内容正文:
一、电阻
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:电阻 2
知识点2:影响电阻大小的因素实验探究 3
知识点3:导体和绝缘体 9
知识点4:半导体和超导体 12
【巩固训练】 14
【学习目标】
1.知道电阻的物理意义及单位。
2.能区分导体、绝缘体,列举常见实例,了解半导体和超导体的基本特性。
3.知道影响导体电阻大小的因素。
重点:
1.掌握导体和绝缘体的本质区别。
2.熟记电阻的概念、单位,以及影响导体电阻的关键因素。
3.了解半导体在电子设备中的应用和超导体的超导特性。
难点:
1.理解 “导体和绝缘体没有绝对界限”。
2.分析 “影响电阻大小的因素”(如相同材料下,导体越长、横截面积越小,电阻越大)的逻辑关系。
3.初步理解超导体 “电阻为零” 的特性及应用场景(如超导磁悬浮列车),区分其与普通导体的差异。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点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
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。
【典例1】下列说法正确的是( )
A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
【答案】C
【详解】电阻是导体本身的一种属性,电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故ABD错误,C正确。
故选C。
【典例2】为了纪念德国物理学家对电学的贡献,把他的名字命名为电阻的单位是 ;一根铜丝其电阻为11Ω,当它两端电压从220V降低到110V时,其电阻为 Ω。
【答案】 欧姆 11
【解析】【小题1】[1]电阻的国际单位是欧姆,符号是Ω,是以德国物理学家乔治·西蒙·欧姆的名字命名的。
[2]导体的电阻是导体本身的属性,与其两端的电压和通过的电流无关,所以电阻为11Ω,当它两端电压从220V降低到110V时,其电阻仍为11Ω。
【变式1】一根铜导线原长,在常温下将其均匀拉长,则该铜导线的电阻( )
A.不变 B.变小 C.变大 D.无法判断
【答案】C
【详解】拉长时铜导线的体积不变,根据可知,长度增加,铜导线的横截面积会减小,因此铜导线的电阻将明显增大,因为在同种情况下,导体长度越长电阻越大,导体横截面积越小电阻越大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式2】将一个阻值为15Ω的定值电阻接在6V的电压两端,当它两端电压增加3V时,该电阻阻值是 Ω。
【答案】15
【详解】电阻是导体的性质,与电压大小无关,当它两端电压增加3V时,该电阻阻值不变,仍是15Ω。
知识点2:影响电阻大小的因素实验探究
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。
(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。
【例3】探究导体电阻大小受温度的影响情况。
(1)如图所示,闭合开关后小灯泡正常发光。然后点燃酒精灯给细铁丝加热,在铁丝温度升高至发红的过程中,观察到小灯泡的亮度逐渐变暗。
①在铁丝温度升高的过程中,电流表的示数逐渐 (选填“变大”或“变小”);
②这个实验现象表明导体电阻的大小跟导体的 有关;
(2)金属导体的电阻通常随温度的升高而 。
【答案】(1) 变小 温度
(2)增大
【详解】(1)[1]闭合开关,小灯泡正常发光,然后点燃酒精灯加热铁丝,铁丝温度升高,观察到小灯泡变暗,说明通过灯泡的电流变小。电流表测的是电路总电流,因此电流表示数变小。
[2]实验改变的是铁丝的温度,观察到电流变化,说明导体的电阻发生了变化。因此结论是:导体电阻的大小跟导体的温度有关。
(2)根据实验分析可知,金属导体的电阻随温度升高而增大。
【变式1】小明用如下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,代表导体的横截面积),请你回答以下问题:
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验过程中,某小组同学更换电阻丝后发现灯泡亮度变化不明显,可串联接入 完成实验;
(3)将编号为 的电阻丝分别接入电路,可探究导体的电阻大小与横截面积的关系;
(4)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,闭合开关后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。
【答案】(1)灯泡的亮度
(2)电流表
(3)B、C
(4)温度
【详解】(1)实验中采用转换法,通过观察灯泡的亮度来比较电阻丝电阻的大小。因为在电源电压一定时,电阻越大,电路中电流越小,灯泡越暗;反之,灯泡越亮。
(2)若更换电阻丝后灯泡亮度变化不明显,说明电流变化小,可串联接入电流表,通过电流表的示数变化,能更准确地反映电阻的变化,即电阻越大,电流表示数越小。
(3)探究电阻与横截面积的关系时,需采用控制变量法,控制导体的材料、长度相同,横截面积不同。由图乙可知,导体B(镍铬合金,横截面积S)和C(镍铬合金,横截面积2S)符合要求,因此应选编号为B、C的电阻丝。
(4)用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,说明钨丝的电阻变大。此实验中,钨丝的材料、长度、横截面积均未改变,只有温度变化,因此可得出结论:导体的电阻大小与导体的温度有关。
【变式2】小明同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,他猜想可能与以下因素有关:
猜想一:导体的长度;
猜想二:导体的横截面积;
猜想三:导体的材料。
(1)为了进行验证,小明设计了如图电路:在M、N之间分别接上不同的导体,应通过观察 (选填“电流表示数”或“灯的亮度”)可以更加准确地比较导体电阻的大小;
(2)还提供了A、B、C、D四根导体,对应的材料、长度、横截面积如图所示。在验证猜想二,将导体C接入电路时比将A接入电路时,灯泡更亮,说明在材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越 ;如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。
【答案】(1)电流表示数
(2) 小 三
【详解】(1)灯泡的亮度变化有时不明显,实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这里采用了转换法。
(2)[1]验证猜想二(导体的横截面积)时,需控制材料、长度相同,改变横截面积。导体C和A的材料、长度相同,横截面积不同。将C接入电路时灯泡更亮,说明电流更大,电阻更小。因此,在材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
[2]如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,此时导体的长度和横截面积均相同,导体的材料不同,所以是为了探究电阻与材料关系,即验证猜想三。
【变式3】如“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,这种研究方法是 ;
(2)分别将编号为B、C的两根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;
(3)分别将编号为 的两根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)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) 灯泡亮度 转换法
(2)横截面积
(3)A、B
(4)电流表
【详解】(1)[1][2]将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法。
(2)编号为B、C的两根电阻丝材料、长度均相同,横截面积不同,接入电路后灯泡亮度不同,可得出结论:导体的电阻大小与导体的横截面积有关。
(3)要探究导体的电阻与导体材料的关系,应控制导体的长度和横截面积相同、材料不同,因此应将编号为A、B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)发现小灯泡的亮度变化不明显,则电路的电流变化较小,所以可在电路中串联一个电流表代替小灯泡完成实验。
知识点3:导体和绝缘体
1、导体和绝缘体
能量形式
导体
绝缘体
定义
善于导电的物体
不善于导电的物体
特征
容易导电
不容易导电
原因
有大量的自由电荷
只有少量的自由电荷
常见的材料
金属、人体、大地、食盐水溶液、石墨
橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、食用油
2、导体容易导电的原因:导体内部有大量的能自由移动的电荷.金属中自由移动的电荷是自由电子,酸、碱、盐的水溶液中自由移动的电荷是正、负离子。
(1)导体与绝缘体并没有绝对的界限,在一定条件下,绝缘体可以变成导体,如干燥的木棒是绝缘体,而潮湿的木棒就变成了导体。
(2)导电与带电的区别:导电过程是自由电荷定向移动的过程,导电体是导体;带电过程是电子得失的过程,能带电的物体可以是导体,也可以是绝缘体。
【典例4】通常情况下,下列都属于导体的一组物质是( )
A.铜、塑料、水、黄金 B.铝、石墨、陶瓷、铅
C.铁、铜、大地、食盐水 D.水银、锡箔、橡胶、镍
【答案】C
【详解】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
A.铜和黄金是金属,金属具有良好的导电性,属于导体,塑料是常见的绝缘体,不容易导电,水的导电性比较复杂,通常情况下的水含有杂质,有一定导电性,但纯净的水是绝缘体,故A不符合题意;
B.铝、石墨和铅都具有良好的导电性,属于导体,陶瓷是典型的绝缘体,几乎不导电,故B不符合题意;
C.铁和铜是金属,金属是导体,大地能够导电,属于导体,食盐水是溶液,溶液中存在自由移动的离子,能够导电,属于导体,故C符合题意;
D.水银、锡箔和镍都具有良好的导电性,属于导体,橡胶是常见的绝缘体,不容易导电,故D不符合题意。
故选C。
【典例5】导体、绝缘体和半导体。我们把容易导电的物体叫作 ,把不容易导电的物体叫作 。还有一类物质,其导电性能介于导体和绝缘体之间,这类物质叫作 。
【答案】 导体 绝缘体 半导体
【详解】[1]导体内部有大量可自由移动的电荷,所以容易导电。
[2]绝缘体内部几乎没有可自由移动的电荷,所以不容易导电。
[3]半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间,导电性能随外界条件如温度、光照改变。
【变式1】将下列物体接入如图所示电路的A、B两点,可使小灯泡发光的是( )
A.玻璃片 B.塑料尺 C.橡皮筋 D.铝棒
【答案】D
【详解】物体接入电路后能使小灯泡发光,需要物体必须为导体,能形成通路。玻璃片、塑料尺、橡皮筋通常情况下是绝缘体,不能导电。铝是金属,金属是导体,当铝棒接入电路后,电流可顺利通过,小灯泡发光。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式2】如图所示是常温下一些物质导电和绝缘能力的排列顺序,图中导电能力最好的是 ,绝缘能力最好的是 ,从上向下导电能力越来越 ,绝缘能力越来越 。由图可以看出导体和绝缘体之间没有绝对的 。
【答案】 银 陶瓷 弱 强 界限
【详解】[1][2][3][4]图中最上方为导体,最下方为绝缘体,上到下导电能力逐渐变弱,绝缘能力逐渐增强。导电能力最好的物质应位于排列顺序的最上方,则导电能力最好的是银。绝缘能力最好的物质应位于排列顺序的最下方,则绝缘能力最好的是陶瓷。
[5]导体和绝缘体的区分是相对的,某些物质在特定条件下,如温度、压力变化等,可能会从导体变为绝缘体或由绝缘体变为导体,因此导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
【变式3】如图所示,用两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路时小灯泡发光,说明铅笔芯是 (填“导体”或“绝缘体”)。小夹子在铅笔芯上滑动的过程中,铅笔芯接入电路的 影响了电阻的大小,导致小灯泡的亮度发生了变化。通电一段时间后铅笔芯发热,这是 造成的。
【答案】 导体 长度 热效应
【详解】[1]容易导电的物体叫导体,用两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路时小灯泡发光,说明铅笔芯容易导电,是导体。
[2]小夹子在铅笔芯上滑动的过程中,铅笔芯接入电路的长度发生了变化,导致小灯泡的亮度发生了变化,说明铅笔芯接入电路中电阻大小变化,即接入电路的长度影响了电阻的大小。
[3]通电一段时间,铅笔芯发热,这是电流的热效应造成的。
知识点4:半导体和超导体
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。
在半导体中掺入少量的其他元素,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。
(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。
【典例6】2025年3月4日消息,价值26亿的国产EUV光刻机在上海正式投产,中国光刻机技术在被封锁后又取得了重大突破,光刻机的主要用途是制造芯片。制造芯片的主要材料是( )
A.半导体材料 B.超导材料
C.磁性材料 D.绝缘材料
【答案】A
【详解】制造芯片的主要材料是半导体,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例7】为了保护视力,教室里日光灯更换成如图甲所示的LED护眼灯,每个教室里由同一个开关控制的几盏LED护眼灯的连接方式是 (填“串联”或“并联”)的。LED灯发光效率高,其发光部分主要由 材料制成。如图乙所示,电路中的LED发光时,电子从LED较 (填“长”或“短”)的引脚流入。
【答案】 并 半导体 短
【详解】[1]如图所示的LED护眼灯,每个教室里的每盏LED护眼灯是互不影响的,所以它们之间的连接方式是并联的。
[2]LED是发光二极管做成的,发光二极管是半导体材料。
[3]因为自由电子定向移动的方向与电流方向相反,图乙中,电流从LED灯较长的引脚流入,所以自由电子从LED较短的引脚流入。
【变式1】如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温,这利用了半导体的( )
A.导电特性 B.绝缘特性
C.热敏特性 D.光敏特性
【答案】C
【详解】半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的物体,电子体温计是根据温度对电阻的影响来改变电路中的电流,当电子体温计接触人体时,由于温度的变化使半导体材料的电阻发生变化,进而改变电路中的电流,这是利用半导体材料的热敏特性,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式2】条形码能够表示各种信息,如商品的生产国、制造商、商品名称、生产日期等,通过扫描条形码,可以快速准确地获取并读取这些信息,提高效率。如图所示,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,它们是由 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料构成的。
【答案】半导体
【详解】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,具有单向导电性。
【变式3】发光二极管就是由半导体材料制成的,它具有 导电的性质;20世纪初,科学家发现,铝在以下时,电阻就变成了零,这种现象称为 现象。
【答案】 单向 超导
【详解】[1]发光二极管就是由半导体材料制成的,它具有单向导电性,电流只能从二极管的正极流入,负极流出,二极管才能发光。
[2]超导现象指的是物体在极低的温度下,电阻变为了零,故铝在-以下时,电阻就变成了零,是超导现象。
【巩固训练】
1.自动体外除颤器又称自动体外电击器(简称),它可以诊断特定的心律失常,并且给予电击除颤,从而抢救心脏骤停患者。如图所示,急救人员正在对一位心脏骤停患者实施电击除颤:将AED的两个电极贴于患者身上,按下“放电”键即可帮助患者心肺复苏。说明人体是( )
A.导体 B.绝缘体 C.超导体 D.半导体
【答案】A
【详解】将AED的两个电极贴于患者身上,按下“放电”键即可帮助患者心肺复苏,说明人体可以导电,属于导体,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.将下列物体接入如图所示电路的A、B两点间,可使小灯泡发光的是( )
A.钢尺 B.玻璃片 C.橡皮筋 D.陶瓷杯
【答案】A
【详解】若想要使小灯泡发光,则AB间需要接入导体,才能使电路连通,小灯泡发光,钢尺属于导体,玻璃片、橡皮筋、陶瓷杯属于绝缘体,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.下列关于电阻的说法正确的是( )
A.当导体两端不加电压,没有电流通过时,其电阻为零
B.导体中的电流越大,其电阻越大
C.导体两端的电压越大,其电阻越小
D.导体电阻的大小取决于导体本身
【答案】D
【详解】电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小取决于导体本身的材料、长度、横截面积和温度,与它两端的电压、通过的电流以及是否有电流通过无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
4.有关电学常识,下列说法正确的是( )
A.家用节能灯工作时的电流约为
B.发光二极管是用半导体材料制成的
C.绝缘体就是绝对不能导电的物体
D.马路上的路灯早晨同时灭,傍晚同时亮,它们是串联的
【答案】B
【详解】A.家用节能灯的工作电流约为0.1A=100 mA,故A错误;
B.发光二极管具有单向导电性,使用半导体材料制成,故B正确;
C.绝缘体是导电性能较差的物体,故C错误;
D.马路上的路灯虽然同时亮,同时灭,但它们之间仍是并联的,因为当一盏路灯损坏时,其余路灯不受影响,故D错误。
故选 B。
5.2025年物理创新实验中,用新型导电橡胶代替铅笔芯探究电阻特性,将导电橡胶接入电路,移动夹子改变接入长度时灯泡亮度变化。下列说法正确的是( )
A.导电橡胶与灯泡是并联连接
B.接入橡胶长度越长,电阻越小,灯泡越亮
C.该实验可说明“电阻与导体长度有关”
D.换用绝缘橡胶后,灯泡仍能正常发光
【答案】C
【详解】A.由图可知,电路中只有一条路径,所以导电橡胶与灯泡串联,故A错误;
B.接入电路的导电橡胶长度越长,导电橡胶的电阻越大,总电阻越大,根据欧姆定律可知,通过小灯泡的电流越小,小灯泡越暗,故B错误;
C.将导电橡胶接入电路,移动夹子改变接入长度时,即改变了导电橡胶的电阻,通过灯泡的电流也发生了改变,所以灯泡的亮度会变化,该实验可说明“电阻与导体长度有关”,故C正确;
D.绝缘橡胶导电性能差,属于绝缘体,所以没有电流通过,灯泡不发光,故D错误。
故选C。
6.以下几组材料中,都是绝缘体的是( )
A.玻璃、橡胶、塑料 B.橡胶、人体、大地
C.人体、空气、石墨 D.食盐水溶液、金属、石墨
【答案】A
【详解】A.玻璃、橡胶、塑料的导电性很差,不容易导电,都属于绝缘体,故A符合题意;
B.橡胶的导电性很差,不容易导电,属于绝缘体;人体、大地的导电性较好,容易导电,属于导体,故B不符合题意;
C.空气的导电性很差,不容易导电,属于绝缘体;人体、石墨的导电性较好,容易导电,属于导体,故C不符合题意;
D.食盐水溶液、金属、石墨的导电性较好,容易导电,属于导体,故D不符合题意。
故选A。
7.人们常根据材料的特性选择合适的应用场景。下列应用与材料的属性对应正确的是( )
A.使用陶瓷杯盛装热咖啡是因为陶瓷具有良好的导热性
B.使用铝合金制作飞机机身是因为铝合金的密度较大
C.太阳能电池板中的光电转换元件使用的是半导体材料
D.石墨烯具有高导电性,可以用来制作绝缘材料
【答案】C
【详解】A.为了不使得热咖啡烫手,使用陶瓷杯盛装热咖啡是因为陶瓷具有良好的隔热性,故A错误;
B.根据可知,同样体积的机身,密度小的材料的质量更小,所以机身采用密度更小的铝合金制作是为了减小飞机质量,故B错误;
C.半导体的导电性介于导体与绝缘体之间,太阳能电池板中的光电转换元件使用的是半导体材料,比如硅,故C正确;
D.石墨烯具有高导电性,不可以用来制作绝缘材料,可以用来制作导体,故D错误。
故选C。
8.A和B两根完全一样的导线,长度都是1m,阻值分别为和。把A剪去一半,剩下的一半阻值为。再把另外一半拉长到1m,阻值为。下列表达式错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A和B是两根完全一样的导线,阻值为RA和RB,则
把A剪去一半,剩下一半的长度是原来的一半,则剩下的一半阻值
即RA=2RC,RB=2RC
再把A的另外一半拉长到1m,长度变为原来的长度2倍,横截面积变为原来的一半,则阻值变为原来的4倍,即
故B错误,符合题意,ACD正确,不符合题意。
故选B。
9.下图为宾馆房间取电房卡。将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用。房间里房卡插入槽的外壳是由 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)制成的;房间里的电视机与电灯在电路中是 联(选填“并”或“串”)。
【答案】 绝缘体 并
【详解】[1]房间里房卡插入槽的外壳是塑料的,属于绝缘体。
[2]房间里的电视机与电灯在使用时互不影响,故连接方式为并联。
10.如图所示,多芯线是高压输电常用的导线,它是由多根细导线 联组成的,相当于增加了导线的 。材料、长度相同的多芯线的电阻 (选填“大于”“小于”或“等于”)其中每一根细导线的电阻。
【答案】 并 横截面积 小于
【详解】[1][2][3]由题可知,多芯线是由多根细导线并联而成,而并联相当于增大了导体的横截面积,使总电阻减小,故材料、长度相同的多芯线的电阻远小于每根细导线的电阻。
11.如图所示,闭合开关,然后用酒精灯对电阻丝加热,发现小灯泡变暗,电流表的示数变小。该现象说明电阻丝被酒精灯加热后,其阻值 ,可知导体的电阻与 有关。
【答案】 变大 温度
【详解】[1][2]将一段电阻丝接入电路,电源电压不变。闭合开关,用酒精灯对其加热,发现小灯泡逐渐变暗,电流表的示数变小,则通过电阻丝的电流变小,说明电阻丝的电阻变大。故此实验说明电阻丝的电阻随温度的升高而变大。
12.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 ,以达到减少输电线上能量损失的目的。
【答案】 横截面积 电阻
【详解】[1][2]这里把四根高压输电线并联起来,就相当于增大了导线的横截面积。横截面积增大后,导线的电阻会减小。而输电线上的能量损失主要是因为电流通过导线时产生的热量,根据焦耳定律,电流和通电时间一定时,电阻越小,产生的热量越少,输电线上的能量损失也就越少。
13.现有材料相同的甲、乙两个导体,它们的电阻大小相同。若甲导体的横截面积小于乙导体的横截面积,则甲导体的长度 乙导体的长度;若将它们分别截去一半的长度,则甲导体剩余部分的电阻 乙导体剩余部分的电阻。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 小于 等于
【详解】[1][2]材料相同的甲和乙两个导体,它们的电阻大小相同,因材料一定时,电阻与长度成正比,与横截面积成反比,且甲导体的横截面积小于乙导体,所以甲导体的长度小于乙导体长度;若将它们分别截去一半的长度,电阻都会变为原来的一半,所以剩余部分的电阻仍然相等。
14.探究不同物质的导电性能。为了探究不同物质的导电性能,实验小组连接了如图所示的电路,其中A、B两个金属夹是用来接入待测物质的。
(1)实验中,保持电源不变,在A、B两点间分别接入不同物质,通过观察 及小灯泡的 来判断物质的导电性能;
(2)在金属夹A、B之间分别接入①硬币、②铅笔芯、③橡皮、④塑料尺等物体,闭合开关后,在A、B间接入 (选填序号)时电路中有电流,小灯泡能发光。表明这些物体容易导电。
【答案】(1) 电流表的示数 亮暗情况
(2)①②
【详解】(1)[1][2]物质的导电性能越好,电阻越小,电路中电流越大,电流表的示数越大,小灯泡越亮;反之则电流表示数小,灯泡暗。因此可通过观察电流表的示数和小灯泡的亮度来判断物质的导电性能。
(2)硬币(金属材质)、铅笔芯(石墨材质)属于导体,容易导电,接入后电路中有电流,小灯泡能发光;橡皮、塑料尺属于绝缘体,接入后电路中几乎无电流,灯泡不发光。因此选①②。
15.如图甲所示,将电源、灯泡、玻璃、开关依次连入电路。闭合开关,灯泡不亮,用酒精灯加热玻璃,随着玻璃温度升高,灯泡逐渐变亮,这说明玻璃温度升高后变为 。如图乙所示,将废旧灯泡的灯丝接入电路,闭合开关后,小灯泡发光。加热灯丝,小灯泡立刻变暗了,这说明温度越高,灯丝电阻越 。
【答案】 导体 大
【解析】【小题1】[1]玻璃在常温下是绝缘体,不导电,所以灯泡不亮。用酒精灯加热玻璃,温度升高后,玻璃导电性增强(内部离子可移动),灯泡变亮,说明玻璃变成了导体(或说导电能力增强)。
[2]灯丝(金属钨)在常温下电阻较小,灯泡发光。加热灯丝时,金属的电阻随温度升高而增大,所以电流变小,灯泡变暗。
16.如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,a为镍铬合金,b、c、d为锰铜合金,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同。
(1)该实验主要是通过观察 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 是否有关;
(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 是否有关;
(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是否有关;
(5)导体电阻大小与导体的 、 和 有关。
【答案】(1)电流表
(2)材料
(3)长度
(4)b、d
(5) 材料 长度 横截面积
【详解】(1)电阻是导体对电流的阻碍作用,在该实验中,电阻的大小是通过电流的大小来间接体现的,而电流的大小可以通过电流表的示数来观察,这种研究方法叫作转换法。
(2)导线a是镍铬合金,导线b是锰铜合金,它们的粗细(横截面积)和长度均相同,只有材料不同。所以选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料的关系。
(3)导线b、c的粗细和材料均相同,只有长度不同,因此选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体长度的关系。
(4)导线 b、d 的长度和材料均相同,只有粗细不同,因此选用导线b、d分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积的关系。
(5)[1][2][3]导体的电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积等因素。
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一、电阻
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:电阻 2
知识点2:影响电阻大小的因素实验探究 3
知识点3:导体和绝缘体 7
知识点4:半导体和超导体 8
【巩固训练】 10
【学习目标】
1.知道电阻的物理意义及单位。
2.能区分导体、绝缘体,列举常见实例,了解半导体和超导体的基本特性。
3.知道影响导体电阻大小的因素。
重点:
1.掌握导体和绝缘体的本质区别。
2.熟记电阻的概念、单位,以及影响导体电阻的关键因素。
3.了解半导体在电子设备中的应用和超导体的超导特性。
难点:
1.理解 “导体和绝缘体没有绝对界限”。
2.分析 “影响电阻大小的因素”(如相同材料下,导体越长、横截面积越小,电阻越大)的逻辑关系。
3.初步理解超导体 “电阻为零” 的特性及应用场景(如超导磁悬浮列车),区分其与普通导体的差异。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点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
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。
【典例1】下列说法正确的是( )
A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
【典例2】为了纪念德国物理学家对电学的贡献,把他的名字命名为电阻的单位是 ;一根铜丝其电阻为11Ω,当它两端电压从220V降低到110V时,其电阻为 Ω。
【变式1】一根铜导线原长,在常温下将其均匀拉长,则该铜导线的电阻( )
A.不变 B.变小 C.变大 D.无法判断
【变式2】将一个阻值为15Ω的定值电阻接在6V的电压两端,当它两端电压增加3V时,该电阻阻值是 Ω。
知识点2:影响电阻大小的因素实验探究
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。
(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。
【例3】探究导体电阻大小受温度的影响情况。
(1)如图所示,闭合开关后小灯泡正常发光。然后点燃酒精灯给细铁丝加热,在铁丝温度升高至发红的过程中,观察到小灯泡的亮度逐渐变暗。
①在铁丝温度升高的过程中,电流表的示数逐渐 (选填“变大”或“变小”);
②这个实验现象表明导体电阻的大小跟导体的 有关;
(2)金属导体的电阻通常随温度的升高而 。
【变式1】小明用如下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,代表导体的横截面积),请你回答以下问题:
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验过程中,某小组同学更换电阻丝后发现灯泡亮度变化不明显,可串联接入 完成实验;
(3)将编号为 的电阻丝分别接入电路,可探究导体的电阻大小与横截面积的关系;
(4)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,闭合开关后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。
【变式2】小明同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,他猜想可能与以下因素有关:
猜想一:导体的长度;
猜想二:导体的横截面积;
猜想三:导体的材料。
(1)为了进行验证,小明设计了如图电路:在M、N之间分别接上不同的导体,应通过观察 (选填“电流表示数”或“灯的亮度”)可以更加准确地比较导体电阻的大小;
(2)还提供了A、B、C、D四根导体,对应的材料、长度、横截面积如图所示。在验证猜想二,将导体C接入电路时比将A接入电路时,灯泡更亮,说明在材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越 ;如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。
【变式3】如“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,这种研究方法是 ;
(2)分别将编号为B、C的两根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;
(3)分别将编号为 的两根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)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。
知识点3:导体和绝缘体
1、导体和绝缘体
能量形式
导体
绝缘体
定义
善于导电的物体
不善于导电的物体
特征
容易导电
不容易导电
原因
有大量的自由电荷
只有少量的自由电荷
常见的材料
金属、人体、大地、食盐水溶液、石墨
橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、食用油
2、导体容易导电的原因:导体内部有大量的能自由移动的电荷.金属中自由移动的电荷是自由电子,酸、碱、盐的水溶液中自由移动的电荷是正、负离子。
(1)导体与绝缘体并没有绝对的界限,在一定条件下,绝缘体可以变成导体,如干燥的木棒是绝缘体,而潮湿的木棒就变成了导体。
(2)导电与带电的区别:导电过程是自由电荷定向移动的过程,导电体是导体;带电过程是电子得失的过程,能带电的物体可以是导体,也可以是绝缘体。
【典例4】通常情况下,下列都属于导体的一组物质是( )
A.铜、塑料、水、黄金 B.铝、石墨、陶瓷、铅
C.铁、铜、大地、食盐水 D.水银、锡箔、橡胶、镍
【典例5】导体、绝缘体和半导体。我们把容易导电的物体叫作 ,把不容易导电的物体叫作 。还有一类物质,其导电性能介于导体和绝缘体之间,这类物质叫作 。
【变式1】将下列物体接入如图所示电路的A、B两点,可使小灯泡发光的是( )
A.玻璃片 B.塑料尺 C.橡皮筋 D.铝棒
【变式2】如图所示是常温下一些物质导电和绝缘能力的排列顺序,图中导电能力最好的是 ,绝缘能力最好的是 ,从上向下导电能力越来越 ,绝缘能力越来越 。由图可以看出导体和绝缘体之间没有绝对的 。
【变式3】如图所示,用两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路时小灯泡发光,说明铅笔芯是 (填“导体”或“绝缘体”)。小夹子在铅笔芯上滑动的过程中,铅笔芯接入电路的 影响了电阻的大小,导致小灯泡的亮度发生了变化。通电一段时间后铅笔芯发热,这是 造成的。
知识点4:半导体和超导体
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。
在半导体中掺入少量的其他元素,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。
(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。
【典例6】2025年3月4日消息,价值26亿的国产EUV光刻机在上海正式投产,中国光刻机技术在被封锁后又取得了重大突破,光刻机的主要用途是制造芯片。制造芯片的主要材料是( )
A.半导体材料 B.超导材料 C.磁性材料 D.绝缘材料
【典例7】为了保护视力,教室里日光灯更换成如图甲所示的LED护眼灯,每个教室里由同一个开关控制的几盏LED护眼灯的连接方式是 (填“串联”或“并联”)的。LED灯发光效率高,其发光部分主要由 材料制成。如图乙所示,电路中的LED发光时,电子从LED较 (填“长”或“短”)的引脚流入。
【变式1】如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温,这利用了半导体的( )
A.导电特性 B.绝缘特性
C.热敏特性 D.光敏特性
【变式2】条形码能够表示各种信息,如商品的生产国、制造商、商品名称、生产日期等,通过扫描条形码,可以快速准确地获取并读取这些信息,提高效率。如图所示,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,它们是由 (选填“导体”“半导体”或“超导体”)材料构成的。
【变式3】发光二极管就是由半导体材料制成的,它具有 导电的性质;20世纪初,科学家发现,铝在以下时,电阻就变成了零,这种现象称为 现象。
【巩固训练】
1.自动体外除颤器又称自动体外电击器(简称),它可以诊断特定的心律失常,并且给予电击除颤,从而抢救心脏骤停患者。如图所示,急救人员正在对一位心脏骤停患者实施电击除颤:将AED的两个电极贴于患者身上,按下“放电”键即可帮助患者心肺复苏。说明人体是( )
A.导体 B.绝缘体 C.超导体 D.半导体
2.将下列物体接入如图所示电路的A、B两点间,可使小灯泡发光的是( )
A.钢尺 B.玻璃片 C.橡皮筋 D.陶瓷杯
3.下列关于电阻的说法正确的是( )
A.当导体两端不加电压,没有电流通过时,其电阻为零
B.导体中的电流越大,其电阻越大
C.导体两端的电压越大,其电阻越小
D.导体电阻的大小取决于导体本身
4.有关电学常识,下列说法正确的是( )
A.家用节能灯工作时的电流约为 B.发光二极管是用半导体材料制成的
C.绝缘体就是绝对不能导电的物体 D.马路上的路灯早晨同时灭,傍晚同时亮,它们是串联的
5.2025年物理创新实验中,用新型导电橡胶代替铅笔芯探究电阻特性,将导电橡胶接入电路,移动夹子改变接入长度时灯泡亮度变化。下列说法正确的是( )
A.导电橡胶与灯泡是并联连接
B.接入橡胶长度越长,电阻越小,灯泡越亮
C.该实验可说明“电阻与导体长度有关”
D.换用绝缘橡胶后,灯泡仍能正常发光
6.以下几组材料中,都是绝缘体的是( )
A.玻璃、橡胶、塑料 B.橡胶、人体、大地
C.人体、空气、石墨 D.食盐水溶液、金属、石墨
7.人们常根据材料的特性选择合适的应用场景。下列应用与材料的属性对应正确的是( )
A.使用陶瓷杯盛装热咖啡是因为陶瓷具有良好的导热性
B.使用铝合金制作飞机机身是因为铝合金的密度较大
C.太阳能电池板中的光电转换元件使用的是半导体材料
D.石墨烯具有高导电性,可以用来制作绝缘材料
8.A和B两根完全一样的导线,长度都是1m,阻值分别为和。把A剪去一半,剩下的一半阻值为。再把另外一半拉长到1m,阻值为。下列表达式错误的是( )
A. B. C. D.
9.下图为宾馆房间取电房卡。将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用。房间里房卡插入槽的外壳是由
(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)制成的;房间里的电视机与电灯在电路中是 联(选填“并”或“串”)。
10.如图所示,多芯线是高压输电常用的导线,它是由多根细导线 联组成的,相当于增加了导线的 。材料、长度相同的多芯线的电阻 (选填“大于”“小于”或“等于”)其中每一根细导线的电阻。
11.如图所示,闭合开关,然后用酒精灯对电阻丝加热,发现小灯泡变暗,电流表的示数变小。该现象说明电阻丝被酒精灯加热后,其阻值 ,可知导体的电阻与 有关。
12.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 ,以达到减少输电线上能量损失的目的。
13.现有材料相同的甲、乙两个导体,它们的电阻大小相同。若甲导体的横截面积小于乙导体的横截面积,则甲导体的长度 乙导体的长度;若将它们分别截去一半的长度,则甲导体剩余部分的电阻 乙导体剩余部分的电阻。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
14.探究不同物质的导电性能。为了探究不同物质的导电性能,实验小组连接了如图所示的电路,其中A、B两个金属夹是用来接入待测物质的。
(1)实验中,保持电源不变,在A、B两点间分别接入不同物质,通过观察 及小灯泡的 来判断物质的导电性能;
(2)在金属夹A、B之间分别接入①硬币、②铅笔芯、③橡皮、④塑料尺等物体,闭合开关后,在A、B间接入 (选填序号)时电路中有电流,小灯泡能发光。表明这些物体容易导电。
15.如图甲所示,将电源、灯泡、玻璃、开关依次连入电路。闭合开关,灯泡不亮,用酒精灯加热玻璃,随着玻璃温度升高,灯泡逐渐变亮,这说明玻璃温度升高后变为 。如图乙所示,将废旧灯泡的灯丝接入电路,闭合开关后,小灯泡发光。加热灯丝,小灯泡立刻变暗了,这说明温度越高,灯丝电阻越 。
16.如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,a为镍铬合金,b、c、d为锰铜合金,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同。
(1)该实验主要是通过观察 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 是否有关;
(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 是否有关;
(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是否有关;
(5)导体电阻大小与导体的 、 和 有关。
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