内容正文:
第十四章 欧姆定律
14.1 电阻
1. 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;
2. 知道电阻的单位和单位换算;
3. 会用控制变量法探究电阻大小的决定因素。
题型汇总:电阻、影响电阻大小的因素、电阻的串联、电阻的并联。
· 电阻
定义:物理学中用电阻表示导体对电流的阻碍作用。不同导体对电流的阻碍不同。
符号和单位:电阻常用字母R表示,国际单位欧姆,简称欧,符号Ω。
· 探究影响导体电阻大小的因素
一、导体的电阻是导体本身的一种属性,其大小决定于导体的材料、长度、横截面积,与电压电流的大小无关。
(1) 在导体的长度、横截面积相同的前提下,导体的材料不同,导体的电阻不同。
(2) 在导体的材料、长度相同的前提下,导体的横截面积越大,导体的电阻越小。
(3) 在导体的材料、横截面积相同的前提下,导体的长度越长,导体的电阻越大。
二、另外,导体的电阻还与温度有关
(1) 对于大部分导体而言,温度越高,导体的电阻越大,如:常见的金属等。
(2) 少数导体的电阻随着温度的升高而减小,如:石墨类导体。
实验结论: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、横截面积等因素有关。长度越长,横截面积越小,电阻越大。
· 物质的导电性能
(1) 导体:容易导电的物体,如金属、人体、大地及酸、碱、盐的水溶液等。
(2) 绝缘体:不容易导电的物体,如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
(3) 半导体:有一些材料(如硅、锗)的导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称为半导体。半导体的特性是导电性能易受温度、光照、杂质等因素的影响。半导体是制造电子元件的重要材料,二极管、三极管都是由半导体制成的。
(4) 超导现象:某些物质在很低的温度时,电阻会变为零,这称为超导现象。
考点一 电阻
1.下列有关电阻的说法,正确的是( )
A.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用就越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.导体的电阻越大,导电性能越强
D.导体未接入电路中时没有电阻
【解答】解:导体的电阻越大,表示对电流的阻碍作用就越大,故A正确。
B、电阻的大小与电流大小无关,故B错误。
C、导体的电阻越大,导电性能越弱,故C错误。
D、导体的电阻是导体的特性,与是否接入电路无关,所以未接入电路中时电阻不变,故D错误。
故选:A。
2.如图所示,将导体接到电路A、B之间时,开关应该是 的。如果将不同的导体分别接到A、B之间,闭合开关,可通过观察、比较 来判断不同导体电阻的大小。若两个导体的电阻差异不大,则可以用 表替换灯泡,作进一步的判断。
【解答】解:
为了保护电路,在连接电路的过程中,开关应该是断开的;
将不同导体接到电路A、B之间时,电路中接入的电阻不同,会导致电路中电流也不同,所以灯泡的亮度也不同,因此我们可以通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小;
若两个导体的电阻差异不大,则必须用电流表替换灯泡,作更为准确的判断。
故答案为:断开;灯泡的亮度;电流。
3.在一次实验中,某同学分别测量了通过电阻R1和R2的电流,发现通过R1的电流比通过R2的电流大,则他下列判断电阻对电流的阻碍作用的说法正确的是( )
A.R1对电流的阻碍作用大
B.R2对电流的阻碍作用大
C.R1和R2对电流的阻碍作用一样大
D.大小关系无法判断
【解答】解:已知通过R1的电流比通过R2的电流大,但不知道两只电阻两端电压大小,由公式R=知,R1和R2的阻值大小关系不能确定。
故选:D。
考点二 影响电阻大小的因素
4.有一根金属丝,它两端间电阻为R。下列说法正确的是( )
A.把它对折成两股后作为一根导线,其两端间电阻等于R
B.把它对折成两股后作为一根导线,其两端间电阻大于R
C.把它牵拉伸长后作为一根导线,其两端间电阻大于R
D.把它牵拉伸长后作为一根导线,其两端间电阻等于R
【解答】解:导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比;
AB、把它对折成两股后作为一根导线,横截面积变为原来的2倍,长度变为原来的一半,则电阻变为原来的四分之一,即为0.25R,要小于R,故AB错误;
CD、把它牵拉伸长后作为一根导线,横截面积变小,长度变大,则电阻变大,大于R,故C正确,D错误。
故选:C。
5.材料、横截面积均相同的两根电阻丝(温度相同),a的长度小于b的长度,则( )
A.a的电阻小于b的电阻
B.a的电阻等于b的电阻
C.a的电阻大于b的电阻
D.无法判断a与b电阻的大小
【解答】解:
要比较电阻大小需要用到控制变量法,在导体材料、横截面积、温度一定时,导体的电阻大小与长度有关,长度越长,电阻越大;
因为补充 a、b两根电阻丝材料、横截面积、温度均相同,a的长度小于b的