内容正文:
16.3 电阻(解析版)
本节学习目标
1.理解电阻的概念;
2.知道电阻是导体本身的一种性质;能画出电阻在电路图中的符号;
3.知道电阻大小的单位及其单位换算;
4.会用控制变量法探究影响电阻大小的因素;
5.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
要点一 电阻的概念
1.定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小;用符号R表示。
2.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。
3.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。
要点诠释:
1.导体虽然能够导电,但是对电流有一定的阻碍作用,电阻越大对电流的阻碍作用越大。电阻是导体本身的一种性质。
2.了解一些电阻值:手电筒的小灯泡—-灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯—-灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的1m长的铜导线—-电阻约百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。
【例】下面有关导体电阻的说法中正确的是( )。
A.导体没有电阻,绝缘体有电阻;
B.铜的电阻比铁的电阻小;
C.粗细、长短都相同的铜丝和铁丝比较,铁丝的电阻较大;
D.要改变导体的电阻,可以改变通过的电流
【答案】C。
【解析】导体和绝缘体的区别在于电阻的大小,绝缘体是指电阻无穷大的物体,故A错误;要比较电阻的大小,需要比较导线长度、粗细及导体的材料,故B错误;粗细相同,长度相同的铜丝的电阻要比铁丝小,故C正确;导体的电阻与通过导体的电流无关,故改变电流无法改变导体的电阻,故D错误;故选C。
【点睛】电阻为导体一种属性,其大小取决于导线长度、粗细及导体的材料,与是否有电流无关;横截面积、长度相同的铜丝和铁丝,铁丝的电阻大。
【考点分析】题目考查了电阻的性质,电阻为导体一种属性,其大小取决于导线长度、横截面积、材料以及温度有关。
【变式1】要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大,可采用的方法是( )。
A.增大导线两端的电压 B.减小导线中的电流
C.将导线拉长后接入电路 D.将导线对折后接入电路
【答案】C。
【解析】AB、导体的电阻是导体阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关;故AB错误;
C、将这根导线拉长,长度变长、横截面积变小,电阻变大,可以使连入电路的导线电阻变大,故C正确;
D、将导线对折后接入电路,长度变小、横截面积变大,导体的电阻变小,故D错误。
【考点分析】本题考查了学生对影响电阻大小的因素的了解与掌握,理解导体的电阻是导体的阻碍电流的性质是本题的关键。
【变式2】下列关于电阻的说法中正确的是( )。
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻;
B.导电性能好的导体电阻小;
C.电阻的大小由导体本身的性质决定;
D.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越小
【答案】C。
【解析】导体虽然能够导电但是对电流有阻碍作用,所以导体有电阻,故A选项错误;
根据影响电阻大小的因素可得,导电性能好,长度短,横截面积大,电阻不一定大,故B选项错误;
电阻的大小是由导体本身的性质决定的,故C选项正确;
导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越大,故D选项错误。
【变式3】就导电性能来说,金属的导电性能一般比非金属 (选填“强”或“弱”);有些物质如硅、锗等,其导电性能介于导体和绝缘体之间,称作 ,某些物质在温度极低时,电阻会变成零,这就是 现象。
【答案】强;半导体;超导。
【解析】金属的导电性能一般比较强;介于金属和非金属之间的硅和锗是半导体材料;当物质的电阻变为零时,导电性能极强,属于超导现象。
要点二 影响导体电阻大小的因素
1.常温下导体的电阻:
(1)电阻大小是否跟导线的长度有关:
选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路(如下图所示)中,观察电流表的示数。材料、粗细相同,越长的导体,电阻越大。
(2)电阻的大小是否跟导线的粗细有关:
选用长度相同、粗细不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流的示数。长度、材料相同,粗、细不同的镍铬合金丝越细的电阻越大。
(3)电阻的大小是否跟导线的材料有关:
选用长度、横截面积相同,材料不同的镍铬合金丝和铜丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数。长度、粗细相同,材料不同,镍铬合金丝的电阻大。
(4)实验方法:控制变量法。所以讨论“电阻