内容正文:
第十五章 探究电路
第一节 电阻和变阻器
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1.电阻
(1)定义:导体对电流的________作用叫电阻,用字母________表示。
(2)单位:国际单位是________,用字母________表示。常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。换算关系:1 kΩ=______Ω,1 MΩ=______kΩ。
阻碍
R
欧姆
Ω
103
103
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2.电阻器是指具有一定________的元件;在电路图中的符号:________。
阻值
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3.导体电阻的大小与导体的________、________、________有关,还受________的影响。在其他条件相同时,横截面积越大,电阻越______;在其他条件相同时,导体越长,电阻越______。
材料
长度
横截面积
温度
小
大
1.[2023·成都月考]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
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A
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2.完成单位换算。
(1)60 Ω=________kΩ=________MΩ。
(2)750 kΩ=________Ω=________MΩ。
(3)0.7 MΩ=________Ω=________kΩ。
6×10-2
6×10-5
7.5×105
0.75
7×105
700
3.如图所示的是“探究影响导体电阻大小因素”的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导体接入电路,其中导体a、b、d长度相同;a、b、c粗细相同;
b、d粗细不同,b比d更细。
(1)该实验是通过观察电流表的示数
来间接比较导体电阻的大小,这种研究问题的方法是________(填“控制变量法”或“转换法”)。
转换法
(2)选用______两根导体分别接入电路中进行实验,可以探究电阻大小跟导体的长度的关系。
(3)选用a、b两根导体分别接入电路中进行实验,可以探究电阻大小跟导体的________的关系。
(4)选用b、d两根导体分别接入电路中进行实验,发现接入导体_______时电路中电流比较大,通过这个实验现象可以得出结论:
________________________________________________________。
b、e
材料
d
导体的材料、长度相同,横截面面积越大,导体的电阻越小
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4.关于导线电阻的大小,下列说法正确的是(温度对电阻的影响忽略不计)( )
A.横截面积越大的导线,电阻越小
B.横截面积相同的导线,长导线的电阻大
C.长度相同的导线,细导线的电阻大
D.同种材料制成的长短相同的导线,粗导线的电阻小
D
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5.[原创题]农村电网改造过程中,将细导线换成粗导线,这是通过增大导体的横截面积来______电阻;生活电路中,常用铜、铝作为输电导线的材料,因为在________、___________相同时,铜、铝线的电阻较________。
减小
长度
横截面积
小
6.把长短和粗细均相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入如图所示的电路中,下列说法错误的是( )
A.这是探究导体的电阻与横截面积的关系
B.通过灯泡的亮度判断电阻大小,这里用到了转换法
C.把铜丝接入电路时灯泡更亮,
说明铜丝比镍铬合金丝的电阻小
D.若要实验现象更明显可以把小灯泡换成电流表
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A
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7.[易错题]如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较通过它们的电流大小,有( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻大,电流大
C.AB段电阻大,电流与BC段相等
D.BC段电阻大,电流与AB段相等
C
8.有一个电阻,当给它加上3 V电压时,其阻值是20 Ω,当给它加上6 V电压时,其阻值将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
不变
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9.如图所示的是四根高压输电线上的一个装置,中间的支架是导体,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的__________,从而______(填“增大”或“减小”)了导线的电阻。
横截面积
减小
10.小明在学习电阻概念的过程中,经历了以下两个探究活动。
活动一:在如图所示电路中的A、B两点间先后接入长度、横截面积相同的铜线、铅笔芯、镍铬合金丝,通电后
观察到灯泡的亮度分别为:亮、较亮、较暗。
(1)该实验现象说明:_____________________________。
活动二:利用表中提供的导体,探究影响电阻大小的因素。
导体的电阻与导体的材料有关
导体序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
材料 镍铬 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 锰铜
长度/m 1 0.8 1 0.5 1 0.8
横截面积/mm2 0.5 0.8 1.8 0.5 0.5 1.2
(2)为了探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系,至少需要选择表中的_________________(填导体的序号)导体作为研究对象。若仅选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系,你觉得是否可行?请作出判断并说出理由:
_______________________________。
①、③、④、⑤
不可行,没有控制导体的材料相同
(3)电阻的定义方法,反映了导体阻碍电流的物理性质。物理学中还有一些物理量是用这种方法定义的,能反映出物质或物体某种物理性质,请举出一个:_____________。
密度(合理即可)
【点拨】(3)用电压与电流的比值表示电阻,这种方法叫比值定义法,例如,物理学中用某种物质的质量与其体积的比值来表示这种物质的密度。
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11.[科学思维]同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比,写成公式则是R=ρ 。ρ是比例系数,它与导体的材料有关。某金属导体的长度为30 cm,电阻为R,若将这段金属导体拉长,使其长度变为50 cm,则此时金属导体的电阻为________。
【点拨】金属导体的长度为30 cm,电阻为R,若将这段金属导体拉长,使其长度变为50 cm,则长度变为原来的
将金属导体拉长的过程中,其体积是不变的,根据V=Sh可知,其横截面积变为原来的 ,则金属导体的电阻R′=
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R
=,
$$