内容正文:
14.1电阻
学员姓名: 年级:九年级 科目:物 理 等第:
【学习目标】
1、了解什么是电阻,知道电阻的各种单位及其换算关系。
2、初步了解导体、绝缘体、半导体的电学特征。
3、能认识电阻时导体本身的属性。
【知识梳理】
1、影响电路中电流大小的因素有: 、 。
2、一切导体对电流都具有 作用的性质,这种性质叫电阻。电阻通常用 表示,在国际单位制中,导体电阻的单位是 ,它的符号是 ,还有较大的单位如 、 。它们的换算:1kΩ= Ω,1MΩ= KΩ= Ω
3、探究影响导体电阻大小的因素:
(1)本实验所应用的探究方法是
(2)结论:电阻的大小与导体的 、 和 有关,电阻是导体本身的一种 。电阻的大小还与导体的温度有关,大多数导体的温度升高时,电阻变 。
4、导体: 的物体叫做导体,如 。 绝缘体: 的物体叫做绝缘体,如 。实验表明,导体和绝缘体之间并没有绝对的 。
导电性能介于导体和绝缘体之间,称做 。如 。
某些材料在超低温的情况下电阻突然减小为零,这种性质称为 ,具有超导性的物体称为 。
【典型例题】
例题1、甲、乙锰铜线两端都加了3V电压时,甲的电流为0.5A,乙的电流是0.2A,下列说法正确的是( )
A. 甲对电流的阻碍作用大,电阻比乙大。 B. 乙对电流的阻碍作用大,电阻比甲大。
C. 甲、乙对电流的阻碍作用一样大,电阻相等。 D. 无法判断
例题2、完成下列单位换算:0.2MΩ= kΩ= Ω、 5000Ω= kΩ= MΩ。
例题3、某校研究性学习小组做“决定电阻大小的因素”探究实验时设计的实验电路,为了便于研究,而采用控制变量的方法研究,即每次挑选两根合适的导线,测出通过它们的电流大小,然后进行比较,最后得出结论。下表是研究性学习小组的某次实验探究记录,试根据探究记录的分析,回答下列问题。
导线代号
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
锰铜丝
钨丝
镍铬丝
锰铜丝
钨丝
锰铜丝
镍铬丝
①为了研究电阻与导体材料有关,应选用的两根导线 ;[来源:学.科.网Z.X.X.K]
②为了研究电阻与导体的长度有关,应选用导线C和导线 ;
③为了研究电阻与 的关系,应选用导线A和导线 .
④在所学过的物理知识中,采用与本题研究方法相同的物理知识有: 。
例题4、一根锰铜线的电阻为R,要使这根连入电路的导线电阻变大,可采用的方法是( )
A.减小导线两端的电压 B.增大导线中的电流
C.将导线拉长后接入电路 D.将导线对折后接入电路
例题5、如图所示,图甲中M、N跟废日灯管中的钨丝连接,闭合
开关S后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这说明了_________________ ___;图乙中给玻璃珠加热到红织状态时,发现灯会亮起来,这说明了____________________________。
例题6、江海里的航标灯要求夜晚亮、白天熄.人们利用半导体的有关特性制成能自动点亮、熄灭的航标灯装置,实现了自动控制,这是利用了半导体的 ( )
A.热敏性 B.压敏性 C.光敏性 D.三种特性都利用了
【巩固训练】
1.关于电阻,下列说法中正确的是:( )
A.绝缘体不容易导电,是因为它们没有电阻 B.导体和绝缘体的电阻大小只跟材料有关
C.将一根铜导线均匀拉长后,其电阻变大 D.铜导线的电阻一定比铝导线的电阻小
2.导体的电阻大小与下列哪个因素无关?( )
A、导体的长度 B、导体的横截面积 C、导体的材料 D、导体两端的电压
3、为维护消费者权益,某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查,发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小,引起电阻偏大。从影响导体电阻大小的因素来分析,引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是( )
A.电线的长度 B.电线的横截面积 C.电线的材料 D.电线的温度
4、下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流为零,导体的电阻也为零 B.通过导体的电流越大,导体的电阻一定越小
C.导体两端的电压为零,导体的电阻也为零[来源: D.导体的电阻是导体本身的一种性质
5.将一导体接到电路中,若通过它的电流增大到原来的3倍,那么它的电阻将( )
A.是原来的3倍 B.是原来的1/3 C.不变 D.无法判断
6.一白炽灯泡,正常发光时电阻为121Ω,当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是( )
A.大于121Ω B.小于121Ω C.等于121Ω D 无法判断
7. 对一段导体,下列措施中能增大导体电阻大小的是(不考虑温度的影响)( )
A.将导体压短变粗 B.增大导体两端的电压 C.将导体拉长 D.增大通过导体的电流8. 单位换算:560Ω= MΩ;245kΩ= Ω;0.05MΩ= kΩ。
9. 有A、B两段导体,在相同的电压下,通过它们的电流分别是0.2A和1.2A,则 段导体的电阻大。
10.在铅笔芯、食盐水、玻璃、陶瓷、人体这些物体中,属于绝缘体的是 。
11.实验用的导线的线是铜做的,这是因为金属铜是 体,而导线外面包一层塑料或橡胶,这是因为它们是 体。
12.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);有些元素如硅、锗等的导电性能介于金属和非金属之间,常称作 。某些物质在温度极低时,电阻会变成零,这就是 现象。
13.一根粗细均匀的铜导线,电阻为R,如果把它截为长度相同的两段,每段的电阻为R1,则R1 R;如果原来的导线对折拧成一条使用,其电阻为R2,则R2 _R。(填“<”“>”“=”)
14.如图所示的电路,AB和CD均为镍铬合金线.闭合开关后,通过观察 ,可以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫 (填“等效替代法”或“转换法”).这个实验装置是研究电阻大小与导体 的关系。
15.如图所示,电源电压不变,Rt为一热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,闭合开关,现在Rt上擦一些酒精后,热敏电阻的温度会 (升高或降低),电流表的示数 (变大或变小)。
16.将一根铁丝拉长后,与原来相比,在决定电阻大小的因素中,长度 ,横截面积 ,故电阻将 。(变大/变小/不变)若从中间剪成两段后,再将两段并在一起当一根使用,则它的电阻将比原来 。(变大/变小/不变)
17.有A、B、C三根导线,其中A、B是铜导线,C是镍铬合金线。A、B两根导线的长短相同,A 比B粗;B、C两根导线的长短、粗细都相同,则三根导线中电阻最大的是_____,电阻最小的是________。
18.如果导体两端的电压是1V,通过的电流是1A,那么这段导体的电阻就是1Ω.对于这段导体来说,当通过它的电流是2A时,它电阻是 Ω;当它两端的电压是0V时,它的电阻是______Ω.
【拓展提高】
1.白炽灯灯丝断了一截,但搭接上后仍能使用,则灯丝的电阻( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
2.人类在探索自然规律的过程中,总结了许多科学的研究方法:等效替代法、控制变量法、实验推理法和建立理想模型法等。下列研究方法中,运用控制变量法的是( )
A.引入“合力”的概念 B.用“水压”类比“电压”
C.将撬棒抽象为绕固定点转动的硬棒 D.保持材料、长度等不变观察电阻随横截面积的变化
3.小文在探究“电阻与什么有关”的活动中,发现实验器材只有一根电阻丝,其他器材足够,如果要他完成下面的实验探究,其中不可能完成的是:( )
A.探究导体电阻与长度的关系 B.探究导体电阻与横截面积的关系
C.探究导体电阻与材料的关系 D.探究导体电阻与温度的关系
4.A、B、C、D四根导线,其中A、B、C是铅线,D是镍铬合金线.A、B粗细相同,A比B短,B、C长度一样,B比C粗,D、C长短粗细都一样,则四根导线按其电阻阻值大小的排列顺序是 ( )
A.RA>RB>RC>RD B.RD>RC>RB>RA C.RD>RA>RB>RC D.RC>RB>RA>RD
5.把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下,甲线中的电流大于乙线中的电流,忽略温度的影响,下列判断错误的是( )
A.当它们材料、粗细都相同时,甲线长乙线短 B.当它们长度、粗细都相同时,两线的材料一定不同
C.当它们材料、长度都相同时,甲线粗乙线细 D.甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
6.如图所示是气体酒精浓度测试仪原理图,用于现场测试司机是否酒肟驾车。其中电源电压保持不变,R为定值电阻,R′为二氧化锡半导体型酒精气体传感器,其阻值随气体酒精浓度的增大渐减小.若某次测试中电流表示数较大,则说明( )
A.气体的酒精浓度较大,R′阻值较小 B.气体的酒精浓度较大,R′阻值较大
C.气体的酒精浓度较小,R′阻筑较小 D.气体的酒精浓度较小,R′阻值较大
第6题 第7题 第8题
7.小明在研究导体电阻与温度的关系时,在不同时刻测量了一段锰铜合金线的电阻,其电阻与时间的图像如右图所示,与时刻t2相比较,时刻t1的温度较 (选填“高”、“低”和“一样高”).
8.如右图所示,将导体接到电路A、B之间时,导体与灯泡是 联的.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,则需要在电路中接入 ,作进一步的判断。
9.小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想.
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关.
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关.
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表
你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点.
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其结论是 。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证.
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法.下列4个实验中没有用到此方法的是( )
A.探究电流与电压、电阻的关系实验 B.探究影响压力作用效果的因素实验
C.探究平面镜成像的特点实验 D.探究影响摩擦力大小的因素实验
10.同学们在综合实践活动中,对当地使用的地质温水发生了兴趣,决定进行实验探究. 以下是他们的探究方案和过程,请你按要求填写所缺的内容.
【提出问题】地质温水的导电性与什么因素有关? 【猜想与假设】地质温水的导电性与水的温度有关.
【设计实验】用电源、开关、电流表、电极、导线、烧杯、地质温水等组成的实验电路如图所示,要完成实验,还需要的器材有加热器和_______.
【进行实验】
(1)按图组装实验装置; (2)测出水的温度并记录;
(3)闭合开关,____________________并记录.
(4)其他条件不变,改变水的_________,重复(2)、(3)步骤.
【收集并整理实验数据】实验记录如下表所示.
次数
1
2
3
4
5
温度t/℃
23
29
36
47
62
电流I/A
0.10
0.13
0.16
0.19
0.23
【分析与论证】实验结论:________________________________________.
11.阅读下面短文,回答问题.
二极管的导电特性
二极管是一种电学元件,它最重要的特性就是单向导电性. 图11甲所示是二极管的实物图和它的元件符号. 在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出.
下面通过简单的实验说明二极管的单向导电性:将二极管与一个小灯泡、一个开关串联接在干电池两端. 闭合开关后,若灯泡亮,表明二极管的连接方式如图乙所示,这种连接方式相当于电路处于通路状态;若灯泡不亮,表明二极管的连接方式如图丙所示,这种连接方式相当于电路处于断路状态.
(1)把二极管、小灯泡、电池、开关分别连接成图丁、戊所示电路,
闭合开关后,则图丁电路中的小灯泡 (发光/不发光),
图戊电路中的小灯泡 (发光/不发光)。
(2)请设计一个实验,利用二极管判断蓄电池的正负极(没有电压
表、电流表,其他器材自选). 请在虚线框内画出电路图.
(用表示蓄电池)
1
学科网(北京)股份有限公司
蓄电池
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