16.3 电阻（举一反三·讲义）物理新教材人教版九年级全一册

本初中物理讲义聚焦电阻核心知识点，系统梳理电阻的定义、单位及换算，深入探究影响电阻大小的材料、长度、横截面积和温度因素，延伸至半导体与超导现象的应用，构建从基础概念到实际应用的递进式学习支架。 资料以情景导入引发思考，通过“探究影响电阻大小的因素”实验运用控制变量法培养科学探究能力，例题与变式题联系生活实际（如体脂秤测电阻、光伏座椅半导体应用）深化物理观念。课中辅助教师实验教学，课后多样化作业帮助学生巩固知识，弥补薄弱环节。

16.3 电阻 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 电压不变，电流却不同，是不是不同导体对电流的通过存在阻碍作用？ 猜一猜？ 【知识点1 电阻】知识归纳 1.定义：导体对电流的阻碍作用叫电阻，符号 。 2.单位：国际单位欧姆，简称欧，符号 ； 3.换算：1kΩ= Ω，1MΩ= Ω。 【例1】（25-26•九年级上·浙江金华•期末）关于电阻的说法正确的是（　　） A．导体两端的电压增大时，导体中电流和这段导体的电阻都增大 B．导体中的电流减小时，该导体的电阻增大 C．当电压为0时，导体的电阻也为0 D．导体的电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流无关 【变式1-1】（25-26•九年级上·黑龙江鸡西•期末）如图所示，甲、乙是两把用不同金属制成的钥匙，将它们分别接入图中的A、B中，闭合开关，发现当甲钥匙接入电路时，灯泡较亮，可知，甲乙钥匙中电阻较大的是______（选填“甲”、“乙”），当甲钥匙不接入电路时，其电阻______（选填“不变”、“变小”，不考虑温度对电阻的影响）。 【变式1-2】（25-26•九年级上·安徽滁州•期末）体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。体脂秤通过测量人体的电阻并结合人体的身高、体重、年龄等因素，经综合分析得出人的体脂率。人运动时，存储在脂肪中的能量的一部分转化为人体的内能，使人体温度升高。肌肉密度比脂肪密度大，肌肉比脂肪更容易导电。若人的体脂率下降，体重不变，则人体的密度____（选填“增大”或“减小”），人体的电阻_____（选填“增大”或“减小”）。 【知识点2 影响电阻大小的因素】 1.材料：铜、铝导线电阻 ；镍铬合金电阻 。 2.长度：导体越 ，电阻越大。 3.横截面积：导线越粗（横截面积越大），电阻越 。 4.温度：多数金属温度升高，电阻变 。 5.补充：电阻是导体本身的一种性质，与 、 无关。 【例2】（25-26•九年级上·江西萍乡•期末）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”的猜想进行实验探究。实验中使用A、B、C和D四根电阻丝，规格、材料如下表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/ A 锰铜合金 0.5 0.8 B 镍铬合金 0.5 0.8 C 镍铬合金 0.5 0.4 D 镍铬合金 1 0.4 (1)实验中通过比较_________________来比较电阻的大小。 (2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验，发现接B时，灯泡明显变暗，探究的是电阻跟导体_________的关系。从导电性能看，A和B相比，_________更适合制作电阻器。 (3)若依次把C、D两根电阻丝接入电路，闭合开关记录电流表的示数。分析比较这两根电阻丝的电阻大小，探究的是电阻跟导体_________的关系。 (4)分别将_________（填编号）两根电阻丝接入电路，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。 (5)将电阻丝D对折后接入电路中，发现电流表的示数与将电阻丝D全部接入电路时对比变大了，由此得出结论：导体的横截面积越大，电阻越小。这种做法_________（选填“正确”或“错误”），理由是没有控制____________________________________。 【变式2-1】（25-26•九年级上·江苏南京•期末）如图所示的电路，AB和CD为粗细相同的镍铬合金线。闭合开关后，通过观察电流表的示数来比较合金线电阻的大小，这种研究方法叫___________（选填“控制变量法”或“转换法”）。该实验装置是研究电阻大小与导体___________（选填“长度”或“横截面积”）的关系。 【变式2-2】（25-26•九年级上·山东蓬莱•期末）充电宝给手机充电过程中，手机电池是__________（选填“电源”或“用电器”）；“护套线”是一种家用电线，由铜芯和塑料层组成（如图所示），其中的__________（选填“铜”或“塑料”）是绝缘体；家用空调所用导线的电阻较小，该导线的铜芯要__________（选填“粗”或“细”）一些。 【知识点3 半导体与超导现象】 1.半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间（硅、二极管）。 2.超导体：温度降到极低时电阻变为 ，无电能损耗。 【例3】（25-26•九年级上·河南开封•期末）如图所示是制造芯片所用的硅晶片，也叫晶圆，其原始材料是硅，从我们常见的沙子中提取。制造下列物品的主要材料与制造晶圆的主要材料属于同种类型的是（  ） A．电冰箱的外壳 B．电线的线芯 C．超导陶瓷 D．LED灯 【变式3-1】（25-26•九年级上·湖北孝感•期末）如图所示，水果电池可以使发光二极管发光，若将二极管正负极接线对调后，二极管不发光，说明二极管具有______性，科学家发现，铝在-271.76℃以下时，电阻变成零，这就是______现象。 【变式3-2】（25-26•九年级上·江苏淮安•期末）阅读短文，回答问题： 常温超导首次实现 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。在1911年，物理学家首次在低于的环境中发现汞的超导现象，这种超导效应一直是在超低温的温度下才能观察到。但在2020年，某大学研究人员首次在高达15℃的温度下，观察到常温超导现象。但他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强条件下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。 如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。如果用超导材料来制造电子元件，由于没有电阻，电流通过电子元件时不会发热，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大缩小，进一步实现电子设备的微型化。 (1)超导材料达到一定条件时，其电阻就能降到______Ω； (2)请你设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，为了节能，超导材料____________（选填“可以”或“不可以”）用于制造电热水壶，原因是______； (3)超导材料应用于实际，会给人类带来很大的好处，但现今超导材料不能大规模的使用的原因是______。 模块三 课后作业 一、单项选择题(共7题) 1.（25-26•九年级上·湖南益阳•期末）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 2.（25-26•九年级上·四川南充•期末）1月31日，中国第一条量子芯片生产线通过央视新闻客户端首次向公众亮相。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．磁性材料 C．半导体材料 D．超导材料 3.（25-26•九年级上·青海海东•期末）用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体，其电阻大小下列说法正确的是（   ） A．电阻是导体本身的一种性质，所以温度不论如何变化，电阻不改变 B．当导体没有接入电路中时，没有电压和电流，故导体的电阻应该为零 C．当导体被均匀拉长至原来的2倍时，它的电阻增大为原来的4倍 D．当导体从中点处对折，它的电阻增大为原来的2倍 4.（25-26•九年级上·云南文山•期末）“液态”导体同金属导体一样也有电阻。如图，逐渐向容器中添加同种导电液体，观察电流表示数，该实验探究影响“液态”导体电阻大小的因素是（   ） A．液体的种类 B．长度 C．温度 D．横截面积 5.（25-26•九年级上·陕西咸阳•期末）如图是我国北斗导航卫星上的一些芯片，主要由二极管、三极管和电阻器、电容器等元件直接做在基片上，下列理解有错误的是（　　） A．三极管的主要材料是半导体 B．电阻器是绝缘体 C．二极管具有单向导电性 D．电阻的阻值越大对通过的电流阻碍作用越大 6.（25-26•九年级上·云南曲靖•期末）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明发现实验器材中的金属丝只有一根，实验电路图如图所示。下列有关说法正确的是（    ） A．该实验的探究方法只用到控制变量法 B．灯泡在电路中可以起到保护电路的作用 C．将金属丝对折后接入电路，金属丝的电阻变大 D．将金属丝对折后接入电路，是探究导体电阻大小与长度的关系 7.（25-26•九年级上·上海静安•期末）如图所示，ab为一根铅笔芯，闭合开关后，小灯泡发光，当夹子左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。则导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是导体的（　　） A．材料 B．横截面积 C．长度 D．温度 二、多项选择题(共2题) 8.（25-26•九年级上·内蒙古赤峰•期末）关于导体电阻的错误的说法是（　　） A．导体的电阻越大，表明其导电能力越强 B．导体电阻表示导体对电流的阻碍作用，导体中没有电流通过时，导体的电阻为零 C．两根长短、粗细都相同的铜导线和铝导线，铜导线的电阻小 D．甲导体的电阻大于乙导体，将它们串联到同一电路中，则通过乙导体的电流更大 9.（25-26•九年级上·宁夏吴忠•期末）刘老师在课堂上做了一个演示实验。实验器材有：玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干，连接的电路如图所示。当闭合开关S时，小灯泡L正常发光，然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热，可观察到小灯泡L的亮度明显变暗，针对此现象，下列分析正确的是（　　） A．钨丝被加热过程中，温度升高，内能增大，具有的热量增多 B．这个实验说明钨丝电阻随温度的升高而增大 C．小灯泡L亮度变暗时，此时电路中电流变小 D．若开关断开，小灯泡不再发光，此时小灯泡的电阻为0 三、填空题(共5题) 10.（25-26•九年级上·甘肃平凉•期末）汞（俗称水银），可用于温度计、气压计、压力计、血压计等装置，汞的熔点是-38.83℃。漠河冬天的最低气温可达-50℃，使用汞温度计已无法测量，是因为汞在该环境下将会______（填物态变化名称）；在温度降至4.2K时，汞的电阻值会突然降低到几乎为零，具有这种性质的材料被称为______（选填“纳米材料”、“超导材料”或“半导体材料”）。 11.（25-26•九年级上·云南保山•期末）某实验小组用如图所示的电路做“探究影响导体电阻大小的因素”的实验，甲、乙、丙为三根镍铬合金丝，实验中通过观察_________来判断接入M、N两点间电阻的大小；如果想要探究导体电阻的大小和导体长度的关系，应选用合金丝_________；电阻R的作用是_________。 12.（25-26•九年级上·陕西榆林•期末）一些城市公园配备光伏智慧座椅（如图所示），集发电、储能、智能控制于一体，游客坐下可充电，还能提供夜间照明。白天太阳照射，座椅上的太阳能电池板将光能转化为_______能，太阳能电池板中的晶体硅是_______材料，利用其配备的USB充电口给手机充电，此时手机电池相当于_______。 13.（25-26•九年级上·四川自贡•期末）发光二极管具有_________性。妈妈从市面上买回一个变光二极管给小明。小明通过实验发现，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，则该变光二极管的内部结构可能是下图中的_________（填字母）。 A      B   C     D 14.（25-26•九年级上·黑龙江大庆•期末）面临当代的能源危机，我国提出了“碳达峰、碳中和”的战略目标，其中光伏发电水平已居世界前列。光伏发电简易原理如图所示，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上，这些电子获得能量会定向移动形成电流，电池板中有两层纯硅电子掺杂形成的________（填“绝缘体”或“半导体”）材料，该材料在光照下导电性增强，其中电极1相当于电源的________极。 四、实验题(共3题) 15.（25-26•九年级上·广东江门•期末）如图甲所示，感应发光“冰块”入水即亮，它外部由无毒无害的食品级PS材料制作，内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯泡组成。其中液体感应器为先进的触水式______（选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”），放入水中的“冰块”，内部的电路处于______状态（选填“通路”、“断路”或“短路”）。LED灯主要由______（选填“绝缘体”或“半导体”）材料制成，在如图乙所示的电路中，同时闭合开关______，LED灯能发光。 16.（25-26•九年级上·贵州贵阳•期末）物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验： 提出猜想：A．可能与盐水的液柱横截面积有关。B．可能与盐水的液柱的长度有关。 设计实验：他们利用玻璃管（管中带有接线柱的金属活塞，可以左右移动）、电源、开关、小灯泡、导线等器材，组装成如图所示的电路进行实验。进行实验： (1)第①步：向水平放置的玻璃管内注满盐水，闭合开关后，灯泡发光，说明盐水是_____（选填“导体”“绝缘体”或“半导体”），测量盐水液柱的长度为，灯泡发光较暗； 第②步：将活塞向中间适当移动，盐水从注水口溢出，测量盐水液柱的长度为，灯泡发光变亮； 第③步：保持金属活塞的位置不动，用注射器从注水口抽出适量的盐水，使液柱的横截面积变小，发现灯泡亮度又逐渐变暗； 分析论证： (2)对比分析第①、②步实验，可以验证猜想_____，可以得出：当盐水液柱的横截面积相同时，长度越短，电阻越_____； (3)为了验证另一猜想，应对比分析第_____步实验； (4)实验中发现，灯泡的亮度变化不十分明显，不易判断电阻大小。请你提出对实验电路改进措施：_____。 17.（25-26•九年级上·河南许昌•期末）如图甲所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置，图乙中A、B、C、D是实验用的几种电阻丝（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，可通过灯泡的亮度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______（填字母）；这样做是为了控制横截面积和______相同，这种研究方法叫______法； (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)实验小组在实验中发现，如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近，实验现象不明显，你的解决办法是______； (5)完成上述实验后，小明进行了如图丙所示的实验，他把M、N与旧日光灯管中的钨丝连接，闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，观察到电流表示数变小，这说明温度升高，钨丝的电阻______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 16.3 电阻 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 电压不变，电流却不同，是不是不同导体对电流的通过存在阻碍作用？ 猜一猜？ 【知识点1 电阻】知识归纳 1.定义：导体对电流的阻碍作用叫电阻，符号 R 。 2.单位：国际单位欧姆，简称欧，符号 Ω ； 3.换算：1kΩ= 103 Ω，1MΩ= 106 Ω。 【例1】（25-26•九年级上·浙江金华•期末）关于电阻的说法正确的是（　　） A．导体两端的电压增大时，导体中电流和这段导体的电阻都增大 B．导体中的电流减小时，该导体的电阻增大 C．当电压为0时，导体的电阻也为0 D．导体的电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流无关 【答案】D 【详解】导体的电阻是导体的属性，大小与导体的材质、温度、长度和横截面积有关，与加在它两端的电压和通过它的电流无关。故ABC错误，D正确。 故选D。 【变式1-1】（25-26•九年级上·黑龙江鸡西•期末）如图所示，甲、乙是两把用不同金属制成的钥匙，将它们分别接入图中的A、B中，闭合开关，发现当甲钥匙接入电路时，灯泡较亮，可知，甲乙钥匙中电阻较大的是______（选填“甲”、“乙”），当甲钥匙不接入电路时，其电阻______（选填“不变”、“变小”，不考虑温度对电阻的影响）。 【答案】 乙 不变 【详解】[1]在灯泡电阻不变的情况下，电路中的电流越大，由公式P＝I2R可知，灯泡的实际功率就越大，灯泡就越亮；而在电源电压不变的情况下，在图中接入的电阻越小，则电路中的总电阻越小，电流就越大，据此可得乙的电阻更大。 [2]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，所以甲钥匙电阻不变，与是否接入电路无关。 【变式1-2】（25-26•九年级上·安徽滁州•期末）体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。体脂秤通过测量人体的电阻并结合人体的身高、体重、年龄等因素，经综合分析得出人的体脂率。人运动时，存储在脂肪中的能量的一部分转化为人体的内能，使人体温度升高。肌肉密度比脂肪密度大，肌肉比脂肪更容易导电。若人的体脂率下降，体重不变，则人体的密度____（选填“增大”或“减小”），人体的电阻_____（选填“增大”或“减小”）。 【答案】 增大 减小 【详解】[1]人的体脂率下降，体重不变，即总质量m不变。因为肌肉密度比脂肪密度大，体脂率下降意味着脂肪减少，肌肉等其他组织相对增多，根据可知，总体积V会减小。因为人的总质量m不变，总体积V减小，根据可知，人体的密度增大。 [2]肌肉比脂肪更容易导电，人的体脂率下降，意味着脂肪减少，肌肉相对增多，人体的导电能力增强。而电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，导电能力越强，电阻越小。所以人体的电阻减小。 【知识点2 影响电阻大小的因素】 1.材料：铜、铝导线电阻 小 ；镍铬合金电阻 大 。 2.长度：导体越 长 ，电阻越大。 3.横截面积：导线越粗（横截面积越大），电阻越 小 。 4.温度：多数金属温度升高，电阻变 大 。 5.补充：电阻是导体本身的一种性质，与 电压 、 电流 无关。 【例2】（25-26•九年级上·江西萍乡•期末）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”的猜想进行实验探究。实验中使用A、B、C和D四根电阻丝，规格、材料如下表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/ A 锰铜合金 0.5 0.8 B 镍铬合金 0.5 0.8 C 镍铬合金 0.5 0.4 D 镍铬合金 1 0.4 (1)实验中通过比较_________________来比较电阻的大小。 (2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验，发现接B时，灯泡明显变暗，探究的是电阻跟导体_________的关系。从导电性能看，A和B相比，_________更适合制作电阻器。 (3)若依次把C、D两根电阻丝接入电路，闭合开关记录电流表的示数。分析比较这两根电阻丝的电阻大小，探究的是电阻跟导体_________的关系。 (4)分别将_________（填编号）两根电阻丝接入电路，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。 (5)将电阻丝D对折后接入电路中，发现电流表的示数与将电阻丝D全部接入电路时对比变大了，由此得出结论：导体的横截面积越大，电阻越小。这种做法_________（选填“正确”或“错误”），理由是没有控制____________________________________。 【答案】(1)电流表示数的大小 (2) 导体材料 B (3)长度 (4)B、C (5) 错误 电阻丝的长度相同 【详解】（1）在该实验中，电阻的大小是通过电流的大小来体现的，电流越小说明电阻越大，因此实验中可通过观察电流表的示数来比较电阻的大小，这种方法是转换法。 （2）[1]若把A、B两根电阻丝接入电路，这两根电阻丝的材料不同，长度和横截面积相同，探究的是电阻跟导体材料的关系。 [2]A和B相比，由题可知，长度和横截面积相同时，镍铬合金丝的电阻较大，从导电性能看，锰铜合金和镍铬合金中，镍铬合金丝更适合制作电阻器，即B更适合制作电阻器。 （3）如果将C、D两根电阻丝接入电路，这两根电阻丝的长度不同，材料和横截面积相同，探究的是电阻跟导体长度的关系。 （4）探究电阻和横截面积的关系，保持材料和长度相同，横截面积不同，选择B、C两根电阻丝接入电路中。 （5）[1][2]实验中将电阻丝D对折后接入电路中，电阻丝的长度和横截面积均发生了改变，即探究导体的电阻与横截面积的关系时，没有控制电阻丝的长度相同，因此该结论是错误的。 【变式2-1】（25-26•九年级上·江苏南京•期末）如图所示的电路，AB和CD为粗细相同的镍铬合金线。闭合开关后，通过观察电流表的示数来比较合金线电阻的大小，这种研究方法叫___________（选填“控制变量法”或“转换法”）。该实验装置是研究电阻大小与导体___________（选填“长度”或“横截面积”）的关系。 【答案】 转换法 长度 【详解】[1]实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小，这是采用的转换法。 [2]实验中导体的材料和横截面积均相同，长度不同，所以该实验研究的是电阻大小与导体长度的关系。 【变式2-2】（25-26•九年级上·山东蓬莱•期末）充电宝给手机充电过程中，手机电池是__________（选填“电源”或“用电器”）；“护套线”是一种家用电线，由铜芯和塑料层组成（如图所示），其中的__________（选填“铜”或“塑料”）是绝缘体；家用空调所用导线的电阻较小，该导线的铜芯要__________（选填“粗”或“细”）一些。 【答案】 用电器 塑料 粗 【详解】[1]充电宝给手机充电过程中，手机电池需要消耗电能，是用电器。 [2]家用电线中，由铜芯和塑料层组成，其中的铜容易导电，是导体，塑料不容易导电，是绝缘体。 [3]当材料、长度一定时，导体越粗，电阻越小；家用空调所用导线的电阻较小，该导线的铜芯要粗一些。 【知识点3 半导体与超导现象】 1.半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间（硅、二极管）。 2.超导体：温度降到极低时电阻变为 0 ，无电能损耗。 【例3】（25-26•九年级上·河南开封•期末）如图所示是制造芯片所用的硅晶片，也叫晶圆，其原始材料是硅，从我们常见的沙子中提取。制造下列物品的主要材料与制造晶圆的主要材料属于同种类型的是（  ） A．电冰箱的外壳 B．电线的线芯 C．超导陶瓷 D．LED灯 【答案】D 【详解】硅晶片的主要材料是半导体，LED灯的主要材料是半导体；电冰箱的外壳、电线的线芯、超导陶瓷均不是半导体材料，综上分析，A、B、C不符合题意，故D符合题意。 故选D。 【变式3-1】（25-26•九年级上·湖北孝感•期末）如图所示，水果电池可以使发光二极管发光，若将二极管正负极接线对调后，二极管不发光，说明二极管具有______性，科学家发现，铝在-271.76℃以下时，电阻变成零，这就是______现象。 【答案】 单向导电 超导 【详解】[1]将二极管正负极接线对调后，二极管不发光，是因为它的正负极接反了，说明二极管具有单向导电性。 [2]超导现象是指当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零的现象。铝在-271.76℃以下时，电阻成了零，这就是超导现象。 【变式3-2】（25-26•九年级上·江苏淮安•期末）阅读短文，回答问题： 常温超导首次实现 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。在1911年，物理学家首次在低于的环境中发现汞的超导现象，这种超导效应一直是在超低温的温度下才能观察到。但在2020年，某大学研究人员首次在高达15℃的温度下，观察到常温超导现象。但他们观察到的超导现象，是在2670亿帕的压强条件下实现的，这是和地心处压强相当的超高压条件。 如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。如果用超导材料来制造电子元件，由于没有电阻，电流通过电子元件时不会发热，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大缩小，进一步实现电子设备的微型化。 (1)超导材料达到一定条件时，其电阻就能降到______Ω； (2)请你设想一下，如果“常温常压超导”进入工业化，为了节能，超导材料____________（选填“可以”或“不可以”）用于制造电热水壶，原因是______； (3)超导材料应用于实际，会给人类带来很大的好处，但现今超导材料不能大规模的使用的原因是______。 【答案】(1)0 (2) 不可以 超导体的电阻为零，通电后不会发热 (3)超导体一般在很低的温度或很高的压强下才能得到 【详解】（1）超导材料达到一定条件时，就不会有电阻存在，即其电阻就能降到0Ω。 （2）[1][2]超导材料不可以用于制造电热水壶，原因是电热水壶是利用电流的热效应工作的，而超导材料的电阻为零，通电后不会发热。 （3）超导材料不能大规模的使用的原因是超导体一般在很低的温度或很高的压强下才能得到，常温常压下很难得到。 模块三 课后作业 一、单项选择题(共7题) 1.（25-26•九年级上·湖南益阳•期末）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。 2.（25-26•九年级上·四川南充•期末）1月31日，中国第一条量子芯片生产线通过央视新闻客户端首次向公众亮相。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．磁性材料 C．半导体材料 D．超导材料 【答案】C 【详解】A．绝缘材料不具有导电性，主要用于防止电流通过，不适合用于芯片制造，故A不符合题意； B．磁性材料多用于存储、电磁相关领域，并非芯片制造主要材料，故B不符合题意； C．芯片是指含有集成电路的硅片，而硅是典型的半导体材料，故C符合题意； D．超导材料在特定低温等条件下电阻为零，多用于超导磁体、输电等领域，非芯片制造主要材料，故D 不符合题意。 故选C。 3.（25-26•九年级上·青海海东•期末）用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体，其电阻大小下列说法正确的是（   ） A．电阻是导体本身的一种性质，所以温度不论如何变化，电阻不改变 B．当导体没有接入电路中时，没有电压和电流，故导体的电阻应该为零 C．当导体被均匀拉长至原来的2倍时，它的电阻增大为原来的4倍 D．当导体从中点处对折，它的电阻增大为原来的2倍 【答案】C 【详解】A．电阻是导体的属性，但温度变化会影响电阻率，温度发生变化，电阻往往也会发生变化，故A错误； B．电阻是导体的固有属性，与是否接入电路无关，故B错误； C．当导体被均匀拉长至原来的2倍时，长度变为原来的2倍，同时横截面积变为原来的一半，则电阻变为原来的4倍，故C正确； D．对折后长度减半，横截面积加倍，则电阻变为原来的，故D错误。 故选C。 4.（25-26•九年级上·云南文山•期末）“液态”导体同金属导体一样也有电阻。如图，逐渐向容器中添加同种导电液体，观察电流表示数，该实验探究影响“液态”导体电阻大小的因素是（   ） A．液体的种类 B．长度 C．温度 D．横截面积 【答案】D 【详解】逐渐向容器中添加同种导电液体，导电液体的横截面积变大，液体种类、长度、温度均不变。根据控制变量法可知探究的是横截面积对“液态”导体电阻大小的影响，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5.（25-26•九年级上·陕西咸阳•期末）如图是我国北斗导航卫星上的一些芯片，主要由二极管、三极管和电阻器、电容器等元件直接做在基片上，下列理解有错误的是（　　） A．三极管的主要材料是半导体 B．电阻器是绝缘体 C．二极管具有单向导电性 D．电阻的阻值越大对通过的电流阻碍作用越大 【答案】B 【详解】A．三极管是由半导体材料制成的，半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，可用于制作三极管等电子元件，故A正确，不符合题意； B．电阻器的作用是对电流起阻碍作用，它是导体，而非绝缘体，故B错误，符合题意； C．二极管的重要特性就是单向导电性，即电流只能从一个方向通过二极管，故C正确，不符合题意； D．电阻的物理意义就是表示对电流阻碍作用的大小，阻值越大，对电流的阻碍作用就越大，故D正确，不符合题意。 故选B。 6.（25-26•九年级上·云南曲靖•期末）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明发现实验器材中的金属丝只有一根，实验电路图如图所示。下列有关说法正确的是（    ） A．该实验的探究方法只用到控制变量法 B．灯泡在电路中可以起到保护电路的作用 C．将金属丝对折后接入电路，金属丝的电阻变大 D．将金属丝对折后接入电路，是探究导体电阻大小与长度的关系 【答案】B 【详解】A．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，在研究与其中的一个因素的关系时，应控制其他因素不变，该实验运用了控制变量的方法；此外，实验中用灯泡的亮度和电流的示数判断电阻的大小，应用了转换法，故A错误； B．灯泡与电流表串联，增大了电路中的电阻，防止因导体电阻过小而烧坏电流表，对电路起保护作用，故B正确； C．将金属丝对折后接入电路，金属丝的长度变小，横截面积变大，则金属丝的电阻变小，故C错误； D．在探究电阻与长度的关系时，需使导体的材料、横截面积、温度相同，长度不同，而将金属丝对折后，横截面积也发生了变化，故D错误。 故选B。 7.（25-26•九年级上·上海静安•期末）如图所示，ab为一根铅笔芯，闭合开关后，小灯泡发光，当夹子左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。则导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是导体的（　　） A．材料 B．横截面积 C．长度 D．温度 【答案】C 【详解】当夹子左右移动时，铅笔芯接入电路中的长度会发生变化，铅笔芯接入电路的电阻发生变化，根据可知，电路中电流发生变化，小灯泡的亮度就会发生变化，所以导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是导体的长度，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 二、多项选择题(共2题) 8.（25-26•九年级上·内蒙古赤峰•期末）关于导体电阻的错误的说法是（　　） A．导体的电阻越大，表明其导电能力越强 B．导体电阻表示导体对电流的阻碍作用，导体中没有电流通过时，导体的电阻为零 C．两根长短、粗细都相同的铜导线和铝导线，铜导线的电阻小 D．甲导体的电阻大于乙导体，将它们串联到同一电路中，则通过乙导体的电流更大 【答案】ABD 【详解】A．电阻是指导体对电流的阻碍作用的大小，导体电阻越大，导电能力越弱，故A错误，符合题意； B．电阻是导体的一种属性，与导体中电流的大小无关，故B错误，符合题意； C．导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，长短和粗细相同的铜导线比铝导线的电阻要小，故C正确，不符合题意； D．据串联电路的电流特点：串联电路中，电流处处相等，所以电阻不同的甲、乙导体串联时，通过的电流相等，故D错误，符合题意。 故选ABD。 9.（25-26•九年级上·宁夏吴忠•期末）刘老师在课堂上做了一个演示实验。实验器材有：玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干，连接的电路如图所示。当闭合开关S时，小灯泡L正常发光，然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热，可观察到小灯泡L的亮度明显变暗，针对此现象，下列分析正确的是（　　） A．钨丝被加热过程中，温度升高，内能增大，具有的热量增多 B．这个实验说明钨丝电阻随温度的升高而增大 C．小灯泡L亮度变暗时，此时电路中电流变小 D．若开关断开，小灯泡不再发光，此时小灯泡的电阻为0 【答案】BC 【详解】A．钨丝被加热过程中，吸收热量，温度升高，内能增大；热量是一个过程量，不能说具有热量，故A错误； BC．用酒精灯对白炽灯的钨丝加热，钨丝的温度升高，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，说明通过小灯泡L的电流变小，钨丝的电阻增大，故BC正确； D．若开关断开，无电流通过小灯泡，小灯泡不再发光，由于电阻大小与电流无关，所以此时小灯泡的电阻不为0，故D错误。 故选BC。 三、填空题(共5题) 10.（25-26•九年级上·甘肃平凉•期末）汞（俗称水银），可用于温度计、气压计、压力计、血压计等装置，汞的熔点是-38.83℃。漠河冬天的最低气温可达-50℃，使用汞温度计已无法测量，是因为汞在该环境下将会______（填物态变化名称）；在温度降至4.2K时，汞的电阻值会突然降低到几乎为零，具有这种性质的材料被称为______（选填“纳米材料”、“超导材料”或“半导体材料”）。 【答案】 凝固 超导材料 【详解】[1]已知汞的熔点是−38.83℃，漠河冬天最低气温可达−50℃，−50℃低于汞的熔点。物质从液态变为固态的过程叫凝固，所以汞在该环境下将会凝固。 [2]在温度降至 4.2K 时，汞的电阻值突然降低到几乎为零，具有这种性质的材料被称为超导材料，超导材料是指在一定温度下电阻变为零的材料。 11.（25-26•九年级上·云南保山•期末）某实验小组用如图所示的电路做“探究影响导体电阻大小的因素”的实验，甲、乙、丙为三根镍铬合金丝，实验中通过观察_________来判断接入M、N两点间电阻的大小；如果想要探究导体电阻的大小和导体长度的关系，应选用合金丝_________；电阻R的作用是_________。 【答案】 灯泡亮度 乙、丙 保护电路 【详解】通过观察灯泡亮度判断电阻大小，电阻越大，电流越小，灯泡越暗，这是转换法；探究长度与电阻关系的选材：探究长度对电阻的影响，要控制材料、横截面积相同，选乙、丙；电阻R在电路中起保护作用，防止接入电阻过小时电流过大损坏电路元件。 12.（25-26•九年级上·陕西榆林•期末）一些城市公园配备光伏智慧座椅（如图所示），集发电、储能、智能控制于一体，游客坐下可充电，还能提供夜间照明。白天太阳照射，座椅上的太阳能电池板将光能转化为_______能，太阳能电池板中的晶体硅是_______材料，利用其配备的USB充电口给手机充电，此时手机电池相当于_______。 【答案】 电 半导体 用电器 【详解】[1]太阳能电池板通过光电效应将太阳光能直接转化为电能，这是光伏技术的核心功能，转化后的电能可储存在蓄电池中供后续使用。 [2]晶体硅作为太阳能电池的主要材料，其导电性能介于导体和绝缘体之间，属于典型的半导体材料，这种特性使其能够有效实现光电转换。 [3]当通过USB接口给手机充电时，电能从座椅的储能系统流向手机电池，此时手机电池消耗电能并将其转化为化学能储存，因此在电路中充当用电器的角色。 13.（25-26•九年级上·四川自贡•期末）发光二极管具有_________性。妈妈从市面上买回一个变光二极管给小明。小明通过实验发现，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，则该变光二极管的内部结构可能是下图中的_________（填字母）。 A      B   C     D 【答案】 单向导电 C 【详解】[1]因为发光二极管由半导体材料做成的，具有单向导电性。 [2]ABD．因为二极管具有单向导电性，当电流从二极管的正接线柱流入，负接线柱流出时，二极管将电路接通，当电流从二极管的负接线柱流入时，二极管在电路中处于断开状态；根据题意可知，电流从其P端流入时发红光，从其Q端流入时发绿光，所以两二极管并联；若两二极管串联，则它们要么同时发光，要么不发光，ABD与题意不符。 C．二极管在并联时，红发光二极管的正接线柱在P端，负接线柱在端；绿发光二极管的正接线柱在 端，负接线柱在P端，C符合题意。 故选C。 14.（25-26•九年级上·黑龙江大庆•期末）面临当代的能源危机，我国提出了“碳达峰、碳中和”的战略目标，其中光伏发电水平已居世界前列。光伏发电简易原理如图所示，电池板上具有大量的不稳定电子，当太阳光照射到电池板上，这些电子获得能量会定向移动形成电流，电池板中有两层纯硅电子掺杂形成的________（填“绝缘体”或“半导体”）材料，该材料在光照下导电性增强，其中电极1相当于电源的________极。 【答案】 半导体 负 【详解】[1][2]电池板中有两层纯硅掺杂形成的半导体材料，半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，且在光照等条件下导电性会增强。根据电流方向规定为正电荷定向移动的方向，而电子带负电，电子定向移动方向与电流的方向相反。由图可知电子从电极1流出，所以电流从电极2流出，那么电极1相当于电源的负极。 四、实验题(共3题) 15.（25-26•九年级上·广东江门•期末）如图甲所示，感应发光“冰块”入水即亮，它外部由无毒无害的食品级PS材料制作，内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯泡组成。其中液体感应器为先进的触水式______（选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”），放入水中的“冰块”，内部的电路处于______状态（选填“通路”、“断路”或“短路”）。LED灯主要由______（选填“绝缘体”或“半导体”）材料制成，在如图乙所示的电路中，同时闭合开关______，LED灯能发光。 【答案】 开关 通路 半导体 和 【详解】[1][2]感应发光“冰块”入水即亮，说明放入水中的“冰块”，内部的电路处于通路状态，则液体感应器为先进的触水式开关，对电路起控制作用。 [3][4]LED灯主要由半导体材料制成，具有单向导电性。由图乙可知，当闭合开关和时，电流从LED灯右侧流入，LED灯能发光。 16.（25-26•九年级上·贵州贵阳•期末）物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验： 提出猜想：A．可能与盐水的液柱横截面积有关。B．可能与盐水的液柱的长度有关。 设计实验：他们利用玻璃管（管中带有接线柱的金属活塞，可以左右移动）、电源、开关、小灯泡、导线等器材，组装成如图所示的电路进行实验。进行实验： (1)第①步：向水平放置的玻璃管内注满盐水，闭合开关后，灯泡发光，说明盐水是_____（选填“导体”“绝缘体”或“半导体”），测量盐水液柱的长度为，灯泡发光较暗； 第②步：将活塞向中间适当移动，盐水从注水口溢出，测量盐水液柱的长度为，灯泡发光变亮； 第③步：保持金属活塞的位置不动，用注射器从注水口抽出适量的盐水，使液柱的横截面积变小，发现灯泡亮度又逐渐变暗； 分析论证： (2)对比分析第①、②步实验，可以验证猜想_____，可以得出：当盐水液柱的横截面积相同时，长度越短，电阻越_____； (3)为了验证另一猜想，应对比分析第_____步实验； (4)实验中发现，灯泡的亮度变化不十分明显，不易判断电阻大小。请你提出对实验电路改进措施：_____。 【答案】(1)导体 (2) B 小 (3)②、③ (4)在电路中串联一个电流表 【详解】（1）闭合开关后灯泡发光，说明盐水能够导电使电路形成通路，因此盐水是导体。 （2）[1]第①、②步实验中，盐水液柱横截面积不变，只改变了液柱长度，因此是验证猜想B：电阻与液柱长度的关系。 [2]灯泡变亮说明电路电流变大，电源电压不变，可知盐水电阻变小，可得结论：横截面积相同时，盐水液柱长度越短，电阻越小。 （3）验证猜想A，电阻与横截面积的关系时，需要控制液柱长度不变、改变横截面积；第②步固定了液柱长度，第③步保持活塞位置不动，即液柱长度不变，只改变液柱横截面积，因此对比②③步实验即可。 （4）灯泡亮度变化不明显时，串联电流表可以准确显示电流的微小变化，通过电流表示数更直观地反映电阻大小，便于判断。 17.（25-26•九年级上·河南许昌•期末）如图甲所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置，图乙中A、B、C、D是实验用的几种电阻丝（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，可通过灯泡的亮度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______（填字母）；这样做是为了控制横截面积和______相同，这种研究方法叫______法； (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)实验小组在实验中发现，如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近，实验现象不明显，你的解决办法是______； (5)完成上述实验后，小明进行了如图丙所示的实验，他把M、N与旧日光灯管中的钨丝连接，闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，观察到电流表示数变小，这说明温度升高，钨丝的电阻______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)转换 (2) B、D 材料 控制变量 (3)材料 (4)将一个电流表串联到电路中 (5)变大 【详解】（1）M、N之间的电阻越大，电路中的电流越小，灯泡亮度越小（暗），所以可以通过灯泡的亮暗来判断M、N之间接入的导体的电阻大小，采用了转换法。 （2）[1][2][3]探究导体的电阻与导体长度的关系，应该控制材料、横截面积相同，长度不同，所以应该选择B、D来探究导体长度对电阻的影响，这种探究方法是控制变量法；由此可得结论为：当导体的材料和横截面积一定时，导体越长，电阻越大。 （3）A、B的长度、横截面积相同，材料不同，所以可以探究导体的材料对电阻的影响。 （4）当M、N之间接入的导体电阻比较接近，人眼无法分辨灯泡的亮暗，可以增加一个电流表串联接入到电路中，通过电流表读数大小来判断。 （5）根据题意可知，电流变小，则电路中电阻增大，说明钨丝的电阻随温度的升高而增大。 3 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $