第十六章 第3节 电阻 讲义 --2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十六章 第3节 电阻 讲义 1、 电阻 1. 探究导体对电流的阻碍作用 （1） 实验过程：如图所示,把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝(或锰铜合金丝)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的示数。 （2） 实验现象：当把铜丝接入电路时,闭合开关,电流表的示数较大小灯泡较明亮;当把镍铬合金丝接入电路时,闭合开关,电流表的示数较小,小灯泡较暗。 （3） 实验分析：在相同的电压下,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. （4） 实验结论：这说明导体在导电的同时,对电流也有一定的阻碍作用,且不同导体对电流的阻碍作用不同. 2.电阻 (1)概念：在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小, (2)符号：通常用字母“R”来表示； (3)单位及换算关系：①在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω.常用单位还有千欧(kΩ)兆欧(MΩ). ②换算关系:1MΩ=103kΩ，1 kΩ=103Ω (4)常见物品的电阻值 白炽灯 电熨斗 电暖器 人体 15W 60W 600W 1000W 皮肤干燥时 皮肤潮湿时 (5)电阻在电路图中的符号 具有一定电阻值的元件叫做电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻在电路图中用符号“”表示. (6) 对电阻的理解 从“阻碍作用”的角度理解 导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大,在电压相同时,通过导体的电流就越小 从“性质”的角度理解 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情况决定,不管这个导体是否连人电路、是否有电流通过,也不管导体两端的电压是否改变或怎样改变,导体对电流的阻碍作用(即电阻)都是存在的.无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已 例题1：如图所示,为比较不同导体电阻的大小,可将不同导体分别接到A、B之间,闭合开关,通过观察、比较 进行判断.若两个导体的电阻差异不大,则可以将 表接入电路再进行判断.判断方法是 答案：灯泡的亮度 电流 电流表示数越大,导体电阻越小 2、 影响电阻大小的因素 提出问题 导体的电阳大小与哪些因素有关 猜想与假设 (1) 路越窄,车辆越难行--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,可能阻碍作用越大,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--导体的电阻可能也受温度影响 设计实验 探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度是否有关,涉及的因素比较多,应采用控制变量法设计实验： (1) 选取材料、粗细相同而长度不同的镍铬合金丝,分别接人电路中(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饹合金丝,分别接人电路中,观察电流表示数的变化情况,探究电阻大小与导体材料的关系. (4)将日光灯管的灯丝与电流表一同连入电路中,观察灯丝的温度改变时电流表示数的变化情况探究电阻与导体温度的关系； 进行实验 (1) 将图甲中导线CD和GH分别连人如图乙所示的电路,闭合开关,观察电流表示数 (2) 将图甲中导线CD和EF分别连入如图乙所示的电路,闭合开关,观察电流表示数； (3) 将图甲中导线AB和CD分别连入如图乙所示的电路,闭合开关,观察电流表示数； (4) 如图丙所示,在电路中接入日光灯管的灯丝,闭合开关,慢慢地给灯丝加热,观察电流表示数的变化情况 分析论证 ：导体的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； ：导体的电阻大小跟导体的横截面积有关,在材料、长度相 同时,横截面积越大,电阻越小； ：导体的电阻大小跟导体的材料有关； 给灯丝加热,电流表示数越来越小：导体的电阻大小跟温度有关 探究归纳 导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积,同种材料的导体,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 【注】叙述结论时注意运用控制变量法思想 例题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,其材料规格如表所示： (1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小 (2)实验中采用的研究方法是 和转换法. (3)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关. (4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关. (5)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验. 答案:(1)小灯泡的亮度(2)控制变量法(3)A、B(4)横截面积 (5)电流表 3、 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、芯片等. 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.在很低的温度下,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优点 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. 例题3：下列关于超导体和半导体的说法中正确的是（ ） A.半导体和超导体已经广泛应用在现代生活中 B.超导体是指在常温下电阻为零的物体 C.半导体的导电性能就是导体的一半多 D.超导体研究成功后应用于输电能大大降低电能损耗 答案：D 本节知识导图 题型专练 1. 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.通过某导体的电流越大,该导体的电阻越小 C.导体两端的电压为零时导体的电阻也为零 D.导体的电阻是导体本身的一种性质 答案：D 2. 如图所示,甲、乙两铜棒长度相同,但乙的横截面积大,把它们并联在同一电路中,下列说法正确的是（ ） A.甲的电阻小于乙的电阻 B.甲的电阻大于乙的电阻仪 C.乙两端的电压大 D.甲两端的电压大 答案：B 3. 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： 猜想1：食盐水溶液的导电性能可能与溶液的浓度有关: 猜想2：食盐水溶液的导电性能可能与溶液的质量有关； 猜想3：食盐水溶液的导电性能可能与溶液中两电极间的距离有关； 为了验证猜想,他们设计了如图甲所示的装置,将电路中的a、b两金属片分别插入图乙、丙、丁、戊所示溶液中(金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究: (1)在连接电路时,开关必须 ,本实验电路中接入电阻R0的目的是 (2)食盐水溶液的导电性能可以由 来判断; (3)将金属片a、b分别插入如图乙、丙所示溶液中可探究猜想 (填序号)，为了探究猜想2,应将金属片a、b分别插入 两图所示溶液中; (4)将金属片a、b分别插入如图丙、戊所示溶液中的相应位置,若,由此可得到的结论是 答案：(1)断开 保护电路 (2)电流表示数的大小 (3)1 乙、丙(4)食盐水溶液的导电性能与溶液中两电极间的距离有关 4. 如图所示,比指甲盖还小的芯片集成了上千万的电子元件这些元件的主要材料为（ ） A.铜 B.铁 C.碳 D.硅 答案：D 5. 科学家发现,某些物质在很低的温度时电阻就变成了0,这就是超导现象,超导现象最直接的应用之一是制造 (选填“电热丝”或“输电线”). 答案：输电线 6. 有A、B、C三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R 1;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.下列大小关系正确的是（ ） A.R1 >R2>R3 B.R2>R1>R3 C.R2>R3>R1 D.R3>R1>R2 答案：B 7. 如图所示，酸甜多汁的水果提供的电能点亮了发光二极管,其中水果相当于电路中的 ，发光二极管主要由 材料制成.如果其中一个二极管熄灭，发光二极管主要由其他的依然发光,说明熄灭的二极管与其他二极管是 (选填“串联”或“并联”)的. 答案:电源 半导体 并联 学科网（北京）股份有限公司 $$