14.1 电阻(举一反三·讲义)物理新教材苏科版九年级上册
2026-09-29
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内容正文:
14.1 电阻
目录
模块一 知识框架 1
模块二 知识精讲 1
【知识点1 电阻的认识】 2
【知识点2 探究导体大小的影响因素】 4
【知识点3 导体、绝缘体、半导体】 9
【知识点4 电阻是导体的一种性质】 10
模块三 课后作业 11
模块一 知识框架
模块二 知识精讲
情景导入
【想一想】观察两位同学的对话,怎样能够调节电路中电流的大小?
知识归纳
【知识点1 电阻的认识】
1.探究导体对电流的阻碍作用
【实验过程】如图所示,把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝(或锰铜合金丝)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。
(2)符号:通常用“R”表示电阻。
(3)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。
(4)常见物品的电阻值
白炽灯
电熨斗(1000W)
电暖气(1000W)
人体
15W
60W
皮肤干燥时
皮肤潮湿时
3227Ω
807Ω
48.4Ω
48.4Ω
104-105Ω
103以下Ω
(5)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“”。
【例1】如图所示,将导体接到电路A、B之间时,开关应该是 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,则可以用 表替换灯泡,作进一步的判断。
【变式1-1】电阻的单位是 ,单位的换算关系是:1kΩ Ω,1MΩ Ω。
【变式1-2】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
【知识点2 探究导体大小的影响因素】
影响电阻大小的因素(★重难点)
提出问题
导体的电阻大小与哪些因素有关
猜想与假设
(1)路越窄,车辆越难同行—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)不同的道路同行效率不同,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。
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,应采用控制变量法涉及实验过程。
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。
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,过程的示数。
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,过程的示数。
(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,过程的示数。
(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。
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,电流表示数越来越小
导体的电阻大小跟导体的温度有关
探究归纳
导体的电阻是导体本身的已知性质,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。
特别提醒:
(1)实验过程中要控制电源电压不变;
(2)在叙述结论时,要注意控制变量法思想的运用。如在“探究导体电阻的大小是否与导体横截面积有关”实验中,得出结论是“在导体的材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小”,如果说成“导体的横截面积越大,电阻越小”是不准确的。
【例2】在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表所示:
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
1.0
C
镍铬合金
0.5
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)实验中应通过观察 来比较电阻的大小;
(2)为完成实验,电阻丝C的规格应选择0.5m, mm2;
(3)选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验,可探究导体电阻大小与 的关系;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,能探究电阻的哪些影响因素?
A.长度 B.材料 C.横截面积
【变式2-1】如图所示,在探究影响导体电阻大小的因素实验中,a为镍铬合金,b、c、d为锰铜合金。导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同。
(1)该实验是通过观察 的示数间接比较导线电阻的大小;
(2)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关;
(3)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关;
(4)选用导线 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关;
(5)除了上述影响因素外,导体电阻大小还可能跟 有关;
(6)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 、 和 等因素。
【变式2-2】小明、小红和小亮在做”探究影响导体电阻大小的因素“实验时,提出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示;
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)小亮设计了如图所示电路。实验时,他在M、N之间分别接上不同的导体,闭合开关后,通过观察 或 来比较导体电阻大小。小明认为:电流表是多余的,小红却认为:灯泡是多余的。你认为小红设计的电路不合理的理由是: ;
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N分别跟 (选填导体的编号)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析并比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)小丽在探究同样的问题时,手边只有一根电阻丝。她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证;
(4)要使电阻丝接入电路的阻值变大,可采用的方法是_______。
A.增大电阻丝两端的电压 B.减小通过电阻丝的电流
C.将电阻丝拉长后接入电路 D.将电阻丝对折后接入电路
【知识点3 导体、绝缘体、半导体】
物质的导电性能
(1)导体:容易导电的物体,如金属、人体、大地及酸、碱、盐的水溶液等。
(2)绝缘体:不容易导电的物体,如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
(3)半导体:有一些材料(如硅、锗)的导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称为半导体。半导体的特性是导电性能易受温度、光照、杂质等因素的影响。半导体是制造电子元件的重要材料,二极管、三极管都是由半导体制成的。
(4)超导现象:某些物质在很低的温度时,电阻会变为零,这称为超导现象。
【例3】新材料被誉为制造业的“基石”。手机、智能家用电器、军事领域等都离不开芯片,芯片主要是由
材料制成的;我们不能用湿毛巾来擦拭正在工作的充电器是因为日常用的水是 。(均填“半导体”“超导体”或“导体”)
【变式3-1】如图所示,为我国华为公司自主研发的麒麟9000S芯片,其内部主要是含有集成电路的硅片。它的问世,意味着我国在下列哪种材料的研究与开发上有了新的进步。制造芯片的主要材料是( )。
A.半导体材料 B.隔热材料 C.纳米材料 D.绝缘材料
【变式3-2】笔盒里的文具中,属于导体的是( )
A.橡皮擦 B.塑料尺 C.铅笔芯 D.木质书签
【知识点4 电阻是导体的一种性质】
导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积等因素有关,与导体是否通电、导体两端电压的高低、通过导体的电流大小等因素无关。即使导体两端电压为零,导体的电阻也仍然存在,且大小不变。
【例4】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )。
A.导体在接入电路前没有电阻
B.导体的电阻随通过导体电流的增大而减小
C.同种材料制成的长短相同的两根电阻丝,细的比粗的电阻大
D.镍铬合金丝的电阻比铜丝的电阻大
【变式4-1】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
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.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小
【变式4-2】关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过的电流大小无关
D.导体的电阻只决定于导体的长度、横截面积和温度
模块三 课后作业
一、单选题
1.“新生代NVM闪存存储芯片”是我国研发的高端存储芯片,制造芯片的核心材料属于( )
A.超导体 B.绝缘体 C.导体 D.半导体
2.一根导线的电阻为R,要使这根导线连入电路的电阻变大,可采用的方法是( )
A.减小导线中的电流 B.减小导线两端的电压
C.将导线对折后连入电路 D.将导线拉长后连入电路
3.“估测”是一种能力,学习物理后,同学们要学会“估测”。下列的估测数据中符合生活实际的是( )
A.一名中学生上二楼需做功约为500J
B.家用空调的电流约为0.2A
C.洗衣机正常工作时的电压为220V
D.物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ
4.下列各组物质中,在通常情况下都是绝缘体的是( )。
A.空气、金属、大地 B.塑料、橡胶、玻璃
C.人体、纯水、塑料 D.盐水、干木棒、陶瓷
5.关于电流、电压和电阻,忽略温度对电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.只有自由电子定向移动才能形成电流
B.导体两端电压越大,导体的电阻越大
C.导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关
D.加在导体两端的电压,是由通过导体的电流决定
6.如图是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,分别把锰铜合金a和镍铬合金b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,下列说法正确的是( )。
A.实验可通过观察电流表的示数来比较导线电阻的大小
B.b、c导线分别接入电路中可探究电阻大小跟导体材料有关
C.a、b两根导线分别接入电路可探究电阻大小跟导体的长度关系
D.a、c两根导线分别接入电路可探究电阻大小跟导体的长度关系
二、填空题
7.LED灯是一种高效的节能光源,其核心元件是发光二极管。发光二极管的主要材料是___________(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),发光二极管具有___________性。科学家发现某些物质在温度很低时,如铅在﹣265.9℃以下时,导体的电阻变为___________,这是超导现象。
8.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,则接AB时电流表的示数 ______(选填“大于”、“小于”或“等于”)接CD时电流表的示数。该实验是为了探究导体的电阻大小与 ______的关系。如果再提供一条外形和CD完全相同的锰铜合金线,还可以研究导体的电阻大小与导体的 ______关系。
9.如图是小明用身边的器材自制的简易调光灯。闭合开关,回形针向左移动的过程中灯泡亮度将 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”);但小明发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。更换后他移动回形针,直至刚好看不见灯泡发光,然后加热铅笔芯,发现灯泡逐渐亮起来。这一现象说明,温度越高,铅笔芯的电阻越 。
10.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A、B,导体A比B的横截面积大。如图所示,将它们串联在同一电路中,则通过导体A的电流 通过导体B的电流;导体A的电阻 (前两空选填“大于”“小于”或“等于”)导体B的电阻;若电源电压减小,则导体A的阻值将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
11.如图所示的实验装置,闭合两开关后,用酒精灯加热过程中发现,甲表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)说明 ;乙表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)说明 。
三、实验题
12.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小华设计了如图甲所示电路并在实验室中找到图乙所示几根金属丝进行实验。
(1)通过观察 ,可粗略判断a、b两点间导体电阻的大小。
(2)另有甲、乙两位同学分别对小华的电路做了如下的改进:甲同学把灯泡更换为电流表;乙同学在原电路中串联接入电流表。你认为 同学的改进更好一些。
(3)他探究导体电阻大小与长度的关系时,应选用金属丝 ,得到结论的是:其它条件相同时,导体的长度越长电阻越 。如果只用一根金属丝B,可以探究导体电阻大小与 的关系。
A.长度、横截面积
B.长度、材料
C.横截面积、材料
13.舒舒同学学习了电阻的知识后开展了“液体电阻大小与哪些因素有关”的实验探究,她提出了以下猜想:
猜想一:液体电阻的大小可能与液体的质量有关;
猜想二:液体电阻的大小可能与液体的浓度有关;
猜想三:液体电阻的大小可能与液体的温度有关;
舒舒分别将不同盐水(盐水数据如表)接入如图所示的电路中。请你完成下列问题:
盐水
质量/g
浓度/%
温度/℃
1
30
10
40
2
30
10
50
3
30
10
60
4
40
10
50
5
40
20
50
(1)舒舒在实验中是通过比较 来比较液体电阻大小,这种实验方法叫做 ;
(2)为了验证猜想一,应该选用盐水 接入电路中;
(3)选择盐水1、2、3分别接入电路中,若灯泡亮度逐渐变大,可以得到的结论是 ;
(4)实验过程中,舒舒发现小灯泡亮度变化不明显,很难用肉眼准确判断,请你提出一个改进方案 。
14.小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
编号
材料
长度
横截面积
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
锰铜合金
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 (选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其结论是 。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法。下列4个实验中没有用到此方法的是
A.探究杠杆的平衡条件
B.探究影响重力势能大小的因素
C.探究不同物质吸热升温的现象
D.探究串、并联电路电流与电压的特点
第 12 页 共 13 页
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14.1 电阻
目录
模块一 知识框架 1
模块二 知识精讲 1
【知识点1 电阻的认识】 2
【知识点2 探究导体大小的影响因素】 4
【知识点3 导体、绝缘体、半导体】 9
【知识点4 电阻是导体的一种性质】 10
模块三 课后作业 11
模块一 知识框架
模块二 知识精讲
情景导入
【想一想】观察两位同学的对话,怎样能够调节电路中电流的大小?
知识归纳
【知识点1 电阻的认识】
1.探究导体对电流的阻碍作用
【实验过程】如图所示,把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝(或锰铜合金丝)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。
(2)符号:通常用“R”表示电阻。
(3)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。
(4)常见物品的电阻值
白炽灯
电熨斗(1000W)
电暖气(1000W)
人体
15W
60W
皮肤干燥时
皮肤潮湿时
3227Ω
807Ω
48.4Ω
48.4Ω
104-105Ω
103以下Ω
(5)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“”。
【例1】如图所示,将导体接到电路A、B之间时,开关应该是 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,则可以用 表替换灯泡,作进一步的判断。
【答案】断开;灯泡的亮度;电流。
【详解】解:
为了保护电路,在连接电路的过程中,开关应该是断开的;
将不同导体接到电路A、B之间时,电路中接入的电阻不同,会导致电路中电流也不同,所以灯泡的亮度也不同,因此我们可以通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小;
若两个导体的电阻差异不大,则必须用电流表替换灯泡,作更为准确的判断。
故答案为:断开;灯泡的亮度;电流。
【变式1-1】电阻的单位是 ,单位的换算关系是:1kΩ Ω,1MΩ Ω。
【答案】欧姆 1000或103 1000000或106
【详解】[1][2][3]电阻的单位是欧姆(Ω),是用德国物理学家欧姆的名字命名的单位,除了欧姆,电阻还有其它的单位,千欧和兆欧,,。
【变式1-2】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。
【知识点2 探究导体大小的影响因素】
影响电阻大小的因素(★重难点)
提出问题
导体的电阻大小与哪些因素有关
猜想与假设
(1)路越窄,车辆越难同行—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)不同的道路同行效率不同,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。
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,应采用控制变量法涉及实验过程。
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。
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,过程的示数。
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,过程的示数。
(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,过程的示数。
(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。
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,电流表示数越来越小
导体的电阻大小跟导体的温度有关
探究归纳
导体的电阻是导体本身的已知性质,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。
特别提醒:
(1)实验过程中要控制电源电压不变;
(2)在叙述结论时,要注意控制变量法思想的运用。如在“探究导体电阻的大小是否与导体横截面积有关”实验中,得出结论是“在导体的材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小”,如果说成“导体的横截面积越大,电阻越小”是不准确的。
【例2】在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表所示:
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
1.0
C
镍铬合金
0.5
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)实验中应通过观察 来比较电阻的大小;
(2)为完成实验,电阻丝C的规格应选择0.5m, mm2;
(3)选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验,可探究导体电阻大小与 的关系;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,能探究电阻的哪些影响因素?
A.长度 B.材料 C.横截面积
【答案】(1)电流表示数
(2)1.0
(3)材料
(4)AC
【详解】(1)电阻是对电流的阻碍作用,电阻越大,电流表的示数越小,通过观察电流表的示数可以判断电阻的大小。
(2)由表知,电阻丝C与A、B分别探究导体的长度和横截面积的关系,电阻丝C的规格应选择1.0 mm2。
(3)A、D两根电阻丝长度与横截面积相同而材料不同,用A与D可验证导体的电阻与导体材料的关系。
(4)实验时,通过改变连入电阻丝长度,此时横截面积和材料不变,可以探究导体电阻与长度的关系,可完成A的探究,只有一根电阻丝,材料无法改变,因此无法完成B的探究,实验时,可以将电阻丝对折起来使用,改变连入电阻丝横截面积,控制长度和材料不变,可以探究导体电阻与横截面积的关系,可完成C的探究。
故选AC。
【变式2-1】如图所示,在探究影响导体电阻大小的因素实验中,a为镍铬合金,b、c、d为锰铜合金。导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同。
(1)该实验是通过观察 的示数间接比较导线电阻的大小;
(2)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关;
(3)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关;
(4)选用导线 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关;
(5)除了上述影响因素外,导体电阻大小还可能跟 有关;
(6)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 、 和 等因素。
【答案】(1)电流表
(2)材料
(3)长度
(4)b、d
(5)温度
(6) 材料 长度 横截面积
【详解】(1)电阻是导体对电流的阻碍作用,在该实验中,电阻的大小是通过电流的大小来间接体现的,而电流的大小可以通过电流表的示数来观察,这种研究方法叫转换法。
(2)导线a是镍铬合金,导线b是锰铜合金,它们的粗细(横截面积)、长度相同,只有材料不同。所以选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料是否有关。
(3)导线b、c都是锰铜合金,粗细(横截面积)相同,长度不同。所以选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的长度是否有关。
(4)要探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关,需要控制材料、长度相同,横截面积不同。导线b、d都是锰铜合金,长度相同,粗细(横截面积)不同。所以选用导线b、d分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积是否有关。
(5)除了材料、长度、横截面积外,导体电阻大小还可能跟温度有关,例如灯丝的电阻随温度升高而增大。
(6)导体的电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积等因素。
【变式2-2】小明、小红和小亮在做”探究影响导体电阻大小的因素“实验时,提出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示;
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)小亮设计了如图所示电路。实验时,他在M、N之间分别接上不同的导体,闭合开关后,通过观察 或 来比较导体电阻大小。小明认为:电流表是多余的,小红却认为:灯泡是多余的。你认为小红设计的电路不合理的理由是: ;
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N分别跟 (选填导体的编号)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析并比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)小丽在探究同样的问题时,手边只有一根电阻丝。她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证;
(4)要使电阻丝接入电路的阻值变大,可采用的方法是_______。
A.增大电阻丝两端的电压 B.减小通过电阻丝的电流
C.将电阻丝拉长后接入电路 D.将电阻丝对折后接入电路
【答案】(1) 灯泡的亮度 电流表的示数 有可能造成短路
(2)A、C
(3)三
(4)C
【详解】(1)[1]当导体电阻大,电路中的电流变小,小灯泡变暗,所以还可以通过观察小灯泡的亮度知道导体电阻的大小。
[2]实验时,在M、N之间分别接上不同的导体,闭合开关后,电路连通,形成小灯泡与导体的串联电路,电源电压一定,导体电阻越大,电流表示数越小,所以通过观察电流表示数可以知道导体电阻的大小。
[3]灯泡和电流表同时使用更好,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,造成短路。
(2)要验证猜想二,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。
(3)要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
(4)AB.导体的电阻是导体阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关;故AB均不符合题意;
C.将这根导线拉长,长度变长、横截面积变小,电阻变大,可以使连入电路的导线电阻变大,故C符合题意;
D.将导线对折后接入电路,长度变小、横截面积变大,导体的电阻变小,故D不符合题意。
故选C。
【知识点3 导体、绝缘体、半导体】
物质的导电性能
(1)导体:容易导电的物体,如金属、人体、大地及酸、碱、盐的水溶液等。
(2)绝缘体:不容易导电的物体,如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
(3)半导体:有一些材料(如硅、锗)的导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称为半导体。半导体的特性是导电性能易受温度、光照、杂质等因素的影响。半导体是制造电子元件的重要材料,二极管、三极管都是由半导体制成的。
(4)超导现象:某些物质在很低的温度时,电阻会变为零,这称为超导现象。
【例3】新材料被誉为制造业的“基石”。手机、智能家用电器、军事领域等都离不开芯片,芯片主要是由
材料制成的;我们不能用湿毛巾来擦拭正在工作的充电器是因为日常用的水是 。(均填“半导体”“超导体”或“导体”)
【答案】半导体;导体。
【详解】解:手机、智能家用电器、军事领域等都离不开芯片,芯片主要是由半导体材料制成的;我们不能用湿毛巾来擦拭正在工作的充电器是因为日常用的水是导体,容易触电。
故答案为:半导体;导体。
【变式3-1】如图所示,为我国华为公司自主研发的麒麟9000S芯片,其内部主要是含有集成电路的硅片。它的问世,意味着我国在下列哪种材料的研究与开发上有了新的进步。制造芯片的主要材料是( )。
A.半导体材料 B.隔热材料 C.纳米材料 D.绝缘材料
【答案】A
【详解】半导体的导电能力介于导体与半导体之间,常见半导体材料有锗、硅等。半导体材料的导电性能可以受到外部环境的影响而发生变化,这使得它可以被用于制造各种类型的传感器器。芯片的主要材料是半导体,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式3-2】笔盒里的文具中,属于导体的是( )
A.橡皮擦 B.塑料尺 C.铅笔芯 D.木质书签
【答案】C
【详解】四个文具中,铅笔芯由石墨(碳)制成,属于典型导体,容易导电,属于导体;橡皮擦、塑料尺、木质书签均不容易导电,均为绝缘体,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【知识点4 电阻是导体的一种性质】
导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积等因素有关,与导体是否通电、导体两端电压的高低、通过导体的电流大小等因素无关。即使导体两端电压为零,导体的电阻也仍然存在,且大小不变。
【例4】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )。
A.导体在接入电路前没有电阻
B.导体的电阻随通过导体电流的增大而减小
C.同种材料制成的长短相同的两根电阻丝,细的比粗的电阻大
D.镍铬合金丝的电阻比铜丝的电阻大
【答案】C
【详解】ABC.电阻是导体的一种属性,它的大小与导体通过电流的大小及有无电流通过都无关,只与导体的材料、长度、横截面积有关,且材料、长短相同的电阻丝,横截面积越大,电阻越小,所以细的电阻丝比粗的电阻大,故AB错误,C正确;
D.镍铬合金丝与铜丝的横截面积和长度都不知道,无法比较它们电阻的大小,而长度和横截面积都相同时,镍铬合金丝的电阻比铜丝的大,故D错误。故选C。
【变式4-1】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
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.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小
【答案】D
【详解】AB.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,导体通电时有电阻,不通电时也有电阻,故AB错误;
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越差,故C错误;
D.电阻是指导体对电流的阻碍作用,导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小,故D正确。
故选D。
【变式4-2】关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过的电流大小无关
D.导体的电阻只决定于导体的长度、横截面积和温度
【答案】C
【详解】ABC.电阻是导体的属性,与导体的长度、横截面积和材料以及温度有关,与导体两端的电压和通过的电流都无关;故AB错误,C正确;
D.导体的电阻不仅决定于导体的长度、横截面积和温度,还与导体的材料有关,故D错误。
故选C。
模块三 课后作业
一、单选题
1.“新生代NVM闪存存储芯片”是我国研发的高端存储芯片,制造芯片的核心材料属于( )
A.超导体 B.绝缘体 C.导体 D.半导体
【答案】D
【详解】解:制造芯片的核心材料是半导体。
故选:D。
2.一根导线的电阻为R,要使这根导线连入电路的电阻变大,可采用的方法是( )
A.减小导线中的电流 B.减小导线两端的电压
C.将导线对折后连入电路 D.将导线拉长后连入电路
【答案】D
【详解】解:AB、导体的电阻是导体的阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关;故AB错误;
C、将导线对折后接入电路,长度变小、横截面积变大,导体的电阻变小,故C错误;
D、将这根导线拉长,长度变长、横截面积变小,电阻变大,可以使连入电路的导线电阻变大,故D正确。
故选:D。
3.“估测”是一种能力,学习物理后,同学们要学会“估测”。下列的估测数据中符合生活实际的是( )
A.一名中学生上二楼需做功约为500J
B.家用空调的电流约为0.2A
C.洗衣机正常工作时的电压为220V
D.物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ
【答案】C
【详解】解:A、中学生从一楼走到二楼克服重力做功为:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×3m=1500J,故A错误;
B、家用空调的电流约为5A,故B错误;
C、洗衣机正常工作时的电压为220V,故C正确;
D、物理实验室中一根导线的电阻非常小,可以忽略不计,故D错误。
故选:C。
4.下列各组物质中,在通常情况下都是绝缘体的是( )。
A.空气、金属、大地 B.塑料、橡胶、玻璃
C.人体、纯水、塑料 D.盐水、干木棒、陶瓷
【答案】B
【详解】容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体,
A.空气是绝缘体、金属和大地都是导体,故A不符合题意;
B.塑料、橡胶、玻璃都是绝缘体,故B符合题意;
C.人体是导体,纯水和塑料是绝缘体,故C不符合题意;
D.盐水是导体,干木棒和陶瓷是绝缘体,故D不符合题意。
故选B。
5.关于电流、电压和电阻,忽略温度对电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.只有自由电子定向移动才能形成电流
B.导体两端电压越大,导体的电阻越大
C.导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关
D.加在导体两端的电压,是由通过导体的电流决定
【答案】C
【详解】解:A、正电荷、负电荷的定向移动都可以形成电流,故A错误;
BC、电阻是导体本身的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,与导体两端的电压、流过的电流无关,故C正确、B错误;
D、电源是给电路提供电压的装置,加在导体两端的电压是由电源电压以及导体的连接方式决定的,不是由通过导体的电流决定的,故D错误。
故选:C。
6.如图是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,分别把锰铜合金a和镍铬合金b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,下列说法正确的是( )。
A.实验可通过观察电流表的示数来比较导线电阻的大小
B.b、c导线分别接入电路中可探究电阻大小跟导体材料有关
C.a、b两根导线分别接入电路可探究电阻大小跟导体的长度关系
D.a、c两根导线分别接入电路可探究电阻大小跟导体的长度关系
【答案】A
【详解】A.根据欧姆定律,电压一定时,电阻不同,电路中的电流也会不同,所以可通过电流表的示数来比较电阻的大小,故A正确;
B.b、c导线,粗细、材料相同、长度不同,所以可探究电阻大小与长度的关系,故B错误;
C.a、b导线,长度、粗细相同,材料不同,所以可探究电阻大小与材料的关系,故C错误;
D.a、c导线,粗细相同、长度和材料都不同,所以不能探究电阻大小与长度的关系,故D错误。
故选A。
二、填空题
7.LED灯是一种高效的节能光源,其核心元件是发光二极管。发光二极管的主要材料是___________(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),发光二极管具有___________性。科学家发现某些物质在温度很低时,如铅在﹣265.9℃以下时,导体的电阻变为___________,这是超导现象。
【答案】半导体;单向导电;0Ω。
【详解】[1]发光二极管的主要材料是半导体。
[2]发光二极管具有单向导电性。
[3]在﹣265.9℃以下时,导体的电阻变为0Ω,这是超导现象。
8.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,则接AB时电流表的示数 ______(选填“大于”、“小于”或“等于”)接CD时电流表的示数。该实验是为了探究导体的电阻大小与 ______的关系。如果再提供一条外形和CD完全相同的锰铜合金线,还可以研究导体的电阻大小与导体的 ______关系。
【答案】大于;横截面积;材料。
【详解】[1]AB、CD的长度相同、材料相同,AB的横截面积大于CD的横截面积,所以AB的电阻小于CD的电阻,将它们分别接入电路进行实验,会发现接入AB时电流表的示数大于接入CD时电流表的示数。
[2]由实验现象可知当长度和材料相同时,横截面积不同,导体的电阻也不同,所以该实验是为了探究导体的电阻大小与横截面积的关系。
[3]如果再提供一条外形和CD完全相同的锰铜合金线,CD和锰铜线的长度和横截面积相同,材料不同,可以探究导体的电阻大小与导体的材料的关系。
9.如图是小明用身边的器材自制的简易调光灯。闭合开关,回形针向左移动的过程中灯泡亮度将 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”);但小明发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。更换后他移动回形针,直至刚好看不见灯泡发光,然后加热铅笔芯,发现灯泡逐渐亮起来。这一现象说明,温度越高,铅笔芯的电阻越 。
【答案】变亮 细 小
【详解】[1]闭合开关,回形针向左移动的过程中,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻减小,对电流的阻碍作用变小,电流变大,灯泡变亮。
[2]回形针在移动的过程中灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化比较小,则电阻对电流的阻碍作用不明显,电流变化较小,铅笔芯电阻变化较小,故应选用电阻较大的铅笔芯,即换用更细的铅笔芯。
[3]加热铅笔芯,会发现灯泡逐渐亮起来(即通过灯泡的电流增大,铅笔芯的电阻减小);这一现象说明温度越高,铅笔芯的电阻越小。
10.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A、B,导体A比B的横截面积大。如图所示,将它们串联在同一电路中,则通过导体A的电流 通过导体B的电流;导体A的电阻 (前两空选填“大于”“小于”或“等于”)导体B的电阻;若电源电压减小,则导体A的阻值将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】等于 小于 不变
【详解】[1]图中A、B两导体,根据串联电路中电流规律可知,通过导体A的电流等于通过导体B的电流。
[2]根据导体电阻的影响因素可知,当导体的长度、材料相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,因此导体A的电阻小于导体B的电阻。
[3]电阻是导体自身的属性,与导体两端电压和通过的电流无关,因此导体A的阻值不变。
11.如图所示的实验装置,闭合两开关后,用酒精灯加热过程中发现,甲表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)说明 ;乙表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)说明 。
【答案】变大 导体与绝缘体之间没有绝对界限 变小 灯丝电阻随温度升高而增大
【详解】[1][2]玻璃是绝缘体,因此闭合开关后,甲表无示数,对玻璃加热后,玻璃的导电性能变强,因此左侧电路有电流,甲表示数变大,说明绝缘体与导体之间没有绝对的界限。
[3][4]灯丝是导体,加热后,温度升高,灯丝的电阻随着温度的升高而变大,因此乙表示数变小。
三、实验题
12.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小华设计了如图甲所示电路并在实验室中找到图乙所示几根金属丝进行实验。
(1)通过观察 ,可粗略判断a、b两点间导体电阻的大小。
(2)另有甲、乙两位同学分别对小华的电路做了如下的改进:甲同学把灯泡更换为电流表;乙同学在原电路中串联接入电流表。你认为 同学的改进更好一些。
(3)他探究导体电阻大小与长度的关系时,应选用金属丝 ,得到结论的是:其它条件相同时,导体的长度越长电阻越 。如果只用一根金属丝B,可以探究导体电阻大小与 的关系。
A.长度、横截面积
B.长度、材料
C.横截面积、材料
【答案】(1)灯泡的亮度;(2)乙;(3)AB;大;A。
【详解】解:(1)因为通过灯泡的电流越大,灯泡越亮,因此a、b间的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡的越暗;反之,灯泡越亮;故根据灯泡的亮度反映a、b间电阻的大小;
(2)将灯泡换为电流表,a、b间的电阻决定电路中的电流,因此,当a、b间电阻过小时,电流会过大,电路可能会被烧坏;在原电路中串联一个电流表,可以起到保护电路的作用,因此乙同学的方案更好,可以起到保护电路的作用。
(3)为了研究“导体电阻大小与长度的关系”,应选择材料、横截面积相同但长度不同的电阻丝进行试验,故选A、B电阻丝进行实验;长度越长,灯泡越暗,这说明电阻丝的电阻越大,故结论为:其它条件相同时,导体的长度越长电阻越大;
如果只用金属丝B,材料不能改变,长度和横截面积可以改变,故可以探究导体电阻大小与长度、横截面积的关系,故选A。
故答案为:(1)灯泡的亮度;(2)乙;(3)AB;大;A。
13.舒舒同学学习了电阻的知识后开展了“液体电阻大小与哪些因素有关”的实验探究,她提出了以下猜想:
猜想一:液体电阻的大小可能与液体的质量有关;
猜想二:液体电阻的大小可能与液体的浓度有关;
猜想三:液体电阻的大小可能与液体的温度有关;
舒舒分别将不同盐水(盐水数据如表)接入如图所示的电路中。请你完成下列问题:
盐水
质量/g
浓度/%
温度/℃
1
30
10
40
2
30
10
50
3
30
10
60
4
40
10
50
5
40
20
50
(1)舒舒在实验中是通过比较 来比较液体电阻大小,这种实验方法叫做 ;
(2)为了验证猜想一,应该选用盐水 接入电路中;
(3)选择盐水1、2、3分别接入电路中,若灯泡亮度逐渐变大,可以得到的结论是 ;
(4)实验过程中,舒舒发现小灯泡亮度变化不明显,很难用肉眼准确判断,请你提出一个改进方案 。
【答案】灯泡亮度;转换法;2、4;盐水质量和浓度相同时,温度越高,电阻越小;在电路中串联电流表,观察电流表示数比较电阻大小。
【详解】(1)[1][2]电路中串联了灯泡,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,灯泡亮度越大,舒舒在实验中是通过比较灯泡的亮度来比较液体电阻大小,这种实验方法叫做转换法;
(2)[3]为了验证猜想一,探究液体电阻的大小与液体的质量关系,必须控制盐水的浓度和温度相同,而质量不同,应该选用盐水 2、4接入电路中。
(3)[4]选择盐水1、2、3分别接入电路中,控制了盐水质量和浓度相同,温度不同,温度逐渐变大,若灯泡亮度逐渐变大,说明电流变大,电阻变小,可以得到的结论是盐水质量和浓度相同时,温度越高,电阻越小。
(4)[5]实验过程中,舒舒发现小灯泡亮度变化不明显,很难用肉眼准确判断,此时在电路中串联电流表,可更加准确的反映电阻大小。
14.小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
编号
材料
长度
横截面积
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
锰铜合金
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟 (选填“A、B、C、D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其结论是 。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法。下列4个实验中没有用到此方法的是
A.探究杠杆的平衡条件
B.探究影响重力势能大小的因素
C.探究不同物质吸热升温的现象
D.探究串、并联电路电流与电压的特点
【答案】小亮 A、C 导体的长度 当材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大 三 AD
【详解】(1)[1]在、之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,同时灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,故小亮的观点正确。
(2)[2]要验证猜想二:导体的电阻可能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、的两根电阻丝进行实验。
(3)[3]A、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的长度的关系。
[4]分别将和两电阻丝接入电路中、两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大。
(4)[5]要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小钢在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,他利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
(5)[6]A.在探究杠杆的平衡条件的实验中没有用到控制变量法;
B.因为重力势能的大小与质量和高度有关,在探究影响重力势能大小的因素中运用了控制变量法;
C.因为物体吸收热量的多少与物质的种类、质量和升高的温度有关,在探究不同物质吸热升温的现象中运用了控制变量法;
D.在探究串、并联电路电流与电压的特点实验中没有用到控制变量法。
以上个实验中没有运用控制变量法的是AD。故AD符合题意,BC不符合题意。
故选AD。
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