光时(高温)小。故ACD错误，不符合题意；B正确，符合题意。故选B。知识点二：影响电阻的因素实验目的：探究影响导体电阻大小的因素。实验器材：电流表、小灯泡、不同规格电阻丝(A-镍铬合金丝、B-截面相同较长镍铬合金丝、C-与A长度相同较粗镍铬合金丝、D-与A长度相同截面相同的锰铜合金丝)、导线若干、开关、电池等。实验步骤：按图连接电路。把A镍铬合金丝接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果记入表格。把截面相同较长的镍铬合金丝B接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果接入表格。把长度相同，截面较粗的镍铬合金丝C接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果接入表格。把长度相同，截面相同的锰铜合金丝D接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果接入表格。实验表格电阻类型规格(与A比较)电流/A小灯泡亮度镍铬合金丝A——镍铬合金丝B截面相同、长度较长较暗镍铬合金丝C截面较粗、长度相同较亮锰铜合金丝D截面与长度均相同、材料不同较亮实验结论材料相同、截面相同的导体，电阻与长度有关，长度越长，电阻越大；材料相同、长度相同的导体，电阻与截面有关，截面越粗，电阻越小；长度相同、截面相同的导体，电阻与材料有关。【探究重点】导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料(电阻率ρ)、长度(L)和横截面积(S)，还与温度有关。与导体是否连入电路、是否通电，及它的电流、电压等因素无关。导体材料不同，在长度和横截面积相同时，电阻也一般不同；在材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大；在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大；导体的电阻与导体的温度有关。对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。只有极少数导体电阻随温度的升高而减小。(例如玻璃)【例题精讲】（2023宿迁市沭阳县一模）小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法错误的是（）A.小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越小B.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系C.利用此装置能探究导体电阻大小和长度的关系D.利用此装置能探究导体电阻大小和材料的关系【答案】D【解析】A.小灯泡越亮，电路中的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误;B.利用此装置中的一根电阻丝，用夹子改变电阻丝的长度，也可以探究导体电阻大小和长度的关系，故B错误;C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系，长度可以选择其中一根导线，一次全部接入，另一次直接入其中一部分即可，故C正确;D，为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，故D错误。故选C。【巩固训练】(2022·山东枣庄·统考中考真题)小亮想探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度、横截面积的关系”。他已选好代号为“a”的导体，他还应选用下表中哪两个导体进行实验探究()导体代号abcde导体长度L/m1.50.51.01.01.5导体横截面积S/1.21.20.81.22.0导体材料镍铬镍铬镍铬锰铜镍铬A．b、c B．c、e C．c、d D．b、e【答案】D【解析】探究导体电阻与长度的关系，要选择横截面积和材料与a相同，长度与a不同的导体，因此选b；探究导体电阻与横截面积的关系，要选择长度和材料与a相同，横截面积与a不同的导体，因此要选e，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。知识点三：电阻的串并联【探究重点】同样的两个电阻串联本质上是长度变大而导致电阻变大；同样的两个电阻串联本质上是电阻变粗，截面积变大而导致电阻变小【例题精讲】（2023柳州市柳南区一模）如图所示，A、B是由同种材料制成的长度相同，横截面积不同的两段导体，将它们串联后接入电路中，比较这两段导体的电阻及通过它们的电流，正确的是（）A.RA＜RB、IA＜IB B.RA＜RB、IA=IBC.RA>RB、IA=IB D.RA=RB、IA＜IB【答案】B【解析】对于A和B是由同种材料制成的长度相同的两段导体，由于B段的横截面积小，A段的横截面积大，故B段的电阻大于A段的电阻，且此两段电阻串联，据串联电流处处相等的关系可知，这两段导体中的电流是相等的。故ACD错误，B正确。故选B。【巩固训练】由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的AB和BC两段导体，按如图所示的方式连入电路中，导体的电阻及通过的电流大小关系正确的是()A．RAB＞RBC，IAB＝IBC B．RAB＞RBC，IAB＜IBCC．RAB＜RBC，IAB＝IBC D．RAB＜RBC，IAB＜IBC【答案】A【解析】在材料和长度相同时，导体横截面积越小电阻越大，对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体，由于AB段的横截面积小，BC段的横截面积大，故AB段的电阻大于BC段的电阻，即RAB>RBC；此两段电阻串联，根据串联电流处处相等的关系可知，这两段导体中的电流是相等的，即IAB＝IBC，故BCD错误，A正确。故选A。00601强化训练（2023北京市延庆区一模）通常情况下，下列物品属于导体的是（）A.瓷碗 B.塑料盆 C.金属勺 D.玻璃杯【答案】C【解析】[解析]常见的导体包括:人体、大地、各种金属、石墨、酸碱盐的溶液等,题中选项中,只有金属、石墨和大地是导体其他的都是绝缘体故选C关于导体的电阳，下列说法中正确的是()A．导体的电阻跟它两端的电压有关B．导体的电阻跟通过它的电流有关C．导体的电阻是导体本身的一种性质D．导体的电阻由导体的长度材料横截面积和温度决定【答案】CD【解析】ABC．导体的电阻大小由导体自身决定，与电流电压无关，是导体本身的一种性质。故AB错误，C正确；D．一般情况下，导体的电阻大小与自身的材料、长度、横截面积有关，与温度有关。故D正确。故选CD。(2020长春)下列材料在常温下属于导体的是()A．陶瓷 B．橡胶 C．玻璃 D．铁【答案】D【解析】在常温下陶瓷、橡胶、玻璃都是绝缘体，铁为金属，它属于导体。故选D。（2023南阳市南召县一模）物理量的单位多是用科学家的名字来命名的，下列选项中，属于电流、电压和电阻的单位组合是（）A.安培、焦耳、伏特 B.库仑、焦耳、牛顿C.帕斯卡、瓦特、欧姆 D.安培、伏特、欧姆【答案】D【解析】电流的单位是安培A，电压的单位是伏特V，电阻的单位是欧姆Ω(2020鄂州)如图所示，先后将不同材料接在电路的A、B两点间，闭合开关，能使小灯泡发光的是A．干木条 B．铜丝C．塑料棒 D．陶瓷棒【答案】B【解析】干木条属于绝缘体，所以，不能使小灯泡发光，故A错误；铜丝是导电，能使小灯泡发光，故B正确；塑料袋不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故C错误；陶瓷棒不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故D错误．通过一个50Ω电阻的电流若减少为原来的1/2时，不计温度的影响，此时该电阻的阻值大小为()A．100Ω B．50ΩC．25Ω D．无法确定电阻大小【答案】B【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小只与导体的材料、长度和横截面积，及温度有关。在图甲中，闭合开关后，给玻璃珠加热到红炽状态，小灯泡_____(选填“变亮”、“变暗”)这说明了___________。在图乙中，闭合开关后，在给钨丝缓慢加热的过程中，小灯泡_____，(选填“变亮”、“变暗”)，说明了____________。【答案】

变亮

绝缘体在一定条件下也可能变成导体

变暗

金属导体的电阻随温度升高而增大【解析】[1][2]玻璃在常温下是绝缘体，在高温状态下会变成导体，在图甲中，闭合开关后，给玻璃珠加热到红炽状态，小灯泡变亮。这说明绝缘体在一定条件下也可能变成导体。[3][4]在图乙中，闭合开关后，在给钨丝缓慢加热的过程中，钨丝电阻增大，电路电流变小，小灯泡变暗，说明金属导体的电阻随温度升高而增大。(2020·吉林省第二实验学校九年级月考)把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路。当A、B两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶。实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B间的温度差的大小有关，温度差越大，回路电流越大。(酒精灯外焰温度约450℃)请回答下列问题：(1)如图所示，①其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流_____，②其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电源_____(各空白均选填“变大”、“变小”、“不变”、“变为零”)；(2)这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由_____能转化而来，热电偶电路可以把温度信号换成_____信号。【答案】变小变为零内电【解析】(1)①[1]其它条件不变，只将A处杯中的冰水混合物换为沸水，则A、B两处的温度差减小，电路电流变小。②[2]其它条件不变，移去酒精灯，将B放入另一杯冰水混合物中，则A、B两端没有温度差，电流变为零。(2)[3]要产生电流，两接点间必须存在温度差，说明热电偶是将内能转化为电能的装置。[4]根据热电偶电路中电流的特点及产生条件可知，电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小，即热电偶电路可以把温度信号转换成电信号。（2023苏州市苏州工业园区一模）铜常被用来制作导线，因为它具有（）A.良好的导电性 B.良好的导热性 C.良好的弹性 D.较大的硬度【答案】A【解析】[解答]解:铜是导体，容易导电，具有良好的导电性，因此常被用来制造导线，故A符合题意[分析]物质的性质决定物质的用途，铜常被用来制造导线，是利用了其具有良好的导电性，据此进行分析判断将一根金属导线均匀拉长后,，其电阻 ()A.变大

B.变小C.不变

D.无法判断【答案】A【解析】在材料相同时，长度越长，横截面积越小，电阻越大。关于导体的电阻，下列说法正确的是()A．铜导线的电阻比铁导线电阻小B．导体通电时有电阻，不通电时没有电阻C．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越强D．导体电阻越小，对电流的阻碍作用越小【答案】D【解析】A．导体电阻大小的影响因素有导体的材料、长度、横截面积和温度，在不知铜导线和铁导线的长度、横截面积和温度的情况下，无法判断两导线电阻大小，故A错误；B．电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，导体通电时有电阻，不通电时有电阻，故B错误；C．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越差，故C错误；D．电阻是指导体对电流的阻碍作用，导体电阻越小，对电流的阻碍作用越小，故D正确。故选D。(2020柳州)如图电路，网会开关后发现小灯泡过亮。在电路中接入一个适当的电阻R可使小灯跑正常发光，可将R()A．接入甲处 B．接入乙处C．与电源并联 D．与小灯泡并联【答案】AB【解析】闭合开关后发现小灯泡过亮，因为灯泡两端电压过高，要串联一个电阻进入电路中分掉一部分电压，在电路中甲或乙处接入一个适当的电阻R可使小灯跑正常发光。故选AB。要增大一段电阻丝的电阻，下列方法可行的是(忽略温度的影响)()A．均匀拉长这段电阻丝后接入电路B．将电阻丝对折后接入电路C．增大电阻丝两端的电压D．减小通过电阻丝的电流【答案】A【解析】导体的电阻由导体的材料、横截面积、长度有关，同一导体，横截面积相同时，长度越长，电阻越大；长度相等时，横截面积越大，电阻越小。导体的电阻与电压和电流均无关。故A符合题意，BCD不合题意。故选A。（2022·湖北武汉）某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是（）。导体代号长度m横截面积/mm2材料①1.00.2锰铜②1.00.4锰铜③0.50.4锰铜④1.00.4镍铬合金A.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想，应选用导体①与②；B.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想，应选用导体①与③；C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想，应选用导体①与④；D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想，应选用导体②与④【答案】D。【解析】AB．为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想，应控制导体的材料和横截面积相同，长度不同，应选用导体②和③，故AB错误；C．为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想，应控制导体的材料和长度相同，横截面积不同，应选用导体①和②，故C错误；D．为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想，应控制导体的长度和横截面积相同，材料不同，应选用导体②与④，故D正确；故选D同种材料制成两根导线，R1=4Ω，R2=9Ω，如果它们的长度相同，那么电阻线的横截面积S1S2；如果它们横截面积相同，那么电阻线的长度L1L2(选填“＞”、“”＜、“=”)。【答案】>,<【解析】在材料相同时，长度越长，横截面积越小，电阻越大(2021·黑龙江绥化市·中考真题)导体的电阻除了与导体的长度、横截面积和温度有关外，还与______有关。科学家发现，某些物质在很低的温度时电阻就变成了0，这就是超导现象，超导现象最直接的应用之一是制造______。(选填“电热丝”或“输电线”)。【答案】材料(或导体材料)输电线【详解】[1]导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积、温度有关。[2]超导体的电阻为零，有电流通过时不会发热，不能做电热丝，若用在输电线上，可以减少由于发热而产生的电能损耗，所以适合做输电线。（2023抚州市金溪县一模）小星从科普书上得知：将两种不同的导体互相焊接成闭合回路，当两个接点温度不同时，回路中就会产生电流。小星想验证这个说法，于是设计了如图所示的装置进行探究。【进行实验】（1）把一根铁丝的两端分别与两根相同的铜丝两端相连，再与一只灵敏电流计（指针向电流流入一侧偏转）串联成闭合电路；（2）把接点A放在盛有冰水混合物的烧杯中，用酒精灯对接点B加热时，发现电流计的指针向右偏转。【实验分析】（1）电流计的指针向右偏转，表明闭合电路中产生了电流且铁丝中电流的方向是从___________（选填“B到A”或“A到B”）。此时虚线框中的装置相当于电路中的___________，将内能转化为___________能；（2）对换烧杯和火焰的位置，重复上述实验，他们发现电流计指针向左发生了偏转，这说明电路中电流的方向与两接点的___________高低有关；【拓展】小星想进一步探究该装置提供的电压与两接点间的温度差是否有关，于是将灵敏电流计换成电压表，改变接点B的温度进行多次实验，下表是记录的实验数据。接点AB的温度差t/℃50100150200240280300400接点AB间的电压U/V2.55.07.510.012.014.015.020.0（3）根据上表数据可以发现，装置提供的电压与两接点的温度差有关，且两接点的温度差越___________，电压越高；（4）当其他条件不变，若只将A处杯中的冰水混合物换为室温下的水，电压表示数将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）；（5）知道了电压与温度的对应关系，就可通过电压表示数得知B点的___________。【答案】①.A到B②.电源③.电④.温度⑤.大⑥.变小⑦.温度【答案】(1)!]把一个接点放在盛有冰水混合物的烧杯中，另一个接点B用酒精灯加热时，发现电流计的指针向右偏转，这说明电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，故电流的方向是从4到B。[2][3]该装置能提供电流，相当于电路中的电源，此过程中将内能转化为电能。(2)[4]对换烧杯和火焰的位置，连接点的温度发生了变化，他们发现电流计指针向左发生了偏转，这说明电路中电流的方向与两接点的温度的高低有关。(3)[5]从表格中可以看出，接点4B间的电压大小与接点4B的温差有关，温差越大，AB两点间的电压越大(4)[6当其他条件不变，若只将处杯中的冰水混合物换为室温下的水，处的温度升高了，则两接点间的温度差减小，电压表示数将变小。[7]知道了电压表数值与温度值之间的对应关系，就可以通过电压表得知B的温度，用此装置就可以检测元件的温度（2022·湖北随州）下列说法中正确的是（）。A.用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，说明塑料是导体；B.用塑料梳子梳头发，头发更蓬松是因为梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷；C.与头发摩擦过的塑料尺能吸引纸屑，因为塑料尺把头发的电荷都带走了；D.干燥的冬季，化纤衣服容易吸附灰尘是因为摩擦过的衣服带了电容易吸引轻小物体【答案】D。【解析】A．用纸巾摩擦过塑料吸管可以吸引纸屑，说明塑料吸管摩擦后带电，不能说明塑料是导体，故A错误；B．用塑料梳子梳头发，头发更蓬松是因为梳子与头发摩擦的过程中电荷发生了转移，没有创造电荷，故B错误；C．摩擦起电过程是部分电荷发生了转移，故C错误；D．干燥的冬季，化纤衣服容易摩擦起电，带电后能够吸引轻小的灰尘，故D正确。故选D。下列关于导体电阻的说法正确的是（）。A．长度长的导体，电阻一定大；B．横截面积大的导体，电阻一定小；C．导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定；D．导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关【答案】D【解析】ABD、导体的电阻由导体的长度、横截面积、材料和温度决定；在相同条件下，长度长的导体，其电阻大；在相同条件下，横截面积大的导体，其电阻小；故AB错误，D正确；C、导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；导体的电阻与导体两端电压和通过的电流无关；故C错误。故选D。（2023长春市朝阳区一模）我国成都青年曹原，解决了困扰世界物理学家多年的难题，取得了在石墨烯超导领域中的重大突破。超导材料能用来制作（）A.电炉丝 B.输电导线C.发光二极管 D.电位器中的电阻丝【答案】B【解析】A，电炉丝需要将电能转化为内能，电阻为0无法将电能转化为内能，A不符合题意B。用超导体做输电导线，可以减小由电能到内能的损耗，提高传输效率，B符合题意，C，制作发光二极管的材料是半导体，C不符合题意:D，电位器中的电阳丝利用调节长度的方法改变电阻，不能用超导体制作，D不符合题意故答案为:B。[分析]超导体的电阻为零，适合作输电导线（2023长春市九台区一模）如果家中有人触电，在不能立即切断电源的情况下，千万不能用手直接去拉触电者，可以用一些物品使触电者脱离带电体。下列物品中不能使用的是（）A.木擀面杖 B.橡胶手套C.铝拖把杆 D.塑料凳子【答案】C【解析】[解答]解:有人触电时，可以使用绝缘物体使触电者脱离带电体，干燥木棒、厚像胶手套、塑料凳子都属于绝缘体，铝拖把杆属于导体，故C符合题意故答案为:C。[分析]导体容易导电，绝缘体不容易导电，为了自己不被触电，所以应该选用绝缘体让触电者脱离带电体。(2020恩施)在家里，我们不能用湿毛巾来擦试带电的灯泡和插座，是因为平常的水是______。若让你在干、湿毛巾中选一条，来包裏较紧的瓶盖，则选择______毛巾更容易拧开瓶盖，因为在同样压力下它产生的摩擦力较大。【答案】导体干【解析】[1]不能用湿毛巾来探试带电的灯泡和插座，因为平常的水是导体，会导致触电事故。[2]用毛巾来包裹较紧的瓶盖，应该选用干毛巾，因为干毛巾的表面更粗糙，在同样的压力下能产生较大的摩擦力，让瓶盖更容易拧开。串联后的总电阻比其中任意一个导体的电阻都(选填“大”或“小”)，因为几个导体串联起来相当于增大了导体的。【答案】大；长度【解析】串联电阻相当于增加了电阻的长度，总电阻比各个电阻都大。（2023兴化市一模）2019年4月，华为手机P30正式上市，该手机搭载的麒麟990芯片处理器，该处理器芯片采用7______（选填“mm”、“μm”或“nm”）工艺制造，芯片的主要材料是______（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）；该手机还有其它多项“黑科技”，如“反向充电”技术，当它给其它手机充电时，P30手机相当于电路中的______。【答案】①.nm②.半导体③.电源【解析】解：芯片属高科技产品，采用的是顶级7nm工艺制造；芯片所用的材料主要是硅、锗等半导体材料。故答案为：nm；半导体。芯片的设计利用了纳米工艺，是利用半导体材料制成的。本题主要考查了对纳米技术的理解以及对半导体