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第十六章 电压和电阻
第3节 电阻
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1.认识电阻的概念,知道电阻的单位及换算,知道电阻是导体本身的一种性质。
2.能在实验的基础上,理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
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1.电阻表示导体对电流 , 用字母 表示;电路元件符号是 ; 电阻的单位是 , 简称 ,单位符号是 。
2.1 kΩ= Ω,1 MΩ= Ω, 3 000 Ω= kΩ= MΩ。
3.电阻是导体本身的一种 。它的大小与导体的 、
和 等因素有关;绝大多数导体的电阻大小还与 有关。
4.有一些材料导电性能介于导体和绝缘体之间, 叫做 。
5.某些物质在很低的温度时,电阻就变成零, 这就是 现象。
阻碍作用
R
欧
欧姆
Ω
3×10-3
103
106
3
横截面积
性质
材料
长度
温度
半导体
超导
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知识点一 电阻
例1 下列关于电阻的说法中正确的是( )
A.绝缘体中几乎不存在电子,所以它的电阻非常大,不容易导电
B.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
C.导体的电阻随电流的增大而减小,随电压的增大而增大
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,不管有没有电流通过,导体的电阻都存在
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解答:绝缘体内有电子,但大多数都不能自由移动,所以电阻非常大,不容易导电。导体容易导电是因为导体内存在大量的自由电荷。导体的电阻是导体阻碍电流的性质,是导体本身的一种特性,跟电压、电流的大小都无关。
答案:D。
点评:本题考查了导体与绝缘体的区别和电阻的有关知识,都属于基础知识,难度不大。
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【练1】下列有关电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻越小,表明该导体的导电能力越强
B.导体中的电流为零时电阻也为零
C.通过导体的电流越大,表明导体的电阻越小
D.绝缘体有电阻,导体没有电阻
A
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知识点二 探究影响电阻大小的因素
例2 如图所示为“探究电阻大小与哪些因素有关”的实验电路图,电阻丝的长度、材料、横截面积情况如图所示(Sa=Sb=Sc<Sd),则下列说法正确的是( )
A.研究电阻与材料的关系可以选a和b
B.研究电阻与长度的关系可以选a和c
C.研究电阻与横截面积的关系可以选c和d
D.为了电路安全最好在电路中再串联一个电压表
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解答:研究电阻与材料的关系要控制长度和横截面积相同;研究电阻与长度的关系,要控制导体的材料和横截面积相同;研究电阻与横截面积的关系,要控制导体的材料、长度相同;实验中为了电路安全最好在电路中再串联一个灯泡,灯泡能分担一定的电压,可以保护电路。串联电压表,电压表相当于断路,电流表几乎无示数。
答案:A。
点评:本题探究电阻大小与哪些因素有关,主要考查控制变量法的运用。
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【练2】探究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其中A是锰铜合金丝,B是镍铬合金丝。
(1)将编号为 A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B导线时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。从导电性能看,锰铜合金和镍铬合金, 更适合制作电阻器。
材料
镍铬合金
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(2)将电阻丝D对折后接入电路中,发现电流表的示数与将电阻丝D全部接入电路时对比变大了,由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小。这种做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是: 。
(3)实验中通过观察 判断导体电阻的大小,当接入的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,请你对电路的改进提出一条建议: 。
没有控制电阻的长度不变
不正确
灯泡亮度
再串联一个电流表
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【练3】如图所示为常用的铝芯导线,它是由多条铝线外包绝缘皮制成,下列方法能减小其电阻的是( )
A.减小铝线的长度
B.减小导线两端的电压
C.减小导线中的电流
D.抽去几条铝线
A
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【练4】如图所示,长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中,则下列说法中正确的是( )
A.AB段电阻大,电流小
B.AB段电阻大,电流与CD段相等
C.CD段电阻大,电流大
D.CD段电阻大,电流与AB段相等
B
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知识点三 超导体与半导体
例3 超导材料具有零电阻的特点,随着科学的不断进步,在不久的将来,超导材料的应用将对世界产生巨大影响。下列适合用超导材料的是( )
A.白炽灯灯丝 B.电炉的炉丝
C.输电的导线 D.电热毯的电阻丝
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解答:电炉丝、白炽灯、电热毯的电阻丝都需要将电能转化为内能,电阻为零无法将电能转化为内能;远距离输电当电阻为零时,可使导线损耗为零,便可提高传输效率。
答案:C。
点评:此题考查了超导体的应用,属于基础知识。
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【练5】我国手机芯片的研发和生产迅速发展,芯片的主要材料是
(选填“半导体”或“超导体”),某型号手机具有“反向充电”功能,当给其他手机充电时,该手机相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
半导体
电源
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