第14讲 电阻(3大知识点+3大考向)--【暑假自学课】2024年新九年级物理暑假提升精品讲义(人教版)
2024-06-17
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第3节 电阻 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.79 MB |
| 发布时间 | 2024-06-17 |
| 更新时间 | 2024-06-17 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2024-06-17 |
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| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第14讲 电阻
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题学解题 (教材原题)
模块四 核心考向精准练(3大考向)
模块五 小试牛刀过关测(15题)
1.了解常见的电阻器的阻值、单位及换算;
2.理解电阻是导体对电流的阻碍作用;
3.理解影响电阻大小的因素;
4.了解半导体材料和超导现象。
■知识点一:电阻——对电流的阻碍作用
1.探究导体对电流的阻碍作用
【实验过程】如图所示,把长短、粗细相同的铜丝(或锰铜合金丝)和镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度和电流表示数。
【实验现象】当把铜丝接入电路时,闭合开关,电流表示数较大,小灯泡较亮;当把镍铬合金丝接入电路时,闭合开关,电流表示数较小,小灯泡较暗。
【实验分析】在相同电压下,通过铜丝的电流较大,表明铜丝对电流的阻碍作用较小;通过镍铬合金丝的电流较小,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
【实验结论】导体在导电的同时,对电流也有一定的阻碍作用,且不同导体对电流阻碍作用不同。
2.电阻
(1)概念:在物理学中,用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小。用字母R表示,电阻是导体的一种属性。
(2)单位及换算关系:在国际单位制中,电阻的单位是“欧姆”,简称“欧”,符号是“Ω”。
常用单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
换算关系:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
(3)电阻在电路中的符号
具有一定电阻值的元件叫做电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。在电路中的符号是“”。
对电阻的理解
(1)导体的电阻是导体本身的一种性质,即导体的电阻由导体自身的情况决定。不管导体是否接入电路、是否有电流通过,也不管导体两端是否有电压或电压的大小,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。
(2)电阻越大,对电流的阻碍作用也越大。对于同一电路,在电路两端电压不变的情况下,导体对电流的阻碍作用越大,电路中电流越小。
■知识点二:影响电阻大小的因素
提出问题
导体的电阻大小与哪些因素有关
猜想与假设
(1)路越窄,车辆越难通行——导体越细,可能阻碍作用越强,电阻越大;
(2)道路越长,人走得越累——导体越长,可能阻碍作用越强,电阻越大;
(3)不同的道路通行效率不同,如高速公路、水泥路、乡间小路——导体的电阻可能与制作导体的材料(铁、铜、银、铝等)有关;
(4)物质的很多物理性质都受到温度的影响,如密度——导体的电阻是否也受温度的影响。
设计实验
(1)探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关,涉及的因素较多,应采用控制变量法涉及实验过程。
①选取材料、粗细相同,而长度不同的镍铬合金丝,分别接入电路中(如图所示),观察电流表示数的变化情况,探究电阻大小与导体长度的关系。
②选取材料、长度相同而粗细不同的镍铬合金丝,分别接入电路中,观察电流表示数的变化情况,探究电阻大小与导体横截面积的关系。
③选取粗细、长度相同的铜丝和镍铬合金丝,接入电路中,观察电流表示数变化情况,探究电阻大小与导体材料的关系。
(2)转化法:电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小,电流表示数小的电阻大,此方法称之为转换法。
(3)将日光灯的灯丝与电流表接入电路中,比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况,探究导体电阻与温度的关系。
进行实验
(1)将图甲中的导线CD和EF分别接入乙图所示的电路,闭合开关,记录电流表的示数。
甲 乙 丙
(2)将图甲中的导线CD与GH分别接入乙图所示的电路,闭合开关,记录电流表的示数。
(3)将图甲中的导线AB与CD分别接入乙图所示的电路,闭合开关,记录电流表的示数。
(4)如图丙所示,把电阻丝接入电路,慢慢地给电阻丝加热,观察电流表示数的变化情况。
分析论证
实验现象
实验结论
ICD<IEF
导体电阻大小跟导体的长度有关,在材料、横截面积相同时,长度越短,电阻越小
ICD<IGH
导体电阻大小跟导体横截面积有关,在材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小
ICD<IAB
导体电阻的大小跟导体的材料有关
给电阻丝加热,电流表示数变小
导体的电阻大小跟导体的温度有关
探究归纳
导体的电阻是导体本身的已知性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。同种材料导体,长度越长、横截面积越小,导体的电阻越大。另外,导体的电阻还受温度的影响。
描述结论时不能缺少的前提条件
描述导体电阻与其影响因素的关系时,不能缺少前提条件,例如,描述导体电阻与导体长度的关系时不能说“导体越长,电阻越大”,应该说“在导体的材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大。”
■知识点三:半导体和超导现象
1.半导体
(1)概念
有一些材料,如硅和锗,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称为半导体。
(2)特点
①半导体的导电性能比导体差,比绝缘体好;
②温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。
(3)应用
利用半导体材料可以制成光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻、二极管、三极管、集成电路等。
2. 超导现象
(1)超导现象
某些物质在温度很低时,电阻就变成了0,这就是超导现象。在温度很低时,电阻为0的材料称为超导材料。超导材料也称为超导体。
(2)超导现象应用于实际的好处
①延长电路元件的使用寿命;
②降低电能损耗;
③实现电子设备微型化。
(3)超导材料的应用
利用超导材料可制造超导电动机、超导电缆、磁悬浮列车等。目前,超导材料还没有广泛应用于生活实际的主要原因是还没有发现常温下的超导体。
导体电阻和温度的关系
(1)一般的物体,如金属,其电阻随温度的升高而增大,随温度的下降减小。
(2)有的合金,如康铜和锰铜,其电阻几乎不随温度的变化而变化,是制作标准电阻的好材料。
(3)半导体的电阻和温度的关系较为复杂,有些半导体的电阻随温度的升高而减小,有些半导体的电阻随温度的升高而增大。
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教材习题01
24000Ω= kΩ= MΩ
解题思路
1Ω=0.001kΩ,所以24000Ω=24kΩ。
1kΩ=0.001MΩ,所以24kΩ=0.024MΩ。
【答案】24 0.024
教材习题02
在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,分别对导体的电阻跟他的长度,横截面积,材料有关的猜想进行了实验检验,某实验小组准备实验时对每个实验猜想都用三个实验数据进行对比,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A~G七个字母代表,请按该组的要求选用。
导线代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
为了检验“导体的电阻和长度有关”的猜想,应选用哪三种导体? ;
为了检验“导体的电阻和横截面积有关”的猜想,应选用哪三种导体? ;
为了检验“导体的电阻和材料有关”的猜想,应选用哪三种导体? 。
解题思路
[1]为了研究导体电阻与导体长度的关系,则需使导体的材料和横截面积相同,长度不同;
[2]为了研究导体电阻与横截面积的关系,则需使导体的材料和长度相同,横截面积不同;
[3]为了研究导体电阻与导体材料的关系,则需使导体的长度和横截面积相同,材料不同。
【答案】 BDE ABC CFG
教材习题03
铁比铜便宜,为什么家庭电路中用铜导线而不用铁导线?
解题思路
材料不同,导体的电阻不同.铜的导电性能比铁的导电性能好,所以,通常家用电路的电线用铜做导电体,而不用铁,因为铁的电阻较大,消耗能量较多。
【答案】铜的导电性能比铁的导电性能好
考向1:电阻的概念和单位
【典例1】(23-24九年级上·湖南永州·期末)电阻的单位是 ,单位的换算关系是: , 。
【变式1-1】(23-24九年级上·新疆昌吉·期末)甲、乙两根粗细相同的镍铬合金线串联在电路中,甲比乙长,则R甲 R乙;通过它们的电流I甲 I乙。(填“>”“<”或“=”)
【变式1-2】(23-24九年级上·广东江门·期中)单位换算:3A= mA;100Ω= kΩ;2mV= V。
考向2:探究影响电阻大小的因素
【典例2】(23-24九年级上·湖南湘潭·期末)在“探究影响电阻大小的因素”实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流大小/A
a
锰铜合金
0.5
0.8
0.40
b
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
c
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
d
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
(1)实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小,此过程用到的研究方法是 ;
(2)分别将 两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:其他条件一定时,导体的电阻大小与横截面积有关;
(3)分别将c、d两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:其他条件一定时,导体的电阻大小与 有关。
【变式2-1】(23-24九年级上·河南焦作·阶段练习)在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)该实验通过 来反映导体电阻的大小;
(2)为了比较导体电阻大小与导体横截面积的关系,应该选用编号为 的两个导体进行实验;如果实验过程中选用编号为AB的两个导体来比较导体电阻大小与长度的关系,那么编号B缺少的数据应该是 ;
(3)下列实验中,用到的物理方法与该实验相同的是 ;
A.比较两种不同物质的吸热能力实验
B.探究串联电路中电压的关系实验
C.探究运动和力的关系实验
(4)实验中,一同学先将一根电阻丝的两端接入电路,再将整根电阻丝对折后接入原电路,他认为可以探究导体的电阻与横截面积的关系,他的做法 (选填“合理”或“不合理”),理由是 。
考向3:半导体和超导现象
【典例3】(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)汽车芯片,又称集成电路,是半导体元件产品的统称。目前在汽车上搭载的芯片越来越多,到车机系统,再到安全系统都能看到芯片的大量应用。芯片使用的材料是( )
A.导体材料 B.绝缘体材料 C.半导体材料 D.超导体材料
【变式3-1】(23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·期末)LED是一种发光二极管,它具有 性,它的主要制作材料是 (选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”);在以下,铝的电阻变成了0,此时的铝属于 (选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”)。
【变式3-2】(2023·吉林长春·模拟预测)美国某物理学家团队宣称,他们研发的一种锦氮氢材料在近1万个大气压下实现了室温超导,数月后我国南京大学超导研究人员推翻了美国室温超导研究。即使真的有室温超导体,也不能用它制作( )
A.家庭电路中的电线 B.滑动变阻器的线圈
C.电磁铁的线圈 D.电动机的线圈
一、单选题
1.(23-24九年级上·重庆合川·期末)以科学家名字命名的物理量单位很多,下列物理量单位与其物理量对应正确的是( )
A.安培——电阻 B.欧姆——电压 C.伏特——电流 D.焦耳——热量
2.(23-24九年级上·湖南张家界·期末)圆圆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,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大,这用到了控制变量法
B.利用此装置只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横截面积、长度的关系
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压表
3.(23-24九年级上·四川广元·期末)某学习小组预研究以下课题:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系。给出三根镍铬合金线a、b、c(其长度关系 La=Lb>Lc,横截面积关系 Sa>Sb=Sc),电源、电流表、滑动变阻器、开关各一个、若干根导线,可以完成的研究课题是( )
A.只有① B.只有② C.①和② D.①、②和③
4.(22-23九年级上·河北承德·期末)利用如图电路,探究电阻的大小与哪些因素有关。A为锰铜线,B、C、D为镍铬合金线,S表示横截面积,A、B、C的长度相同。下列说法中正确的是( )
A.若选择A和B两根金属线分别连入,可探究电阻大小与温度是否有关
B.若选择A和C两根金属线分别连入,可探究电阻大小与材料是否有关
C.若选择B和C两根金属线分别连入,可探究电阻大小与横截面积是否有关
D.若选择C和D两根金属线分别连入,可探究电阻大小与长度是否有关
5.(23-24九年级上·山东烟台·期末)关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.只要电荷的移动就能形成电流
B.电路两端有电压,电路中就一定有电流通过
C.规定正电荷定向移动的方向为电流方向
D.电阻是导体对电流的阻碍作用,当电流为零时,导体的电阻也为零
6.(23-24九年级上·陕西西安·期末)用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B,导体A比B的横截面积大。如图所示,将它们串联在电路中,通过导体A、B的电流分别为IA、IB,导体A、B的电阻分别为RA、RB,则( )
A.IA>IB B.IA=IB C.RA=RB D.RA>RB
7.(22-23九年级上·河北保定·期末)下列说法正确的是( )
A.铜导线的电阻一定小于铁导线的电阻
B.将一根电阻丝拉长为原长的2倍,其阻值将变为原来的2倍
C.将一根电阻丝加热,其阻值一定减小
D.导体的电阻的大小与是否有电流通过无关
8.(23-24九年级上·山东济宁·期末)下列各说法中,符合实际的是( )
A.LED灯中的发光二极管是用半导体材料做成的 B.人的正常体温是42℃
C.家用电视机工作电流约10A D.我国家庭电路电压为380V
二、填空题
9.(23-24九年级上·四川自贡·期末)非金属的导电性能一般比金属 (填“强”或“弱”);硅、锗等这些物质导电性能介于导体和绝缘体之间,称做 ;某些物质在温度极低时,电阻会变成零,这就是 现象。
10.(23-24九年级上·陕西延安·期末)电荷的定向移动形成电流,把 (选填“正”或“负”)电荷的定向移动方向规定为电流方向。打开电冰箱冷藏室门时,冰箱内的LED照明灯泡就会发光,此时“冰箱门”相当于电路中的 (选填“电源”“用电器”或“开关”)。LED照明灯是利用 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的。
11.(23-24九年级上·山东淄博·期末)如图所示,用两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路时小灯泡发光,说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”)。小夹子在铅笔芯上滑动的过程中,由于铅笔芯接入电路的 影响了电阻的大小,导致小灯泡的亮度发生了变化。通电一段时间后铅笔芯发热,这是由于电流的 效应造成的。
12.(23-24九年级上·湖南永州·期末)白炽灯用久了灯丝变细,灯丝电阻 ;一根电阻丝对折后接入电路中,对折后的阻值 ;当定值电阻两端的电压增大时,它的阻值 。(均填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.(23-24九年级上·广西梧州·期末)有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀地拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。在R1、R2和R3三个电阻中,最小的是 ,其中R2 R3(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
三、实验题
14.(23-24九年级上·湖南湘西·期末)探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中,a、b、c三条金属电阻丝长度相同;a为锰铜丝,b、c为镍铬合金丝;·b的横截面积是c的横截面积的2倍;a、b横截面积相同。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)为了探究电阻跟导体横截面积的关系,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)若选用a、b两根电阻丝分别接入电路M、N两点间,是探究导体电阻的大小与 的关系;
(4)该实验中通过 的大小来反映导体电阻的大小,这种方法叫做 法。
15.(23-24九年级上·贵州贵阳·期末)湿手触摸开关有触电的危险,这是因为液体具有一定的导电性,那么影响液体导电性能强弱的因素有哪些呢?小明提出如下猜想:
A.可能与液体的密度有关; B.可能与液体的质量有关。
根据猜想,小明用到的器材有:电源、开关、电流表、滑动变阻器、导线、两根相同的铜棒、水槽、盐、水。他将两铜棒紧靠水槽侧壁并竖直置于水槽底部,把混合均匀的适量盐水倒入水槽内,两铜棒均有一部分露出水面,将这一装置与上述电学元件连接成如图所示电路。
(1)评估实验器材:盛装盐水的容器应该选择 (选填“金属”或“塑料”)水槽,根据铜棒与水槽组成的装置,小明还提出了猜想C:可能与浸在液体中铜棒的 有关。本实验可通过 来判断液体导电能力的强弱;
(2)探究猜想A:闭合开关,调节滑片至适当位置,记录电流表的示数为:再向水中撒适量盐并搅拌(不计液体质量变化),记录电流表的示数为,比较发现,由此可得出结论;液体质量几乎保持不变时,其密度越大, ;
(3)探究猜想B:小明设计的实验方案如下,在上述实验基础上,将适量清水缓慢倒入盛有盐水的水槽并搅拌,并多次记录电流表的示数进行比较。请你结合小明的猜想评估这一实验方案是否可行? (选填“可行”或“不可行”),理由是: 。
$$第14讲 电阻
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 教材习题学解题 (教材原题)
模块四 核心考向精准练(3大考向)
模块五 小试牛刀过关测(15题)
1.了解常见的电阻器的阻值、单位及换算;
2.理解电阻是导体对电流的阻碍作用;
3.理解影响电阻大小的因素;
4.了解半导体材料和超导现象。
■知识点一:电阻——对电流的阻碍作用
1.探究导体对电流的阻碍作用
【实验过程】如图所示,把长短、粗细相同的铜丝(或锰铜合金丝)和镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度和电流表示数。
【实验现象】当把铜丝接入电路时,闭合开关,电流表示数较大,小灯泡较亮;当把镍铬合金丝接入电路时,闭合开关,电流表示数较小,小灯泡较暗。
【实验分析】在相同电压下,通过铜丝的电流较大,表明铜丝对电流的阻碍作用较小;通过镍铬合金丝的电流较小,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
【实验结论】导体在导电的同时,对电流也有一定的阻碍作用,且不同导体对电流阻碍作用不同。
2.电阻
(1)概念:在物理学中,用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小。用字母R表示,电阻是导体的一种属性。
(2)单位及换算关系:在国际单位制中,电阻的单位是“欧姆”,简称“欧”,符号是“Ω”。
常用单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
换算关系:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
(3)电阻在电路中的符号
具有一定电阻值的元件叫做电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。在电路中的符号是“”。
对电阻的理解
(1)导体的电阻是导体本身的一种性质,即导体的电阻由导体自身的情况决定。不管导体是否接入电路、是否有电流通过,也不管导体两端是否有电压或电压的大小,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。
(2)电阻越大,对电流的阻碍作用也越大。对于同一电路,在电路两端电压不变的情况下,导体对电流的阻碍作用越大,电路中电流越小。
■知识点二:影响电阻大小的因素
提出问题
导体的电阻大小与哪些因素有关
猜想与假设
(1)路越窄,车辆越难通行——导体越细,可能阻碍作用越强,电阻越大;
(2)道路越长,人走得越累——导体越长,可能阻碍作用越强,电阻越大;
(3)不同的道路通行效率不同,如高速公路、水泥路、乡间小路——导体的电阻可能与制作导体的材料(铁、铜、银、铝等)有关;
(4)物质的很多物理性质都受到温度的影响,如密度——导体的电阻是否也受温度的影响。
设计实验
(1)探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关,涉及的因素较多,应采用控制变量法涉及实验过程。
①选取材料、粗细相同,而长度不同的镍铬合金丝,分别接入电路中(如图所示),观察电流表示数的变化情况,探究电阻大小与导体长度的关系。
②选取材料、长度相同而粗细不同的镍铬合金丝,分别接入电路中,观察电流表示数的变化情况,探究电阻大小与导体横截面积的关系。
③选取粗细、长度相同的铜丝和镍铬合金丝,接入电路中,观察电流表示数变化情况,探究电阻大小与导体材料的关系。
(2)转化法:电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小,电流表示数小的电阻大,此方法称之为转换法。
(3)将日光灯的灯丝与电流表接入电路中,比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况,探究导体电阻与温度的关系。
进行实验
(1)将图甲中的导线CD和EF分别接入乙图所示的电路,闭合开关,记录电流表的示数。
甲 乙 丙
(2)将图甲中的导线CD与GH分别接入乙图所示的电路,闭合开关,记录电流表的示数。
(3)将图甲中的导线AB与CD分别接入乙图所示的电路,闭合开关,记录电流表的示数。
(4)如图丙所示,把电阻丝接入电路,慢慢地给电阻丝加热,观察电流表示数的变化情况。
分析论证
实验现象
实验结论
ICD<IEF
导体电阻大小跟导体的长度有关,在材料、横截面积相同时,长度越短,电阻越小
ICD<IGH
导体电阻大小跟导体横截面积有关,在材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小
ICD<IAB
导体电阻的大小跟导体的材料有关
给电阻丝加热,电流表示数变小
导体的电阻大小跟导体的温度有关
探究归纳
导体的电阻是导体本身的已知性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。同种材料导体,长度越长、横截面积越小,导体的电阻越大。另外,导体的电阻还受温度的影响。
描述结论时不能缺少的前提条件
描述导体电阻与其影响因素的关系时,不能缺少前提条件,例如,描述导体电阻与导体长度的关系时不能说“导体越长,电阻越大”,应该说“在导体的材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大。”
■知识点三:半导体和超导现象
1.半导体
(1)概念
有一些材料,如硅和锗,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称为半导体。
(2)特点
①半导体的导电性能比导体差,比绝缘体好;
②温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。
(3)应用
利用半导体材料可以制成光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻、二极管、三极管、集成电路等。
2. 超导现象
(1)超导现象
某些物质在温度很低时,电阻就变成了0,这就是超导现象。在温度很低时,电阻为0的材料称为超导材料。超导材料也称为超导体。
(2)超导现象应用于实际的好处
①延长电路元件的使用寿命;
②降低电能损耗;
③实现电子设备微型化。
(3)超导材料的应用
利用超导材料可制造超导电动机、超导电缆、磁悬浮列车等。目前,超导材料还没有广泛应用于生活实际的主要原因是还没有发现常温下的超导体。
导体电阻和温度的关系
(1)一般的物体,如金属,其电阻随温度的升高而增大,随温度的下降减小。
(2)有的合金,如康铜和锰铜,其电阻几乎不随温度的变化而变化,是制作标准电阻的好材料。
(3)半导体的电阻和温度的关系较为复杂,有些半导体的电阻随温度的升高而减小,有些半导体的电阻随温度的升高而增大。
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教材习题01
24000Ω= kΩ= MΩ
解题思路
1Ω=0.001kΩ,所以24000Ω=24kΩ。
1kΩ=0.001MΩ,所以24kΩ=0.024MΩ。
【答案】24 0.024
教材习题02
在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,分别对导体的电阻跟他的长度,横截面积,材料有关的猜想进行了实验检验,某实验小组准备实验时对每个实验猜想都用三个实验数据进行对比,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A~G七个字母代表,请按该组的要求选用。
导线代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
为了检验“导体的电阻和长度有关”的猜想,应选用哪三种导体? ;
为了检验“导体的电阻和横截面积有关”的猜想,应选用哪三种导体? ;
为了检验“导体的电阻和材料有关”的猜想,应选用哪三种导体? 。
解题思路
[1]为了研究导体电阻与导体长度的关系,则需使导体的材料和横截面积相同,长度不同;
[2]为了研究导体电阻与横截面积的关系,则需使导体的材料和长度相同,横截面积不同;
[3]为了研究导体电阻与导体材料的关系,则需使导体的长度和横截面积相同,材料不同。
【答案】 BDE ABC CFG
教材习题03
铁比铜便宜,为什么家庭电路中用铜导线而不用铁导线?
解题思路
材料不同,导体的电阻不同.铜的导电性能比铁的导电性能好,所以,通常家用电路的电线用铜做导电体,而不用铁,因为铁的电阻较大,消耗能量较多。
【答案】铜的导电性能比铁的导电性能好
考向1:电阻的概念和单位
【典例1】(23-24九年级上·湖南永州·期末)电阻的单位是 ,单位的换算关系是: , 。
【答案】 欧姆 1000或103 1000000或106
【详解】[1][2][3]电阻的单位是欧姆(Ω),是用德国物理学家欧姆的名字命名的单位,除了欧姆,电阻还有其他的单位,千欧和兆欧,,。
【变式1-1】(23-24九年级上·新疆昌吉·期末)甲、乙两根粗细相同的镍铬合金线串联在电路中,甲比乙长,则R甲 R乙;通过它们的电流I甲 I乙。(填“〉”“〈”或“=”)
【答案】 > =
【详解】[1]甲、乙两根粗细相同的镍铬合金线,长度越长,电阻越大,故甲比乙长,则R甲>R乙。
[2]由于两根电阻串联,串联电路中电流处处相等,故通过它们的电流I甲=I乙。
【变式1-2】(23-24九年级上·广东江门·期中)单位换算:3A= mA;100Ω= kΩ;2mV= V。
【答案】 3000 0.1 0.002
【详解】[1]电流的单位换算关系1A=1000mA=106μA
所以3A=3×1000mA=3000mA
[2]电阻的单位换算关系1MΩ=103kΩ=106Ω
所以
[3]电压的单位换算关系1V=103mV=106μV
所以
考向2:探究影响电阻大小的因素
【典例2】(23-24九年级上·湖南湘潭·期末)在“探究影响电阻大小的因素”实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流大小/A
a
锰铜合金
0.5
0.8
0.40
b
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
c
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
d
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
(1)实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小,此过程用到的研究方法是 ;
(2)分别将 两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:其他条件一定时,导体的电阻大小与横截面积有关;
(3)分别将c、d两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:其他条件一定时,导体的电阻大小与 有关。
【答案】 转换法 b、c 长度
【详解】(1)[1]在该实验中,电阻的大小是通过电流的大小来体现的,电流越小说明电阻越大,这种方法是转换法。
(2)[2]由表中数据可知,将b、c两根合金丝接入电路,b、c合金线的材料、长度相同,而横截面积不同,并且c合金丝的横截面积小于b的横截面积,发现接入c合金丝时,电流表的示数比接入b合金丝时更小,说明c合金丝的电阻比b合金丝的电阻大,由此初步得出结论:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
(3)[3]由表中数据可知,将c、d两根合金丝接入电路,c、d合金线的材料、横截面积相同,而长度不同,并且d合金丝的长度大于c的长度,发现接入d合金丝时,电流表的示数比接入c合金丝时更小,说明d合金丝的电阻比c合金丝的电阻大,由此初步得出结论:导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大,即其他条件一定时,导体的电阻大小与长度有关。
【变式2-1】(23-24九年级上·河南焦作·阶段练习)在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)该实验通过 来反映导体电阻的大小;
(2)为了比较导体电阻大小与导体横截面积的关系,应该选用编号为 的两个导体进行实验;如果实验过程中选用编号为AB的两个导体来比较导体电阻大小与长度的关系,那么编号B缺少的数据应该是 ;
(3)下列实验中,用到的物理方法与该实验相同的是 ;
A.比较两种不同物质的吸热能力实验
B.探究串联电路中电压的关系实验
C.探究运动和力的关系实验
(4)实验中,一同学先将一根电阻丝的两端接入电路,再将整根电阻丝对折后接入原电路,他认为可以探究导体的电阻与横截面积的关系,他的做法 (选填“合理”或“不合理”),理由是 。
【答案】 电流表示数 AC 0.5 A 不合理 没有控制导体的长度一定
【详解】(1)[1]由图可知,电路中用电器有灯泡及待接入的电阻丝,电流表测电路的电流,所以实验通过电流表示数来反映导体电阻的大小。
(2)[2][3]导体电阻大小与导体材料、长度、横截面积和温度有关,本实验的温度相同,为了探究电阻大小与横截面积的关系,应保证其他量一定,所以应选用AC两种电阻丝。实验过程中选用编号为AB的两个导体来比较导体电阻大小与长度的关系,应保证材料、横截面积相同,所以编号B的横截面积应为0.5mm2。
(3)[4]本实验用的方法是控制变量法。
A.比较不同物质吸热能力的实验采用的是控制变量法,故A符合题意;
B.探究串联电路中电压关系的实验是使用电压表直接测量,故B不符合题意;
C.探究运动和力的关系实验采用的是转换法和理想实验法,故C不符合题意。
故选A。
(4)[5][6]一同学先将一根电阻丝的两端接入电路,再将整根电阻丝对折后接入原电路,则接入电路中的电阻丝的长度变短,横截面积变大,所以是不能探究导体的电阻与横截面积的关系。
考向3:半导体和超导现象
【典例3】(23-24九年级上·贵州黔东南·期末)汽车芯片,又称集成电路,是半导体元件产品的统称。目前在汽车上搭载的芯片越来越多,到车机系统,再到安全系统都能看到芯片的大量应用。芯片使用的材料是( )
A.导体材料 B.绝缘体材料 C.半导体材料 D.超导体材料
【答案】C
【详解】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。超导体材料的电阻为零。半导体材料是制造芯片的主要材料。汽车芯片,又称集成电路,是半导体元件产品的统称。芯片使用的材料是半导体材料,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式3-1】(23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·期末)LED是一种发光二极管,它具有 性,它的主要制作材料是 (选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”);在以下,铝的电阻变成了0,此时的铝属于 (选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”)。
【答案】 单向导电性 半导体 超导体
【详解】[1][2]半导体是电子产品的主要制作材料,LED是一种会发光的二极管,是由半导体制成的,它具有单向导电性。
[3]当电阻变为0时,这种物质称为超导体;铝在-271.76℃以下时,电阻变成了0,此时的铝属于超导体。
【变式3-2】(2023·吉林长春·模拟预测)美国某物理学家团队宣称,他们研发的一种锦氮氢材料在近1万个大气压下实现了室温超导,数月后我国南京大学超导研究人员推翻了美国室温超导研究。即使真的有室温超导体,也不能用它制作( )
A.家庭电路中的电线 B.滑动变阻器的线圈
C.电磁铁的线圈 D.电动机的线圈
【答案】B
【详解】A.家庭电路中的电线用室温超导体材料,可以减少损耗,故A不符合题意;
CD.电动机的线圈和电磁铁的线圈也可以用室温超导体材料减小损耗,故CD不符合题意;
B.滑动变阻器的线圈用室温超导体材料,电阻将不能改变,故B符合题意。
故选B。
一、单选题
1.(23-24九年级上·重庆合川·期末)以科学家名字命名的物理量单位很多,下列物理量单位与其物理量对应正确的是( )
A.安培——电阻 B.欧姆——电压 C.伏特——电流 D.焦耳——热量
【答案】D
【详解】A.电流的国际单位为安培,符号为A,故A错误;
B.电阻的国际单位为欧姆,符号为Ω,故B错误;
C.电压的国际单位为伏特,符号为V,故C错误;
D.热量的国际单位是焦耳,简称焦,符号为J,故D正确。
故选D。
2.(23-24九年级上·湖南张家界·期末)圆圆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,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大,这用到了控制变量法
B.利用此装置只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横截面积、长度的关系
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压表
【答案】C
【详解】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,使用了转换法,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。
3.(23-24九年级上·四川广元·期末)某学习小组预研究以下课题:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系。给出三根镍铬合金线a、b、c(其长度关系 La=Lb>Lc,横截面积关系 Sa>Sb=Sc),电源、电流表、滑动变阻器、开关各一个、若干根导线,可以完成的研究课题是( )
A.只有① B.只有② C.①和② D.①、②和③
【答案】C
【详解】①研究导体的电阻跟导体横截面积的关系时,根据控制变量法可知,需要使用长度相同、材料相同、横截面积不同的实验器材,而两根长度相同、横截面积不同的镍铬合金线a、b正好符合实验要求;②研究导体的电阻跟导体长度的关系时,根据控制变量法可知,要使材料相同、横截面积相同、长度不同的实验器材,而两根长度不同、横截面积相同的镍铬合金线b、c正好符合实验要求;③探究导体的电阻跟它的材料的关系,应控制导体的长度、横截面积都相等而材料不同,由题意可知,三根合金线的材料相同,因此不能探究导体的电阻跟它的材料的关系,故实验③不能完成;由以上分析可知,可以验证①②,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.(22-23九年级上·河北承德·期末)利用如图电路,探究电阻的大小与哪些因素有关。A为锰铜线,B、C、D为镍铬合金线,S表示横截面积,A、B、C的长度相同。下列说法中正确的是( )
A.若选择A和B两根金属线分别连入,可探究电阻大小与温度是否有关
B.若选择A和C两根金属线分别连入,可探究电阻大小与材料是否有关
C.若选择B和C两根金属线分别连入,可探究电阻大小与横截面积是否有关
D.若选择C和D两根金属线分别连入,可探究电阻大小与长度是否有关
【答案】C
【详解】A.若探究电阻大小与温度是否有关,应选择A、B、C、D四根金属线中的任何一根连入电路,改变导线的温度,故A错误;
B.若要探究导体电阻的大小跟材料的关系,要控制导体的长度、横截面积相同,导体材料不同,可选金属丝A和B进行实验,故B错误;
C.若要探究导体电阻的大小与导体横截面积的关系,要控制导体的材料、长度相等,横截面积不同,可选金属丝B和C进行实验,故C正确;
D.若要探究导体电阻的大小与导体长度的关系,要控制导体的材料、横截面积相同,导体长度不同,可选金属丝B和D进行实验,故D错误。
故选C。
5.(23-24九年级上·山东烟台·期末)关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.只要电荷的移动就能形成电流
B.电路两端有电压,电路中就一定有电流通过
C.规定正电荷定向移动的方向为电流方向
D.电阻是导体对电流的阻碍作用,当电流为零时,导体的电阻也为零
【答案】C
【详解】A.电荷的定向移动才能形成电流,故A错误;
B.电路两端有电压,而且电路要闭合,电路中才有电流通过,故B错误;
C.正电荷或负电荷的定向移动都可以形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,故C正确;
D.电阻是导体对电流的阻碍作用,它的大小与导体的长度、材料、粗细有关,与通过导体的电流无关,当电流为零时,导体的电阻不为零,故D错误。
故选C。
6.(23-24九年级上·陕西西安·期末)用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B,导体A比B的横截面积大。如图所示,将它们串联在电路中,通过导体A、B的电流分别为IA、IB,导体A、B的电阻分别为RA、RB,则( )
A.IA>IB B.IA=IB C.RA=RB D.RA>RB
【答案】B
【详解】AB.两段导体串联在电路中,因为串联电路中电流处处相等,即IA=IB,故B正确,A错误;
CD.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关;同种材料制成两段长度相等,横截面积不同的圆柱形导体,圆柱体的横截面积越大,电阻越小,因此A的电阻小于B的电阻,即RA<RB,故CD错误。
故选B。
7.(22-23九年级上·河北保定·期末)下列说法正确的是( )
A.铜导线的电阻一定小于铁导线的电阻
B.将一根电阻丝拉长为原长的2倍,其阻值将变为原来的2倍
C.将一根电阻丝加热,其阻值一定减小
D.导体的电阻的大小与是否有电流通过无关
【答案】D
【详解】A.电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关,铜导线与铁导线的长度与横截面积都没有确定,铜导线的电阻不一定小于铁导线的电阻,故A错误;
B.将一根电阻丝拉长为原长的2倍,电阻丝的长度为原来的2倍,横截面积是原来的倍,其阻值将变为原来的4倍,故B错误;
C.将一根电阻丝加热,温度升高,其阻值不一定减小,如钨丝的温度越高电阻越大,故C错误;
D.导体的电阻的大小与是否有电流通过无关,导体的电阻大小是导体本身的一种特性,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,故D正确。
故选D。
8.(23-24九年级上·山东济宁·期末)下列各说法中,符合实际的是( )
A.LED灯中的发光二极管是用半导体材料做成的 B.人的正常体温是42℃
C.家用电视机工作电流约10A D.我国家庭电路电压为380V
【答案】A
【详解】A.半导体具有一些特殊的电学性质,LED灯中的发光二极管是用半导体材料做成的,具有单向导电性,故A符合题意;
B.人的正常体温是37℃,故B不符合题意;
C.家用电视机工作电流约1A,故C不符合题意;
D.我国家庭电路电压为220V,故D不符合题意。
故选A。
二、填空题
9.(23-24九年级上·四川自贡·期末)非金属的导电性能一般比金属 (填“强”或“弱”);硅、锗等这些物质导电性能介于导体和绝缘体之间,称做 ;某些物质在温度极低时,电阻会变成零,这就是 现象。
【答案】 弱 半导体 超导
【详解】[1][2][3]根据导体的知识可知,金属的导电性能一般比较强,非金属的导电性能一般比较弱;导电性能介于金属和非金属之间的硅和锗是半导体材料;当物质降温到一定程度时电阻突然变为零的现象叫做超导现象。
10.(23-24九年级上·陕西延安·期末)电荷的定向移动形成电流,把 (选填“正”或“负”)电荷的定向移动方向规定为电流方向。打开电冰箱冷藏室门时,冰箱内的LED照明灯泡就会发光,此时“冰箱门”相当于电路中的 (选填“电源”“用电器”或“开关”)。LED照明灯是利用 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)材料制成的。
【答案】 正 开关 半导体
【详解】[1]电荷的定向移动形成电流,物理学中把正电荷的定向移动方向规定为电流方向。
[2]打开电冰箱冷藏室门时,冰箱内的照明灯泡就发光,关闭冰箱门时,冰箱内的照明灯泡就熄灭,则此时“冰箱门”相当于电路中的开关。
[3]LED是一种发光二极管,是由半导体制成的。
11.(23-24九年级上·山东淄博·期末)如图所示,用两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路时小灯泡发光,说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”)。小夹子在铅笔芯上滑动的过程中,由于铅笔芯接入电路的 影响了电阻的大小,导致小灯泡的亮度发生了变化。通电一段时间后铅笔芯发热,这是由于电流的 效应造成的。
【答案】 导体 长度 热
【详解】[1]用两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路时小灯泡发光,这表明电路中有电流,说明铅笔芯是导体。
[2]小夹子在铅笔芯上滑动的过程中,铅笔芯接入电路的长度发生了变化,铅笔芯接入电路的电阻发生了变化,根据欧姆定律可知,电路中的电流发生了变化,导致小灯泡的亮度发生了变化。
[3]通电一段时间后铅笔芯发热,电能转化为内能,这是电流的热效应现象。
12.(23-24九年级上·湖南永州·期末)白炽灯用久了灯丝变细,灯丝电阻 ;一根电阻丝对折后接入电路中,对折后的阻值 ;当定值电阻两端的电压增大时,它的阻值 。(均填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 变大 变小 不变
【详解】[1]电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关,当其他因素不变时,其阻值的大小与横截面积成反比,所以,灯丝变细时,灯丝的电阻会变大。
[2]一根电阻丝对折后接入电路中,长度变小、横截面积变大,则对折后的阻值变小。
[3]电阻是导体的一种性质,与电流和电压无关,当定值电阻两端的电压增大时,它的阻值不变。
13.(23-24九年级上·广西梧州·期末)有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀地拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。在R1、R2和R3三个电阻中,最小的是 ,其中R2 R3(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 R3 大于
【详解】[1][2]有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为原来的一半,即R1比原来小,将B导线均匀地拉伸到原来长度的两倍,长度增加,横截面积减小,电阻变大,R2比原来的电阻大;将C导线从中间对折,长度变为原来的一半,电阻变小,但与减去一半比,长度相同,横截面积更大,电阻更小,说明电阻R3小于R1,则三个电阻的关系
三、实验题
14.(23-24九年级上·湖南湘西·期末)探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中,a、b、c三条金属电阻丝长度相同;a为锰铜丝,b、c为镍铬合金丝;·b的横截面积是c的横截面积的2倍;a、b横截面积相同。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)为了探究电阻跟导体横截面积的关系,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)若选用a、b两根电阻丝分别接入电路M、N两点间,是探究导体电阻的大小与 的关系;
(4)该实验中通过 的大小来反映导体电阻的大小,这种方法叫做 法。
【答案】 断开 b、c 导体的材料 电流表读数 转换
【详解】(1)[1]为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)[2]根据控制变量法,为了探究电阻和横截面积的关系,应控制材料、长度相同,所以应选用b、c两根电阻丝。
(3)[3] a、b两根电阻丝长度、横截面积相同,材料不同,所以若将这两根电阻丝接入电路,探究的是导体的电阻与材料的关系。
(4)[4][5]电流表可用来测量电路电流大小,能精确地反映电路中电流的变化情况,所以该实验中通过电流表读数的大小来反映导体电阻的大小,这是转换法。
15.(23-24九年级上·贵州贵阳·期末)湿手触摸开关有触电的危险,这是因为液体具有一定的导电性,那么影响液体导电性能强弱的因素有哪些呢?小明提出如下猜想:
A.可能与液体的密度有关; B.可能与液体的质量有关。
根据猜想,小明用到的器材有:电源、开关、电流表、滑动变阻器、导线、两根相同的铜棒、水槽、盐、水。他将两铜棒紧靠水槽侧壁并竖直置于水槽底部,把混合均匀的适量盐水倒入水槽内,两铜棒均有一部分露出水面,将这一装置与上述电学元件连接成如图所示电路。
(1)评估实验器材:盛装盐水的容器应该选择 (选填“金属”或“塑料”)水槽,根据铜棒与水槽组成的装置,小明还提出了猜想C:可能与浸在液体中铜棒的 有关。本实验可通过 来判断液体导电能力的强弱;
(2)探究猜想A:闭合开关,调节滑片至适当位置,记录电流表的示数为:再向水中撒适量盐并搅拌(不计液体质量变化),记录电流表的示数为,比较发现,由此可得出结论;液体质量几乎保持不变时,其密度越大, ;
(3)探究猜想B:小明设计的实验方案如下,在上述实验基础上,将适量清水缓慢倒入盛有盐水的水槽并搅拌,并多次记录电流表的示数进行比较。请你结合小明的猜想评估这一实验方案是否可行? (选填“可行”或“不可行”),理由是: 。
【答案】 塑料 长度 电流表示数 液体的导电性能越强 不可行 没有控制液体的密度不变
【详解】(1)[1][2]探究液体导电性能,避免容器导电对实验的影响,选择绝缘体的塑料容器,根据电阻与横截面积有关,铜棒与水槽组成的装置,小明还提出了猜想C:可能与浸在液体中铜棒的长度有关。
[3]根据转换法知,本实验可通过电流表的示数来判断液体导电能力的强弱。
(2)[4]探究猜想A:闭合开关,调节滑片至适当位置,记录电流表的示数为:再向水中撒适量盐并搅拌(不计液体质量变化),此时浓度变大,液体的密度变大,记录电流表的示数为,比较发现,说明电阻变小了,导电性能变强了,由此可得出结论; 液体质量几乎保持不变时,其密度越大,导电性能越强。
(3)[5][6]探究猜想B:小明设计的实验方案如下,在上述实验基础上,将适量清水缓慢倒入盛有盐水的水槽并搅拌,由于是清水,使得液体的密度减小,同时铜棒浸入的深度增大,根据控制变量法知,这一实验方案不可行,理由是:没有控制液体的密度不变。
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