内容正文:
14.1 电阻
姓名:_________________ 日期:_____月______日 等第___________
【知识讲解】
一、电阻
1、电阻的概念
(1)定义::在物理学中,用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用就越大,理解电阻要从“性质”和“阻碍作用”两个角度分析。
(2)单位::欧姆(ohm),简称欧,符号Ω。电阻的单位还有:兆欧(MΩ)、千欧(kΩ);
1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω 1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω
(3)电阻器::在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻。
(4)半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间(锗、硅),易受温度、光照、杂质等因素影响。
5超导现象:某些物质在很低的温度时,电阻就变为零的现象。(1)降低能耗,(2)电子元件不考虑散热问题
二、影响电阻的因素
我们知道,电阻是导体本身对电流的阻碍作用,那么,导体本身的哪些因素会影响电阻的大小呢?请看下面的实验。
1、探究影响电阻大小的因素
(1)电阻与材料:实验中看到,长度和横截面积均相同的锰铜合金丝与镍铬合金丝,通过镍铬合金丝的电流小。这表明导体的电阻跟导体材料有关。
(2)电阻与长度:实验中看到,横截面积相同的镍铬合金丝,长的镍铬合金丝中电流小。这表明导体的电阻跟导体长度有关。材料、横截面积均相同的导体,长度越长,电阻越大。
(3)电阻与横截面积:实验中看到,长度相同的镍铬合金丝,细的镍铬合金丝中电流小。这表明导体的电阻跟导体横截面积有关。材料、长度均相同的导体,横截面积越小,电阻越大。
(4)电阻与温度:导体的电阻除了与导体的材料、长度和横截面积有关,还与什么因素有关呢?大多数导体(如金属),温度升高时,电阻变大;少数导体(如石墨、绝缘体),温度升高时,电阻变小。
(5)总结:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体材料、长度、横截面积和温度等因素有关。材料、横截面积相同,导体越长,电阻越大。材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。电阻还与材料和温度有关。,一般情况下导体电阻随温度升高而增大。
2、典型例题:用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”
实验时,下列说法正确的是( )
A.该电路中不可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱
B.实验只需控制导体的材料相同
C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关
D.根据图中的实验可以得出:导体电阻的大小与导体的材
料有关
三、考题再现
1: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
2:下列说法中正确的是( )
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
3:在探究“电阻的大小与什么因素有关”的实验时,如图是某实验小组进行探究的实验装置,演示板上固定了四条合金电阻线,a、b、c的长度均是1m,d的长度是0.5m;a、b、d的横截面积相同,c的横截面积比a、b的小,a、c是镍铬合金线,b、d是锰铜合金线。当依次把M、N跟a、c的两端连接时,探究的是导体电阻大小与导体 的关系。实验中采用的方法叫 。
4:小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是他用身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该 (选填“变亮”、“变暗”、或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
5:在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用图所示的电路分别对导体电阻跟它的长度、橫截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
导体代号
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
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是 (填导体代号);
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻大小,但不足之处是 。
四、巩固练习
1.导体对 的阻碍作用,叫做电阻,在国际单位中,电阻的单位是 ,符号是 。
2.甲、乙两条长度相同的镍铬合金电阻线,R甲< R乙,则甲的横截面积 乙的横截面积(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
3.导体电阻的大小是导体本身的一种性质,决定于导体的 、 和 ,通过实验发现导体电阻的大小还受 影响,同一只电灯,发光时比不光时的电阻 (选填“大”或“小”)。
4.下列说法正确的是( )
A.短导线的电阻比长导线的电阻小 B.粗导线的电阻比细导线的电阻小
C.铜导线的电阻比铁导线的电阻小 D.同种材料长度相等,粗导线的电阻比细导线的电阻小
5.下列说法中正确的是( )
A.铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大 B.同种材料的导线,若粗细相同,则长的导线电阻大
C.长度相同的两根导线,细的导线电阻一定大 D.粗细相同的两根导线,长的导线电阻一定大
6.有关导体电阻的说法,正确的是 ( )
A.粗细相同的两根导线,长度大的,电阻一定大
B.长度相同的两根导线,横截面积小的,电阻一定大
C.同种材料制成的长短相同的两根导线,横截面积小的,电阻一定大
D.铝导线的电阻一定比铜导线的电阻大
7.两端长短粗细和材料都不同的导体分别接在电压相同中的电路中,则下列判断正确的是( )
A.长导体中的电流一定大些 B.短导体中的电流一定大些
C.无论哪段导体被拉长后,通过的电流都一定变小
D.无论哪段导体被冷却后,通过的电流都一定变小.
8、在做“决定电阻大小的因素”实验时,每次需挑选下表中两根合适的导线,测出通过它们的电流强度,然后进行比较,最后得出结论。
导线号码
A
B
C
D
E
F
G
长度(m)
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积(mm2)
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
(1)为了研究电阻与导体材料有关,应选用的两根导线是(填号码)_________;
(2)为了研究电阻与导体的长度有关,应选用的两根导线是________________;
(3)为了研究电阻与_________________的关系,应选用的两根导线是_____________。
(4)本实验所采用的方法是_______________________。
9、某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后,对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想:
①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关。
③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
为了验证猜想,他们设计了如图所示的装置,将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究:
(1)食盐水溶液的导电性能可以由____________________________来判断;
(2)将金属片a、b分别插入甲、乙所示位置可探究猜想__________(选填序号)
(3)将金属片a、b分别插入乙、丁所示位置,若I乙≠I丁,由此可得到的结论是:________________________________________________________________
(4)这个实验用到了初中物理最常用的探究方法是__________(写一种即可)
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14.1 电阻
姓名:_________________ 日期:_____月______日 等第___________
【知识讲解】
一、电阻
1、电阻的概念
(1)定义::在物理学中,用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用就越大,理解电阻要从“性质”和“阻碍作用”两个角度分析。
(2)单位::欧姆(ohm),简称欧,符号Ω。电阻的单位还有:兆欧(MΩ)、千欧(kΩ);
1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω 1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω
(3)电阻器::在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻。
(4)半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间(锗、硅),易受温度、光照、杂质等因素影响。
5超导现象:某些物质在很低的温度时,电阻就变为零的现象。(1)降低能耗,(2)电子元件不考虑散热问题
二、影响电阻的因素
我们知道,电阻是导体本身对电流的阻碍作用,那么,导体本身的哪些因素会影响电阻的大小呢?请看下面的实验。
1、探究影响电阻大小的因素
(1)电阻与材料:实验中看到,长度和横截面积均相同的锰铜合金丝与镍铬合金丝,通过镍铬合金丝的电流小。这表明导体的电阻跟导体材料有关。
(2)电阻与长度:实验中看到,横截面积相同的镍铬合金丝,长的镍铬合金丝中电流小。这表明导体的电阻跟导体长度有关。材料、横截面积均相同的导体,长度越长,电阻越大。
(3)电阻与横截面积:实验中看到,长度相同的镍铬合金丝,细的镍铬合金丝中电流小。这表明导体的电阻跟导体横截面积有关。材料、长度均相同的导体,横截面积越小,电阻越大。
(4)电阻与温度:导体的电阻除了与导体的材料、长度和横截面积有关,还与什么因素有关呢?大多数导体(如金属),温度升高时,电阻变大;少数导体(如石墨、绝缘体),温度升高时,电阻变小。
(5)总结:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体材料、长度、横截面积和温度等因素有关。材料、横截面积相同,导体越长,电阻越大。材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。电阻还与材料和温度有关。,一般情况下导体电阻随温度升高而增大。
2、典型例题:用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是( )
A.该电路中不可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱
B.实验只需控制导体的材料相同
C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关
D.根据图中的实验可以得出:导体电阻的大小与导体的材料有关
【分析】(1)电流表和小灯泡串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小或小灯泡的亮度判断导体电阻大小;(2)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。
【解答】解:A、在探究“影响电阻大小的因素”实验中,电阻的大小可以通过电流的大小和小灯泡的亮度来体现的,故A错误;BCD、由图可知,两根电阻丝的材料、横截面积相同,材料不同,所以此实验可以探究导体电阻的大小与导体的长度是否有关,故BD错误,C正确。故选:C。
【点评】探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想,电阻大小的变化是通过电流表的示数变化或小灯泡亮度变化体现的,这里采用了转换法的思想。
三、考题再现
1: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
2:下列说法中正确的是( )
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
3:在探究“电阻的大小与什么因素有关”的实验时,如图是某实验小组进行探究的实验装置,演示板上固定了四条合金电阻线,a、b、c的长度均是1m,d的长度是0.5m;a、b、d的横截面积相同,c的横截面积比a、b的小,a、c是镍铬合金线,b、d是锰铜合金线。当依次把M、N跟a、c的两端连接时,探究的是导体电阻大小与导体 的关系。实验中采用的方法叫 。
4:小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是他用身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该 (选填“变亮”、“变暗”、或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
5:在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用图所示的电路分别对导体电阻跟它的长度、橫截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
导体代号
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
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是 (填导体代号);
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻大小,但不足之处是 。
参考答案:
1、D;2、C;3、横截面积;控制变量法;4、不变;细;5、 BDE;小灯泡的亮度;变化不明显;
四、巩固练习
1.导体对 的阻碍作用,叫做电阻,在国际单位中,电阻的单位是 ,符号是 。
2.甲、乙两条长度相同的镍铬合金电阻线,R甲< R乙,则甲的横截面积 乙的横截面积(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
3.导体电阻的大小是导体本身的一种性质,决定于导体的 、 和 ,通过实验发现导体电阻的大小还受 影响,同一只电灯,发光时比不光时的电阻 (选填“大”或“小”)。
4.下列说法正确的是( )
A.短导线的电阻比长导线的电阻小 B.粗导线的电阻比细导线的电阻小
C.铜导线的电阻比铁导线的电阻小 D.同种材料长度相等,粗导线的电阻比细导线的电阻小
5.下列说法中正确的是( )
A.铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大 B.同种材料的导线,若粗细相同,则长的导线电阻大
C.长度相同的两根导线,细的导线电阻一定大 D.粗细相同的两根导线,长的导线电阻一定大
6.有关导体电阻的说法,正确的是 ( )
A.粗细相同的两根导线,长度大的,电阻一定大
B.长度相同的两根导线,横截面积小的,电阻一定大
C.同种材料制成的长短相同的两根导线,横截面积小的,电阻一定大
D.铝导线的电阻一定比铜导线的电阻大
7.两端长短粗细和材料都不同的导体分别接在电压相同中的电路中,则下列判断正确的是( )
A.长导体中的电流一定大些 B.短导体中的电流一定大些
C.无论哪段导体被拉长后,通过的电流都一定变小
D.无论哪段导体被冷却后,通过的电流都一定变小.
8、在做“决定电阻大小的因素”实验时,每次需挑选下表中两根合适的导线,测出通过它们的电流强度,然后进行比较,最后得出结论。
导线号码
A
B
C
D
E
F
G
长度(m)
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积(mm2)
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
(1)为了研究电阻与导体材料有关,应选用的两根导线是(填号码)_________;
(2)为了研究电阻与导体的长度有关,应选用的两根导线是________________;
(3)为了研究电阻与_________________的关系,应选用的两根导线是_____________。
(4)本实验所采用的方法是_______________________。
9、某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后,对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想:
①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关。
③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
为了验证猜想,他们设计了如图所示的装置,将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究:
(1)食盐水溶液的导电性能可以由____________________________来判断;
(2)将金属片a、b分别插入甲、乙所示位置可探究猜想__________(选填序号)
(3)将金属片a、b分别插入乙、丁所示位置,若I乙≠I丁,由此可得到的结论是:________________________________________________________________
(4)这个实验用到了初中物理最常用的探究方法是__________(写一种即可)
参考答案:
1、电流;欧姆;Ω;2、大于;3、长度;橫截面积;材料;温度;大;4、D;5、B;6、C;7、C;8、C、F;C、G;横截面积;A、D;控制变量法;9、电流表的示数大小;①;食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关;控制变量法。
1
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