14.5 电阻(讲义)物理新教材鲁科版(五四学制)九年级上册
2026-08-13
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理鲁科版(五四学制)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第五节 电阻 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 电阻,电阻的测量 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.05 MB |
| 发布时间 | 2026-08-13 |
| 更新时间 | 2026-08-13 |
| 作者 | 001520 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59201549.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“电阻”核心知识点,涵盖导体与绝缘体的区分、电阻的概念及单位、影响电阻大小的因素(材料、长度、横截面积、温度)。通过实验探究(如不同材料导电性实验、控制变量法探究影响因素)、随学随练和题型分类构建学习支架,衔接前后电流、电压知识。
该资料以科学探究为特色,通过控制变量法实验(如探究电阻与长度、横截面积关系)培养科学思维,结合生活实例(老旧小区电线改造、超导体应用)和跨学科实践(导体检测机器人)深化物理观念。含思维导图辅助理解,分层练习题(基础到迁移创新)助力课中教学与课后查漏补缺。
内容正文:
第十四章
电流 电压 电阻
第5节 电阻
课标要点
1. 知道电压、电流和电阻。
2. 探究电阻大小与哪些因素有关。
学习重难点
重点:电阻的概念和电阻大小的影响因素。
难点:实验探究电阻大小与哪些因素有关。
知识点 导体与绝缘体
1. 观察与实验:不同材料的导电性
【实验方法】
如图所示把电池、小灯泡、电流表串联起来,在小灯泡和电流表间接上金属夹M和N。在M、N之间分别接入细铜丝、橡皮、铅笔芯;闭合开关,观察 的示数及小灯泡的发光情况。
【实验现象】
通过实验我们发现,接入细铜丝、铅笔芯时电路中 ;接人橡皮、塑料尺时电路中 。
【实验结论】
细铜丝、铅笔芯容易导电;橡皮、塑料尺不容易导电。从而说明:不同材料物体的 不同。
2. 导体
(1)定义:容易导电的物体叫 。
(2)导体容易导电的原因:导体中存在 。如金属导体中存在 ;酸、碱、盐溶液中存在 。
3. 绝缘体
(1)定义:不容易导电的物体叫 。
(2)绝缘体不易导电的原因:几乎没有 。
4. 不同材料的导电性能
如图显示的是不同材料在导电性能上的排序,从上到下,材料的导电性能依次减弱。导体与绝缘体之间 。
5. 链接与拓展:半导体与超导体
(1)半导体:导电性能介于 之间的材料。如硅和锗。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。
(2)超导体:指可以在特定温度以下,呈现电阻为 的导体。
随学随练
1.(2026•广安模拟)下列各种物质,在通常情况下都属于导体的是( )
A.水银、石墨、盐水 B.陶瓷、煤油、铅笔芯
C.塑料尺、大地、橡胶棒 D.玻璃、人体、铜丝
2.(2026•香洲区三模)如图为不同材料的导电性能排序,从左到右材料的导电性能依次减弱;图中适合做半导体材料的是( )
A.银 B.铜 C.硅 D.陶瓷
3.(2026•儋州期末)当前材料科学领域展示出了强大发展潜力和应用价值。关于新材料,下列说法正确的是( )
A.超导体可用来制作LED灯的发光二极管
B.电线的外皮要选用良好的绝缘体,内芯要选用良好的导体
C.绝缘体不容易导电,是因为内部没有电荷
D.用半导体材料可以制成性能优良的输电线
知识点 电阻(重点)
1. 电阻(R)
(1)定义:在物理学中,把导体 的大小叫电阻。
(2)单位:
①在国际单位制: ,简称欧,符号 。
②常用单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
③单位换算:1 kΩ = Ω 1MΩ = kΩ。
(3)电阻器:一定电阻值的元件——电阻器,也叫做 。
电路图中的符号: 。
2. 常见电阻值
实验室用的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,电阻为百分之儿欧姆,通常可以忽略不计。
长度、横截面积相同的铁丝与铜丝相比,铁丝的电阻是铜丝的近6倍,所以一般不用铁丝做导线。
随学随练
1.(2026•海州区二模)物理学的发展是建立在一代代物理学家的钻研与探索之上,他们为人类的发展做出了不可磨灭的贡献,人们为了纪念他们,把他们的名字作为相应物理量的单位。在国际单位制中,电阻的基本单位是运用了下列哪位科学家的名字( )
A.牛顿 B.安培
C.欧姆 D.焦耳
2.(2026•同步)下列关于电阻单位的换算中,正确的是( )
A.400Ω=4×10﹣6MΩ B.5.6MΩ=5.6×103Ω
C.800kΩ=8MΩ D.5kΩ=5000Ω
3.(2026•同步)某同学利用图中所示电路研究各种导体在电路中的作用。闭合开关,当A、B线头直接连接时,小灯正常发光;当他在A、B之间接入不同电阻丝时,观察到小灯泡不同程度地变暗,电流表示数不同程度地 (选填:“变大”或“变小”)。这一现象说明 。
知识点 影响电阻大小的因素电阻(难点)
1. 观察与实验:影响电阻大小的因素
【猜想与假设】
电阻的大小可能与导体的 有关。
【设计实验】
这是一个多因素问题,可以采用控制变量法进行研究,通过观察 来判断导体电阻的大小。
【实验器材】 电源、导线、规格不同的合金丝、电流表、灯泡、开关等。
【实验电路】
【进行实验】
(1)选用长度和横截面积相同的锰铜合金丝a和镍铬合金丝b,分别将它们接入电路,观察电流表的示数,记入表中。
(2)选用横截面积相同,长度不同的两根镍铬合金丝b和c,分别将它们接入电路,观察电流表的示数,记入表中。
(3)选用长度相同,横截面积不同的两根镍铬合金丝b和d ,分别将它们接入电路,观察电流表的示数,记入表中。
【记录表格】
【分析论证】
(1)由实验1与2可得出:在导体的长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的 有关。
(2)由实验2与3可得出:在导体的材料和横截面积相同时, 。
(3)由实验2与4可得出:在导体的材料和长度相同时, 。
【实验结论】
实验表明,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的 等因素有关。
【拓展】导体的电阻与 也有关系。一般情况下,导体的电阻随温度的升高而 。
2. 思考与讨论:影响电阻大小的因素
【提出问题】
某地有些老旧小区电力设施老化,而且供电线路的电线大都是横截面积较小的铜导线,用电安全隐患较大。为此,当地政府逐步对这些老旧小区的供电线路进行改造,其中一项重要的措施是把电线换成横截面积较的铜导线,为什么要这样做呢?
【解释】
随学随练
1.(2026•青秀区校级一模)小明设计了如图所示的电路来探究“影响导体电阻大小的因素”,连接完电路后,他发现手边只有一根金属丝,则他只能够完成的探究是( )
A.导体的电阻与导体横截面积的关系
B.导体的电阻与导体长度的关系
C.导体的电阻与导体的长度和横截面积的关系
D.导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料的关系
2.(2026•凉州区模拟)如图所示,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,根据此实验现象可知,影响导体电阻大小的因素是( )
A.导体的长度 B.导体两端的电压
C.通过导体的电流 D.导体的温度
3.(2026•成都模拟)小明在探究“导体的电阻与哪些因素有关”时产生了疑惑,实验为什么选择不常见的镍铬合金丝作为研究的导体,而不选用常见的铜丝?难道选用铜丝会不利于探究?小明决定进行实验验证,实验装置如图所示,实验数据如下表所示。
研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
100
80
50
100
直径/mm
0.5
0.5
0.5
0.7
0.5
0.5
0.7
灯泡亮度
很亮
很亮
很亮
很亮
较亮
亮
亮
(1)实验中,选择带鳄鱼夹的导线,主要是为了便于改变 。
(2)小明想探究镍铬合金丝的电阻与横截面积的关系,应该补充一根长度为100cm,直径为 mm的镍铬合金丝进行实验。
(3)实验时,小明发现灯泡的亮度变化不明显,为了更好地反映电阻的变化,应该在实验电路中再接入一个 表。
题型 区分导体和绝缘体
导体:容易导电的物体叫 。如金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等都是导体。
绝缘体:不容易导电的物体叫 。如橡胶、 陶瓷、 玻璃、 油、 干木头、塑料等都是绝缘体。
活学活用
1.(2026•鱼峰区模拟)跨学科实践课上,小华制作了一个“导体检测机器人”,如图所示。若有导体连入a、b,灯就能发光。下列物品连入a、b,灯能发光的是( )
A.玻璃棒 B.铅笔芯 C.橡皮 D.干木棒
2.(2026•运城一模)国家超级计算太原中心“太行一号”主机采用了全浸没相变液冷技术,将服务器核心部件直接浸没在电子氟化液中,氟化液可以吸收电脑产生的热量。纯净氟化液应属于( )
A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
3.(2026•浦北县模拟)如图所示的铅笔,其各组成部分在图中已标出,通常情况下属于导体的是( )
A.金属套,橡皮 B.木质笔杆,橡皮
C.金属套,石墨笔芯 D.木质笔杆,石墨笔芯
题型 半导体和超导体的应用
半导体的应用: 等。
超导体的应用: 等。
活学活用
1.(2026•荷塘区模拟)稀土元素因特殊的物理性质,被广泛用于芯片、电子元件、磁性材料等高科技领域。被用于制作芯片核心电路的掺杂稀土的硅材料所属的材料类型是( )
A.导体 B.半导体 C.超导体 D.绝缘体
2.(2026•冷水滩区模拟)高温超导材料在极低温度下(如液氮温度,约﹣196℃)电阻可以降为零,此时电流通过时不发热,且能通过很大的电流。下列选项中,不合理的用途是( )
A.用作远距离输电电缆,减少能量损耗
B.用作实验室强电磁铁的线圈,节省电能
C.用作电热毯的电阻丝,提高发热效率
D.用作磁悬浮列车的驱动线圈,提高效率
3.(2026•通川区期末)发光二极管是由 (选填“半导体”、“超导体”或“绝缘体”)材料制成,如图所示的电路中,闭合开关后,能发光的二极管是 (选填“LED1”、“LED2”或“LED1和LED2”)
题型 判断电阻的大小
1.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素 ,与导体两端的电压和通过导体的电流 。
2.在导体的材料和横截面积相同时, 。
3.在导体的材料和长度相同时, 。
4.一般情况下,导体的电阻随温度的升高而 。
活学活用
1.(2026•久治县期末)如图所示,一块合金导体长(前后距离)、宽(左右距离)、高(上下距离)之比为9:3:1,将该导体前后、左右和上下分别接入如图所示电路的a、b之间时,灯泡L均发光,则( )
A.上下接入时,灯泡最亮
B.左右接入时,灯泡最亮
C.前后接入时,灯泡最亮
D.上下、左右、前后一样亮
2.(2026•郸城县模拟)将一根阻值为R的均匀电阻丝,从中点对折后接入电路,其阻值为( )
A. B. C.2R D.4R
3.(2026•哈尔滨期末)如图所示,连接着西部清洁能源基地与东部用电区域的“西电东送”高压输电线,以及我们日常家中所用的导线。高压输电线通过增大导体的 ,从而 (选填“增大”或“减小”)导体的电阻,以实现远距离高效输电。维修线路时,为确保人员安全需要断电,此时导体的电阻 (选填“不变”或“变为零”)。
基础通关
1.(2024秋•环江县期末)在下列各电学物理量中,能够反映导体对电流阻碍作用的是( )
A.电压 B.电阻 C.电流 D.电功
2.(2026•民权县期中)关于电阻,以下说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
C.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
D.当导体没有接入电路时,导体的电阻就消失了
3.(2026•开封模拟)新考法:在加油站,一点点电火花就有可能引发重大事故,因此国家制定了严格的安全规定,加油站工作人员必须穿着防静电工作服。防静电服能非常有效地防止身体静电的积累,其作用主要来自导电纤维。防静电服在编织过程中可能掺入了( )
A.金属纤维 B.玻璃纤维 C.亚麻纤维 D.棉花纤维
4.(2026•红古区期末)如图甲所示是控制某电铃的开关,其内部结构简图如图乙所示。按住塑料按钮①后,②、③元件接触,电铃响;松开按钮①后,②、③元件分开,电铃不响。制作元件②的材料可能是( )
A.陶瓷 B.塑料 C.铜 D.玻璃
5.(2026•范县校级一模)如图所示,某种家用导线由多股铜丝缠绕而成。外包绝缘皮,下列方法能减小其电阻的是( )
A.减小导线的长度 B.增大导线两端的电压
C.减小导线中的电流 D.减少铜丝的股数
6.(2026•广州期末)铅笔芯的主要成分是石墨和粘土,石墨提供书写所需的黑色痕迹,而粘土则用于调节铅笔的硬度。铅笔芯的型号主要根据石墨和粘土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高。已知石墨具有良好的导电性。下列三种铅笔芯串联在电路中,它们长度相同,标注了各自的直径和型号,下列说法正确的是( )
A.“0.5mm 2B”的电阻最大
B.“0.7mm 4B”的电阻最大
C.“0.9mm 6B”的电阻最大
D.因为串联,三个铅笔芯的电流大小相同,电阻大小相同
7.(2026•防城港模拟)如图所示,白炽灯长期使用后,玻璃泡内侧会发黑,这时灯丝的电阻与出厂时相比( )
A.不变 B.变小 C.变大 D.无法判断
8.(2026•海门区校级模拟)由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的AB和BC两段导体,按如图串联的方式连入电路中,导体的电阻及通过的电流大小关系正确的是( )
A.RAB>RBC,IAB<IBC B.RAB>RBC,IAB=IBC
C.RAB≤RBC,IAB=IBC D.RAB<RBC,IAB<IBC
9.(2026•忠县期末)智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便人们检测身体状态,下列关于智能手表说法错误的是( )
A.橡胶表带是绝缘体
B.手表屏幕使用的发光二极管主要由半导体材料制成
C.内部导线选用铜丝而非铁丝,是因为铜的导电性优于铁
D.手表内置芯片采用超导材料制成,超导材料的电阻很大
10.(2026•克州期末)小刚在探究影响导体电阻大小的因素的实验中,连接了如图所示的电路,他将长度相同、粗细不同的两根镍铬合金丝R1、R2先后分别接入电路中的A、B两端,闭合开关后,观察到接入R1时,小灯泡的亮度更亮,电流表的示数更大。已知灯泡亮度变亮时,灯丝电阻变大。下列说法中正确的是( )
A.此实验探究的是导体的电阻与长度的关系
B.镍铬合金丝R1的横截面积大于镍铬合金丝R2的横截面积
C.小灯泡的亮度更亮时,电路中A、B两端电压更高
D.此实验不能通过电流表的示数大小来判断镍铬合金丝的电阻大小
11.(2026•荷塘区一模)如图,将包装口香糖的锡箔纸剪成中间较窄的细条,将此锡箔细条的连接电池正负极,由于电路发生了短路,很快发现细条中较窄处ab段开始冒烟起火,此时通过的电流Iab Ibc,若长宽不变,将其制作的更厚一些,它的整体电阻将 。
12.(2026•汝南县期末)高压输电线往往做成四线并联装置(如图),这是通过增大导体的横截面积从而 (选填“增大”或“减小”)导体的电阻。石墨烯材料在一定条件下电阻可以降为零,因此可用于制作 (选填“半导体”或“超导体”)。
13.(2026•潮阳区一模)新材料越来越多地进入我们的学习、工作和生活,并正在改变我们的生活方式,提高我们的生活质量,促进社会的进步和发展。目前,各种新材料层出不穷,这里主要研究纳米材料、半导体材料和超导体材料。
(1)某芯片的制造工艺达到7nm,7nm= m,“芯片”所用的主要材料是半导体,利用该材料制成的二极管具有 导电性。
(2)5G通信与折叠屏手机领域都运用了石墨烯等纳米材料。石墨烯在室温下传递电子的速度比一般导体都大,说明它的 好;另外,利用石墨烯制作成的电子元件很容易散热,这说明它的导热性 (选填“好”或“不好”)。
(3)我们在超导材料方面的研究也取得了一定的突破。当温度降到一定程度下,铜氧化物超导材料的电阻会突然接近于 ,电流几乎通行无阻。该材料可适用于 等领域。
14.(2026•渝中区校级期末)小龙在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻与导体的材料有关。
接着他利用如图所示的电路进行验证,实验使用的4根合金丝的规格、材料如表格所示;
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 来比较电阻的大小,这种实验方法叫 。
(2)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端相连,闭合开关,发现接入A时电流表的示数更大,由此可知导体的电阻大小跟导体的 有关。
(3)为了验证猜想二,他应该选用 两根电阻丝分别接入电路进行实验。一旁的小猛认为可直接将电阻丝B对折后接入电路中,与电阻丝B全部接入时对比,也可验证猜想二,这种做法 (选填“合理”或“不合理”),原因是: 。
素养提升
15.(2026•南宁校级一模)“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
16.(2026•永兴县期末)甲、乙是由同种材料制成的两导体,若甲电阻小于乙电阻,关于甲、乙的长度L及横截面积S大小关系,不可能存在的是( )
A.L甲>L乙,S甲>S乙 B.L甲>L乙,S甲<S乙
C.L甲<L乙,S甲<S乙 D.L甲=L乙,S甲>S乙
17.(2026•同步)如图是一个没有学过的电表表盘。根据所学的知识你也能知道,它是测量 的仪表,你的判断依据是 。这块仪表的示数越大,表明所测的导体对电流阻碍作用就 (填“越强”或“越弱”),当没有电流通过导体时,导体的电阻 (填“为零”或“不为零”)。
18.(2026•安徽期末)在学习电阻知识时,老师给同学们提供了如下器材:三根镍铬合金丝a、b、c,其长度关系La=Lb>Lc,横截面积关系Sa>Sb=Sc;电源、电流表、开关各一个;导线若干。想要探究的问题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系。同学们利用上述器材可以完成的探究有 (选填序号)。
19.(多选)(2026•河池一模)学习小组将装满盐水的气球连接在如图的电路中。闭合开关,当用手拉扯连接气球的导线,使气球变长(盐水与导线充分接触且气球不破裂)。则( )
A.小灯泡变得更暗
B.电流表示数变大
C.电压表示数变小
D.电压表与电流表示数的比值变大
20.(2026•葫芦岛期末)某小组在探究盐水柱的电阻大小与哪些因素有关时,提出以下猜想:
A.可能与盐水柱的浓度有关;
B.可能与盐水柱的横截面积有关;
C.可能与盐水柱的 有关;
D.可能与盐水柱的温度有关。
(1)用导线将玻璃管(管中有带接线柱、可以左右移动的金属活塞)、电源、开关和小灯泡连接成如图(a)所示的电路。
(2)通过注水口,向图(a)的玻璃管中加满纯净水,闭合开关,小灯泡不亮,说明纯净水是 体。
(3)通过注水口向图(a)的纯净水中加入适量食盐,用注射器调节,使盐水刚好充满玻璃管,如图(b)所示。闭合开关,在等待食盐完全溶解的过程中,小灯泡逐渐变亮。这表明在其它条件相同时,盐水柱的浓度越大,电阻越 。
(4)闭合开关,用注射器缓慢地从图(b)的玻璃管中抽出部分盐水,小灯泡逐渐变暗,如图(c)所示。这表明在其它条件相同时,盐水柱的横截面积越 ,电阻越大。
(5)将图(c)的活塞缓慢向内推动,使盐水刚好充满玻璃管,如图(d)所示。闭合开关,比较图(d)和图 中小灯泡的亮度,可探究猜想C。
(6)如图(d),闭合开关,用酒精灯对玻璃管加热,发现盐水柱温度升高后小灯泡亮度变化不明显。为了更明显地反映电阻的变化,可在电路中串联一个 。
迁移创新
21.(2026•渝中区期末)生活中很多地方都会用到热阻材料,物体的热阻用R表示,材料的热阻与材料在热传导方向的长度L成正比,与材料的横截面积S成反比,与材料的导热系数C的倒数成正比。材料的导热系数C越小其导热性能越差,适合制作保温材料。请根据图所示同种热阻材料的横截面积及使用环境判断最保温的为( )
A. B.
C. D.
22.(2026•南安市模拟)图甲为雨水报警器电路,雨量传感器由两个E字金属丝组成,如图乙所示。图丙所示的思维导图是雨量传感器的工作原理,按序号顺序补充完整,下列正确的是( )
A.通路 横截面积 B.通路 长度
C.短路 横截面积 D.短路 长度
23.(2026•海珠区期末)电阻器上有四条色环,可根据色环的颜色及下表信息,得出电阻器阻值。
颜色
黑
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
金
银
有效数字
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
﹣﹣﹣
﹣﹣﹣
倍率
10°
101
102
103
104
105
106
107
108
109
10﹣1
10﹣2
误差
﹣﹣﹣
±1%
±2%
﹣﹣﹣
﹣﹣﹣
±0.5%
±0.25%
±0.1%
±0.05%
﹣﹣﹣
±5%
±10%
从左往右第1、2条色环代表电阻值的前两位数字,第3条色环代表倍率,第4条色环代表误差。
示例:
甲电阻器电阻为:62×103Ω,误差±10%。
则乙电阻器电阻为: Ω,误差 。
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第十四章
电流 电压 电阻
第5节 电阻
课标要点
1. 知道电压、电流和电阻。
2. 探究电阻大小与哪些因素有关。
学习重难点
重点:电阻的概念和电阻大小的影响因素。
难点:实验探究电阻大小与哪些因素有关。
知识点 导体与绝缘体
1. 观察与实验:不同材料的导电性
【实验方法】
如图所示把电池、小灯泡、电流表串联起来,在小灯泡和电流表间接上金属夹M和N。在M、N之间分别接入细铜丝、橡皮、铅笔芯;闭合开关,观察电流表的示数及小灯泡的发光情况。
【实验现象】
通过实验我们发现,接入细铜丝、铅笔芯时电路中有电流;接人橡皮、塑料尺时电路中没有电流。
【实验结论】
细铜丝、铅笔芯容易导电;橡皮、塑料尺不容易导电。从而说明:不同材料物体的导电性不同。
2. 导体
(1)定义:容易导电的物体叫导体。
(2)导体容易导电的原因:导体中存在自由电荷。如金属导体中存在自由电子;酸、碱、盐溶液中存在正离子、负离子。
3. 绝缘体
(1)定义:不容易导电的物体叫绝缘体。
(2)绝缘体不易导电的原因:几乎没有自由移动的电荷。
4. 不同材料的导电性能
如图显示的是不同材料在导电性能上的排序,从上到下,材料的导电性能依次减弱。导体与绝缘体之间没有绝对的界限。
5. 链接与拓展:半导体与超导体
(1)半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。如硅和锗。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。
(2)超导体:指可以在特定温度以下,呈现电阻为零的导体。
随学随练
1.(2026•广安模拟)下列各种物质,在通常情况下都属于导体的是( )
A.水银、石墨、盐水 B.陶瓷、煤油、铅笔芯
C.塑料尺、大地、橡胶棒 D.玻璃、人体、铜丝
【答案】A
【详解】 解:A、水银、石墨、盐水都容易导电,都属于导体,故A正确;
B、陶瓷、煤油是绝缘体,铅笔芯是导体,故B错误;
C、塑料尺、橡胶棒是绝缘体,大地是导体,故C错误;
D、玻璃是绝缘体,人体、铜丝属于导体,故D错误。
故选:A。
2.(2026•香洲区三模)如图为不同材料的导电性能排序,从左到右材料的导电性能依次减弱;图中适合做半导体材料的是( )
A.银 B.铜 C.硅 D.陶瓷
【答案】C
【详解】 解:半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,典型材料为硅、锗,故C正确。
故选:C。
3.(2026•儋州期末)当前材料科学领域展示出了强大发展潜力和应用价值。关于新材料,下列说法正确的是( )
A.超导体可用来制作LED灯的发光二极管
B.电线的外皮要选用良好的绝缘体,内芯要选用良好的导体
C.绝缘体不容易导电,是因为内部没有电荷
D.用半导体材料可以制成性能优良的输电线
【答案】B
【详解】 解:A、半导体可用来制作LED灯的发光二极管,故A错误;
B、电线的外皮要选用良好的绝缘体,内芯要选用良好的导体,故B正确;
C、绝缘体不容易导电,是因为内部的电荷被束缚在一定的范围内不能自由移动,故C错误;
D、用超导体材料可以制成性能优良的输电线,可以大大减小输电过程中的电能损失,故D错误。
故选:B。
知识点 电阻(重点)
1. 电阻(R)
(1)定义:在物理学中,把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。
(2)单位:
①在国际单位制:欧姆,简称欧,符号Ω。
②常用单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
③单位换算:1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ。
(3)电阻器:一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻。
电路图中的符号: 。
2. 常见电阻值
实验室用的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,电阻为百分之儿欧姆,通常可以忽略不计。
长度、横截面积相同的铁丝与铜丝相比,铁丝的电阻是铜丝的近6倍,所以一般不用铁丝做导线。
随学随练
1.(2026•海州区二模)物理学的发展是建立在一代代物理学家的钻研与探索之上,他们为人类的发展做出了不可磨灭的贡献,人们为了纪念他们,把他们的名字作为相应物理量的单位。在国际单位制中,电阻的基本单位是运用了下列哪位科学家的名字( )
A.牛顿 B.安培
C.欧姆 D.焦耳
【答案】C
【详解】解:力的国际单位以牛顿的名字命名,电流的国际单位以安培的名字命名,电阻的国际单位以欧姆的名字命名,功和能的国际单位以焦耳的名字命名,故ABD错误,C正确。
故选:C。
2.(2026•同步)下列关于电阻单位的换算中,正确的是( )
A.400Ω=4×10﹣6MΩ B.5.6MΩ=5.6×103Ω
C.800kΩ=8MΩ D.5kΩ=5000Ω
【答案】D
【详解】解:A、400Ω=4×10﹣4MΩ,故A错误;
B、5.6MΩ=5.6×106Ω,故B错误;
C、800kΩ=0.8MΩ,故C错误;
D、5kΩ=5000Ω,故D正确。
故选:D。
3.(2026•同步)某同学利用图中所示电路研究各种导体在电路中的作用。闭合开关,当A、B线头直接连接时,小灯正常发光;当他在A、B之间接入不同电阻丝时,观察到小灯泡不同程度地变暗,电流表示数不同程度地 (选填:“变大”或“变小”)。这一现象说明 。
【答案】变小;电路中的电阻增大。
【详解】解:闭合开关,当A、B线头直接连接时,小灯正常发光;当他在A、B之间接入不同电阻丝时,电路中的电阻变大,电流变小,观察到小灯泡不同程度地变暗,电流表的示数减小。
故答案为:变小;电路中的电阻增大。
知识点 影响电阻大小的因素电阻(难点)
1. 观察与实验:影响电阻大小的因素
【猜想与假设】
电阻的大小可能与导体的材料、导体的长度、导体的粗细、导体的温度有关。
【设计实验】
这是一个多因素问题,可以采用控制变量法进行研究,通过观察电流表的示数来判断导体电阻的大小。
【实验器材】 电源、导线、规格不同的合金丝、电流表、灯泡、开关等。
【实验电路】
【进行实验】
(1)选用长度和横截面积相同的锰铜合金丝a和镍铬合金丝b,分别将它们接入电路,观察电流表的示数,记入表中。
(2)选用横截面积相同,长度不同的两根镍铬合金丝b和c,分别将它们接入电路,观察电流表的示数,记入表中。
(3)选用长度相同,横截面积不同的两根镍铬合金丝b和d ,分别将它们接入电路,观察电流表的示数,记入表中。
【记录表格】
【分析论证】
(1)由实验1与2可得出:在导体的长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关。
(2)由实验2与3可得出:在导体的材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大。
(3)由实验2与4可得出:在导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
【实验结论】
实验表明,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关。
【拓展】导体的电阻与温度也有关系。一般情况下,导体的电阻随温度的升高而增大。
2. 思考与讨论:影响电阻大小的因素
【提出问题】
某地有些老旧小区电力设施老化,而且供电线路的电线大都是横截面积较小的铜导线,用电安全隐患较大。为此,当地政府逐步对这些老旧小区的供电线路进行改造,其中一项重要的措施是把电线换成横截面积较的铜导线,为什么要这样做呢?
【解释】因为在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,从而可以减小电能的损耗。
随学随练
1.(2026•青秀区校级一模)小明设计了如图所示的电路来探究“影响导体电阻大小的因素”,连接完电路后,他发现手边只有一根金属丝,则他只能够完成的探究是( )
A.导体的电阻与导体横截面积的关系
B.导体的电阻与导体长度的关系
C.导体的电阻与导体的长度和横截面积的关系
D.导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料的关系
【答案】C
【详解】 解:一根金属丝,可以选用一半接入电路,或将它对折可以改变金属丝的横截面积,但材料不能改变,根据控制变量法可知,只能探究导体的电阻与导体的长度和横截面积的关系,故C正确。
故选:C。
2.(2026•凉州区模拟)如图所示,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,根据此实验现象可知,影响导体电阻大小的因素是( )
A.导体的长度 B.导体两端的电压
C.通过导体的电流 D.导体的温度
【答案】D
【详解】 解:闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,此过程中,钨丝的材料、长度和横截面积不变,温度升高,说明导体的温度可以影响导体的电阻,故ABC不符合题意、D符合题意。
故选:D。
3.(2026•成都模拟)小明在探究“导体的电阻与哪些因素有关”时产生了疑惑,实验为什么选择不常见的镍铬合金丝作为研究的导体,而不选用常见的铜丝?难道选用铜丝会不利于探究?小明决定进行实验验证,实验装置如图所示,实验数据如下表所示。
研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
100
80
50
100
直径/mm
0.5
0.5
0.5
0.7
0.5
0.5
0.7
灯泡亮度
很亮
很亮
很亮
很亮
较亮
亮
亮
(1)实验中,选择带鳄鱼夹的导线,主要是为了便于改变 。
(2)小明想探究镍铬合金丝的电阻与横截面积的关系,应该补充一根长度为100cm,直径为 mm的镍铬合金丝进行实验。
(3)实验时,小明发现灯泡的亮度变化不明显,为了更好地反映电阻的变化,应该在实验电路中再接入一个 表。
【答案】(1)导体接入电路的长度;(2)0.5;(3)电流。
【详解】 解:(1)鳄鱼夹可以灵活改变在电阻丝上的夹接位置,从而方便改变接入电路的导体长度,因此带鳄鱼夹的导线作用是便于改变导体接入电路的长度。
(2)根据控制变量法思想,探究电阻与横截面积的关系时,需要控制导体材料、长度相同,只改变横截面积(直径)。现有长度为100 cm的镍铬合金丝直径为0.7 mm,因此需要补充一根长度100 cm、直径0.5 mm的镍铬合金丝进行对比实验。
(3)灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化很小,肉眼难以分辨。电流表可以准确显示电流的微小变化,能更精准地反映电阻的变化,因此应该在电路中再串联一个电流表。
故答案为:(1)导体接入电路的长度;(2)0.5;(3)电流。
题型 区分导体和绝缘体
导体:容易导电的物体叫导体。如金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等都是导体。
绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体。如橡胶、 陶瓷、 玻璃、 油、 干木头、塑料等都是绝缘体。
活学活用
1.(2026•鱼峰区模拟)跨学科实践课上,小华制作了一个“导体检测机器人”,如图所示。若有导体连入a、b,灯就能发光。下列物品连入a、b,灯能发光的是( )
A.玻璃棒 B.铅笔芯 C.橡皮 D.干木棒
【答案】B
【详解】 解:A.玻璃棒是绝缘体,不容易导电,灯不能发光,故A不符合题意;
B.铅笔芯是导体,容易导电,灯能发光,故B符合题意;
C.橡皮是绝缘体,不容易导电,灯不能发光,故C不符合题意;
D.干木棒是绝缘体,不容易导电,灯不能发光,故D不符合题意。
故选:B。
2.(2026•运城一模)国家超级计算太原中心“太行一号”主机采用了全浸没相变液冷技术,将服务器核心部件直接浸没在电子氟化液中,氟化液可以吸收电脑产生的热量。纯净氟化液应属于( )
A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
【答案】B
【详解】 解:服务器的核心部件是带电工作的电路元件,若用来浸没它的氟化液能导电,会引发电路短路,导致设备故障,因此纯净氟化液属于绝缘体。
故选:B。
3.(2026•浦北县模拟)如图所示的铅笔,其各组成部分在图中已标出,通常情况下属于导体的是( )
A.金属套,橡皮 B.木质笔杆,橡皮
C.金属套,石墨笔芯 D.木质笔杆,石墨笔芯
【答案】C
【详解】 解:金属套:金属一般具有良好的导电性,属于导体。
橡皮:橡皮是橡胶制品,橡胶不容易导电,属于绝缘体。
木质笔杆:木材通常情况下不容易导电,属于绝缘体。
石墨笔芯:石墨具有良好的导电性,属于导体。
综合以上分析金属套,石墨笔芯属于导体,对应选项C。
故选:C。
题型 半导体和超导体的应用
半导体的应用:二极管、三极管、芯片、太阳能电池、LED灯、可变电阻等。
超导体的应用:输电线、发电机和电动机的线圈、强磁场、磁悬浮等。
活学活用
1.(2026•荷塘区模拟)稀土元素因特殊的物理性质,被广泛用于芯片、电子元件、磁性材料等高科技领域。被用于制作芯片核心电路的掺杂稀土的硅材料所属的材料类型是( )
A.导体 B.半导体 C.超导体 D.绝缘体
【答案】B
【详解】 解:被用于制作芯片核心电路的掺杂稀土的硅材料所属的材料类型是半导体,导电性能介于导体和绝缘体之间。
故选:B。
2.(2026•冷水滩区模拟)高温超导材料在极低温度下(如液氮温度,约﹣196℃)电阻可以降为零,此时电流通过时不发热,且能通过很大的电流。下列选项中,不合理的用途是( )
A.用作远距离输电电缆,减少能量损耗
B.用作实验室强电磁铁的线圈,节省电能
C.用作电热毯的电阻丝,提高发热效率
D.用作磁悬浮列车的驱动线圈,提高效率
【答案】C
【详解】 解:A.高压输电线路的导线,输电过程中电流通过导线会因电阻产生热量,造成电能损耗,使用超导材料制作导线,电阻趋近于零,能大幅减少输电过程中的电能损耗,故A合理;
B.实验室强电磁铁的线圈的工作原理是电流的磁效应,用超导材料作实验室强电磁铁的线圈,可以节省电能,故B合理;
C.电热毯的电阻丝的工作原理是电流的热效应,超导体几乎不发热,无法满足电热毯的功能需求,故C不合理;
D.超导体电阻趋近于零,用作磁悬浮列车的驱动线圈,能提高效率,故D合理。
故选:C。
3.(2026•通川区期末)发光二极管是由 (选填“半导体”、“超导体”或“绝缘体”)材料制成,如图所示的电路中,闭合开关后,能发光的二极管是 (选填“LED1”、“LED2”或“LED1和LED2”)
【答案】半导体;LED2。
【详解】 解:发光二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性;二极管正接时,电流正向通过时,二极管发光;二极管反接时,电流不能通过,二极管不发光,如图,闭合开关后,LED2正接,能发光的二极管是LED2;LED1反接,不能发光。
故答案为:半导体;LED2。
题型 判断电阻的大小
1.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
2.在导体的材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大。
3.在导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
4.一般情况下,导体的电阻随温度的升高而增大。
活学活用
1.(2026•久治县期末)如图所示,一块合金导体长(前后距离)、宽(左右距离)、高(上下距离)之比为9:3:1,将该导体前后、左右和上下分别接入如图所示电路的a、b之间时,灯泡L均发光,则( )
A.上下接入时,灯泡最亮
B.左右接入时,灯泡最亮
C.前后接入时,灯泡最亮
D.上下、左右、前后一样亮
【答案】A
【详解】 解:将导体按照图中不同的方式连入电路,当上下接时,导体的横截面积最大且长度最短,根据电阻与横截面积成反比,与长度成正比可知,此时接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,灯泡最亮;
当前后两个接线柱接入电路时,导体的横截面积最小且长度最长,电阻最大,电路中的电流最小,灯泡最暗;
左右接入时,导体的电阻不是最大也不是最小,灯泡亮度在最暗和最亮之间;
综上所述,A正确。
故选:A。
2.(2026•郸城县模拟)将一根阻值为R的均匀电阻丝,从中点对折后接入电路,其阻值为( )
A. B. C.2R D.4R
【答案】A
【详解】 解:电阻大小和材料,温度,长度,横截面积都有关系,材料、温度相同时,导体电阻大小和导体长度成正比,和横截面积成反比。
从中点对折后,长度变为原来的,仅考虑长度变化时,电阻先变为原来的,即;对折后两根电阻丝并联,总横截面积变为原来的2倍,因此电阻再变为的,即,故A正确、BCD错误。
故选:A。
3.(2026•哈尔滨期末)如图所示,连接着西部清洁能源基地与东部用电区域的“西电东送”高压输电线,以及我们日常家中所用的导线。高压输电线通过增大导体的 ,从而 (选填“增大”或“减小”)导体的电阻,以实现远距离高效输电。维修线路时,为确保人员安全需要断电,此时导体的电阻 (选填“不变”或“变为零”)。
【答案】横截面积;减小;不变。
【详解】 解:高压输电线通过增大导体的横截面积,从而减小导体的电阻,当电流与通电时间一定时,减小输电导线产生的热量,以实现远距离高效输电。
导体的电阻是导体本身的一种特性,维修线路时,为确保人员安全需要断电,此时导体的电阻不变。
故答案为:横截面积;减小;不变。
基础通关
1.(2024秋•环江县期末)在下列各电学物理量中,能够反映导体对电流阻碍作用的是( )
A.电压 B.电阻 C.电流 D.电功
【答案】B
【详解】解:在物理学中,用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。
故选:B。
2.(2026•民权县期中)关于电阻,以下说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
C.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
D.当导体没有接入电路时,导体的电阻就消失了
【答案】C
【详解】解:A、绝缘体有电阻,导体也有电阻,故A错误;
B、电阻是导体本身具有的性质,与电流无关,故B错误;
C、导体的电阻表示的是导体对电流的阻碍作用,电阻越小,说明导体对电流的阻碍作用越小,故C正确;
D、导体的电阻与长度、材料、横截面积、温度有关,与电流大小、是否接入电路无关,故D错误。
故选:C。
3.(2026•开封模拟)新考法:在加油站,一点点电火花就有可能引发重大事故,因此国家制定了严格的安全规定,加油站工作人员必须穿着防静电工作服。防静电服能非常有效地防止身体静电的积累,其作用主要来自导电纤维。防静电服在编织过程中可能掺入了( )
A.金属纤维 B.玻璃纤维 C.亚麻纤维 D.棉花纤维
【答案】A
【详解】 解:防静电服需要及时导走人体产生的静电,防止静电积累,因此防静电服在编织过程中需要掺入容易导电的导体材料。
A.金属纤维容易导电,是导体,能及时导走人体静电,故A符合题意;
BCD.玻璃纤维、亚麻纤维、棉花纤维都不容易导电,属于绝缘体,无法导走静电,故BCD不符合题意。
故选:A。
4.(2026•红古区期末)如图甲所示是控制某电铃的开关,其内部结构简图如图乙所示。按住塑料按钮①后,②、③元件接触,电铃响;松开按钮①后,②、③元件分开,电铃不响。制作元件②的材料可能是( )
A.陶瓷 B.塑料 C.铜 D.玻璃
【答案】C
【详解】 解:按住塑料按钮①后,②、③元件接触,电铃响;松开按钮①后,②、③元件分开,电铃不响,由此可知,制作元件②的材料容易导电。
陶瓷、塑料、玻璃都不容易导电,属于绝缘体,铜容易导电,属于导体,可能是制作元件②的材料。
故选:C。
5.(2026•范县校级一模)如图所示,某种家用导线由多股铜丝缠绕而成。外包绝缘皮,下列方法能减小其电阻的是( )
A.减小导线的长度 B.增大导线两端的电压
C.减小导线中的电流 D.减少铜丝的股数
【答案】A
【详解】 解:A.导体的电阻与长度有关,在材料、横截面积、温度不变时,导体的长度越短,导体的电阻越小,减小导线的长度能减小其电阻,故A符合题意;
BC.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压大小和通过的电流大小无关,故BC不符合题意;
D.导体的电阻与横截面积有关,在材料、长度、温度不变时,横截面积越大,电阻越小。减少铜丝的股数,导线的横截面积变小,电阻变大,故D不符合题意。
故选:A。
6.(2026•广州期末)铅笔芯的主要成分是石墨和粘土,石墨提供书写所需的黑色痕迹,而粘土则用于调节铅笔的硬度。铅笔芯的型号主要根据石墨和粘土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高。已知石墨具有良好的导电性。下列三种铅笔芯串联在电路中,它们长度相同,标注了各自的直径和型号,下列说法正确的是( )
A.“0.5mm 2B”的电阻最大
B.“0.7mm 4B”的电阻最大
C.“0.9mm 6B”的电阻最大
D.因为串联,三个铅笔芯的电流大小相同,电阻大小相同
【答案】A
【详解】 解:ABC.材料:石墨含量越高(B前面的数字越大),导电能力越强,电阻越小。长度:三个铅笔芯长度相同,所以长度对电阻的影响一样。横截面积:铅笔芯的直径越小,横截面积越小,电阻越大。看材料(石墨含量)2B<4B<6B,说明2B的石墨含量最少,导电能力最差,电阻最大;6B石墨含量最多,导电能力最好,电阻最小。看横截面积(直径)0.5mm<0.7mm<0.9mm,说明0.5mm的横截面积最小,电阻最大;0.9mm 的横截面积最大,电阻最小。综合判断“0.5mm 2B”同时满足石墨含量最少和横截面积最小两个条件,所以它的电阻是三个里面最大的。故A正确,BC错误;
D.三种铅笔芯串联在电路中,串联电路中电流处处相等,故三个铅笔芯的电流大小相同,但三个铅笔芯的电阻并不相同,故D错误。
故选:A。
7.(2026•防城港模拟)如图所示,白炽灯长期使用后,玻璃泡内侧会发黑,这时灯丝的电阻与出厂时相比( )
A.不变 B.变小 C.变大 D.无法判断
【答案】C
【详解】 解:钨丝升华变细,材料和长度不变,横截面积减小,电阻变大。
故选:C。
8.(2026•海门区校级模拟)由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的AB和BC两段导体,按如图串联的方式连入电路中,导体的电阻及通过的电流大小关系正确的是( )
A.RAB>RBC,IAB<IBC B.RAB>RBC,IAB=IBC
C.RAB≤RBC,IAB=IBC D.RAB<RBC,IAB<IBC
【答案】B
【详解】 解:对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于AB段的横截面积小,BC段的横截面积大,在材料和长度相同时,导体横截面积越小电阻越大,故RAB>RBC;此两段电阻串联,根据串联电流处处相等的关系可知,这两段导体中的电流是相等的,即IAB=IBC,故ACD错误,B正确。
故选:B。
9.(2026•忠县期末)智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便人们检测身体状态,下列关于智能手表说法错误的是( )
A.橡胶表带是绝缘体
B.手表屏幕使用的发光二极管主要由半导体材料制成
C.内部导线选用铜丝而非铁丝,是因为铜的导电性优于铁
D.手表内置芯片采用超导材料制成,超导材料的电阻很大
【答案】D
【详解】 解:A.橡胶表带导电性很差,是绝缘体,故A正确;
B.手表屏幕使用的发光二极管主要由半导体材料制成,具有单向导电性,故B正确;
C.内部导线选用铜丝而非铁丝,是因为铜的导电性优于铁,更适合作为导线,故C正确;
D.手表内置芯片采用半导体材料制成,超导材料的电阻为零,故D错误。
故选:D。
10.(2026•克州期末)小刚在探究影响导体电阻大小的因素的实验中,连接了如图所示的电路,他将长度相同、粗细不同的两根镍铬合金丝R1、R2先后分别接入电路中的A、B两端,闭合开关后,观察到接入R1时,小灯泡的亮度更亮,电流表的示数更大。已知灯泡亮度变亮时,灯丝电阻变大。下列说法中正确的是( )
A.此实验探究的是导体的电阻与长度的关系
B.镍铬合金丝R1的横截面积大于镍铬合金丝R2的横截面积
C.小灯泡的亮度更亮时,电路中A、B两端电压更高
D.此实验不能通过电流表的示数大小来判断镍铬合金丝的电阻大小
【答案】B
【详解】 解:A、将长度相同、粗细不同的两根镍铬合金丝R1、R2先后分别接入电路中,长度、材料相同,横截面积不同,此实验探究的是导体的电阻与横截面积的关系,故A错误;
B、将长度相同、粗细不同的两根镍铬合金丝R1、R2先后分别接入电路中的A、B两端,闭合开关后,观察到接入R1时,小灯泡的亮度更亮,电流表的示数更大,说明R1的电阻更小,镍铬合金丝R1的横截面积大于镍铬合金丝R2的横截面积,故B正确;
C、根据等流分压,小灯泡的亮度更亮时,分给电路中A、B两端电压更小,故C错误;
D、此实验能通过电流表的示数大小来判断镍铬合金丝的电阻大小,故D错误。
故选:B。
11.(2026•荷塘区一模)如图,将包装口香糖的锡箔纸剪成中间较窄的细条,将此锡箔细条的连接电池正负极,由于电路发生了短路,很快发现细条中较窄处ab段开始冒烟起火,此时通过的电流Iab Ibc,若长宽不变,将其制作的更厚一些,它的整体电阻将 。
【答案】=;变小。
【详解】 解:由图可知,ab段和bc段是串联关系,由串联电路中电流处处相等可知,通过ab段电流等于通过bc段电流,Iab=Ibc;
若长宽不变,将其制作的更厚一些,即材料、长度不变,横截面积变大,所以它的整体电阻变小。
故答案为:=;变小。
12.(2026•汝南县期末)高压输电线往往做成四线并联装置(如图),这是通过增大导体的横截面积从而 (选填“增大”或“减小”)导体的电阻。石墨烯材料在一定条件下电阻可以降为零,因此可用于制作 (选填“半导体”或“超导体”)。
【答案】减小;超导体。
【详解】 解:(1)导体电阻与横截面积有关,增大导体的横截面积可以减小导体电阻。
(2)超导体电阻为零,石墨烯在一定条件下电阻可降为零,符合超导体定义。
故答案为:减小;超导体。
13.(2026•潮阳区一模)新材料越来越多地进入我们的学习、工作和生活,并正在改变我们的生活方式,提高我们的生活质量,促进社会的进步和发展。目前,各种新材料层出不穷,这里主要研究纳米材料、半导体材料和超导体材料。
(1)某芯片的制造工艺达到7nm,7nm= m,“芯片”所用的主要材料是半导体,利用该材料制成的二极管具有 导电性。
(2)5G通信与折叠屏手机领域都运用了石墨烯等纳米材料。石墨烯在室温下传递电子的速度比一般导体都大,说明它的 好;另外,利用石墨烯制作成的电子元件很容易散热,这说明它的导热性 (选填“好”或“不好”)。
(3)我们在超导材料方面的研究也取得了一定的突破。当温度降到一定程度下,铜氧化物超导材料的电阻会突然接近于 ,电流几乎通行无阻。该材料可适用于 等领域。
【答案】(1)7×10﹣9;单向;
(2)导电性;好;
(3)零;高压输电。
【详解】 解:
(1)某芯片的制造工艺达到7nm,7nm=7×10﹣9 m,“芯片”所用的主要材料是半导体,利用该材料制成的二极管具有单向导电性。
(2)5G通信与折叠屏手机领域都运用了石墨烯等纳米材料。石墨烯在室温下传递电子的速度比一般导体都大,说明它的导电性好;另外,利用石墨烯制作成的电子元件很容易散热,这说明它的导热性好。
(3)我们在超导材料方面的研究也取得了一定的突破。当温度降到一定程度下,铜氧化物超导材料的电阻会突然接近于零,电流几乎通行无阻。该材料可适用于高压输电等领域。
故答案为:
(1)7×10﹣9;单向;
(2)导电性;好;
(3)零;高压输电。
14.(2026•渝中区校级期末)小龙在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻与导体的材料有关。
接着他利用如图所示的电路进行验证,实验使用的4根合金丝的规格、材料如表格所示;
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 来比较电阻的大小,这种实验方法叫 。
(2)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端相连,闭合开关,发现接入A时电流表的示数更大,由此可知导体的电阻大小跟导体的 有关。
(3)为了验证猜想二,他应该选用 两根电阻丝分别接入电路进行实验。一旁的小猛认为可直接将电阻丝B对折后接入电路中,与电阻丝B全部接入时对比,也可验证猜想二,这种做法 (选填“合理”或“不合理”),原因是: 。
【答案】(1)电流表示数;转换法;(2)长度;(3)A、C;不合理;没有控制电阻丝的长度相同。
【详解】 解:(1)实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,电路中的电流会发生变化,所以通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这种实验探究方法叫转换法。
(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,闭合开关,发现接入A时电流表的示数更大,说明导体的电阻大小跟导体的长度有关。
(3)要验证猜想二:导体的电阻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;
直接将电阻丝B对折后接入电路中,与电阻丝B全部接入时对比,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导体的横截面积的关系时没有控制电阻丝的长度相同,因此这种做法不合理。
故答案为:(1)电流表示数;转换法;(2)长度;(3)A、C;不合理;没有控制电阻丝的长度相同。
素养提升
15.(2026•南宁校级一模)“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】 解:实验中添加的是“同种导电液体”,即材料、温度等影响电阻的因素均保持不变。逐渐添加液体时,电极间导电液体的横截面积增大,而长度(电极间距)未变。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
16.(2026•永兴县期末)甲、乙是由同种材料制成的两导体,若甲电阻小于乙电阻,关于甲、乙的长度L及横截面积S大小关系,不可能存在的是( )
A.L甲>L乙,S甲>S乙 B.L甲>L乙,S甲<S乙
C.L甲<L乙,S甲<S乙 D.L甲=L乙,S甲>S乙
【答案】B
【详解】 解:甲、乙是由同种材料的两根导体,相同横截面积、长度越长,电阻越大;相同长度,横截面积越小,电阻越大;
根据题意可知,甲的电阻小于乙的电阻,不可能存在的关系是L甲>L乙,S甲<S乙,故B符合题意。
故选:B。
17.(2026•同步)如图是一个没有学过的电表表盘。根据所学的知识你也能知道,它是测量 的仪表,你的判断依据是 。这块仪表的示数越大,表明所测的导体对电流阻碍作用就 (填“越强”或“越弱”),当没有电流通过导体时,导体的电阻 (填“为零”或“不为零”)。
【答案】电阻;表盘中央的字母是电阻的单位;越强;不为零。
【详解】 解:电表中央的字母Ω是电阻的单位,因此它是测量电阻的仪表;电阻反映了导体对电流的阻碍作用的大小,电阻越大,说明电阻对电流的阻碍作用越强,即使没有电流通过导体,导体的电阻也存在。
故答案为:电阻;表盘中央的字母是电阻的单位;越强;不为零。
18.(2026•安徽期末)在学习电阻知识时,老师给同学们提供了如下器材:三根镍铬合金丝a、b、c,其长度关系La=Lb>Lc,横截面积关系Sa>Sb=Sc;电源、电流表、开关各一个;导线若干。想要探究的问题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系。同学们利用上述器材可以完成的探究有 (选填序号)。
【答案】①②。
【详解】 解:导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关,实验中采用的是控制变量法;在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。在探究导体的电阻跟导体横截面积的关系时,要有长度相同、材料相同,横截面积不同的导体,而a、b两根镍铬合金丝的材料相同、长度相同、横截面积不同,符合实验要求;在探究导体的电阻跟导体长度的关系时,要有材料相同、横截面积相同、长度不同的导体,而b、c两根镍铬合金丝的材料相同、横截面积相同、长度不同,符合实验要求;由于题目中用的是同一种材料,无法改变导体的材料,所以不能完成探究导体的电阻跟它的材料的关系实验;所以能完成的探究只有①②。
故答案为:①②。
19.(多选)(2026•河池一模)学习小组将装满盐水的气球连接在如图的电路中。闭合开关,当用手拉扯连接气球的导线,使气球变长(盐水与导线充分接触且气球不破裂)。则( )
A.小灯泡变得更暗
B.电流表示数变大
C.电压表示数变小
D.电压表与电流表示数的比值变大
【答案】AD
【详解】 解:ABC、由图可知盐水气球和灯泡串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量的是盐水气球两端的电压,用手拉扯连接气球的导线,使气球变长,气球中的盐水变长变细,电阻变大,根据串联电路电阻规律可知电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,通过灯泡的电流变小,灯泡变暗;由U=IR可知灯泡两端的电压变小,根据串联电路的电压规律可知气球两端的电压变大,即电压表示数变大,故A正确、BC错误;
D、电压表示数变大,电流表示数变小,所以电压表与电流表示数的比值变大,故D正确。
故选:AD。
20.(2026•葫芦岛期末)某小组在探究盐水柱的电阻大小与哪些因素有关时,提出以下猜想:
A.可能与盐水柱的浓度有关;
B.可能与盐水柱的横截面积有关;
C.可能与盐水柱的 有关;
D.可能与盐水柱的温度有关。
(1)用导线将玻璃管(管中有带接线柱、可以左右移动的金属活塞)、电源、开关和小灯泡连接成如图(a)所示的电路。
(2)通过注水口,向图(a)的玻璃管中加满纯净水,闭合开关,小灯泡不亮,说明纯净水是 体。
(3)通过注水口向图(a)的纯净水中加入适量食盐,用注射器调节,使盐水刚好充满玻璃管,如图(b)所示。闭合开关,在等待食盐完全溶解的过程中,小灯泡逐渐变亮。这表明在其它条件相同时,盐水柱的浓度越大,电阻越 。
(4)闭合开关,用注射器缓慢地从图(b)的玻璃管中抽出部分盐水,小灯泡逐渐变暗,如图(c)所示。这表明在其它条件相同时,盐水柱的横截面积越 ,电阻越大。
(5)将图(c)的活塞缓慢向内推动,使盐水刚好充满玻璃管,如图(d)所示。闭合开关,比较图(d)和图 中小灯泡的亮度,可探究猜想C。
(6)如图(d),闭合开关,用酒精灯对玻璃管加热,发现盐水柱温度升高后小灯泡亮度变化不明显。为了更明显地反映电阻的变化,可在电路中串联一个 。
【答案】长度;(2)绝缘;(3)小;(4)小;(5)(b);(6)电流表。
【详解】 解:导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关,盐水柱也是导体,所以除了盐水柱的浓度、温度、横截面积外,盐水柱的电阻还可能与盐水柱的长度有关。
(2)通过注水口,向图(a)的玻璃管中加满纯净水,闭合开关,小灯泡不亮,说明电路断路,则纯净水是绝缘体。
(3)根据控制变量法思想,通过注水口向图(a)的纯净水中加入适量食盐,用注射器调节,使盐水刚好充满玻璃管,如图(b)所示。闭合开关,在等待食盐完全溶解的过程中,盐水的浓度变大,小灯泡逐渐变亮,说明盐水柱的电阻变小。这表明在其它条件相同时,盐水柱的浓度越大,电阻越小。
(4)根据控制变量法思想,闭合开关,用注射器缓慢地从图(b)的玻璃管中抽出部分盐水,盐水柱的横截面积减小,如图(c)所示,小灯泡逐渐变暗,说明盐水柱的电阻变大,这表明在其它条件相同时,盐水柱的横截面积越小,电阻越大。
(5)比较图(d)和图(b),只有盐水柱的长度不同,根据控制变量法,可以探究盐水柱的电阻与盐水柱的长度的关系,即可以探究猜想C。
(6)为了更明显地反映电阻的变化,可在电路中串联一个电流表,通过电流表示数比较电阻大小,示数越大,说明盐水柱的电阻越小。
故答案为:长度;(2)绝缘;(3)小;(4)小;(5)(b);(6)电流表。
迁移创新
21.(2026•渝中区期末)生活中很多地方都会用到热阻材料,物体的热阻用R表示,材料的热阻与材料在热传导方向的长度L成正比,与材料的横截面积S成反比,与材料的导热系数C的倒数成正比。材料的导热系数C越小其导热性能越差,适合制作保温材料。请根据图所示同种热阻材料的横截面积及使用环境判断最保温的为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】 解:材料的热阻与材料在热传导方向的长度L成正比,与材料的横截面积S成反比,与材料的导热系数C的倒数成正比,关系式为,同种热阻材料,其导热系数C相同。
A.图中热阻为;
B.图中热阻为;
C.图中热阻为;
D.图中热阻为;
比较可知,A选项的热阻最大,保温效果最好。
故选:A。
22.(2026•南安市模拟)图甲为雨水报警器电路,雨量传感器由两个E字金属丝组成,如图乙所示。图丙所示的思维导图是雨量传感器的工作原理,按序号顺序补充完整,下列正确的是( )
A.通路 横截面积 B.通路 长度
C.短路 横截面积 D.短路 长度
【答案】A
【详解】 解:闭合开关,灯泡和传感器串联接入电路,当传感器有雨滴后,由于雨水是导体,两个E字金属丝部分会接通,变成通路,传感器上的雨水增多相当于增大了水的横截面积,电阻变小,小灯泡变亮,故A正确。
故选:A。
23.(2026•海珠区期末)电阻器上有四条色环,可根据色环的颜色及下表信息,得出电阻器阻值。
颜色
黑
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
金
银
有效数字
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
﹣﹣﹣
﹣﹣﹣
倍率
10°
101
102
103
104
105
106
107
108
109
10﹣1
10﹣2
误差
﹣﹣﹣
±1%
±2%
﹣﹣﹣
﹣﹣﹣
±0.5%
±0.25%
±0.1%
±0.05%
﹣﹣﹣
±5%
±10%
从左往右第1、2条色环代表电阻值的前两位数字,第3条色环代表倍率,第4条色环代表误差。
示例:
甲电阻器电阻为:62×103Ω,误差±10%。
则乙电阻器电阻为: Ω,误差 。
【答案】72×102;±5%。
【详解】 解:结合表格可知,乙电阻器电阻为72×102Ω,误差为±5%。
故答案为:72×102;±5%。
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