4.4 电阻(讲义)物理新教材教科版九年级上册
2026-08-14
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理教科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 4 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 | 10.13 MB |
| 发布时间 | 2026-08-14 |
| 更新时间 | 2026-08-14 |
| 作者 | 明今理化 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59214918.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本初中物理讲义聚焦“电阻”核心知识点,从导体与绝缘体的概念及导电原因入手,建立电阻的定义与单位换算体系,通过实验探究影响电阻大小的材料、长度、横截面积和温度因素,形成递进式知识支架。
该资料以科学探究为核心,设计“控制变量法+转换法”实验(如通过电流表示数判断电阻大小),结合随学随练、分层习题(基础通关、素养提升),培养学生科学思维与实验能力。课中辅助教师突破重难点,课后助力学生查漏补缺,强化物理观念。
内容正文:
第四章
电流、电压和电阻
第4节 电阻
课标要点
1. 掌握导体、绝缘体的概念。
2. 正确认识电阻概念。
3. 探究影响电阻大小的因素。
学习重难点
重点:理解电阻是导体本身的一种属性。
难点: 实验的设计与分析论证。
知识点 导体与绝缘体
一、定义
导体:容易导电的物体。
导电原因:内部存在大量自由电荷(金属中是自由电子;酸碱盐溶液中是自由离子)。
常见例子:金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液。
绝缘体:不容易导电的物体。
不易导电原因:内部几乎没有能够自由移动的电荷。
常见例子:橡胶、塑料、玻璃、陶瓷、油、纯水、空气。
易错提醒
导体、绝缘体没有绝对界限,条件改变时绝缘体可以变成导体。 例:常温下玻璃是绝缘体;高温熔融后的玻璃能够导电。
随学随练
1.以下几组材料中,都属于导体的是( )
A.食盐水溶液、水银、硬币 B.橡胶、玻璃、塑料
C.人体、玻璃、石墨 D.陶瓷、大地、干布
【答案】A
【详解】A.食盐水溶液是电解质溶液,含有大量自由离子;水银是金属汞;硬币主要成分多为金属。三者内部均有大量可自由移动的电荷,属于导体,故A符合题意;
B.橡胶、玻璃、塑料都是常见的绝缘体,故B不符合题意;
C.人体和石墨是导体,但玻璃是绝缘体,故C不符合题意;
D.大地是导体,但陶瓷和干布是绝缘体,故D不符合题意。
故选A。
2.下面一组都属于绝缘体的是( )
A.陶瓷 人体 橡胶 B.塑料 玻璃 陶瓷
C.大地 陶瓷 人体 D.金属 石墨 大地
【答案】B
【详解】陶瓷、橡胶、塑料、玻璃、不容易导电,是绝缘体;金属、石墨、大地、人体容易导电,是导体。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
知识点 电阻的单位换算(重点)
1. 电阻定义
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,符号:R
2. 基本单位
国际主单位:欧姆,简称欧,符号:Ω
3. 常用单位与换算关系
千欧:kΩ;兆欧:MΩ
1kΩ =103Ω 1MΩ =106Ω
随学随练
1.某工人的双手间,在干燥时的电阻约4000Ω=___________kΩ=___________MΩ。
【答案】 4
【详解】[1][2]由,可得
2.一定值电阻的阻值为______________。
【答案】 0.025
【详解】[1][2]根据电阻单位之间的换算关系,可得
知识点 探究影响导体电阻大小的因素(重点)
一、实验方法
1. 控制变量法: 研究某一个因素对电阻的影响时,保持其余因素不变。
2. 转换法:通过观察电流表示数大小(或灯泡亮度)反映导体电阻大小。 电流越小/灯泡越暗→导体电阻越大。
二、四个影响因素
电阻是导体本身的一种性质,导体电阻大小与导体两端电压、通过的电流无关!
1. 材料:长度、横截面积相同时,材料不同,电阻不同。
2. 长度:材料、横截面积、温度相同时,导体越长,电阻越大。
3. 横截面积:材料、长度、温度相同时,导体越粗(横截面积越大),电阻越小。
4. 温度:多数金属导体,温度越高,电阻越大。
随学随练
1.在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,用如图所示的实验装置进行实验.a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同;导线d由锰铜合金制成,长短、横截面积与导线b相同。
(1)实验中,通过观察______判断导体电阻的大小,在连接好电路后,闭合开关前,电流表指针如图乙所示,由此可知存在的问题______;
(2)依次将导线a、b、c、d接入电路,电流表对应的示数如表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数/A
1.2
1.4
2.5
2.8
比较ab两根导线是为了探究导线电阻的大小与导线______的关系;为了探究导线电阻的大小与长度的关系,应选用的两根导线是______(填导线代号);
(3)经过实验分析数据可以推断出,用相同材料制成的导线,长度越______,横截面积越______,电阻越大。若要制作一个滑动变阻器,选择电阻线时,应从锰铜合金和镍铬合金中,选用______合金;
(4)在图丙中,闭合开关,加热电阻丝后电流表示数变小,说明导体电阻的大小与______有关。
【答案】(1) 电流表示数 电流表未调零
(2) 横截面积 a、c
(3) 长 小 镍铬
(4)温度
【详解】(1)[1]根据转换法,实验中,通过观察电流表示数判断导体电阻的大小,电流表示数越小,说明导体电阻越大。
[2]闭合开关前,电流表指针如图乙所示,指针未指在零刻度线,说明电流表未调零。
(2)[1]ab两根导线只有横截面积不同,根据控制变量法,比较ab两根导线是为了探究导线电阻的大小与导线横截面积的关系。
[2]根据控制变量法,为了探究导线电阻的大小与长度的关系,应选用只有长度不同的a、c两根导线。
(3)[1][2]由表格中a、c的电流表数据可知:相同材料制成横截面积相同的导线的长度越长,电阻越大;由表格中a、b的电流表数据可知:相同材料制成长度相同的导线的横截面积越小,电阻越大。所以,由此可知:导线电阻的大小与导线的长度和横截面积都有关,用相同材料制成的导线长度越长,横截面积越小,电阻越大。
[3]由表格中b、d的电流表数据可知,其它条件相同时,镍铬合金导线的电阻较大。滑动变阻器是通过改变连入电路的电阻丝的长度来改变电阻的,应选用电阻较大的材料作为电阻丝,所以应从锰铜合金和镍铬合金中选用镍铬合金作为电阻线。
(4)图丙中,闭合开关,加热电阻丝后电阻丝温度升高,电流表示数变小,说明导体电阻的大小与温度有关。
题型 实验探究影响电阻大小的因素
一、实验方法
1. 控制变量法:研究某一个因素对电阻的影响时,保持其余因素不变。
2. 转换法:通过观察电流表示数大小(或灯泡亮度)反映导体电阻大小。 电流越小/灯泡越暗→导体电阻越大。
二、实验结论的描述
1. 探究电阻与长度的关系
选材料、横截面积相同,长度不同的两根导体
结论:材料、横截面积、温度相同时,导体越长,电阻越大。
2. 探究电阻与横截面积的关系
选材料、长度相同,横截面积不同的两根导体
结论:材料、长度、温度相同时,导体横截面积越大,电阻越小。
3. 探究电阻与材料的关系
选长度、横截面积相同,材料不同的两根导体
结论:长度、横截面积、温度相同时,导体材料不同,电阻不同。
4. 探究电阻与温度的关系(金属丝)
结论:金属导体,温度越高,电阻越大。
活学活用
1.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)。之所以这样做,是为了控制______相同,这种研究方法叫______法,实验可得到的结论是:______;
(3)若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与______的关;
(4)若要探究导体的电阻与横截面积的关系,M、N之间应接入导体______(选填导体的代表字母),得到的结论是:______;
(5)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:______;
(6)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S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻______。
【答案】 灯泡亮暗 转换 B、D 材料和横截面积 控制变量 当导体的材料和横截面积一定时,导体越长,电阻越大 材料 B、C 当导体的材料和长度一定时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小 增加一个电流表串联到甲电路中 增大
【详解】(1)[1][2]M、N之间的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡亮度越小(暗),故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,这是转换法的应用。
(2)[3][4][5]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,故应该选择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。
[6] 结论应为:当导体的材料和横截面积一定时,导体越长,电阻越大。
(3)[7]A、B的长度、横截面积相同,材料不同,故可以探究导体的材料对电阻的影响。
(4)[8]探究导体的电阻与横截面积的关系,应该控制长度、材料相同,横截面积不同,故可以探究导体的横截面积对电阻的影响。
[9]结论应为:当导体的材料和长度一定时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小。
(5)[10]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。
(6)[11]电流变小说明钨丝的电阻随温度的升高而增大。
基础通关
1.如图是铅笔的各组成部分,其中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】根据导体的定义,容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体。通常情况下,金属、石墨容易导电,属于导体;橡皮、干木材不容易导电,属于绝缘体。 故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.下列关于导体和绝缘体的说法中错误的是( )
A.容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体
B.金属能导电的原因是因为金属里面有大量自由电子
C.绝缘体也能导电
D.绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内没有电荷
【答案】D
【详解】A.容易导电的物体叫导体,常见的导体:各种金属、石墨、以及酸碱盐的溶液等;不容易导电的物体叫绝缘体,常见绝缘体中包括:玻璃、陶瓷、塑料、各种油等,故A正确,不符合题意;
B.导体导电的原因是导体内存在大量的自由电荷,金属导体导电靠自由电子,故B正确,不符合题意;
C.绝缘体在一定条件下也能导电,如玻璃在红炽状态下能够导电,故C正确,不符合题意;
D.绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内几乎没有自由移动的电荷,故D错误,符合题意。
故选D。
3.在如图所示的物理学家中,以其名字命名电阻单位的是( )
A. 安培 B. 库仑
C. 伏特 D. 欧姆
【答案】D
【详解】A.在国际单位制中,安培是电流的单位,故A不符合题意;
B.库仑是电荷量的单位,故B不符合题意;
C.伏特是电压的单位,故C不符合题意;
D.欧姆是电阻的单位,故D符合题意。
故选D。
4.关于电阻,下列说法正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
D.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越大
【答案】D
【详解】A.电阻是导体的一种性质,绝缘体和导体都有电阻,只是大小不同,故A错误;
B.导体的电阻是导体的一种性质,与是否通电无关,故B错误;
CD.导体的电阻越大,表明导体对电流的阻碍作用越强,即导电能力越弱,故C错误,D正确。
故选D 。
5.LED灯在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用。制造LED灯的主要材料是( )
A.超导体 B.半导体 C.导体 D.绝缘体
【答案】B
【详解】A.超导体是在一定温度下电阻为零的材料,主要应用于超导磁悬浮、超导输电等方面,不是制造 LED 灯的主要材料,故A不符合题意;
B.LED 灯是由半导体材料制成的,利用半导体的特殊性质实现电能到光能的转化,故B符合题意;
C.导体是容易导电的物体,如金属等,通常用于传导电流,不能制造LED灯,故C不符合题意;
D.绝缘体是不容易导电的物体,无法实现LED灯的发光功能,不是制造LED灯的材料,故D不符合题意。
故选B。
6.2025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。
7.把长短和粗细均相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入如图所示的电路中,下列说法错误的是( )
A.这是探究导体的电阻与横截面积的关系
B.通过灯泡的亮度判断电阻大小,这里用到了转换法
C.把铜丝接入电路时灯泡更亮,说明铜丝比镍铬合金丝的电阻小
D.若要实验现象更明显可以把小灯泡换成电流表
【答案】A
【详解】A.由控制变量法可知,此实验中保持长度相同、横截面积相同,材料不同,故实验探究的是导体的电阻与材料的关系,故A错误,A符合题意;
B.此实验中通过灯泡的亮度反映电阻的大小,灯泡亮度越大,说明电路中的电阻越小,这用到了转换法,故B正确,B不符合题意;
C.把铜丝接入电路时灯泡更亮,说明电路中的电流更大,则铜丝对电流的阻碍作用更小,说明铜丝比镍铬合金丝的电阻小,故C正确,C不符合题意;
D.此实验中用电流表替换小灯泡,用电流表示数的大小反映电阻的大小,实验现象更明显,故D正确,D不符合题意。
故选A。
8.如图所示,闭合开关后,用酒精灯给细铁丝加热,在铁丝温度升高并发红的过程中,小灯泡变暗,电流表示数变小。这表明导体的电阻与________有关,金属导体的电阻随温度的升高而________,当温度降低到某一温度时,物质的电阻为零,这种现象叫作________。
【答案】 温度 增大 超导现象
【详解】【小题1】[1]由图可知,闭合开关后,用酒精灯给细铁丝加热,在铁丝温度升高并发红的过程中,小灯泡变暗,电流表示数变小,这说明电路中电阻变大,即铁丝电阻增大,说明导体的电阻与温度有关。
[2]金属的电阻率随温度升高而增大。
[3]物理学中将物质电阻温度降低,直至为零的现象称为超导现象。
9.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。
10.如图所示,多芯线是生产、生活中常用的导线,由多根细导线制成。多芯线中各细导线之间的连接方式是并联,并联相当于增大了导线的__________,从而__________(选填“增大”或“减小”)了导线的电阻。包裹导线的橡胶皮属于__________(选填“绝缘体”“导体”或“半导体”)。
【答案】 横截面积 减小 绝缘体
【详解】[1][2]多根细导线并联,导线总体变粗,相当于增大了导线的总横截面积;在材料、长度不变的情况下,导体横截面积越大,电阻越小,因此并联后减小了导线的电阻。
[3]包裹导线的橡胶皮不容易导电,属于绝缘体。
11.在探究影响导体电阻大小的因素时,李乐和李玲两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路:
(1)为了验证上述猜想①应该选用编号为_________的两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_________(填序号);如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想__________(填序号);分别将A和D两根电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此初步得到的结论是长度和横截面积相同时,____________;
序号
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
(2)有同学认为可以根据灯泡亮度的变化来判断接入电阻丝的阻值变化情况,老师指出此实验中这种方法不可取,这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化_________(选填“明显”或“不明显”);
(3)本实验他们采用的实验方法有转换法及__________法;
(4)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝输电线,这样就_________(选填“增大”或“减小”)了相同长度的输电线的电阻。
【答案】 A、B ② ③ 导体的电阻与导体的材料有关 不明显 控制变量法 减小
【详解】(1)[1]要验证导体的电阻与导体的长度有关时,应控制材料和横截面积相同,长度不同,符合此要求的有A、B两根电阻丝。
[2]A、C两根电阻丝的材料和长度相同,只有横截面积不同,因此研究的是导体的电阻与导体的横截面积的关系。
[3]A、D两根电阻丝的长度和横截面积相同,只有材料不同,因此研究的是导体的电阻与导体的材料的关系。
[4]电阻丝接入电路中时,电流表示数不同,表示电阻值也不同,说明导体的电阻与导体的材料有关。
(2)[5]电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡的亮度变化不明显,因此不能根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。
(3)[6]本实验电阻的影响因素有多种,所以实验中还采用的实验方法是控制变量法。
(4)[7]细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,由于电阻丝的材料和长度相同时,横截面积越大,导体的电阻越小,所以输电线的电阻减小了。
素养提升
1.如图所示,导体A和B是由相同的金属材料做成的,A和B长度相等,但A比B的横截面积大,将A、B导体接入电路,当开关S闭合后( )
A.A段电阻大,电流小
B.B段电阻大,电流小
C.B段电阻大,电流与A段相等
D.A段电阻小,电流与B段不相等
【答案】C
【详解】如图可知,导体A和B是串联后接入电路中,根据串联电路电流规律可知,通过导体A和B的电流相同;
因为导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,由题干可知,导体A和B长度和材料相同,导体A的横截面积大于导体B,则导体A的电阻小于B电阻。
故选C。
2.中国青年科学家及其团队发现:当两层石墨烯以“魔角”堆叠时,电阻可突变为零。此时石墨烯属于______(选填“绝缘”“半导”或“超导”)体。利用其零电阻特性,未来更适用于制作______(选填“发热丝”或“输电线”)。
【答案】 超导 输电线
【详解】[1]超导现象是指电阻为零的现象,两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0,就变成了超导体;
[2]超导体的电阻为0,则电流通过超导体时不会产生热量,故不能用来做电热器的发热体,未来更适用于制作输电线,从而减少电能损失。
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。
4.某电吹风的原理图如图所示。当电吹风吹热风时,电动机与电热丝的连接方式是________联;该电吹风使用几年后,电热丝变细了,则电热丝的电阻值将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 并 变大
【详解】[1]当电吹风吹热风时,电动机和电热丝同时工作,且两者可独立控制(吹冷风时仅电动机工作),因此连接方式为并联。
[2]电热丝变细,说明其横截面积减小;而电阻的大小由材料、长度、横截面积和温度决定,在材料、长度和温度不变时,横截面积减小,电阻会变大。
5.有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,棱长分别为a、b、c,且。电流沿箭头所指方向流过该金属电阻时,下图中电阻最小的是______。
【答案】甲
【详解】根据影响电阻大小的因素可知,当电阻导体材料相同时,导体的横截面积越大,长度越短,导体的电阻越小,因为a>b>c,由图可知Sab>Sac>Sbc,故R甲<R乙<R丙,则电阻最小的是甲。
迁移创新
1.铅笔芯的型号前的数字越大,则石墨含量越高,下列四种铅笔芯,它们长度相同,图中标注了各自的直径和型号。现将这些铅笔芯分别连入如图所示的电路中,灯泡最亮时,连入电路中的铅笔芯是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】石墨是导体,则铅笔芯中石墨的含量越高(即铅笔芯的型号前的数字越大),说明铅笔芯的导电能力越强;当导体的长度相同时,横截面积越大,电阻越小,导电能力越强。由图可知,D选项中的铅笔芯,石墨含量最大,横截面积较大,其电阻最小,因此把D铅笔芯接入电路时电流最大,能使灯泡最亮,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.为探究影响盐水电阻大小的因素,某实验小组将注满盐水的玻璃管接入电路,如图所示,收集的实验数据如表所示。下列说法正确的是( )
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
盐水浓度
5%
10%
15%
15%
15%
15%
15%
15%
盐水柱长度/cm
10
10
10
10
10
15
25
35
盐水温度/℃
16
16
16
25
35
35
35
35
灯泡亮度
逐渐变亮
逐渐变暗
A.通过实验2、3、4,可知,盐水电阻与盐水浓度有关
B.通过实验3、4、5,可探究盐水电阻与盐水柱长度的关系
C.这8次实验中,第5次实验的盐水电阻最小
D.为更准确地比较盐水电阻大小,可在原电路中串联一个电压表
【答案】C
【详解】A.研究盐水电阻与盐水浓度的关系,应改变盐水的浓度,保证盐水柱长度、盐水温度以及截面积相同,而实验3、4中盐水温度不同,实验2、3中盐水浓度不同,故A错误;
B.根据控制变量法知,3、4、5三次实验,浓度和长度以及截面积大小一定,改变的是温度,故可探究盐水的导电性能与盐水温度的关系,故B错误;
C.对比5、6两次实验数据,第5次实验的盐水长度短,灯泡较亮,导电性能最强,其他相同,因而第5次的电阻最小,故C正确;
D.电压表相当于是断路,不能串联在电路里;为更精确显示盐水导电性能,需要测量电流大小,故可在原电路中串联一个电流表,故D错误。
故选C。
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第四章
电流、电压和电阻
第4节 电阻
课标要点
1. 掌握导体、绝缘体的概念。
2. 正确认识电阻概念。
3. 探究影响电阻大小的因素。
学习重难点
重点:理解电阻是导体本身的一种属性。
难点: 实验的设计与分析论证。
知识点 导体与绝缘体
一、定义
导体:容易导电的物体。
导电原因:内部存在大量自由电荷(金属中是自由电子;酸碱盐溶液中是自由离子)。
常见例子:金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液。
绝缘体:不容易导电的物体。
不易导电原因:内部几乎没有能够自由移动的电荷。
常见例子:橡胶、塑料、玻璃、陶瓷、油、纯水、空气。
易错提醒
导体、绝缘体没有绝对界限,条件改变时绝缘体可以变成导体。 例:常温下玻璃是绝缘体;高温熔融后的玻璃能够导电。
随学随练
1.以下几组材料中,都属于导体的是( )
A.食盐水溶液、水银、硬币 B.橡胶、玻璃、塑料
C.人体、玻璃、石墨 D.陶瓷、大地、干布
2.下面一组都属于绝缘体的是( )
A.陶瓷 人体 橡胶 B.塑料 玻璃 陶瓷
C.大地 陶瓷 人体 D.金属 石墨 大地
知识点 电阻的单位换算(重点)
1. 电阻定义
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,符号:R
2. 基本单位
国际主单位:欧姆,简称欧,符号:Ω
3. 常用单位与换算关系
千欧:kΩ;兆欧:MΩ
1kΩ =103Ω 1MΩ =106Ω
随学随练
1.某工人的双手间,在干燥时的电阻约4000Ω=___________kΩ=___________MΩ。
2.一定值电阻的阻值为______________。
知识点 探究影响导体电阻大小的因素(重点)
一、实验方法
1. 控制变量法: 研究某一个因素对电阻的影响时,保持其余因素不变。
2. 转换法:通过观察电流表示数大小(或灯泡亮度)反映导体电阻大小。 电流越小/灯泡越暗→导体电阻越大。
二、四个影响因素
电阻是导体本身的一种性质,导体电阻大小与导体两端电压、通过的电流无关!
1. 材料:长度、横截面积相同时,材料不同,电阻不同。
2. 长度:材料、横截面积、温度相同时,导体越长,电阻越大。
3. 横截面积:材料、长度、温度相同时,导体越粗(横截面积越大),电阻越小。
4. 温度:多数金属导体,温度越高,电阻越大。
随学随练
1.在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,用如图所示的实验装置进行实验.a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同;导线d由锰铜合金制成,长短、横截面积与导线b相同。
(1)实验中,通过观察______判断导体电阻的大小,在连接好电路后,闭合开关前,电流表指针如图乙所示,由此可知存在的问题______;
(2)依次将导线a、b、c、d接入电路,电流表对应的示数如表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数/A
1.2
1.4
2.5
2.8
比较ab两根导线是为了探究导线电阻的大小与导线______的关系;为了探究导线电阻的大小与长度的关系,应选用的两根导线是______(填导线代号);
(3)经过实验分析数据可以推断出,用相同材料制成的导线,长度越______,横截面积越______,电阻越大。若要制作一个滑动变阻器,选择电阻线时,应从锰铜合金和镍铬合金中,选用______合金;
(4)在图丙中,闭合开关,加热电阻丝后电流表示数变小,说明导体电阻的大小与______有关。
题型 实验探究影响电阻大小的因素
一、实验方法
1. 控制变量法:研究某一个因素对电阻的影响时,保持其余因素不变。
2. 转换法:通过观察电流表示数大小(或灯泡亮度)反映导体电阻大小。 电流越小/灯泡越暗→导体电阻越大。
二、实验结论的描述
1. 探究电阻与长度的关系
选材料、横截面积相同,长度不同的两根导体
结论:材料、横截面积、温度相同时,导体越长,电阻越大。
2. 探究电阻与横截面积的关系
选材料、长度相同,横截面积不同的两根导体
结论:材料、长度、温度相同时,导体横截面积越大,电阻越小。
3. 探究电阻与材料的关系
选长度、横截面积相同,材料不同的两根导体
结论:长度、横截面积、温度相同时,导体材料不同,电阻不同。
4. 探究电阻与温度的关系(金属丝)
结论:金属导体,温度越高,电阻越大。
活学活用
1.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)。之所以这样做,是为了控制______相同,这种研究方法叫______法,实验可得到的结论是:______;
(3)若在M、N之间接入导体A、B可探究导体的电阻与______的关;
(4)若要探究导体的电阻与横截面积的关系,M、N之间应接入导体______(选填导体的代表字母),得到的结论是:______;
(5)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:______;
(6)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S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻______。
基础通关
1.如图是铅笔的各组成部分,其中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
2.下列关于导体和绝缘体的说法中错误的是( )
A.容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体
B.金属能导电的原因是因为金属里面有大量自由电子
C.绝缘体也能导电
D.绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内没有电荷
3.在如图所示的物理学家中,以其名字命名电阻单位的是( )
A. 安培 B. 库仑
C. 伏特 D. 欧姆
4.关于电阻,下列说法正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
D.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越大
5.LED灯在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用。制造LED灯的主要材料是( )
A.超导体 B.半导体 C.导体 D.绝缘体
6.2025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
7.把长短和粗细均相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入如图所示的电路中,下列说法错误的是( )
A.这是探究导体的电阻与横截面积的关系
B.通过灯泡的亮度判断电阻大小,这里用到了转换法
C.把铜丝接入电路时灯泡更亮,说明铜丝比镍铬合金丝的电阻小
D.若要实验现象更明显可以把小灯泡换成电流表
8.如图所示,闭合开关后,用酒精灯给细铁丝加热,在铁丝温度升高并发红的过程中,小灯泡变暗,电流表示数变小。这表明导体的电阻与________有关,金属导体的电阻随温度的升高而________,当温度降低到某一温度时,物质的电阻为零,这种现象叫作________。
9.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______。
10.如图所示,多芯线是生产、生活中常用的导线,由多根细导线制成。多芯线中各细导线之间的连接方式是并联,并联相当于增大了导线的__________,从而__________(选填“增大”或“减小”)了导线的电阻。包裹导线的橡胶皮属于__________(选填“绝缘体”“导体”或“半导体”)。
11.在探究影响导体电阻大小的因素时,李乐和李玲两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路:
(1)为了验证上述猜想①应该选用编号为_________的两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_________(填序号);如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想__________(填序号);分别将A和D两根电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此初步得到的结论是长度和横截面积相同时,____________;
序号
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
(2)有同学认为可以根据灯泡亮度的变化来判断接入电阻丝的阻值变化情况,老师指出此实验中这种方法不可取,这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化_________(选填“明显”或“不明显”);
(3)本实验他们采用的实验方法有转换法及__________法;
(4)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝输电线,这样就_________(选填“增大”或“减小”)了相同长度的输电线的电阻。
素养提升
1.如图所示,导体A和B是由相同的金属材料做成的,A和B长度相等,但A比B的横截面积大,将A、B导体接入电路,当开关S闭合后( )
A.A段电阻大,电流小
B.B段电阻大,电流小
C.B段电阻大,电流与A段相等
D.A段电阻小,电流与B段不相等
2.中国青年科学家及其团队发现:当两层石墨烯以“魔角”堆叠时,电阻可突变为零。此时石墨烯属于______(选填“绝缘”“半导”或“超导”)体。利用其零电阻特性,未来更适用于制作______(选填“发热丝”或“输电线”)。
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。
4.某电吹风的原理图如图所示。当电吹风吹热风时,电动机与电热丝的连接方式是________联;该电吹风使用几年后,电热丝变细了,则电热丝的电阻值将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,棱长分别为a、b、c,且。电流沿箭头所指方向流过该金属电阻时,下图中电阻最小的是______。
迁移创新
1.铅笔芯的型号前的数字越大,则石墨含量越高,下列四种铅笔芯,它们长度相同,图中标注了各自的直径和型号。现将这些铅笔芯分别连入如图所示的电路中,灯泡最亮时,连入电路中的铅笔芯是( )
A. B.
C. D.
2.为探究影响盐水电阻大小的因素,某实验小组将注满盐水的玻璃管接入电路,如图所示,收集的实验数据如表所示。下列说法正确的是( )
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
盐水浓度
5%
10%
15%
15%
15%
15%
15%
15%
盐水柱长度/cm
10
10
10
10
10
15
25
35
盐水温度/℃
16
16
16
25
35
35
35
35
灯泡亮度
逐渐变亮
逐渐变暗
A.通过实验2、3、4,可知,盐水电阻与盐水浓度有关
B.通过实验3、4、5,可探究盐水电阻与盐水柱长度的关系
C.这8次实验中,第5次实验的盐水电阻最小
D.为更准确地比较盐水电阻大小,可在原电路中串联一个电压表
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