第3节 电阻（高效培优讲义）物理人教版2024九年级全一册

第3节 电阻 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 电阻的概念 1 题型2 影响电阻大小的因素 3 题型3 半导体与超导体 10 【能力培优练】 12 【链接中考】 24 【重难题型讲解】 题型1 电阻的概念 1、电阻 电阻 在物理学中，用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小。 符号 通常用“R”表示电阻。 单位及换算关系 在国际单位制中，电阻的单位是“欧姆”，简称“欧”，符号是“Ω”。常用单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。 换算关系：1MΩ=103kΩ，1kΩ=103Ω。 对电阻的理解 导体的电阻越大，表示导体对电流阻碍作用越强，在电压相同的情况下，通过导体的电流越小 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的情况决定。不管导体是否接入电路、是否有电流通过，也不管导体两端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 ★特别提醒 电阻是导体本身的一种性质，与电压、电流无关，与材料、长度、横截面积、温度等四个因素有关，不管这个导体是否连入电路，导体两端的电压是否改变或怎样改变，导体的电阻均不受影响。 【探究归纳】电阻是导体对电流阻碍作用的物理量，其大小由导体的材料、长度、横截面积及温度决定，单位为欧姆（Ω），反映了导体阻碍电荷定向移动的能力，是电路中控制电流、分配电压的关键参数。 【典例1-1】在国际单位制中， 电阻的单位是（　　） A．伏特（V） B．安培（A） C．焦耳（J） D．欧姆（Ω） 【答案】D 【详解】伏特（V）是电压单位，安培（A）是电流单位，焦耳（J）是功的单位，欧姆（Ω）是电阻单位，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【典例1-2】36kV= V= mV； 48Ω= kΩ= MΩ。 【答案】 3.6×104 3.6×107 4.8×10-2 4.8×10-5 【详解】[1][2] 36kV=36×103V=3.6×104V=36×106mV=3.6×107mV [3][4] 48Ω=48×10-3kΩ=4.8×10-2kΩ=48×10-6MΩ=4.8×10-5MΩ 跟踪训练1 关于导体的电阻，下列说法正确的是（　　） A．导体两端的电压增大，其电阻一定增大 B．导体中的电流增大，其电阻一定减小 C．若导体不接入电路，其电阻为0 D．导体的电阻与其两端电压及通过的电流无关，是导体本身的一种性质 【答案】D 【详解】电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种属性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，而与导体两端的电压、通过的电流无关，若导体不接入电路，其电阻也不为0，其阻值与是否接入电路无关，故ABC错误，D正确。 故选D。 跟踪训练2 一个用电器工作时，要求电源电压是6V，需要 节铅蓄电池串联起来； 。 【答案】 3 0.024 【详解】[1]一节铅蓄电池电压为2V，要求电源电压是6V，需要3节蓄电池串联。 [2]由可知 题型2 影响电阻大小的因素 1、探究影响导体电阻大小的因素实验 提出问题 导体的电阻大小与哪些因素有关 猜想与假设 （1）路越窄，车辆越难同行—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，可能阻碍作用越强，电阻越大； （3）不同的道路同行效率不同，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—导体的电阻是否也受温度的影响。 设计实验 （1）探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关，涉及的因素较多，应采用控制变量法涉及实验过程。 ①选取材料、粗细相同，而长度不同的镍铬合金丝，分别接入电路中（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铬合金丝，接入电路中，观察电流表示数变化情况，探究电阻大小与导体材料的关系。 （2）转化法：电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小，电流表示数小的电阻大，此方法称之为转换法。 （3）将日光灯的灯丝与电流表接入电路中，比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况，探究导体电阻与温度的关系。 进行实验 （1）将图甲中的导线CD和EF分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。 甲 乙 丙 （2）将图甲中的导线CD与GH分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。 （3）将图甲中的导线AB与CD分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。 （4）如图丙所示，把电阻丝接入电路，慢慢地给电阻丝加热，观察电流表示数的变化情况。 分析论证 实验现象 实验结论 ICD<IEF 导体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 ICD<IGH 导体电阻大小跟导体横截面积有关，在材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小 ICD<IAB 导体电阻的大小跟导体的材料有关 给电阻丝加热，电流表示数越来越小 导体的电阻大小跟导体的温度有关 探究归纳 导体的电阻是导体本身的已知性质，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。同种材料导体，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。 2、电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系 （1）导体长度对电阻的影响：导体长度越长，电阻越大。当电流通过导体时，需克服导体本身的电阻产生的阻力，因此长度增加会导致电流通过的路径变长，从而增大电阻的阻力，使电阻值增加。 （2）导体横截面积对电阻的影响：导体横截面积越大，电阻越小。横截面积增大会减小电流通过的路径阻力，使电流更容易通过导体，因此电阻会减小。 （3）导体材料对电阻的影响：不同材料的导体具有不同的电阻率，电阻率越大，电阻就越大。常见金属导体的电阻率较小，较好地导电，而半导体和绝缘体通常具有较大的电阻率，其导体电阻较高。 （4）温度对电阻的影响：一般情况下，大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大，这与杂质的影响以及晶格结构的变化有关。不过，也存在一些特殊材料，如热敏电阻体，在一定温度范围内，其电阻值会随温度升高而减小。 ★特别提醒 （1）本实验应用的两种科学研究方法是控制变量法和转换法。 （2）在设计实验方案和实验步骤时，要注意正确运用控制变量法。 （3）作出猜想时，要注意猜想全面，考虑到影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。‌ 【探究归纳】电阻大小由导体材料（如铜、铁导电性能不同）、长度（越长电阻越大）、横截面积（越粗电阻越小）及温度（多数金属温度越高电阻越大）共同决定，这些因素通过影响自由电荷定向移动的阻碍程度来改变电阻值。 【典例2-1】用如图所示的器材“探究影响导体电阻大小的因素”，S表示导体的横截面积，分别选用A、B、C、D四根不同的金属丝接入电路M、N两点之间，下列说法正确的是（　　） A．分别接A、D两端。可探究导体电阻大小与导体长度是否有关 B．分别接A、C两端，可探究导体电阻大小与横截面积是否有关 C．接B两端时比接C两端时电流表示数更小 D．该实验装置不能探究导体电阻与导体材料的关系 【答案】C 【详解】A．AD的材料、长度均不同，接A、D，没有控制材料相同，不能探究导体电阻大小与导体长度是否有关，故A错误； B．AC的材料、横截面积都不同，接A、C，没有控制材料相同，不能探究导体电阻大小与横截面积是否有关，故B错误； C．由图知B、C金属丝材料和长度相同，B金属丝的横截面积小于C金属丝的横截面积，因此B金属丝的电阻更大，通过的电流更小，故C正确； D．探究导体电阻与导体材料的关系，需要使金属丝的长度和横截面积相同，A、B金属丝符合题意，故D错误。 故选C。 【典例2-2】如图所示是“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验装置，a为锰铜合金丝，b、c为镍铬合金丝，其中a、b长度相同，a、b、c粗细相同。实验时通过观察 来间接比较导线电阻的大小；若选择将a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关；若将 分别选将接入电路中，则可比较电阻大小与长度的关系。 【答案】 电流表示数 材料 b、c 【详解】[1]实验时通过观察电流表示数来间接比较导线电阻的大小，电流表示数越大，表明电阻越小，采用了转换法。 [2]a、b的长度、横截面积相同，材料不同，若选择将a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的材料是否有关。 [3]b、c材料、粗细相同，长度不同，若将b、c分别选将接入电路中，则可比较电阻大小与长度的关系。 【典例2-3】同学们在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如表所示，同学们设计了如图所示的实验电路： 编号 材料 长度/m 横截面积/mm² A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 (1)实验中，通过观察 可更准确的判断导体的电阻大小； (2)通过选用两导体 （填编号）进行实验，可探究电阻的大小与长度的关系； (3)分别将A和C两导体接入电路进行实验，发现接入C导体时，电流表的示数比接入A导体时更大，说明导体的电阻与导体的 有关； (4)生活中，通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选铁芯线，是因为导体的电阻还与导体的 有关。 【答案】(1)电流表示数 (2)AB (3)横截面积 (4)材料 【详解】（1）由图可知，将导体接入电路，电阻不同，则电路中电流不同，小灯泡亮度不同，电流表示数也不同，通过观察电流表示数可更准确的判断导体的电阻大小。 （2）AB两导体的材料、横截面积相同，长度不同，通过选用两导体AB进行实验，可探究电阻的大小与长度的关系。 （3）AC的材料、长度相同，横截面积不同，分别将A和C两导体接入电路进行实验，发现接入C导体时，电流表的示数比接入A导体时更大，说明导体的电阻与导体的横截面积有关。导体材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小。 （4）生活中，通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选铁芯线，说明当其它条件相同时，不同材料的导体的电阻不同，所以，这是因为导体的电阻还与导体的材料有关。 跟踪训练1 如图甲、乙是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置，甲实验中，把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金（或铁），闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度；乙实验中，用粗细相同、长度不同两根镍铬合金丝，分别将他们接入电路，观察电流表的示数。比较流过长短不同的镍铬合金丝电流的大小。下列说法正确的是（　　） A．甲实验中可以用电流表替换灯泡，更准确 B．甲实验得到的结论可以解释为什么导线多是用铜做而很少用铁来做 C．乙实验得到的结论：导体越长，电阻越大 D．乙实验中仅将电流表换成电压表也能完成本实验 【答案】B 【详解】A．若用电流表替换小灯泡进行实验，此时电路中的电流较大，所以不可以用电流表替换小灯泡进行实验，故A错误； B．甲实验中，把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金（或铁），闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度，来说明导体的电阻与导体的材料有关，因此得到的结论可以解释为什么导线多是用铜做而很少用铁来做，故B正确； C．乙实验中、长度不同的两根镍铬合金丝，观察电流表的示数，镍铬合金丝越长，因此可得出结论：当导体材料和粗细相同时，电阻越大，故C错误； D．乙实验中，由于电压表在电路中相当于断路，所以不能完成本实验，故D错误。 故选B。 跟踪训练2 小红在探究影响导体电阻大小的因素时，实验收集的部分数据如下表所示。根据表格分析，小红所做的A、B两组实验是要探究导体的电阻大小与 是否有关；她将电阻丝A与D分别连入如图所示的电路MN两点间，闭合开关，分别记录电流表的示数为I1和I2，发现，由此分析可得出的结论是 。 序号 材料 长度L/m 横截面积S/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 【答案】 长度 见详解 【详解】[1]A、B两组实验选择的电阻丝材料和横截面积相同，长度不同，根据控制变量法，是要探究导体的电阻大小与长度是否有关。 [2]A、D两组实验选择的电阻丝长度和横截面积相同，材料不同，将电阻丝A与D分别连入如图所示的电路MN两点间，闭合开关，分别记录电流表的示数为I1和I2，发现，根据控制变量法，是要探究导体的电阻大小与材料是否有关。 跟踪训练3 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。 实验室提供了根电阻丝，其规格、材料如表所示： 编号 材料 长度 横截面积 A 镍铬合金 B 镍铬合金 C 镍铬合金 D 锰铜合金 (1)如图所示，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 （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 （填编号）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，可探究电阻与 的关系，其结论是 。 (4)分别将编号为A、D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)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 （填“一”“二”或“三”）的实验验证。 【答案】(1)小亮 (2)AC (3)长度 材料和横截面积相同时，导体越长电阻越大 (4)材料 (5)三 【详解】（1）在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，同时灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表，故小亮的观点正确。 （2）要验证猜想二，导体的电阻可能与导体的横截面积有关，应控制导体材料与长度相同而横截面积不同，由表中数据可知，应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验。 （3）[1][2]A、B两根电阻丝材料相同、横截面积相同，长度不同，可以探究导体的电阻与导体的长度的关系；分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，电流表示数不相同，实验时会发现，接入A时电流较大，表明A的电阻较小，而A较短，由此，初步得到的结论是当材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大。 （4）A、D两根电阻丝材料长度、横截面积相同，材料不同，可以探究导体的电阻与导体的材料的关系。 （5）只有一根电阻丝，可以通过改变其接入电路中的长度来探究电阻与长度的关系，也可以将电阻对折改变横截面积探究电阻与横截面积的关系，但是材料不能改变，无法探究电阻与材料的关系，故不能完成猜想三。 题型3 半导体与超导体 1、半导体：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。 （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的影响。 （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、集成电路等。 ★特别提醒 在半导体中掺入少量的其他元素，它的导电性能会得到很大改善，从而可以把它们制成： （1）光敏电阻：有无光照电阻值差异很大。 （2）热敏电阻：温度略有变化，电阻值变化很明显。 （3）压敏电阻：电压变化，电阻值明显变化。‌ 2、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。在温度很低时，电阻为0的材料称为超导材料。超导材料也称为超导体。 （1）超导现象应用与实际的好处：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。 （2）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。 ★特别提醒 （1）人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。 （2）“超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”是现代社会的热点问题，因此也是中考的热点问题，要熟悉每种材料的特点。‌ 【归纳总结】半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的材料，其电阻随温度、光照等因素变化明显，可制成二极管、三极管等电子元件；超导体是在特定低温下电阻突然变为零的材料，具有完全抗磁性，可用于磁悬浮、高效输电等领域。 【典例3-1】如图是中国新一代5G芯片。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（　　） A．绝缘材料 B．超导材料 C．隔热材料 D．半导体材料 【答案】D 【详解】半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的电学特性，制造芯片的主要材料是半导体材料，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【典例3-2】将A、B两种不同的金属片分别插入柠檬，制成“柠檬电池”，闭合开关S，发光二极管发光。B金属片是“柠檬电池”的 极（选填“+”或“-”）；该二极管是由 材料制成的（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）。 【答案】 + 半导体 【详解】[1][2]电压表接入电路中时，电流从电压表的正接线柱流入，所以A端为负极、B端为正极；结合电压表的接线方法可知A金属片是柠檬电池的负极；二极管主要由半导体材料制成。 跟踪训练1 华为MateXT手机是世界首款三折叠手机，在功能上实现了前所未有的突破，它的折叠屏由柔性发光二极管制成，其中制成发光二极管核心的材料是  （　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 【答案】B 【详解】二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，所以发光二极管是用半导体材料制成的，故ACD错误，B正确． 故选B。 跟踪训练2 中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码。条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件，它们主要是由 材料制成；计算机系统因高速运算会产生很多热量，若能用 材料制作计算机的部分电子元件，由于没有电阻，就可以不用考虑散热的问题。（均选填“导体”、“超导”或“半导体”） 【答案】 半导体 超导 【详解】[1]条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件，它们是由半导体材料制成的； [2]超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零，当用超导材料传输电能可以减少热损耗，用作输电导线或制作电子元件，由于没有电阻，不必考虑散热问题. 【能力培优练】 1．关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（　　） A．只要电荷移动就能形成电流 B．电路两端有电压，电路中就一定有电流通过 C．“正电荷定向移动的方向为电流方向”这是一种规定 D．当电流为零时，导体的电阻也为零 【答案】C 【详解】A．正、负电荷的定向移动才能形成电流，故A错误； B．要使电路中有持续电流，电路两端需有电压，并且电路是通路，故B错误； C．物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。故C正确； D．导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关，故D错误。 故选C。 2．下列物理量的估计最接近实际的是（   ） A．数码相机的电压为 B．人干燥时双手间的电阻约为 C．比亚迪汽车的汽油机热效率可达 D．学校教室空调正常工作时的电流约为 【答案】D 【详解】A．数码相机的电压约为12V，故A不符合题意； B．人干燥时双手间的电阻约为2000Ω，故B不符合题意； C．汽车的效率通常是20~50％，故C不符合题意； D．学校教室空调正常工作时的电流约为左右，故D符合题意。 故选D。 3．在如图所示ab为粗细均匀长为L的电阻丝，滑片P与ab接触良好并可自由滑动，为定值电阻。若以电压表示数U为纵坐标，P离a点的距离x为横坐标，当闭合开关S后，U随x变化的图线应为下图中的（电源电压不变）（      ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由图可知电压表测量的为a到x位置的电压，当滑片处于a端，测量距离为零，故电压表测量的电压U=0，结合图像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．图（a）所示电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电源电压和R1两端的电压分别为（　　） A．8V 2V B．10V 2V C．2V 8V D．10V 8V 【答案】D 【详解】由图可知，开关S闭合后，两电阻串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量R2两端的电压。根据串联电路电压特点可知，两个电压表指针偏转相同，是因为用的量程不同，V1是大量程，示数为10V，V2是小量程，示数为2V，即R2两端的电压为2V，则R1两端的电压为10V-2V=8V 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．发光二极管又称LED，具有单向导电性，当加上合适的正向电压后，不同型号的LED能发出不同颜色的光，如果加上反向电压，则不能发光。如图所示电路中要使绿光LED 发光，关于开关的状态，下列说法正确的是（　　） A．S1、S4闭合，S2、S3断开 B．S2、S3闭合，S1、S4断开 C．S1、S2闭合，S3、S4断开 D．S3、S4闭合，S1、S2断开 【答案】A 【详解】A．S1、S4闭合，S2、S3断开，等效电路如图所示 可知电流从红灯负极流进，所以红灯不亮，电流从绿灯正极流进，所以绿灯亮，故A正确； B．S2、S3闭合，S1、S4断开，等效电路如图所示 由图可知，电流从红灯正极流进，所以红灯亮，电流从绿灯负极流进，所以绿灯不亮，故B错误； CD．电路处于断路状态，两灯都不会亮，故CD错误。 故选A。 6．导体、是由长度相同的同种材料制成的电阻，导体的横截面积是的四倍，现将它们按照图乙所示的方式串联在图甲所示的电路中，则通过导体、的电流、的关系是（   ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】两个导体串联在电路中，根据串联电路电流规律可知，通过它们的电流相等，即，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．同学们利用如图所示的器材探究“导体的电阻与导体长度的关系”，将15cm长的粗细均匀的铅笔芯标记为等长的五段，改变线夹位置得到数据如表所示，则下列符合的图线是（　　） 线夹位置 b c d e f 铅笔芯接入长度l/cm 3 6 9 12 15 铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω 2.0 3.6 6.0 1.6 10.0 A．B．C． D． 【答案】C 【详解】在导体的材料和横截面积一定的条件下，导体的电阻与导体的长度成正比，因此线夹位置在e时，所测铅笔芯接入电阻的平均值与其他4组数据相差过大，数据有误，根据数据描点画图，对点的特征分析可以得出，是一条过原点的倾斜直线，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．电阻R1和R2的I﹣U图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．当R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0 B．R1是定值电阻，它两端的电压与通过它的电流成正比 C．将R1与R2并联在电路中，如果干路上电流为0.4A，则电源电压为2V D．将R1与R2串联在电路中，如果电源电压为3V，则电路中电流为0.2A 【答案】D 【详解】A．导体的电阻是导体本身的一种性质，与其两端电压以及通过的电流都没有关系，只与导体材料、长度、横截面积以及温度有关，故A错误； B．由图可知R1图线是一条过原点的倾斜直线，故R1是定值电阻，但电压是电流的形成原因，所以应是通过它的电流与它两端电压成正比，故B错误； C．将R1与R2并联在电路中，若电源电压为2V，根据并联电路电压规律则R1与R2两端电压也为2V，由图中可知此时I1=0.4A，I2=0.2A，根据并联电路电流规律可知此时干路电流为 故C错误； D．将R1与R2串联在电路中，若电路中电流为0.2A，此时U1=1.0V，U2=2.0V，根据串联电路电压规律可得电源电压为 故D正确。 故选D。 9．利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素，演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝，长度关系为，横截面积关系为，其中b、c、d均为镍铬合金丝，a为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上，下列说法正确的是（　　） A．选用a和c进行实验，可以探究导体电阻跟导体长度的关系 B．选用b和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系 C．选用c和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系 D．选用a和b进行实验，可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系 【答案】C 【详解】A、a和c横截面积相同，材料不同，长度不同，有二个变量，没有控制材料相同，所以不可以探究导体电阻跟导体长度的关系，故A错误； B、选用b和d进行实验，b和d长度不同，横截面积不同，材料相同，有二个变量，所以不可以探究导体电阻跟导体材料的关系，故B错误； C、选用c和d进行实验，c和d长度相同，材料相同，而横截面积不同，所以可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系，故C正确； D、选用a和b进行实验，a和b长度相同，横截面积相同，而材料不同，所以可以探究导体电阻跟导体材料的关系，不可以探究导体的电阻跟导体横截面积的关系，故D错误。 故选C。 10．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，当开关S闭合时，电压表示数和灯泡的亮度程度变化情况分别是：电压表示数将 ，灯的亮度将 。 【答案】 不变 不变 【详解】[1]由电路图可知，当开关闭合时，灯泡L与电阻R并联，电压表测电源的电压，电流表测灯泡L的电流；由于电源电压不变，则电压表的示数不变。 [2]因并联电路中各支路独立工作、互不影响，闭合开关前后，通过灯泡的电流不变，则灯泡的亮度不变。 11．如图所示，有一个装置将四根高压输电线并联起来，这相当于增大了导线的 ，从而减小了导线的电阻。 【答案】横截面积 【详解】在导线材料与长度一定的情况下，导线的横截面积越大，导线电阻越小。图示装置把四根导线固定在一起，四根导线并联，增大了导线的横截面积，从而使输电导线电阻变小。 12．材料和长度都相同的导体A、B，它们的粗细不同。如果将它们按如图所示的方式并联在电路中，则电阻 ，导体A、B两端的电压 。（均选填“＞”“＜”或“=”） 【答案】 ＞ = 【详解】[1]因为A、B两导体由同种材料制成，长度相同，但A导体比B导体细，所以A导体的电阻大于B导体的电阻，即 [2]由图知道，导体A和B并联在电路中，根据并联电路中，各支路两端的电压相等知道，导体A和B两端的电压相等，即 13．导体的电阻是导体本身的一种性质，一般情况下温度越高，电阻 ，但是玻璃、石墨、光敏电阻等是随温度的升高电阻 ；与通过导体的电流和导体两端的电压 。 【答案】 越大 减小 无关 【详解】[1][2]导体的电阻也会受温度的影响，温度变化时，导体的电阻也会发生变化，一般情况下，温度越高，导体的电阻越大。但有些材料如玻璃、石墨、光敏电阻等，温度升高，其电阻减小。 [3]当加在导体两端的电压和流过导体的电流发生变化时，导体的电阻不会发生变化，导体的电阻与通过导体的电流和导体两端的电压无关。 14．如图所示，运输汽油的油罐车尾部总是装有一条拖在地上的链子，这是为了及时导走因 现象而积累的电荷，以免引发安全事故，因此应选取 （选填“导体”或“绝缘体”）材料来制作这种链子：若车带正电，电子会从 通过链子传导到 上去（均选填“车”或“地面”）。 【答案】 摩擦起电 导体 地面 车 【详解】[1]不同物质在摩擦时会发生电荷转移从而产生静电，为了及时导走这些电荷，运输汽油的油罐车尾部总是装有一条拖在地上的链子。 [2]因为链子是用于导走电荷的，所以要求链子具有较好的导电性，所以应选择导体材料来制作。 [3][4]若车带正电，达到电荷平衡将得到电子，故电子是从地面通过铁链传导到车上去。 15． 同学们猜想导体的电阻与导体的横截面积、长度和材料有关，为了探究“导体的电阻与材料是否有关”。实验器材有：电源、开关、电流表各一个，导线和规格不同的电阻丝若干。 (1)为了完成实验应该选取 和 相同的锰铜、铁铬和镍铬合金电阻丝连入电路中。 (2)同学们将某根电阻丝连接电路如图甲，闭合开关，电流表的示数如图乙，则电流表读数为 A。 (3)同学们分别将不同电阻丝连入电路后，测得电流的数据如下表： 电阻丝材料 锰铜 铁铬 镍铬 电流 I/A 0.44 0.32 0.38 分析数据，得到的结论是 。 (4)进一步分析实验数据可得，三种材料的导电性最强的是 。 (5)某同学要选用长度和横截面积相同的电阻丝自制一个电阻器，为了使电阻器的阻值较大，应该从表中三种材料中选用 来制作。 【答案】(1) 长度 横截面积 (2)0.28 (3)导体的电阻与材料有关 (4)锰铜 (5)铁铬 【详解】（1）[1][2]根据猜想，电阻大小与多个因素有关，所以探究过程中需用到控制变量法；为了探究“导体的电阻与材料是否有关”，需控制电阻丝的长度和横截面积相同，材料不同，因此实验应该选取长度和横截面积相同的锰铜、铁铬和镍铬合金电阻丝连入电路中。 （2）电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A。 （3）分别将不同电阻丝连入电路后，测得电流的数据不同，说明导体的电阻与导体的材料有关。 （4）分析实验数据可知，将锰铜、铁铬、镍铬分别连入电路后，电路中的电流大小不同，当锰铜连入电路时电路的电流最大，因此三种材料的导电性最强的是锰铜。 （5）要选用长度和横截面积相同的电阻丝自制一个电阻器，为了使电阻器的阻值较大，应该从表中三种材料中选用导电性最差的铁铬来制作。 16．小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”，图乙是备用的几种导体（A、B、C、D代表导体，S代表导体的横截面积）。请你回答以下问题： (1)在图甲中M、N之间接入不同导体时，可通过 来判断导体的电阻大小，这种研究方法叫 法； (2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系，M、N之间应接入图乙中的 （选填导体的代表字母）； (3)若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与 的关系； (4)实验中，如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小，你的解决办法是： ； (5)完成上述实验后，小明进一步进行了如图丙所示的实验，他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，钨丝的电阻 ； (6)完成实验后，图中各物理量之间的关系图线可能正确的是 　 　。 A． B． C． 【答案】(1) 灯泡亮度 转换 (2)BD (3)材料 (4)见解析 (5)越大 (6)A 【详解】（1）[1][2]由图甲可知，可以通过灯泡亮度来判断导体电阻大小，灯泡越亮，表示接入的导体电阻值越小，这种研究方法叫转换法。 （2）根据控制变量法，为探究导体的电阻与导体长度的关系，应使导体材料、横截面积相同，长度不同，故应选BD导体。 （3）导体AB材料不同，长度和横截面积相同，根据控制变量法，可探究导体电阻与材料有关系。 （4）若通过灯泡亮度无法判断电阻大小，可以在电路中串联电流表，用电流表示数来反映电阻大小，电流表示数越大，则接入电阻越小。 （5）闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，说明接入电路的电阻增大，这表明：温度升高，钨丝的电阻越大。 （6）根据实验结论，材料和横截面积相同时，电阻越长，电阻越大；材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小。故BC不符合题意，A符合题意。 故选A。 17．小明利用自制器具探究“盐水柱的电阻大小与哪些因素有关”，他将玻璃管（管中的金属活塞可以左右移动）等器材组装成图的电路进行实验。小明提出了以下猜想： A．可能与盐水柱的横截面积有关； B．可能与盐水柱的长度有关； (1)小明向玻璃管内注入适量盐水，闭合开关后灯泡发光，实验中他可根据 判断盐水柱的电阻大小； (2)在探究猜想A时，小明断开开关，用针筒从注水口向外抽取部分盐水，保持 不变，闭合开关后，发现小灯泡变暗。可得出：盐水柱的长度一定时，盐水柱的横截面积越小，盐水柱的电阻越 ； (3)实验中，小明仅将活塞向左移动， （选填“能”或“不能”）探究猜想B。 【答案】(1)灯泡亮度 (2)盐水柱的长度 大 (3)不能 【详解】（1）盐水浓度不同，灯泡的亮度不同，可以根据灯泡的亮度判断盐水电阻的大小，运用了转换法。 （2）[1][2]探究猜想A时，断开开关，用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水，保持活塞位置不变，此时液体的长度不变，横截面积变小，闭合开关后观察到小灯泡变暗了，说明在盐水的浓度和液柱长度一定时，盐水柱的横截面积越小，盐水电阻越大。 （3）探究猜想B时，仅将活塞向左移动，改变了盐水柱的长度，但没有保持横截面积不变，所以不能验证猜想B。 18．我国电车制造业迅猛发展，疾驰在时代前沿，为全球绿色出行树立了典范。如图为我国某品牌电车，其内部蕴含着丰富的物理知识。 充电类型 公共充电桩 家用充电桩 (商用电) 公共充电桩 (民用电) 价格 (元/度) 1.5(峰段) 1 0.6(峰段) 1.2(谷段) 0.3(谷段) (1)发光二极管属于 （选填“半导体”或“超导体”），具有 性，在电车上得到了广泛应用，如氛围灯、日间行车灯、车尾灯等，其中氛围灯与车尾灯的连接方式为 ； (2)通过语音呼唤（相当于闭合S1）或手动闭合机械开关S2，即可使除雾装置①启动，快速除去后视镜上的水雾，其简易电路与下列选项中的______（填字母）所示电路类似； A． B． C． D． (3)在某城市内不同类型的电车充电桩收费标准如上表，Y品牌汽油车油费为0.4元每公里，若题干中的电车平均每公里耗电0.3度，则在该城市内用车里程为10000公里时，使用X品牌电车最多能比Y品牌汽油车节省 元；但是由于电车电源内部导线在用车过程中老化变细，导致电阻变 ，使得电源有损耗。 【答案】(1)半导体 单向导电 并联 (2)A (3)3100 大 【详解】（1）[1][2]发光二极管是一种能将电能转化为光能的半导体器件，具有单向导电性，即只允许电流从一个方向流过。 [3]氛围灯与车尾灯的功能不同，为了保证每个灯具的独立性和可靠性，所以氛围灯与车尾灯的连接方式为并联。 （2）由题意知，语音呼唤（相当于闭合S1）或者手动闭合机械开关S2都可以使除雾装置启动，所以语音呼唤（相当于闭合S1）和手动闭合机械开关S2并联，除雾装置在干路上，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （3）[1]Y品牌汽油车油费为0.4元每公里，则行驶10000公里需要花费 使用X品牌电车每公里耗电0.3度，则行驶10000公里需要耗电 当使用公共充电桩（民用电）谷段充电时，价格为0.3元/度，此时花费的费用最少 所以使用X品牌电车最多能比Y品牌汽油车节省 4000元-900元=3100元 [2]常温下电阻的大小与导线的材料、长度和横截面积有关；在材料和长度不变的情况下，导线的横截面积越小，电阻就越大，所以使得电源有损耗。 【链接中考】 1．（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）现代科技迅猛发展，不断改变着我们的生活。梁伟同学观察到扫地机器人有这样的特点：（1）闭合S1，扫地机器人开始扫地；（2）同时闭合S1和S2，开启拖地功能（扫拖同时进行）。扫地功能由电动机M完成，拖地功能相当于电阻R。其等效电路图正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．闭合S1，电动机工作，开始扫地；同时闭合S1和S2，电动机和电阻并联工作，开启拖地功能，故A正确； B．闭合S1，电阻工作，开始拖地；同时闭合S1和S2，开启拖地功能，故B错误； C．由图可知，两个开关、电阻、电动机串联，只有同时闭合S1和S2，机器人才开始开启扫地、拖地功能，故C错误； D．闭合S1，电阻R与电动机M串联，开始拖地；同时闭合S1和S2，R被短路，开始扫地，故D错误。 故选A。 2．（2025·福建·中考真题）空间站中，发光二极管为金鱼藻提供光照，其主要材料属于（　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 【答案】B 【详解】发光二极管，也就是LED，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能，LED的核心是一个半导体晶片，其主要材料为半导体材料。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．（2025·重庆·中考真题）乒乓球是我国全民喜爱的体育项目。下列说法正确的是（　　） A．球拍面上的橡胶是导体 B．乒乓球从桌上弹起上升过程重力势能减小 C．新球拍有橡胶味说明分子在不停地做无规则运动 D．乒乓球被击出后继续运动是因为受到惯性的作用 【答案】C 【详解】A．球拍面上的橡胶是常见的绝缘体，不易导电，故A错误； B．乒乓球从桌上弹起上升过程中质量不变，高度增加，重力势能增大，故B错误； C．新球拍有橡胶味属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确； D．乒乓球被击出后继续运动是因为乒乓球具有惯性，但惯性不是力，不能说“受到惯性的作用”，故D错误。 故选C。 4．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）初中学业考试期间，交通管理部门对考场附近的道路进行交通管制。经过考场附近的车辆禁止鸣笛，这种控制噪声的措施是 。考生所带的文具中，自动铅笔的石墨笔芯是 （选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）。 【答案】 防止噪声的产生 导体 【详解】[1]噪声可以从三个方面控制即在声源处防止噪声产生；在传播过程中阻断噪声传播；在人耳处防止噪声进入人耳经过考场附近的车，辆禁止鸣笛，这种控制噪声的措施是在声源处防止噪声产生。 [2]石墨具有导电性，因此自动铅笔的石墨笔芯是导体。 5．（2024·江苏扬州·中考真题）如图所示，利用铅笔做几个小实验： （1）压笔尖的手指比压笔尾的手指疼，说明压力相等时，压力的作用效果与 有关。 （2）将夹子M向右移动，小灯泡变暗，铅笔芯接入电路的电阻变 。 （3）用橡皮筋水平拉动厚书在水平桌面上匀速前进时，拉力与 力大小相等。在书下垫几支圆柱形铅笔，再次水平匀速拉动，橡皮筋伸长的长度变 。 【答案】 受力面积 大 滑动摩擦 小 【详解】（1）[1]如图，用两手指分别压笔的两端，笔对两手指的压力相同，笔尖对手指的压力的受力面积较小，压笔尖的手指比压笔尾的手指疼，说明压力相等时，压力的作用效果与受力面积有关。 （2）[2]如图，铅笔芯与小灯泡串联在电路中，将夹子M向右移动，小灯泡变暗，说明电路中电流变小，铅笔芯对电流的阻碍作用变大，所以，铅笔芯接入电路的电阻变大。 （3）[3]用橡皮筋水平拉动厚书在水平桌面上匀速前进时，拉力与书受到滑动摩擦力是一对平衡力，拉力与滑动摩擦力大小相等。 [4]在书下垫几支圆柱形铅笔，将滑动摩擦变为了滚动摩擦，摩擦力减小，再次水平匀速拉动，则拉力也减小，所以，橡皮筋伸长的长度变小。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3节 电阻 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 电阻的概念 1 题型2 影响电阻大小的因素 2 题型3 半导体与超导体 8 【能力培优练】 9 【链接中考】 15 【重难题型讲解】 题型1 电阻的概念 1、电阻 电阻 在物理学中，用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小。 符号 通常用“R”表示电阻。 单位及换算关系 在国际单位制中，电阻的单位是“欧姆”，简称“欧”，符号是“Ω”。常用单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。 换算关系：1MΩ=103kΩ，1kΩ=103Ω。 对电阻的理解 导体的电阻越大，表示导体对电流阻碍作用越强，在电压相同的情况下，通过导体的电流越小 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的情况决定。不管导体是否接入电路、是否有电流通过，也不管导体两端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 ★特别提醒 电阻是导体本身的一种性质，与电压、电流无关，与材料、长度、横截面积、温度等四个因素有关，不管这个导体是否连入电路，导体两端的电压是否改变或怎样改变，导体的电阻均不受影响。 【探究归纳】电阻是导体对电流阻碍作用的物理量，其大小由导体的材料、长度、横截面积及温度决定，单位为欧姆（Ω），反映了导体阻碍电荷定向移动的能力，是电路中控制电流、分配电压的关键参数。 【典例1-1】在国际单位制中， 电阻的单位是（　　） A．伏特（V） B．安培（A） C．焦耳（J） D．欧姆（Ω） 【典例1-2】36kV= V= mV； 48Ω= kΩ= MΩ。 跟踪训练1 关于导体的电阻，下列说法正确的是（　　） A．导体两端的电压增大，其电阻一定增大 B．导体中的电流增大，其电阻一定减小 C．若导体不接入电路，其电阻为0 D．导体的电阻与其两端电压及通过的电流无关，是导体本身的一种性质 跟踪训练2 一个用电器工作时，要求电源电压是6V，需要 节铅蓄电池串联起来； 。 题型2 影响电阻大小的因素 1、探究影响导体电阻大小的因素实验 提出问题 导体的电阻大小与哪些因素有关 猜想与假设 （1）路越窄，车辆越难同行—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，可能阻碍作用越强，电阻越大； （3）不同的道路同行效率不同，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—导体的电阻是否也受温度的影响。 设计实验 （1）探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关，涉及的因素较多，应采用控制变量法涉及实验过程。 ①选取材料、粗细相同，而长度不同的镍铬合金丝，分别接入电路中（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铬合金丝，接入电路中，观察电流表示数变化情况，探究电阻大小与导体材料的关系。 （2）转化法：电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小，电流表示数小的电阻大，此方法称之为转换法。 （3）将日光灯的灯丝与电流表接入电路中，比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况，探究导体电阻与温度的关系。 进行实验 （1）将图甲中的导线CD和EF分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。 甲 乙 丙 （2）将图甲中的导线CD与GH分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。 （3）将图甲中的导线AB与CD分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。 （4）如图丙所示，把电阻丝接入电路，慢慢地给电阻丝加热，观察电流表示数的变化情况。 分析论证 实验现象 实验结论 ICD<IEF 导体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 ICD<IGH 导体电阻大小跟导体横截面积有关，在材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小 ICD<IAB 导体电阻的大小跟导体的材料有关 给电阻丝加热，电流表示数越来越小 导体的电阻大小跟导体的温度有关 探究归纳 导体的电阻是导体本身的已知性质，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。同种材料导体，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。 2、电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系 （1）导体长度对电阻的影响：导体长度越长，电阻越大。当电流通过导体时，需克服导体本身的电阻产生的阻力，因此长度增加会导致电流通过的路径变长，从而增大电阻的阻力，使电阻值增加。 （2）导体横截面积对电阻的影响：导体横截面积越大，电阻越小。横截面积增大会减小电流通过的路径阻力，使电流更容易通过导体，因此电阻会减小。 （3）导体材料对电阻的影响：不同材料的导体具有不同的电阻率，电阻率越大，电阻就越大。常见金属导体的电阻率较小，较好地导电，而半导体和绝缘体通常具有较大的电阻率，其导体电阻较高。 （4）温度对电阻的影响：一般情况下，大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大，这与杂质的影响以及晶格结构的变化有关。不过，也存在一些特殊材料，如热敏电阻体，在一定温度范围内，其电阻值会随温度升高而减小。 ★特别提醒 （1）本实验应用的两种科学研究方法是控制变量法和转换法。 （2）在设计实验方案和实验步骤时，要注意正确运用控制变量法。 （3）作出猜想时，要注意猜想全面，考虑到影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。‌ 【探究归纳】电阻大小由导体材料（如铜、铁导电性能不同）、长度（越长电阻越大）、横截面积（越粗电阻越小）及温度（多数金属温度越高电阻越大）共同决定，这些因素通过影响自由电荷定向移动的阻碍程度来改变电阻值。 【典例2-1】用如图所示的器材“探究影响导体电阻大小的因素”，S表示导体的横截面积，分别选用A、B、C、D四根不同的金属丝接入电路M、N两点之间，下列说法正确的是（　　） A．分别接A、D两端。可探究导体电阻大小与导体长度是否有关 B．分别接A、C两端，可探究导体电阻大小与横截面积是否有关 C．接B两端时比接C两端时电流表示数更小 D．该实验装置不能探究导体电阻与导体材料的关系 【典例2-2】如图所示是“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验装置，a为锰铜合金丝，b、c为镍铬合金丝，其中a、b长度相同，a、b、c粗细相同。实验时通过观察 来间接比较导线电阻的大小；若选择将a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关；若将 分别选将接入电路中，则可比较电阻大小与长度的关系。 【典例2-3】同学们在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如表所示，同学们设计了如图所示的实验电路： 编号 材料 长度/m 横截面积/mm² A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 (1)实验中，通过观察 可更准确的判断导体的电阻大小； (2)通过选用两导体 （填编号）进行实验，可探究电阻的大小与长度的关系； (3)分别将A和C两导体接入电路进行实验，发现接入C导体时，电流表的示数比接入A导体时更大，说明导体的电阻与导体的 有关； (4)生活中，通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选铁芯线，是因为导体的电阻还与导体的 有关。 跟踪训练1 如图甲、乙是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置，甲实验中，把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金（或铁），闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度；乙实验中，用粗细相同、长度不同两根镍铬合金丝，分别将他们接入电路，观察电流表的示数。比较流过长短不同的镍铬合金丝电流的大小。下列说法正确的是（　　） A．甲实验中可以用电流表替换灯泡，更准确 B．甲实验得到的结论可以解释为什么导线多是用铜做而很少用铁来做 C．乙实验得到的结论：导体越长，电阻越大 D．乙实验中仅将电流表换成电压表也能完成本实验 跟踪训练2 小红在探究影响导体电阻大小的因素时，实验收集的部分数据如下表所示。根据表格分析，小红所做的A、B两组实验是要探究导体的电阻大小与 是否有关；她将电阻丝A与D分别连入如图所示的电路MN两点间，闭合开关，分别记录电流表的示数为I1和I2，发现，由此分析可得出的结论是 。 序号 材料 长度L/m 横截面积S/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 跟踪训练3 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。 实验室提供了根电阻丝，其规格、材料如表所示： 编号 材料 长度 横截面积 A 镍铬合金 B 镍铬合金 C 镍铬合金 D 锰铜合金 (1)如图所示，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 （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 （填编号）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，可探究电阻与 的关系，其结论是 。 (4)分别将编号为A、D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)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 （填“一”“二”或“三”）的实验验证。 题型3 半导体与超导体 1、半导体：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。 （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的影响。 （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、集成电路等。 ★特别提醒 在半导体中掺入少量的其他元素，它的导电性能会得到很大改善，从而可以把它们制成： （1）光敏电阻：有无光照电阻值差异很大。 （2）热敏电阻：温度略有变化，电阻值变化很明显。 （3）压敏电阻：电压变化，电阻值明显变化。‌ 2、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。在温度很低时，电阻为0的材料称为超导材料。超导材料也称为超导体。 （1）超导现象应用与实际的好处：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。 （2）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。 ★特别提醒 （1）人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。 （2）“超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”是现代社会的热点问题，因此也是中考的热点问题，要熟悉每种材料的特点。‌ 【归纳总结】半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的材料，其电阻随温度、光照等因素变化明显，可制成二极管、三极管等电子元件；超导体是在特定低温下电阻突然变为零的材料，具有完全抗磁性，可用于磁悬浮、高效输电等领域。 【典例3-1】如图是中国新一代5G芯片。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是（　　） A．绝缘材料 B．超导材料 C．隔热材料 D．半导体材料 【典例3-2】将A、B两种不同的金属片分别插入柠檬，制成“柠檬电池”，闭合开关S，发光二极管发光。B金属片是“柠檬电池”的 极（选填“+”或“-”）；该二极管是由 材料制成的（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）。 跟踪训练1 华为MateXT手机是世界首款三折叠手机，在功能上实现了前所未有的突破，它的折叠屏由柔性发光二极管制成，其中制成发光二极管核心的材料是  （　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 跟踪训练2 中考实行网上阅卷，要求每份试卷必须贴上条形码。条形码扫描装置中有发光二极管、光敏二极管等元件，它们主要是由 材料制成；计算机系统因高速运算会产生很多热量，若能用 材料制作计算机的部分电子元件，由于没有电阻，就可以不用考虑散热的问题。（均选填“导体”、“超导”或“半导体”） 【能力培优练】 1．关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（　　） A．只要电荷移动就能形成电流 B．电路两端有电压，电路中就一定有电流通过 C．“正电荷定向移动的方向为电流方向”这是一种规定 D．当电流为零时，导体的电阻也为零 2．下列物理量的估计最接近实际的是（   ） A．数码相机的电压为 B．人干燥时双手间的电阻约为 C．比亚迪汽车的汽油机热效率可达 D．学校教室空调正常工作时的电流约为 3．在如图所示ab为粗细均匀长为L的电阻丝，滑片P与ab接触良好并可自由滑动，为定值电阻。若以电压表示数U为纵坐标，P离a点的距离x为横坐标，当闭合开关S后，U随x变化的图线应为下图中的（电源电压不变）（      ） A． B． C． D． 4．图（a）所示电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电源电压和R1两端的电压分别为（　　） A．8V 2V B．10V 2V C．2V 8V D．10V 8V 5．发光二极管又称LED，具有单向导电性，当加上合适的正向电压后，不同型号的LED能发出不同颜色的光，如果加上反向电压，则不能发光。如图所示电路中要使绿光LED 发光，关于开关的状态，下列说法正确的是（　　） A．S1、S4闭合，S2、S3断开 B．S2、S3闭合，S1、S4断开 C．S1、S2闭合，S3、S4断开 D．S3、S4闭合，S1、S2断开 6．导体、是由长度相同的同种材料制成的电阻，导体的横截面积是的四倍，现将它们按照图乙所示的方式串联在图甲所示的电路中，则通过导体、的电流、的关系是（   ） A． B． C． D． 7．同学们利用如图所示的器材探究“导体的电阻与导体长度的关系”，将15cm长的粗细均匀的铅笔芯标记为等长的五段，改变线夹位置得到数据如表所示，则下列符合的图线是（　　） 线夹位置 b c d e f 铅笔芯接入长度l/cm 3 6 9 12 15 铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω 2.0 3.6 6.0 1.6 10.0 A．B．C． D． 8．电阻R1和R2的I﹣U图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．当R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0 B．R1是定值电阻，它两端的电压与通过它的电流成正比 C．将R1与R2并联在电路中，如果干路上电流为0.4A，则电源电压为2V D．将R1与R2串联在电路中，如果电源电压为3V，则电路中电流为0.2A 9．利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素，演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝，长度关系为，横截面积关系为，其中b、c、d均为镍铬合金丝，a为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上，下列说法正确的是（　　） A．选用a和c进行实验，可以探究导体电阻跟导体长度的关系 B．选用b和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系 C．选用c和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系 D．选用a和b进行实验，可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系 10．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，当开关S闭合时，电压表示数和灯泡的亮度程度变化情况分别是：电压表示数将 ，灯的亮度将 。 11．如图所示，有一个装置将四根高压输电线并联起来，这相当于增大了导线的 ，从而减小了导线的电阻。 12．材料和长度都相同的导体A、B，它们的粗细不同。如果将它们按如图所示的方式并联在电路中，则电阻 ，导体A、B两端的电压 。（均选填“＞”“＜”或“=”） 13．导体的电阻是导体本身的一种性质，一般情况下温度越高，电阻 ，但是玻璃、石墨、光敏电阻等是随温度的升高电阻 ；与通过导体的电流和导体两端的电压 。 14．如图所示，运输汽油的油罐车尾部总是装有一条拖在地上的链子，这是为了及时导走因 现象而积累的电荷，以免引发安全事故，因此应选取 （选填“导体”或“绝缘体”）材料来制作这种链子：若车带正电，电子会从 通过链子传导到 上去（均选填“车”或“地面”）。 15． 同学们猜想导体的电阻与导体的横截面积、长度和材料有关，为了探究“导体的电阻与材料是否有关”。实验器材有：电源、开关、电流表各一个，导线和规格不同的电阻丝若干。 (1)为了完成实验应该选取 和 相同的锰铜、铁铬和镍铬合金电阻丝连入电路中。 (2)同学们将某根电阻丝连接电路如图甲，闭合开关，电流表的示数如图乙，则电流表读数为 A。 (3)同学们分别将不同电阻丝连入电路后，测得电流的数据如下表： 电阻丝材料 锰铜 铁铬 镍铬 电流 I/A 0.44 0.32 0.38 分析数据，得到的结论是 。 (4)进一步分析实验数据可得，三种材料的导电性最强的是 。 (5)某同学要选用长度和横截面积相同的电阻丝自制一个电阻器，为了使电阻器的阻值较大，应该从表中三种材料中选用 来制作。 16．小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”，图乙是备用的几种导体（A、B、C、D代表导体，S代表导体的横截面积）。请你回答以下问题： (1)在图甲中M、N之间接入不同导体时，可通过 来判断导体的电阻大小，这种研究方法叫 法； (2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系，M、N之间应接入图乙中的 （选填导体的代表字母）； (3)若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与 的关系； (4)实验中，如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小，你的解决办法是： ； (5)完成上述实验后，小明进一步进行了如图丙所示的实验，他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，钨丝的电阻 ； (6)完成实验后，图中各物理量之间的关系图线可能正确的是 　 　。 A． B． C． 17．小明利用自制器具探究“盐水柱的电阻大小与哪些因素有关”，他将玻璃管（管中的金属活塞可以左右移动）等器材组装成图的电路进行实验。小明提出了以下猜想： A．可能与盐水柱的横截面积有关； B．可能与盐水柱的长度有关； (1)小明向玻璃管内注入适量盐水，闭合开关后灯泡发光，实验中他可根据 判断盐水柱的电阻大小； (2)在探究猜想A时，小明断开开关，用针筒从注水口向外抽取部分盐水，保持 不变，闭合开关后，发现小灯泡变暗。可得出：盐水柱的长度一定时，盐水柱的横截面积越小，盐水柱的电阻越 ； (3)实验中，小明仅将活塞向左移动， （选填“能”或“不能”）探究猜想B。 18．我国电车制造业迅猛发展，疾驰在时代前沿，为全球绿色出行树立了典范。如图为我国某品牌电车，其内部蕴含着丰富的物理知识。 充电类型 公共充电桩 家用充电桩 (商用电) 公共充电桩 (民用电) 价格 (元/度) 1.5(峰段) 1 0.6(峰段) 1.2(谷段) 0.3(谷段) (1)发光二极管属于 （选填“半导体”或“超导体”），具有 性，在电车上得到了广泛应用，如氛围灯、日间行车灯、车尾灯等，其中氛围灯与车尾灯的连接方式为 ； (2)通过语音呼唤（相当于闭合S1）或手动闭合机械开关S2，即可使除雾装置①启动，快速除去后视镜上的水雾，其简易电路与下列选项中的______（填字母）所示电路类似； A． B． C． D． (3)在某城市内不同类型的电车充电桩收费标准如上表，Y品牌汽油车油费为0.4元每公里，若题干中的电车平均每公里耗电0.3度，则在该城市内用车里程为10000公里时，使用X品牌电车最多能比Y品牌汽油车节省 元；但是由于电车电源内部导线在用车过程中老化变细，导致电阻变 ，使得电源有损耗。 【链接中考】 1．（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）现代科技迅猛发展，不断改变着我们的生活。梁伟同学观察到扫地机器人有这样的特点：（1）闭合S1，扫地机器人开始扫地；（2）同时闭合S1和S2，开启拖地功能（扫拖同时进行）。扫地功能由电动机M完成，拖地功能相当于电阻R。其等效电路图正确的是（    ） A． B． C． D． 2．（2025·福建·中考真题）空间站中，发光二极管为金鱼藻提供光照，其主要材料属于（　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 3．（2025·重庆·中考真题）乒乓球是我国全民喜爱的体育项目。下列说法正确的是（　　） A．球拍面上的橡胶是导体 B．乒乓球从桌上弹起上升过程重力势能减小 C．新球拍有橡胶味说明分子在不停地做无规则运动 D．乒乓球被击出后继续运动是因为受到惯性的作用 4．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）初中学业考试期间，交通管理部门对考场附近的道路进行交通管制。经过考场附近的车辆禁止鸣笛，这种控制噪声的措施是 。考生所带的文具中，自动铅笔的石墨笔芯是 （选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）。 5．（2024·江苏扬州·中考真题）如图所示，利用铅笔做几个小实验： （1）压笔尖的手指比压笔尾的手指疼，说明压力相等时，压力的作用效果与 有关。 （2）将夹子M向右移动，小灯泡变暗，铅笔芯接入电路的电阻变 。 （3）用橡皮筋水平拉动厚书在水平桌面上匀速前进时，拉力与 力大小相等。在书下垫几支圆柱形铅笔，再次水平匀速拉动，橡皮筋伸长的长度变 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$