16 第3节 电阻-【教材笔记】2026-2027学年九年级全一册物理课前预习笔记（人教版·新教材）

第3节 电阻 学习目标 1.通过实验认识电阻的概念，知道电阻是导体本身的一种性质。 2.能画出电阻在电路图中的符号，知道电阻的单位及其单位换算。 3.通过实验探究理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。 4.了解半导体及超导体的应用及其对人类生活和社会发展的影响。 ?)问题 导线多是用铜或铝做的（图16.3-1），特别重要的 电气设备的导线还要用昂贵的银来做。铁也是导体，既 多又便宜，为什么很少用它来做导线呢？ 铜、铝和铁都是导体，但它们的导电性能不同。 我们通过研究不同材料的导电性能来回答这个问题。 图16.3-1用铜制成的导线 知识点1>电阻 ®想想做做 将电池、电流表、 2 0 小灯泡、开关和一小段 细铁丝如图16.3-2所 示串联起来，观察电流 0.6 表的示数和小灯泡的亮 度。把细铁丝换成其他 导体，例如铅笔芯，电 流表的示数和小灯泡的 亮度是否会发生变化？ 图16.3-2用细铁丝连接电路 在上面的实验中，电池提供的电压是相同的。当电 路中接人不同的导体时，电流表的示数通常不同。为什 么会有这种差别呢？不同导体对电流的阻碍作用大小不同 第十六章 电压电阻 77 电阻的大小是看不见 原来，导体虽然容易导电，但是对电流也有一定的 的，我们通过小灯泡 的亮暗或电流表的示 阻碍作用。在物理学中，用电阻（resistance)来表示导 裁来间接显示电阻的 体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体 大小，这里运用了转 对电流的阻碍作用越大。导体的电阻通常用字母R表示， 换法 单位是欧姆(ohm),简称欧，符号是2。比较大的单位 知识拓展 有千欧(k2)、兆欧(M2)。它们之间的换算关系是 绝缘体之所以起 1k2=10002=1032 绝缘作用，就是由于 其电阻很大。 1M2=10000002=1062 实验室小灯泡中灯丝的电阻通常为几欧姆到十几 欧姆；日常用的电炉丝的电阻为几十欧姆；长1m、横 截面积1mm2的家用铜导线，电阻为百分之几欧姆，通 常可以略去不计。 我们经常要用到具有一定电阻的元件 —电阻器 (图16.3-3)，它也叫作定值电阻，在电路图中用符号 图16.3-3常用的电阻器 口一表示。 知识点2》 影响电阻大小的因素 不同导体的电阻通常不同，那么导体的电阻与哪些 因素有关呢？ 镍铬合金常用来制作电阻器。我们通过下面的演 示实验，看看镍铬合金丝的电阻与哪些因素有关。 演示 影响导体电阻大小的因素 1.电阻的大小是否跟导线的长度有关？ 选用横截面积相同、长度不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路（图 16.3-4)中，观察电流表的示数。比较通过长短不同的镍铬合金丝的电流大小。 78 教材笔记物理九年级RJ 0- -0 镍铬合金丝 0.6 图16.3-4研究电阻大小与导线长度的关系 2.电阻的大小是否跟导线的横截面积有关？ 选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路 中，观察电流表的示数。比较通过横截面积不同的镍铬合金丝的电流大小。 从实验中可以看到：横截面积相同时，较长的镍铬 导电性能 合金丝中电流较小；长度相同时，横截面积较小的镍铬 银 合金丝中电流较小。这表明导体的电阻跟它的长度和横 铜 金 截面积有关。 铝 研究表明，材料不同，导电性能也不同。天然 铁 橡胶棒的电阻，大约是长度、横截面积相同铁棒的 炭笔 酸溶液 2×1016倍！图16.3-5显示的是不同材料在导电性能上 碱溶液 的排序，从下至上，材料的导电性能依次增强。铜的 盐水 导电性能优于铁。对于长度、横截面积相同的铁丝和 地表 铜丝，铁丝的电阻是铜丝的近6倍，所以一般不用铁制 湿木 锗 作导线。 硅 导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决 汽油 于导体的材料、长度和横截面积等因素。 干纸 干布 玻璃 橡胶 陶瓷 绝缘性能 图16.3-5不同材料的导电性能 第十六章 电压电阻 79 科学世界 1.半导体 导体导电性能好，绝缘体导电性能比较差。有一 些材料，例如锗、硅，导电性能介于导体和绝缘体之 间，常常称作半导体。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。 利用半导体材料可以制作二极管、三极管。如果 图16.3-6北斗导航 把很多二极管、三极管和电阻器、电容器等元件直接 卫星上的一些芯片 做在基片上，就可以制成集成电路（俗称芯片）。集成电路是20世纪最重要的发明 之一，已经广泛应用于各行各业。电视机、计算机、手机以及其他数字电器中都 有集成电路。图16.3-6展示的是我国自主研制的北斗导航卫星上的一些芯片。 没有半导体技术的发展，就没有我们今天的现代化生活。 2.超导现象 各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。20世纪初， 荷兰物理学家昂内斯发现，当温度降低到某个临界值时一些金属的电阻会突然消 失，这种现象叫作超导现象。零电阻和完全抗磁性是超导体的基本特性。 金属和合金出现超导现象的临界温度低于 -250.15℃。1986年，瑞士科学家在铜氧化物 材料中发现35K（-238.15℃)左右的超导现象。 1987年，中国科学家赵忠贤（图16.3-7)和华裔 美国籍科学家朱经武的团队各自独立发现临界温 度超过90K的钇-钡-铜-氧系材料。2008年， 继日本科学家发现26K铁基超导体之后，中国科 学家将铁基超导体的临界温度提高到40K以 上，直至55K的最高纪录，实现了高温超导 图16.3-7赵忠贤(1941一) 研究领域的第二次突破。在高温超导研究领域，我国科学家作出了突破性的贡献， 持续推动了国际高温超导研究的进展。科学家还在不断探索，寻找具有更高临界 温度的超导材料。 超导技术已经得到实际应用，如用于核磁共振成像、高能加速器、磁约束核聚 变装置等的超导磁体，检测微弱电磁信号的超导量子干涉仪和移动通信基站的超 导滤波器等。超导技术还应用于有色金属加工、污水处理、超导磁悬浮列车、超 导量子计算等方面，未来将进一步造福人类。 超导现象应用于实际的好处：①在电厂发电、输送电能等方面应用超导材料，可以大 大降低由于电阻造成的电能损耗；②用超导材料制造电子元件时不女考虑最热问题， 可以大大给小元件尺寸，实现电子设备的微型化。 80教材笔记物理九年级RJ 练习与应用 1.有一个定值电阻的电阻为240002.240002=24k2=0.024M2。 2.如果要用图16.3-8所示的电路比较小灯泡和电阻器的电阻大小，请你用笔画线表 示导线，把电路连接完整并画出电路图。怎样比较小灯泡和电阻器的电阻大小？ A 0.6 图16.3-8 见图16.3-8，电路图略。先只闭合上方的开关，测出通过电阻器的电流11；再只 闭合下方的开关，测出通过小灯泡的电流12。比较11与12的大小，若1>2，则 小灯泡的电阻较大；若I,<I2,则电阻器的电阻较大。 3.在通过实验研究影响导体电阻大小的因素时，分别对导体电阻跟它的长度、横截 面积、材料有关的猜想进行了实验检验。某实验小组准备实验时对每一个猜想都 用三组实验数据进行对比，下表中给出了可供选择的几种导体，分别用A~G七个 字母代表。请你按该小组的要求选用。 (1)为检验“导体电阻跟长度有关”的猜想，应选用哪三种导体？ (2)为检验“导体电阻跟横截面积有关”的猜想，应选用哪三种导体？ (3)为检验“导体电阻跟材料有关”的猜想，应选用哪三种导体？ 说出你选择的理由。 导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料 A 1.0 0.2 锰铜合金 B 1.0 0.4 锰铜合金 C 1.0 0.6 锰铜合金 D 0.5 0.4 锰铜合金 E 1.5 0.4 锰铜合金 F 1.0 0.6 镍铬合金 G 1.0 0.6 铁 (1)B、D、E。(2)A、B、C。(3)C、F、G。 理由：(1)需控制导体的材料、横裁面积相同。(2)需控制导体的材料、长度相 同。(3)需控制导体的长度、横截面积相同。 4.A、B是两根完全相同的导线，长度都是1m。把A剪去一半，剩下的一半跟B相 比，哪个的电阻大？把A剩下的一半再拉长到1，跟B相比，哪个的电阻大？ B。A。提示通过比较导线的长度和横裁面积的大小来判断电阻的大小。 第十六章电压电阻 81