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文档简介
第3节电阻
双基过关
知识点一、电阻:
1.实验:比较小灯泡的亮度
(1)实验电路
(2)实验步骤
活动1:把铜丝接入电路,现象:灯泡较亮;
活动2:把银络合金丝接入电路,现象:灯泡较暗
分析:通过铜丝的电流比通过银络合金丝的电流大,铜丝对电流的阻碍作用较小,银络合金丝对电流
的阻碍作用较大。
结论:不同材料对电流的阻碍作用不同。
2.电阻
(1)概念:物理学中,把导体对电流的阻碍作用的大小叫电阻,用符号R表示。
(2)单位:
①国际单位:欧姆,简称欧,符号Q;
②常用单位:千欧(kQ)、兆欧(MQ);
③换算:1MQ=1X10/。=ixio3Q
(3)理解:导体的电阻由导体自身情况决定,不管这个导体是否连入电路,导体两端的电压是否改
变,导体的电阻均不受影响。
(4)定值电阻
具有一定电阻值的元件一一电阻器,又叫定值电阻,简称电阻,在电路图中用符号।------”
表示。
(5)生活中常见的电阻器
实验室电阻
氧化膜电阻金属氧化膜电阻碳膜电阻贴片电阻
3.常见物体的电阻
(1)人体的电阻为2000欧10万欧。
(2)电压表的内阻约10千欧。
基础自测:
1.在电路中,要经常用到具有一定电阻值的元件一一电阻器,也叫做,简称电阻,在电路图
中用表示。
【答案】定值电阻
【解析】电阻器即定值电阻,阻值大小一定。
2.导体对电流的叫电阻。符号是,单位是,简称为欧,符号是,比欧姆
大的单位还有兆欧(MQ)和千欧(kQ),lMQ=103kQ,1kQ=103Q,IMQ=106<2o
【答案】阻碍作用R欧姆Q
【解析】[1]导体能使电流通过,同时对电流也有阻碍作用,导体对电流的阻碍被称作电阻。
[2][3][4]电阻通常用大写字母R表示;单位为欧姆,为纪念物理学家欧姆对电学的贡献,简称欧,
用希腊字母Q表示。
3.物理学中以欧姆为单位的物理量是()
A.力B.电压C.电阻D.压强
【答案】C
【解析】物理学中以欧姆为单位的物理量是电阻,力的单位是牛顿,电压的单位是伏特,压强的单位
是帕斯卡,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选Co
4.下列数据中,最接近生活实际的是()
A.家用空调的电流约为0.1A
B.我国家庭电路电压为220V
C.一节干电池的电压约为36V
D.电压表的电阻约为2Q
【答案】B
【解析】A.家用空调的电流约为5A,故A不符合题意;
B.对人体安全电压不高于36V,我国家庭电路电压为220V,符合实际,故B符合题意;
C.一节干电池的电压约为L5V,故C不符合题意;
D.电压表的电阻约为50k。,故D不符合题意。
故选B。
知识点二、影响电阻大小的因素
1.实验:探究电阻大小的因素
【实验目的】
探究电阻的大小与什么因素有关
【实验器材】
三根银络合金丝a、c、d,a、c长度相同、粗细不同;a、d粗细相同、长度不同,b是铜丝,与a长
度、粗细相同;螺旋电阻丝、酒精灯、小灯泡、电流表、电源、开关、导线若干。
【实验设计及装置】
【实验方法】
(1)控制变量法;
(2)转换法:同一电源,通过测量电路中的电流大小,来确定导体电阻的大小;
【实验步骤】
活动1、探究导体电阻大小与导体材料的关系
过程:分别把长度、粗细相同的银络合金丝a、铜丝b接入电路,闭合开关,比较电流的示数。
现象:通过实验发现,接入铜丝b时,电路中的电流较大。
结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。长度、粗细相同、材料不同的导体,电阻大小一般不同。
活动2、探究导体电阻大小与导体粗细(横截面积)的关系
过程:分别把长度相同、粗细不同的银络合金丝a、c接入电路,闭合开关,比较电流表的示数
现象:通过实验发现,接入较细(横截面积较小)的银络合金丝时,通过的电流较小;接入较粗(横
截面积较大)的银络合金丝时,通过的电流较大。
结论:导体的电阻大小与导体的粗细(横截面积)有关。材料、长度相同、粗细(横截面积)不同的
导体,较粗(横截面积较大)的导体,电阻较小;较细(横截面积较小)的导体,电阻较大。
活动3、探究导体电阻大小与导体长度的关系
过程:分别把粗细相同、长度不同的银络合金丝a、d接入电路,闭合开关,比较电流表的示数
现象:通过实验发现,接入较长的银络合金丝时,通过的电流较小;接入较短的银络合金丝时,通过
的电流较大。
结论:导体的电阻大小与导体的长短有关。材料、粗细(横截面积)相同、长度不同的导体,较长的
导体,电阻较小;较短的导体,电阻较大。
活动4、探究导体电阻大小与温度的关系
过程:把各电路元件按上图连入电路,用酒精灯对螺旋电阻丝加热,观察灯泡的亮度和电流表示数的
变化。
现象:通过实验发现,给金属电阻丝加热时,灯泡亮度变暗,电流表示数变小。
结论:导体的电阻大小与导体的温度有关。同一金属导体,温度越高,电阻越大,温度越低,电阻越
小。
【实验结论】
导体的电阻与导体的材料、长度、粗细(横截面积)、温度有关;同一金属导体,导体越长、横截面
积越小,温度越高,导体的电阻越大;反之,导体越短、横截面积越大、温度越低,导体的电阻越小。
2.半导体
(1)概念:导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体。
(2)特点:
①电阻比导体大得多,比绝缘体小得多;
②半导体的导电性能受温度、压力、光照等因素的影响较大;
(3)应用:光敏电阻、力敏电阻、热敏电阻、二极管、三极管等。
3.超导现象
(1)超导现象:某些物质在温度很低时,电阻变成0的现象。在一定条件下能发生超导现象的材料
叫超导材料。
(2)应用:超导电机、超导电缆、磁悬浮列车等。
基础自测
5.下列关于电流、电阻、电路的说法正确的是()
A.只有正电荷定向移动才能形成电流
B.只要有电压电路就一定有电流
C.当通过导体的电流为零时,导体电阻也为零
D.其他条件相同时,横截面积越小的导体电阻越大
【答案】D
【解析】A.正、负电荷的定向移动都能形成电流,金属导体中就是带负电荷的电子定向移动形成电
流的。故A错误;
B.电流的形成条件,除了一定有提供电压的电源外,还要求电路是通路。故B错误;
C.导体的电阻是导体本身的属性,其大小与电流、电压等因素无关,同一导体的电阻一般来说是固
定不变的。故C错误;
D.一般来说,导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关。在其他条件都相同时,横截面积越
小,电阻越大。故D正确。
故选D„
6.下列有关电阻的说法正确的是()
A.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
B.导体的电阻与导体两端的电压成正比
C.导体中的电流为零时电阻也为零
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】A.导体的电阻越大,表明导体对电流的阻碍作用越大,其导电能力越弱,故A错误;
BC.电阻是导体本身的一种属性,与导体两端的电压和导体的电流无关,电体中电流为零时,电阻也
不为零,故BC错误;
D.电阻是导体本身的一种属性,导体的电阻与导体的材料,长度和横截面积等因素有关,故D正确。
故选Do
7.下列说法中正确的是()
A.摩擦起电的实质是产生电子
B.电压表不能直接测量电源两端的电压
C.中子不带电
D.导线越长,其电阻一定也越大
【答案】C
【解析】A.摩擦起电的实质是电子的转移,得电子带负电,失电子带正电,故A错误;
B.在不超过量程的情况下,电压表可以直接接在电源两极测量电源电压,故B错误;
C.原子是由原子核和电子组成的,原子核是由质子和中子组成的,质子带正电,中子不带电,故C
正确;
D.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度等因素有关,在其他条件相同时,导体越长,
电阻越大,故D错误。
故选Co
8.年仅24岁的成都青年曹原,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。超导材料适合用来制作()
A.发光二极管B.电炉的电炉丝
C.电灯的灯丝D.输电导线
【答案】D
【解析】A.制作发光二极管的材料是半导体,故A不符合题意;
B.电炉丝工作时需要将电能转化为内能,电阻为。无法将电能转化为内能,故B不符合题意;
C.灯丝必须在白炽状态下才能正常发光,电阻为0无法将电能转化为内能,无法发热、发光,故C
不符合题意;
D.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,故D符合题意。
故选D。
9.如图所示,A为一根铅笔芯,闭合开关后,小灯泡发光,说明铅笔芯是(“导体”或“绝
缘体”)。将夹子在铅笔芯上向左移动时,观察到小灯泡变,这是说明铅笔芯的电阻大小与—
有关。如果断开开关,铅笔芯的电阻阻值_________("等于”或“不等于")零。
+
【答案】导体亮长度不等于
【解析】[1]如图所示的电路中,闭合开关后,电路接通,小灯泡发光,说明铅笔芯是导体,容易导
[2][3]夹子向左移动,则铅笔芯接入电路的长度变短,小灯泡变亮,这表明电路中的电流变大,铅笔
芯接入电路的电阻变小,说明铅笔芯的电阻大小与长度有关。
[4]如果断开开关,电路为断路,灯泡不亮;但导体的电阻是导体本身的一种性质,不会因为没有电
流而失去电阻,故铅笔芯的电阻阻值不等于零。
10.智能太阳能百叶窗的叶片表面搭载了含有晶体硅的柔性太阳能电池板,有光照时发的电可供给电
动机自动调节窗帘的开合和伸展。构成百叶窗叶片发电的材料是,我国年仅22岁的优秀青年科学
家曹原研究发现:当两层平行石墨烯堆成约1.1°的“魔角”时,石墨烯的电阻突然变为0,此现象中的
石墨烯是(以上两空均选填“半导体”“导体”“绝缘体”“超导体”)。
【答案】半导体超导体
【解析】[1]导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体,如:硅、错等,所以构成百叶窗叶片发电
的材料是半导体。
[2]超导材料是一种电阻为零的材料,当两层平行石墨烯堆成约1.1°的“魔角”时,石墨烯的电阻突
然变为0,所以此现象中的石墨烯是超导体。
11.小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代
表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
锲锚合金
银格合金,
锲格合金
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过来判断导体的电阻大小,这种研究方法叫
______法;
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的(选填导体的代表字
母)。这种研究方法叫法;
(3)若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与的关;
(4)实验中,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,
你的解决办法是:;
(5)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的鸨丝连
接,闭合开关S后,用酒精灯给鸨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这表明:温度升高,鸨丝的电阻
【答案】灯泡亮度转换BC控制变量材料用电流表测电流越大
【解析】(1)口][2]由图甲可知,可以通过灯泡亮度来判断导体电阻大小,灯泡越亮,表示接入的导
体电阻值越小,这种研究方法叫转换法。
(2)[3][4]根据控制变量法,为探究导体的电阻与导体长度的关系,应使导体材料、横截面积相同,
长度不同,故应选BC导体。
(3)[5]导体AB材料不同,长度和横截面积相同,根据控制变量法,可探究导体电阻与材料有关系。
(4)[6]若通过灯泡亮度无法判断电阻大小,可以在电路中串联电流表,用电流表示数来反映电阻大
小,电流表示数越大,则接入电阻越小。
(5)[7]闭合开关S后,用酒精灯给鸨丝加热,可以观察到电流表示数变小,说明接入电路的电阻增
大,这表明:温度升高,鸨丝的电阻越大。
考点突破
考点1.对电阻的理解
方法:(1)电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种属性,由导体本身的材料、长度、横
截面积、温度等因素决定,与导体两端的电压、通过的电流无关,是电学中的基本物理量之一,注意区分
物理量的符号R和单位符号Q。
(2)由电阻理解导体和绝缘体
导体具有双重性,既能导电,又对电流有阻碍作用。导体容易导电,是因为导体的电阻较小;绝缘体
能起绝缘的作用,是由于绝缘体的电阻很大,不容易导电。也就是说,导体与绝缘体的本质区别就是电阻大
小的不同。
例1.(2022•山东滨州•中考真题)石墨烯是一种新材料,具有优异的光学、电学、力学特性,石墨
烯还具有很好的韧性,且可以弯曲。北京冬奥会运动场馆的最低温度可达30℃左右,利用石墨烯制作的智
能温控加热羽绒服可帮助工作人员抵御寒冷,有效提升保暖效果。可见,这种材料具有密度(选
填“较大”或“较小”)、电阻(选填“较大”或“较小”)的特点。
【答案】较小较小
【解析】[1][2]石墨烯是一种超轻材料,导电性能超强,即石墨烯的密度较小、电阻较小。
例2.(2022•江苏泰州•中考真题)在国际单位制中,下列物理量的单位不是以科学家的名字命名的
是()
A.电阻B.压强C.能量D.质量
【答案】D
【解析】A.电阻的单位是欧姆,是根据物理学家欧姆的名字命名的,故A不符合题意;
B.压强的单位是帕斯卡,是根据物理学家帕斯卡的单位名字的,故B不符合题意;
C.能量的单位是焦耳,是根据物理学家焦耳的名字命名的,故C不符合题意;
D.质量的单位是千克,不是根据科学学家名字命名的,故D符合题意。
故选Do
例3.(2022•湖南株洲•中考真题)电热丝通常用银铭合金或铁铭铝合金等材料制作,从导电性能看,
电热丝属于()
A.绝缘体B.超导体C.半导体D.导体
【答案】D
【解析】容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;超导现象是电阻为零的现象,超导体
适合制作输电导线和电动机线圈等,而需要电热的地方不能用超导材料;导电性能介于导体和绝缘体之间,
属于半导体材料,具有单向导电性;根据焦耳定律定义知道电流通过导体时的发热原因是由于导体存在电
阻。电热器都是利用电流的热效应工作的,所以不能用超导体、绝缘体、半导体、作为电热丝,应该是导
体,故D正确,ABC错误。
故选Do
考点2.影响电阻大小的因素
方法:探究导体电阻大小与哪些因素有关时的“两种方法、两点注意”
(1)两种方法:本实验应用的两种科学研究方法是控制变量法和转换法。
(2)两点注意:
①在设计实验方案和实验步骤时,要注意正确运用控制变量法;
②做出猜想时,要注意猜想全面,考虑到影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和
温度。
例4.(2022•山东青岛•中考真题)小明选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成图示电路,把左端夹子
固定,移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化。实验中,影响导体电阻大小的因素是()
A.长度B.横截面积
C.电流D.电压
【答案】A
【解析】A.把左端夹子固定,移动右端夹子,接入电阻丝的长度发生了变化,电阻发生了变化,导
致通过灯泡中的电流发生了变化,故A符合题意;
B.把左端夹子固定,移动右端夹子,电阻丝的横截面积没有发生变化,故B不符合题意;
C.电阻是导体本身的性质,与电流的大小没有关系,故C不符合题意;
D.电阻是导体本身的性质,与电压的大小没有关系,故D不符合题意。
故选Ao
例5.(2022•辽宁沈阳•中考真题)为了保护孩子的视力,教室里日光灯更换成如图所示的回护
眼灯,每个教室里的9盏LED护眼灯的连接方式是联的。皿灯发光效率高,其发光部分主要由
材料制成。
【答案】并半导体
【解析】[1]如图所示的回护眼灯,每个教室里的这9盏LED护眼灯是互不影响的,所以它们之间
一定是并联的。
[2]LED是发光二极管做成的,发光二极管是半导体材料。
例6.(2022•黑龙江绥化•中考真题)“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实
验中使用四根电阻丝,其材料规格如下表所示。
编号材料长度/m横截面积/mm2灯泡亮度
A镒铜合金0.50.8亮
B银铭合金0.50.8较亮
C银铭合金0.50.4较暗
D银铭合金1.00.4暗
(1)实验中通过观察
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