16.3 电阻 （导学案）物理新教材人教版九年级全一册

该初中物理导学案围绕电阻展开，涵盖定义、符号、单位及影响因素（材料、长度、横截面积、温度），并涉及半导体与超导体。通过铜丝和镍铬合金丝接入电路的实验，观察灯泡亮度与电流表示数引入电阻，衔接电流、电压知识，搭建现象到概念的学习支架。 以科学思维和科学探究为特色，用控制变量法设计分组实验，转换法（电流表示数、灯泡亮度）判断电阻大小，典例与练习结合。强化物理观念（电阻是导体本身性质），培养严谨实验习惯，联系科技应用，提升学生探究能力与科学态度。

第3节 电阻（导学案） 【学习目标】 1. 知道电阻的定义、符号、单位及单位换算，理解电阻是导体本身的一种性质；掌握影响电阻大小的四个因素，能区分导体、绝缘体、半导体、超导体。（物理观念） 2. 通过灯泡亮度、电流表示数变化转换判断电阻大小，建立转换法、控制变量法的实验思维，能根据实验现象推理电阻影响因素。（科学思维） 3. 能自主完成探究影响电阻大小因素的分组实验，熟练运用控制变量法设计实验、操作实验、分析数据、归纳实验结论。（科学探究） 4. 养成严谨规范的电学实验习惯，了解半导体、超导体在生活、科技中的应用，体会物理与现代科技的紧密联系，激发科学探究热情。（科学态度与责任） 【学习重点】 1. 电阻的概念、符号、单位及换算关系； 2. 影响导体电阻大小的因素：材料、长度、横截面积、温度； 3. 控制变量法在电阻探究实验中的规范应用。 【学习难点】 1. 理解电阻是导体本身的一种性质，与两端电压、通过的电流无关； 2. 精准运用控制变量法分析电阻影响因素实验； 3. 区分导体、绝缘体、半导体、超导体的特性与生活应用。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 物理学中用电阻表示导体对电流的__________作用，电阻符号通常用字母__________表示。 2. 电阻在国际单位制中的单位是__________，简称__________，单位符号是__________。 3. 电阻的常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），单位换算关系为： 1 kΩ =__________Ω，1 MΩ =__________Ω。 4. 导体的电阻是导体本身的一种__________，它的大小与导体的__________、__________和__________有关，还与温度有关。 5. 相同材料、相同横截面积的导体，导体的长度越长，电阻越__________。 6. 相同材料、相同长度的导体，导体的横截面积越大，电阻越__________。 7. 相同长度、相同横截面积的不同材料导体，电阻一般__________（选填“相同”或“不同”）。 【课堂探究】 探究一、电阻 1.探究导体对电流的阻碍作用 【实验过程】如图所示，把长短、粗细相同的铜丝（或锰铜合金丝）和镍铬合金丝分别接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度和电流表示数。 【实验现象】当把铜丝接入电路时，闭合开关，电流表示数较大，小灯泡较亮；当把镍铬合金丝接入电路时，闭合开关，电流表示数较小，小灯泡较暗。 【实验分析】在相同电压下，通过铜丝的电流较大，表明铜丝对电流的阻碍作用较小；通过镍铬合金丝的电流较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。 【实验结论】导体在导电的同时，对电流也有一定的阻碍作用，且不同导体对电流阻碍作用不同。 2.电阻 （1）概念：在物理学中，用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小。用字母R表示，电阻是导体的一种属性。 （2）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。 （3）电阻在电路中的符号 具有一定电阻值的元件叫做电阻器，也叫定值电阻，简称电阻。在电路中的符号是“”。 3. 对电阻的理解 （1）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，也不管导体两端是否有电压或电压的大小，导体对电流的阻碍作用（即电阻）总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。 （2）电阻越大，对电流的阻碍作用也越大。对于同一电路，在电路两端电压不变的情况下，导体对电流的阻碍作用越大，电路中电流越小。 【典例1】（23-24九年级上·吉林长春·期末）如图所示为“探究导体对电流的阻碍作用”的实验电路，将导体接到电路A、B之间。    导体与灯泡是________联的；如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较________来判断不同导体电阻的大小。若两个导体的电阻差异不大，则要用________表替换灯泡，作进一步的判断，该表的示数表示导体电阻____________，该实验用到的方法是___________。 探究二、影响电阻大小的因素 1. 提出问题 导体的电阻大小与哪些因素有关 2. 猜想与假设 （1）路越窄，车辆越难通行——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）不同的道路通行效率不同，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。 3. 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，应采用控制变量法设计实验过程。 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。 4. 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，记录电流表的示数。 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，记录电流表的示数。 （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，记录电流表的示数。 （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。 5. 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，电流表示数变小 导体的电阻大小跟导体的温度有关 6. 探究归纳 导体的电阻是导体本身的一种性质，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。 ⚠️描述结论时不能缺少的前提条件 描述导体电阻与其影响因素的关系时，不能缺少前提条件，例如，描述导体电阻与导体长度的关系时不能说“导体越长，电阻越大”，应该说“在导体的材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大。” 【典例2】（25-26九年级上·广东·期中）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； (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。 探究三、半导体和超导现象 1. 半导体 （1）概念 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。 （2）特点 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。 2. 超导现象 （1）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。 （2）超导现象应用于实际的好处 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。 （3）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。 3. 导体电阻和温度的关系 （1）一般的物体，如金属，其电阻随温度的升高而增大，随温度的下降减小。 （2）有的合金，如康铜和锰铜，其电阻几乎不随温度的变化而变化，是制作标准电阻的好材料。 （3）半导体的电阻和温度的关系较为复杂，有些半导体的电阻随温度的升高而减小，有些半导体的电阻随温度的升高而增大。 【典例3】（25-26九年级上·云南昭通·阶段检测）关于半导体和超导体，下列说法中正确的是（　　） A．半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间 B．半导体的电阻为零 C．超导体适合做电饭锅的发热体 D．半导体材料不能制成二极管和三极管 【归纳整理】 第3节 电阻 【课堂练习】 1．（25-26九年级上·湖北宜昌·期中）用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图所示。将它们串联在电路中，下列说法正确的是（     ） A． B． C． D． 2．（25-26九年级上·云南曲靖·阶段检测）如图所示，是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置，实验中，把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，闭合开关，观察电路中电流表的示数和灯泡的亮度，下列说法正确的是（     ） A．实验中，将小灯泡去掉，仍能正常完成实验 B．实验中，小灯泡越暗，表示接入的金属丝电阻越大 C．实验中，可以探究导体电阻大小与导体长度的关系 D．实验中，只用到了控制变量法 3．如图所示是以前照明常用的白炽灯，关于其中钨丝的电阻说法正确的是（     ） A．钨丝越粗越长电阻越大 B．用久的灯里的钨丝，由于升华变细，其电阻变大 C．钨丝越细越短电阻越大 D．把钨丝换成同种规格的铁丝电阻大小不变 4． A和B是两根完全一样的导线，长度都是1m，阻值为和，把A剪去一半，剩下的一半阻值为，把另外一半拉长到1m，阻值为，则下列关系正确的是（     ） A． B． C． D． 5．（23-24九年级上·福建厦门·阶段检测）如图所示为“探究电阻大小与哪些因素有关”的实验电路图，电阻丝的长度、材料、横截面积情况如图所示，则下列说法正确的是（     ） A．研究电阻与材料的关系可以选a和b B．研究电阻与长度的关系可以选a和c C．研究电阻与横截面积的关系可以选c和d D．实验中，电流表示数越大说明电阻越大 6．（25-26九年级上·广西南宁·期中）手机芯片的核心材料是________（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）；当材料的电阻在特定条件下变为零时，这种现象称为________现象。 7．（25-26九年级上·天津滨海新区·期中）高压输电常用的导线是多芯线，如图所示它是由多根细导线并联组成。这相当于增大了导线的_______________，从而_______________了导线的电阻（选填“增大”“减小”）。 8．（25-26九年级上·广东惠州·期中）实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”时，为了进行验证，设计了如图电路：在M、N之间分别接上不同的导体，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，这种实验方法叫做______；如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验，是为了探究电阻大小与______的关系。 9．（25-26九年级上·广东惠州·期中）如图所示，AB、CD是长度相同的两条镍铬合金线，AB的横截面积大于CD的。将它们分别接入电路进行实验，这是为了探究导体的电阻大小与导体______的关系，实验中发现导线接______（选填“AB”或“CD”）时电流表示数较大，通过电流表示数大小反映导体电阻的大小，这使用的是____________法（选填“控制变量”或“转换”）。 10．（25-26九年级上·山东青岛·期中）小明用如图所示的电路探究“影响电阻大小的因素”，表中给出了可供选择的几种导体。请你回答以下问题： 导体 长度/m 横截面积/ 材料 A 1.0 0.2 锰铜合金 B 1.0 0.4 锰铜合金 C 0.5 0.4 锰铜合金 D 1.0 0.4 镍铬合金 (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； (2)为了探究导体的电阻与导体横截面积的关系，M、N之间应接入表中的___________（选填导体的代表字母）。实验可得到的结论是：_________________________________； (3)若在M、N之间接入导体B、C可探究导体的电阻与___________的关系； (4)探究导体的电阻与材料的关系，M、N之间应接入表中的___________（选填导体的代表字母）。 (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：_________________________________。 【课后反思】 通过本节课的学习，我们认识到电阻是导体本身固有的一种性质，能帮助我们理解导体对电流的阻碍作用规律，了解影响电阻大小的四个因素。 反思：是否能正确理解电阻对电流的阻碍作用？是否能辨别影响电阻大小的四个因素（材料、长度、横截面积、温度）？ 1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 电阻（导学案） 【学习目标】 1. 知道电阻的定义、符号、单位及单位换算，理解电阻是导体本身的一种性质；掌握影响电阻大小的四个因素，能区分导体、绝缘体、半导体、超导体。（物理观念） 2. 通过灯泡亮度、电流表示数变化转换判断电阻大小，建立转换法、控制变量法的实验思维，能根据实验现象推理电阻影响因素。（科学思维） 3. 能自主完成探究影响电阻大小因素的分组实验，熟练运用控制变量法设计实验、操作实验、分析数据、归纳实验结论。（科学探究） 4. 养成严谨规范的电学实验习惯，了解半导体、超导体在生活、科技中的应用，体会物理与现代科技的紧密联系，激发科学探究热情。（科学态度与责任） 【学习重点】 1. 电阻的概念、符号、单位及换算关系； 2. 影响导体电阻大小的因素：材料、长度、横截面积、温度； 3. 控制变量法在电阻探究实验中的规范应用。 【学习难点】 1. 理解电阻是导体本身的一种性质，与两端电压、通过的电流无关； 2. 精准运用控制变量法分析电阻影响因素实验； 3. 区分导体、绝缘体、半导体、超导体的特性与生活应用。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 物理学中用电阻表示导体对电流的__________作用，电阻符号通常用字母__________表示。 2. 电阻在国际单位制中的单位是__________，简称__________，单位符号是__________。 3. 电阻的常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），单位换算关系为： 1 kΩ =__________Ω，1 MΩ =__________Ω。 4. 导体的电阻是导体本身的一种__________，它的大小与导体的__________、__________和__________有关，还与温度有关。 5. 相同材料、相同横截面积的导体，导体的长度越长，电阻越__________。 6. 相同材料、相同长度的导体，导体的横截面积越大，电阻越__________。 7. 相同长度、相同横截面积的不同材料导体，电阻一般__________（选填“相同”或“不同”）。 参考答案 1.阻碍；R 2.欧姆；欧；； 3.固有性质；材料；长度；横截面积 4.大 5.小 6.不同 7. 不同 【课堂探究】 探究一、电阻 1.探究导体对电流的阻碍作用 【实验过程】如图所示，把长短、粗细相同的铜丝（或锰铜合金丝）和镍铬合金丝分别接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度和电流表示数。 【实验现象】当把铜丝接入电路时，闭合开关，电流表示数较大，小灯泡较亮；当把镍铬合金丝接入电路时，闭合开关，电流表示数较小，小灯泡较暗。 【实验分析】在相同电压下，通过铜丝的电流较大，表明铜丝对电流的阻碍作用较小；通过镍铬合金丝的电流较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。 【实验结论】导体在导电的同时，对电流也有一定的阻碍作用，且不同导体对电流阻碍作用不同。 2.电阻 （1）概念：在物理学中，用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小。用字母R表示，电阻是导体的一种属性。 （2）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。 （3）电阻在电路中的符号 具有一定电阻值的元件叫做电阻器，也叫定值电阻，简称电阻。在电路中的符号是“”。 3. 对电阻的理解 （1）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，也不管导体两端是否有电压或电压的大小，导体对电流的阻碍作用（即电阻）总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。 （2）电阻越大，对电流的阻碍作用也越大。对于同一电路，在电路两端电压不变的情况下，导体对电流的阻碍作用越大，电路中电流越小。 【典例1】（23-24九年级上·吉林长春·期末）如图所示为“探究导体对电流的阻碍作用”的实验电路，将导体接到电路A、B之间。    导体与灯泡是________联的；如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较________来判断不同导体电阻的大小。若两个导体的电阻差异不大，则要用________表替换灯泡，作进一步的判断，该表的示数表示导体电阻____________，该实验用到的方法是___________。 【答案】 串 灯泡亮度 电流 电流 转换 【详解】（1）[1]读图可知，将导体接到电路A、B之间时，导体与灯泡是串联的。 [2][3]在电源电压不变的情况下，AB之间接入的电阻越大，电路中的总电阻越大，电流就越小，灯泡电阻不变的情况下，电流越小，灯泡的实际功率就越小，灯泡就越暗，所以可以根据电流表示数的大小或灯泡的亮暗程度来判断所接入导体电阻的大小；若两个导体的电阻差异不大，则可以用电流表替换灯泡作进一步的判断。 [4][5]略 探究二、影响电阻大小的因素 1. 提出问题 导体的电阻大小与哪些因素有关 2. 猜想与假设 （1）路越窄，车辆越难通行——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）不同的道路通行效率不同，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。 3. 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，应采用控制变量法设计实验过程。 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。 4. 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，记录电流表的示数。 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，记录电流表的示数。 （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，记录电流表的示数。 （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。 5. 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，电流表示数变小 导体的电阻大小跟导体的温度有关 6. 探究归纳 导体的电阻是导体本身的一种性质，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。 ⚠️描述结论时不能缺少的前提条件 描述导体电阻与其影响因素的关系时，不能缺少前提条件，例如，描述导体电阻与导体长度的关系时不能说“导体越长，电阻越大”，应该说“在导体的材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大。” 【典例2】（25-26九年级上·广东·期中）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； (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)电流表的示数 (2) 横截面积 a、c (3) 长 小 镍铬 (4)温度 【详解】（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）a、b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； 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）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； 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，说明导体的电阻变大，即导体电阻的大小与温度有关。 探究三、半导体和超导现象 1. 半导体 （1）概念 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。 （2）特点 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。 2. 超导现象 （1）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。 （2）超导现象应用于实际的好处 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。 （3）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。 3. 导体电阻和温度的关系 （1）一般的物体，如金属，其电阻随温度的升高而增大，随温度的下降减小。 （2）有的合金，如康铜和锰铜，其电阻几乎不随温度的变化而变化，是制作标准电阻的好材料。 （3）半导体的电阻和温度的关系较为复杂，有些半导体的电阻随温度的升高而减小，有些半导体的电阻随温度的升高而增大。 【典例3】（25-26九年级上·云南昭通·阶段检测）关于半导体和超导体，下列说法中正确的是（　　） A．半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间 B．半导体的电阻为零 C．超导体适合做电饭锅的发热体 D．半导体材料不能制成二极管和三极管 【答案】A 【详解】A．半导体的定义就是半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，故A正确； B．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻不为零，故B错误； C．超导体的特性是电阻为零，而电饭锅的发热体电阻较高，因此超导体不能作为电饭锅的发热体，故C错误； D．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，例如硅、锗等材料就是制造二极管和三极管的半导体材料，故D错误。 故选A。 【归纳整理】 第3节 电阻 【课堂练习】 1．（25-26九年级上·湖北宜昌·期中）用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图所示。将它们串联在电路中，下列说法正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】甲乙两段导体材料相同、长度相等，甲的横截面积大于乙的横截面积，根据影响电阻大小的因素可知，横截面积越大电阻越小，因此。甲乙两段导体串联在电路中，根据串联电路的电流特点，串联电路中各处的电流相等，因此，故选C。 2．（25-26九年级上·云南曲靖·阶段检测）如图所示，是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置，实验中，把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，闭合开关，观察电路中电流表的示数和灯泡的亮度，下列说法正确的是（     ） A．实验中，将小灯泡去掉，仍能正常完成实验 B．实验中，小灯泡越暗，表示接入的金属丝电阻越大 C．实验中，可以探究导体电阻大小与导体长度的关系 D．实验中，只用到了控制变量法 【答案】B 【详解】A. 题干要求观察灯泡亮度，去掉小灯泡无法观察；且小灯泡串联在电路中起保护电路作用，去掉后接入电阻较小的铜丝时，电路电流可能过大烧坏电流表，故A错误； B. 灯泡越暗，说明通过灯泡的电流越小，电路电流越小，则电路电阻越大，说明接入的金属丝电阻越大，故B正确； C. 实验中分别接入长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝，控制了长度和横截面积相同，改变了材料，只能探究导体电阻大小与导体材料的关系，故C错误； D. 实验中通过观察电流表示数和灯泡亮度来判断电阻大小，用到了转换法，故D错误。 故选B。 3．如图所示是以前照明常用的白炽灯，关于其中钨丝的电阻说法正确的是（     ） A．钨丝越粗越长电阻越大 B．用久的灯里的钨丝，由于升华变细，其电阻变大 C．钨丝越细越短电阻越大 D．把钨丝换成同种规格的铁丝电阻大小不变 【答案】B 【详解】导体的电阻由材料、长度、横截面积共同决定：在材料相同时，长度越长、横截面积越小，电阻越大。 A．钨丝越粗，电阻会变小；越长电阻变大，“越粗越长”，两个因素对电阻的影响相反，无法确定总电阻变大。故A错误； B．钨丝升华变细后，材料不变、长度几乎不变，横截面积减小，因此电阻会变大，故B正确； C．钨丝越细，横截面积越小，电阻越大；  钨丝越短，电阻越小，“越细越短”， 两个因素对电阻的影响相反，无法确定总电阻变大。故C错误； D．铁丝和钨丝是不同的材料，即使长度、横截面积规格完全相同，材料不同电阻也不一样，故D错误。 故选B。 4． A和B是两根完全一样的导线，长度都是1m，阻值为和，把A剪去一半，剩下的一半阻值为，把另外一半拉长到1m，阻值为，则下列关系正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】已知A、B两根导线完全相同，因此。 将A剪去一半后得到C，材料和横截面积不变，长度变为原来的一半，因此 把另一半拉长到1m得到D，与C相比长度变为原来的2倍；拉伸过程中体积不变，所以横截面积变为C的一半。导体材料相同时，长度增大使电阻增大，横截面积减小也使电阻增大，因此D的电阻是C的4倍，即 综合四个电阻可得故B正确。 故选B。 5．（23-24九年级上·福建厦门·阶段检测）如图所示为“探究电阻大小与哪些因素有关”的实验电路图，电阻丝的长度、材料、横截面积情况如图所示，则下列说法正确的是（     ） A．研究电阻与材料的关系可以选a和b B．研究电阻与长度的关系可以选a和c C．研究电阻与横截面积的关系可以选c和d D．实验中，电流表示数越大说明电阻越大 【答案】A 【详解】A．根据控制变量法可知，研究电阻与材料的关系，需保持电阻丝的长度和横截面积一致，改变材料这一因素，如图所示，a和b长度、横截面积相同，材料不同，符合实验要求，故A正确； B．研究电阻与长度的关系，需保持电阻丝的材料和横截面积一致，改变长度这一因素；如图所示，应选材料和横截面积相同、长度不同的b和c，故B错误； C．研究电阻与横截面积的关系，需保持电阻丝的材料和长度一致，改变横截面积这一因素；如图所示，应选材料和长度相同、横截面积不同的b和d，故C错误； D．电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电源电压一定，电流表示数越大，说明导体对电流的阻碍作用越小，即电阻越小，故D错误。 故选A。 6．（25-26九年级上·广西南宁·期中）手机芯片的核心材料是________（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）；当材料的电阻在特定条件下变为零时，这种现象称为________现象。 【答案】半导体 超导 【详解】芯片核心主要是由半导体材料制成，因为半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，可通过掺杂等手段精确控制其导电性，适用于制作集成电路等芯片结构。当某种物质在特定温度等条件下电阻变为零，这种现象称为超导现象。 7．（25-26九年级上·天津滨海新区·期中）高压输电常用的导线是多芯线，如图所示它是由多根细导线并联组成。这相当于增大了导线的_______________，从而_______________了导线的电阻（选填“增大”“减小”）。 【答案】横截面积 减小 【详解】多根细导线并联组成多芯线，相当于增大了导线的横截面积； 由影响导体电阻的因素可知，在材料、长度、温度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小，故导线的电阻减小。 8．（25-26九年级上·广东惠州·期中）实验小组在“探究影响导体电阻大小的因素”时，为了进行验证，设计了如图电路：在M、N之间分别接上不同的导体，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，这种实验方法叫做______；如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验，是为了探究电阻大小与______的关系。 【答案】 电流表示数 转换法 材料 【详解】当M、N间接入的导体电阻差异较小时，灯泡亮度变化非常微弱，人眼很难准确分辨，而电流表可以精确显示电流的大小，因此通过电流表示数能更准确比较导体电阻的大小。 电阻的大小无法直接肉眼观测，实验中将不易直接观察的电阻大小转换为容易读取的电流表示数来间接判断，这种实验方法叫做转换法。 由图可知，A、D两根电阻丝的长度和横截面积都相同，唯一不同的是它们的材料。因此，选用A和D进行实验，是为了探究电阻大小与导体材料的关系。 9．（25-26九年级上·广东惠州·期中）如图所示，AB、CD是长度相同的两条镍铬合金线，AB的横截面积大于CD的。将它们分别接入电路进行实验，这是为了探究导体的电阻大小与导体______的关系，实验中发现导线接______（选填“AB”或“CD”）时电流表示数较大，通过电流表示数大小反映导体电阻的大小，这使用的是____________法（选填“控制变量”或“转换”）。 【答案】横截面积 AB 转换 【详解】因实验控制导体材料、长度相同，仅改变横截面积，故探究电阻大小与横截面积的关系。 由导体电阻的影响因素可知，材料、长度相同时，横截面积越大电阻越小，故；电源电压恒定，接入AB时电路电阻较小，电路电流变大，电流表示数变大，因此可以通过电流表示数大小反映导体电阻的大小，使用的是转换法。 10．（25-26九年级上·山东青岛·期中）小明用如图所示的电路探究“影响电阻大小的因素”，表中给出了可供选择的几种导体。请你回答以下问题： 导体 长度/m 横截面积/ 材料 A 1.0 0.2 锰铜合金 B 1.0 0.4 锰铜合金 C 0.5 0.4 锰铜合金 D 1.0 0.4 镍铬合金 (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； (2)为了探究导体的电阻与导体横截面积的关系，M、N之间应接入表中的___________（选填导体的代表字母）。实验可得到的结论是：_________________________________； (3)若在M、N之间接入导体B、C可探究导体的电阻与___________的关系； (4)探究导体的电阻与材料的关系，M、N之间应接入表中的___________（选填导体的代表字母）。 (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：_________________________________。 【答案】(1)灯泡的亮度 (2) A、B 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 (3)长度 (4)B、D (5)在电路中串联一个电流表，观察电流表示数来比较电阻大小 【详解】（1）在图甲的电路中，电源电压一定，当M、N之间接入不同导体时，导体电阻越大，电路中电流越小，灯泡越暗；导体电阻越小，电路中电流越大，灯泡越亮。所以可通过灯泡的亮暗来判断导体的电阻大小。 （2）探究导体的电阻与导体横截面积的关系时，要控制导体的材料和长度相同，横截面积不同。A、B导体材料都是锰铜合金，长度都是1.0m，横截面积不同，所以M、N之间应接入表中的A、B。A的横截面积小于B的横截面积，接入A时灯泡较暗，说明电阻较大，接入B时灯泡较亮，说明电阻较小，所以可得到的结论是：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。 （3）导体B、C材料都是锰铜合金，横截面积都是，长度不同，所以在M、N之间接入导体B、C可探究导体的电阻与长度的关系。 （4）探究导体的电阻与材料的关系时，要控制导体的长度和横截面积相同，材料不同。B、D长度都是1.0m，横截面积都是，材料不同，所以M、N之间应接入表中的B、D。 （5）电阻接近时灯泡亮度差别很小看不出，在电路中串联接入电流表，通过电流表示数大小比较电阻大小。 【课后反思】 通过本节课的学习，我们认识到电阻是导体本身固有的一种性质，能帮助我们理解导体对电流的阻碍作用规律，了解影响电阻大小的四个因素。 反思：是否能正确理解电阻对电流的阻碍作用？是否能辨别影响电阻大小的四个因素（材料、长度、横截面积、温度）？ 1页 学科网（北京）股份有限公司 $