内容正文:
第12讲 电阻
适用学科
物理
适用年级
九年级
适用区域
江苏
本讲时长
2小时
知识点
及学习目标
1.知道电阻是导体本身的一种属性,电阻的大小和材料、长度、横截面积以及温度有关;
2.知道电阻的单位和单位换算;
3.会用控制变量法探究电阻大小的决定因素;
电阻:是表示导体对电流阻碍作用的物理量。不同导体对电流的阻碍不同。
单位和符号:电阻常用字母R表示,国际单位欧姆,简称欧,符号Ω。
影响因素:电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料种类有关。另外,导体的电阻还与温度有关。一般来说,导体的电阻随温度的升高而增大,如金属导体;也有少数导体的电阻随温度的升高而减小,如石墨类导体。
物质的导电性能:陶瓷<橡胶<玻璃<干布<干纸<汽油<硅<锗<湿木<地表<盐水<碱溶液<酸溶液<炭笔<铁<铝<铜<银
常见的导体:碳棒、人体、大地、石墨、各种金属、盐的水溶液、石墨(铅笔芯主要成分)等。
常见绝缘体:陶瓷、塑料、橡胶、玻璃、空气、油、纯水(正常的水含有杂质,是导体)等。
导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,原来不导电的物体,当条件改变时,也有可能变成导体。
超导体:在临界温度下电阻突然减小为零。(所以几乎不发热,用于散热要求较高的环境)
半导体:有一些材料(如硅、锗)的导电性能介于导体和绝缘体之间,常称为半导体。
考点一 电阻 导体 绝缘体
例1 通常情况下,下列物质属于导体的是 ( )
A.橡胶 B.玻璃 C.塑料 D.金属
变式1 以下物质中,在通常情况下属于导体的是 ( )
①大地 ②食盐水 ③金属 ④橡胶 ⑤塑料⑥玻璃 ⑦人体 ⑧碳棒 ⑨酸溶液 ⑩油
A.①③⑦⑧⑩ B.④⑤⑥⑩
C.①②③⑦⑧⑨ D.②④⑤⑥⑨⑩
变式2 下列物体通常情况下属于导体的是 ( )
A.铅笔芯 B.塑料三角板 C.玻璃杯 D.橡皮
考点二 影响电阻的大小因素
例2 将一根金属导线均匀拉长后,其电阻 ( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法判断
变式1 同种材料制成两根导线,R1=4Ω,R2=9Ω, 如果它们的长度相同, 那么电阻线的横截面积S1 S2;如果它们横截面积相同,那么电阻线的长度L1 L2(选填“>”、“”<、“=”)。
变式2 通过一个50Ω电阻的电流若减少为原来的1/2时,不计温度的影响,此时该电阻的阻值大小为 ( )
A.100Ω B.50Ω
C.25Ω D.无法确定电阻大小
考点三 电阻的串、并联
例3 串联后的总电阻比其中任意一个导体的电阻都 (选填“大”或“小”),因为几个导体串联起来相当于增大了导体的 。
变式1 两个电阻的阻值分别是R1和R2,将它们并联使用,相当于增大了导体的 ,所以两个导体并联后的阻值将比单独使用时 。
变式2 阻值为10Ω和40Ω的两个电阻串联在电路中, 其总电阻为 Ω,引入“总电阻”概念时运用的科学方法是 (选填“等效替代”或“控制变量”)法。
考点四 实验探究题
例4 在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流大小/A
A
锰铜合金
0.5
0.8
0.40
B
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
(1)实验中通过观察 来比较电阻的大小,此过程用到的研究方法是 。
(2)分别将C、D两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是 。
(3)分别将 (填编号)两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
变式1 雨天乘车时,小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应地发生变化。雨停后,刮水器自动停止工作。小华查阅相关资料后,发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置。小华想,该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用,于是他自制了如图1所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图2所示模拟电路进行探究。
(1)小华按照所设计的电路图连接电路。实验时,检测网未放入雨水中,电路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是 (选填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中 的变化,来判断电动机转速的变化,从而反映刮水器刮水速度的变化。
(2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录如下数据。
检测网浸入雨水中的部分
未浸入
浸入
浸入
全部浸入
电流表的示数/A
0.16
0.20
0.32
①结合上述实验将表格中的数据补充完整。
②分析数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在 (选填“变大”或“变小”)。根据影响导体电阻大小的因素可知:a、b间接入电路的电阻变化是由导体的 变化引起的。
(3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上,在该电路中加装一个电路元件,以解决此问题。
加装的元件是: 。
简述你的做法: 。
一、单选题
1.下列电学知识中,说法正确的是 ( )
A.电路中有电流,就一定有电压
B.绝缘体在任何情况下都可以变为导体
C.只要将电源接入电路,就会有电荷的定向移动,从而形成电流
D.白炽灯通过不同的电流,测得的电阻不同,因此导体的电阻与电流有关
2.通常情况下,下列各组物质中,都属于绝缘体的是 ( )
A.空气、塑料、人体 B.陶瓷、湿木材、橡胶
C.空气、油、食盐晶体 D.玻璃、油、大地
3.通常情况下,下列物品中属于导体的是 ( )
A.玻璃杯 B.陶瓷碗
C.不锈钢勺 D.橡胶手套
4.要增大一段电阻丝的电阻,下列方法可行的是(忽略温度的影响) ( )
A.均匀拉长这段电阻丝后接入电路
B.将电阻丝对折后接入电路
C.增大电阻丝两端的电压
D.减小通过电阻丝的电流
5.通常情况下,下列都属于导体的一组物质是 ( )
A.铝、石墨、陶瓷、油
B.水银、锡箔、玻璃、人体
C.铜、塑料、人体、湿木头
D.铁、湿木头、大地、食盐水
6.在“探究影响导体电阻大小的因素”时,小明发现手边只有一根金属丝,则下列哪个因素肯定无法进行探究 ( )
A.长度 B.横截面积 C.材料 D.温度
7.随着技术的进步,LED常被用作光源或信号显示器,制作LED的关键材料是 ( )
A.绝缘体 B.普通导体 C.超导体 D.半导体
8.一根锰铜线的电阻为R,要使这根连入电路的导线电阻变小,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.将导线对折后连入电路 D.将导线拉长后连入电路
二、实验题
9.小强在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料;②导体的长度;③导体的横截面积
为了验证上述猜想,小强用如图所示的器材进行实验,其中导体ABC是镍铬合金丝,D是锰钢合金丝;ACD长度相同,ABD横截面积相同:
(1)连接电路时,开关应处于_____状态。实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关后通过观察_____来比较导体的电阻大小。
(2)为了验证猜想①,应选用编号为_____和_____的两根金属丝分别接入电路进行试验。
(3)为了验证猜想②,应选用编号为_____和_____的两根金属丝分别接入电路进行试验。
(4)分别将A和C两根金属丝接入电路,通过观察比较可以发现,当导体的长度和材料一定时,导体电阻跟_____有关。
10.如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同.
(1)该实验是通过观察________的示数间接比较导线电阻的大小;
(2)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的________有关;
(3)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的________有关;
(4)选用导线________分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关;
(5)影响导体电阻大小因素除了上述因素外,还可能跟________有关.
三、填空题
11.当温度降低到足够低时,有些材料的电阻会变为零,这就是_____现象。利用这类材料输电,可最大限度地减少电能转化为______(选填“核能”、“化学能”或“内能”)所造成的能量损失。
12.如图所示,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是______;若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管,小灯泡_________ (选填“会”或“不会”)发光。
13.在漫长的历史中,许多科学家为人类做出了越献,为了纪念这些科学家,我们把他们的名作为物理量的单位,如法国物理学家安培的名字作为______单位,电阻的单位是用德国物理学家______的字命名的。
14.把很多二极管,三极管和电阻等电子元件做在芯片上,就成了集成电路,其中二极管、三极管是用_____材料制成的.随着科技的进步,未来的电子元件如果用_____材料来制作,由于没有电阻,不必考虑散热问题,就可以实现电子设备的微型化.
15.一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“<”“>”“=”)
16.如图所示,将导体接到电路A、B之间时,导体与灯泡是上____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:若在A、B之间接入电流表,电流表标有“-”的接线柱应接_______处。
17.用电源、灯泡、导线、开关和钨丝组成如图所示的电路,闭合开关,小灯泡发光;再用酒精灯对钨丝加热,会发现灯泡亮度变_____,原因是钨丝的温度升高其电阻变_____.
18.一段铜丝对折扭成一股后,电阻变 _____ (大/小);一根金属线均匀拉长后电阻变 _____ (大/小).
第12讲 电阻
适用学科
物理
适用年级
九年级
完成情况
完成评分
一.选择题(共10小题)
1.(2020•呼和浩特)科学方法在物理问题的研究中,起到了重要的作用。比如,两个定值电阻,一个5Ω,一个10Ω,粗细均匀。以下描述正确的是( )
A.如果这两个电阻的材料相同,则5Ω的长度一定大于10Ω的长度
B.如果这两个电阻的材料不同,则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
C.如果这两个电阻的材料、横截面积相同,则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
D.如果这两个电阻的材料、长度相同,则5Ω的横截面积一定小于10Ω的横截面积
2.(2020•长沙)如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨线吹气时,小灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知( )
A.钨丝的电阻随温度升高而减小
B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
3.(2020•丹东一模)a、b两根粗细相同的铝导线,长度关系为la<lb,则电阻较大的是( )
A.a导线 B.b导线 C.一样大 D.无法判断
4.(2020•长春一模)在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根连接起来,连接处往往比别处更容易发热,这是因为导线连接处与别处相比( )
A.电流大 B.电阻大 C.电压小 D.电阻小
5.(2020秋•罗湖区期末)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.导体的电阻与导体两端的电压成正比
D.导体的电阻与通过导体的电流成正比
6.(2020春•霞山区月考)关于电阻,下列说法错误的是( )
A.导体的电阻都随温度的升高而增大,降低而减小
B.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关
C.电阻表示导体对电流的阻碍作用
D.导体的电阻是导体本身的性质,与是否通电无关
7.(2020•武汉模拟)线路板上的电阻线如图所示,某同学用该装置探究影响导体电阻大小因素。下列说法错误的是( )
A.实验中通过观察电流表的示数比较电阻的大小
B.探究电阻的大小是否跟导线的横截面积有关应选择电阻线①和②
C.选择②和③电阻线探究的结论可解释“导线多是用铜做的,很少用铁来做导线”
D.线路板上的电阻线不能探究电阻的大小是否跟导线的材料有关
8.(2020•长宁区一模)两个导体串联时的总电阻为R串、并联时的总电阻为R并,则R串、R并的关系是( )
A.R串一定大于R并 B.R串可能小于R并
C.R串可能等于R并 D.缺乏条件无法判断
9.(2020•静安区一模)若家中每多使用一盏照明灯,则家庭电路的( )
A.总电流变小 B.总电流变大 C.总电阻变大 D.总电阻不变
10.(2020•泉州模拟)在家庭电路中,导线相互连接处往往比别处更容易发热,老化得更快。关于连接处的这一小段导体的说法,正确的是( )
A.连接处的电阻较小 B.连接处的电流较小
C.连接处的电阻较大 D.连接处的电流较大
二.填空题(共2小题)
11.(2020•韩城市一模)两根材料相同的导线,粗细相同、长度不同,不考虑温度对电阻的影响,则R长 R短(选填“大于”“小于”或“等于”)。石墨烯是一种由碳原子构成的片状结构材料,它的原子由 和核外电子构成。这种材料在一定条件下电阻可以降为零,因此可用于制作输电导线以消除电能的损耗。
12.(2020•绥化)电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、 和 等因素有关。
三.实验探究题(共3小题)
13.(2020•永州)某科技兴趣小组在某次科技活动中看到若干个长方体电阻(包含若干个正方体电阻)。它们的材料相同,上下表面均为正方形,外形都如图甲所示,接入实物电路的连接方式都如图乙所示,有电流通过时都如图丙所示。他们想探究长方体电阻的阻值与厚度及边长的关系,在老师的帮助下,他们测量了部分电阻的厚度h、边长a和电阻R,并记录在表格中(长方体电阻不受温度影响)。
次数
厚度h/mm
边长a/mm
电阻R/Ω
1
2
4
10
2
2
8
10
3
2
12
10
4
4
12
5
5
8
12
6
16
12
1.25
(1)请你根据实物图在虚线方框内画出对应的电路图(在电路图中长方体电阻用“”表示):
(2)该实验主要采用的探究方法是 (选填“控制变量法”或“类比法”);
(3)根据表中数据可以推知第5次的电阻R= Ω;
(4)从已测的长方体电阻中选取两个电阻,分别为R1和R2,它们对应的厚度h之比为1:2、边长a之比为2:3,将R1和R2并联接在同一闭合电路中,设通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2,则I1:I2= ;
(5)分析表中数据,科技兴趣小组得到了长方体电阻阻值与其厚度及边长的关系。同时他们也大胆推测,在本次科技活动中所看到的正方体电阻,其阻值与边长的关系是: 。
14.(2020•凉山州)如图所示,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四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同。
(1)该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小,这种科学研究问题的方法是 法。
(2)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的长度有关。
(3)选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的 有关。
(4)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
15.(2020春•甘南县期中)学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干。
【实验过程】电路如图1所示,将合金丝以不同方式接入电路A,B之间,闭合S后,记录的数据如表:
连接方式
一根
两根串联
三根串联
两根并联
三根并联
电流表读数/A
0.3
0.2
1.2
1.8
回答下列问题:
(1)图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将其填入表格中。
(2)导体电阻的大小跟材料、长度、横截面积的关系。
(A)该实验的研究方法是: ;
(B)电阻的大小与横截面积的关系是: ;
(C)电阻除了与导体的上述性质有关以外,还与什么因素有关? ;
(3)进行多次测量的目的是 ;
(4)此实验也可以得出电流与电阻的关系是: ;
(5)用上述合金材料制成长1m,横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1ῼ,而实验中所用合金丝的横截面积为0.5mm2,则一根合金丝的电阻为 ῼ,长度为 m。
习题完成时间: 习题的难度:难□ 中□ 易□
完成的质量: A□ B□ C□ D□
第12讲 电阻
适用区域
江苏
适用年级
九年级
例1 D 变式1 C 变式2 A
例2 A 变式1 > , < 变式2 B
例3 大;长度 变式1 横截面积;小 变式2 50;等效替代法。
例4 (1)电流表的示数大小;转换法;(2)导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大;(3)B、C。
变式1 (1)导体 电流表示数 (2)①0 ②变小 横截面积 (3)开关 将开关与检测网并联
课堂作业
1.A 2.C 3.C 4.A 5.D 6.C 7.D 8.C
9.断开 电流表的示数大小或小灯泡的明亮程度 A D A B 导体的横截面积
10.电流表 材料 长度 )b、d 温度
11.超导 内能
12.铅笔芯接入电路的长度 不会
13.电流 欧姆
14.半导体 超导体
15.< <
16.串 灯泡的亮暗 B
17.暗 钨丝的电阻随温度的升高而增大
18.小 大
课后作业
1.C 2.B 3.B 4.B 5.A 6.A 7.C 8.A 9.B 10.C
11.大于;原子核
12.长度;横截面积
13.(1);(2)控制变量法;(3)2.5;(4)1:2;(5)阻值与边长成反比。
14.(1)转换;(2)bc;(3)材料;(4)bd。
15.(1)0.6;
(2)(A)控制变量法,(B)材料和长度相同,导体的电阻跟横截面积成反比;
(C)温度;(3)使结论具有普遍性;
(4)电压一定时,通过导体电流与电阻成反比;(5)2.5;1.25。
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