内容正文:
第十六章 电压 电阻
16.3 电阻
★学习目标
1.理解电阻的概念;
2.知道电阻是导体本身的一种性质;能画出电阻在电路图中的符号;
3.知道电阻大小的单位及其单位换算;
4.会用控制变量法探究影响电阻大小的因素;
5.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
一、电阻
1.定义:导体对电流阻碍作用。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用就越大。导体的电阻通常用字母R表示。
2.单位:欧姆,简称欧,符号Ω。
3.电阻的常用单位还有:兆欧(MΩ)、千欧(kΩ)。
换算关系是:
1 kΩ= 1 000Ω= 10³Ω
1 MΩ = 1 000 000Ω=10⁶Ω
4.电阻器
在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件--电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻。电路图中用符号 表示。
5.常见阻值大小排列:银 (yín)<铜 (tónɡ)<金 (jīn)<铝 (lǚ)<钨 (wū)<铁 (tiě)<铅 (qiān)<锡 (xī)<镍 (niè)<铬 (ɡè)<锰 (měnɡ)<钴 (ɡǔ)<镓 (jiā)<锗 (zhě)<硅 (ɡuī)
二、影响电阻大小的因素
探究实验:影响电阻大小的因素有哪些?
猜想一 导体的电阻可能与导体的材料有关
猜想二 导体的电阻可能与导体的长度有关
猜想三 导体的电阻可能与导体的粗细有关
猜想四 导体的电阻可能与导体的温度有关
实验方法:
把多个因素的问题变成单因素的问题,分别加以研究,最后综合解决。具体说象上面材料、长度、粗细、温度四个变量中让其中的三个保持不变,研究一个量的变化情况。控制变量法。
实验1:探究电阻与材料的关系
物体材料对导电能力影响很大。绝缘体导电能力很差,导体的导电能力较强。
在其他条件相同的情况下,电阻较小的材料导电性能较强;反之,电阻较大,导电性能较弱。铜是很好的导体,在电器制造、电路连接中,铜得到广泛的应用。
实验2:探究电阻与导体长度的关系
按图连接电路,按给出的表格进行实验
结论:导体的电阻与长度有关。
材料、横截面积相同,导体越长,电阻越大。
实验3:探究电阻与导体截面的关系
按图连接电路,按给出的表格进行实验
结论:导体的电阻与横截面积有关;
材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。
实验4:探究电阻与温度的关系
按图连接电路,观察电路电流的变化
对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
但也有少数导体,电阻随温度的升高而减小。
注意:电阻是导体本身的性质(属性)。
它的大小只取决于导体的材料、长度、横截面积、温度,与电流和电压大小无关。
【课堂练习】
1.下列关于电阻的说法正确的是( )
A.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
B.通过导体电流越大,电阻越大
C.导体两端电压越大,电阻越大
D.导体电阻是导体本身性质;
2.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______。
3.对于某个导体电阻的大小,以下说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压增大两倍,导体的电阻也增大两倍
B.通过导体的电流减小一半,则导体的电阻增大两倍
C.当导体的电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
D.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
4.某导线长5m,它的电阻是10Ω,现用拉丝机将它均匀地拉长为原来2倍,则它的电阻将( )
A.大于10Ω B.等于10Ω C.小于10Ω D.不能确定是否变化
5.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.长导线的电阻一定比短导线的电阻大
B.细导线的电阻一定比粗导线的电阻大
C.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
D.导体的电阻的大小是由它的材料、长度、横截面积决定的,同时还与温度有关
6.甲、乙、丙三根镍铬合金线,甲、乙粗细相同,甲比乙短,乙、丙长短一样,乙比丙粗,则三根导线按其电阻由大到小排列是( )
A.R甲>R乙>R丙 B.R甲>R丙>R乙
C.R乙>R甲>R丙 D.R丙>R乙>R甲
7.在不考虑温度对电阻影响的情况下,下列说法中正确的是( )。
A.铜丝的电阻一定比铁丝的电阻小
B.粗细相同的两根导线,长的那根的电阻一定大
C.长短相同的两根导线,细的那根的电阻一定大
D.同种材料制成的长短相同的导线,细的那根电阻一定大
8.小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中,发现实验器材中电阻丝只有一根,其它器材足够,如果要他完成下面的实验探究活动,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
9.为了维护消费者的权益,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小,引起电阻偏大。从影响导体电阻大
小的因素来分析,影响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
10.下列说法中正确的是( )
A.电路两端有电压,电路中就会有电流
B.电源是提供电能的装置,只有正电荷定向移动才会形成电流
C.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
D.电阻是导体本身的一种性质,跟有无电流通过无关
11.由欧姆定律 推得 ,下列说法中正确的是( )
A.导体的电阻与导体两端电压成正比
B.导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.导体的电阻是导体本身的属性,与电压、电流无关
D.当电阻两端的电压为原来的2倍时,电阻也变为原来的2倍
12.下列说法正确的是( )
A.电流是由正电荷的移动形成的
B.相同材料制成粗细相同的导线,长度越长电阻也越大
C.验电器的两片金属箔张开,是因为带了异种电荷
D.两个灯泡的电流相等,说明两个灯泡串联
【基础知识•过关检测】
1 .小明用如图所示的器材探究影响电阻大小的因素。A、B为长度一样的镍铬合金丝,B的横截面积比A的大。下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的镍铬合金丝的电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系
C.灯泡亮度反映接入镍铬合金丝电阻的大小,这利用了控制变量法
D.为了准确比较两条镍铬合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表
2.下列说法正确的是( )
A.只要电荷移动就能形成电流
B.电路中有电压就一定有电流
C.串联电路中,电流从电源正极经用电器流向负极的过程中电流大小不变
D.当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
3.关于影响导体电阻大小的因素,下列说法正确的( )
A.导体电阻大小取决于通过它的电流大小,通过电流越小的导体电阻越大
B.导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大
C.用相同材料制成的粗细相同的导线,长度越长,电阻越大
D.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
4.新型折叠屏手机折叠屏主要部件是柔性发光二极管.制成二极管的材料是( )
A.超导体 B.导体
C.半导体 D.绝缘体
5.[多选]如图为常温下一些物质的导电性能,从左到右导电性能越来越强,绝缘性能越来越弱.结合影响电阻大小的因素,下列说法正确的是( )
A.常温下粗铁丝的电阻比细铜丝的电阻大
B.当导体中没有电流通过时,导体的电阻为零
C.常温下横截面积相同的铁丝,长的比短的电阻大
D.玻璃是良好的绝缘材料,但在一定条件下也可以导电
6.[多选]某市技术监督部门曾对市场上的电线产品进行抽查,发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格:①用镀铜的铝芯冒充铜芯;②电线直径明显比说明书上标定的直径小.这种电线不符合规格的原因是( )
A.电线的长度偏长引起电阻偏大
B.电线的横截面积偏小引起电阻偏大
C.电线的材料不同引起电阻偏大
D.电线的温度偏高引起电阻偏大
7.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R₁;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 ( )
8.甲、乙两导体的材料、温度相同,若 ,则甲、乙两导体的长度L及横截面积S的大小情况,不可能存在的是( )
9.如图所示的钨丝是一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关,小灯泡L发光,钨丝不发光;向钨丝吹气时,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.给钨丝加热时,电路中的电流变大
C.向钨丝吹气时,钨丝电阻减小
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通过小灯泡L的电流
10.从图中的长方形金属薄板 abcd 中剪出一根金属条,让电流沿着金属条的“长”方向流过,下列哪种剪法得到的金属条电阻最大( )
A.剪出 abfe
B.剪出 efcd
C.保留整块金属板
D.剪出阴影部分的细金属条
11.现有三个电阻,它们的阻值分别是R1、R2、R3,且R1=R2>R3若将它们连接起来后(允许部分电阻被短路),最多能得到的不同的总电阻值(不包括0欧姆)的数目是( )
A.6个 B.10个 C.12个 D.20个
12.请你换算单位:47kΩ=___________Ω=___________MΩ
干燥环境中、人体电阻约为 2400Ω=_____________MΩ。
13.下列关于导体电阻的理解,正确的是( )
A.导体容易导电,说明它对电流没有任何阻碍作用
B.将一根导线均匀拉长2倍后,其电阻变为原来的4倍
C.用电器在没有通电的情况下,电阻为0
D.电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,通过导体的电流越小,导体的电阻越大
14.中科院上海微系统与信息技术研究所经过研发,使中国单晶晶圆实现量产。如图所示,“晶圆”是指集成电路制作所用的硅晶片,主要使用的是( )
A.复合材料 B.超导材料
C.纳米材料 D.半导体材料
15.如图,将一段柱状彩色橡皮泥接入电路中,研究其导电性,闭合开关后,LED灯发光。若将该橡皮泥揉搓成细条状后再接入电路中,其他条件不变,则LED灯的亮度 ( )
A.增强 B.不变
C.减弱 D.条件不足,无法确定
16.石墨烯作为一种新型的特殊材料、有很多特殊的性质。
科学家研究发现,它在室温下传递电子的速度快,电子很容易通过
它被传输,可见,这种材料具有电阻____________(填“较大”或“较小”)的特点。
17.在某班的班会上,老师引用了“铁杵磨成针”的故事来教导同学们,做事要有恒心,肯努力。在通常情况下,铁杵属于____________(填“导体”“半导体”或“绝缘体”);在把一根铁杵磨成一根细长针(细长针相对铁杵长度不变)的过程中,其电阻会___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
学科网(北京)股份有限公司
$$