14.1 电阻（知识解读）2026-2027学年九年级物理上册同步知识解读与专题训练（新教材，苏科版）

14.1 电阻（知识解读） 【新教材苏科版】 题型归纳 【题型1 电阻的概念与性质】 3 【题型2 探究影响导体电阻大小实验】 4 【题型3 电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系】 8 【题型4 温度对导体电阻的影响】 9 【题型5 生活中常见的导体/绝缘体】 12 【题型6 半导体的特点】 14 【题型7 超导现象和超导材料】 16 【随堂巩固】 17 考点1 电阻的概念及影响电阻大小的因素 1、电阻：在物理学中，用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小。通常用“R”表示电阻。 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、对电阻的理解 （1）导体的电阻越大，表示导体对电流阻碍作用越强，在电压相同的情况下，通过导体的电流越小。 （2）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，也不管导体两端电压是否改变或怎样改变，导体对电流的阻碍作用（即电阻）都是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。 4、影响电阻大小的因素实验探究 （1）实验器材：电池组、开关、电流表、电阻演示板、导线、镍铬合金丝、锰铜合金丝。 （2）实验方法：控制变量法。 物理学中对于多因素的问题，常常采用控制因素的办法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。 （3）实验装置： （4）实验步骤： 步骤1：探究电阻的大小与导体长度的关系：选用横截面积相同、长度不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。 步骤2：探究电阻的大小与导体横截面积的关系：选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。 步骤3：探究电阻的大小与导体材料的关系：选用横截面积相同、长度相同的镍铬合金丝和锰铜合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。 （5）实验结论：导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。当其他量不变时，导体电阻的大小与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比。 实验注意：（1）本实验应用的两种科学研究方法是控制变量法和转换法。 （2）在设计实验方案和实验步骤时，要注意正确运用控制变量法。 （3）作出猜想时，要注意猜想全面，考虑到影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。 5、电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系 （1）导体长度对电阻的影响：导体长度越长，电阻越大。当电流通过导体时，需克服导体本身的电阻产生的阻力，因此长度增加会导致电流通过的路径变长，从而增大电阻的阻力，使电阻值增加。 （2）导体横截面积对电阻的影响：导体横截面积越大，电阻越小。横截面积增大会减小电流通过的路径阻力，使电流更容易通过导体，因此电阻会减小。 （3）导体材料对电阻的影响：不同材料的导体具有不同的电阻率，电阻率越大，电阻就越大。常见金属导体的电阻率较小，较好地导电，而半导体和绝缘体通常具有较大的电阻率，其导体电阻较高。 （4）温度对电阻的影响：一般情况下，大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大，这与杂质的影响以及晶格结构的变化有关。不过，也存在一些特殊材料，如热敏电阻体，在一定温度范围内，其电阻值会随温度升高而减小。 【题型1 与性质】 【例1】下列关于电阻的说法中，正确的是（　　） A．导体通电时有电阻，不通电时没有电阻 B．导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越小 C．导体的电阻与通过它的电流大小无关 D．铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小 【答案】C 【详解】ABC．电阻是导体对电流的阻碍作用，其大小只与其材料、长度、横截面积和温度有关，与通过的电流大小和它两端的电压大小无关；导体通电与否都有电阻，导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越大，故AB错误，C正确； D．由于不知道长度和横截面积，因此无法比较铜导线和铁导线的电阻的大小，故D错误。 故选C。 【变式1-1】一根铝导线的电阻为R，现在要使它接入电路中后电阻大于R，可采取的措施有（　　） A．将铝导线拉长后接入电路 B．将铝导线对折后接入电路 C．增大这根导线两端的电压 D．减小通过这根导线的电流 【答案】A 【详解】A．将铝导线拉长后，导线的长度增加，同时横截面积减小，这两个变化都会使电阻增大，所以接入电路后电阻大于R。故A符合题意； B．对折后，导线的长度减小，横截面积增大，这两个变化都会使电阻减小，所以接入电路后电阻小于R。故B不符合题意； CD．导体的电阻是本身的一种性质，与两端的电压以及通过的电流无关，增大导线两端电压以及减小通过导线的电流，电阻仍为R，故CD不符合题意。 故选A。 【变式1-2】一段导体的电阻是，如果将这段导体两端的电压增加5倍，该导体的电阻是__________Ω。如果将该导体截去一半，剩余导体的电阻是__________Ω。 【答案】 10 5 【详解】[1][2]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、温度有关，与电压无关。因此，即使这段导体两端的电压增加5倍，其电阻仍为；如果将该导体截去一半，长度变为原来的一半，电阻也变为原来的一半，即。 【变式1-3】如图所示，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，则可以在电路中串联______表做进一步的判断，电表示数大表示导体电阻______。 【答案】 灯泡的亮度 电流 小 【详解】[1]在这个电路中，将不同的导体分别接到A，B之间，闭合开关，可通过观察、比较灯泡亮度来判断不同导体电阻的大小；电阻越大，则电流越小，灯泡越暗。 [2][3]如果两个导体的电阻差异不大，灯泡亮度的变化就不明显，这时候需要更精确的测量工具，即电流表。根据欧姆定律，在电源电压U不变时，导体的电阻R越小，电流I越大，所以电流表示数大表示导体电阻小。若两个导体的电阻差异不大，灯泡亮度变化微弱；则可以在电路中串联电流表，根据电流表示数大小来判断电阻的大小，电流表示数越大，则电阻越小。 【题型2 探究影响导体电阻大小实验】 【例2】“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图1所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格及实验结果如表所示： 实验次数 材料 长度/m 横截面积/ 电流大小/A 1 镍铬合金 1.0 0.4 0.08 2 镍铬合金 0.5 0.4 0.16 3 镍铬合金 0.5 0.8 0.32 4 锰铜合金 0.5 0.8 0.8 (1)实验中通过观察______________能比较导体电阻的大小。 (2)分析比较1、2两次实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的______________有关。该实验结论被实际应用到了______________（填字母）的工作原理中： A．电压表；        B．电流表；        C．滑动变阻器。 (3)分析比较______________两次实验，可得出导体的电阻大小与导体横截面积的关系。 (4)某小组学习了电阻的知识后设计了如下实验装置：两端接有金属接线柱的塑料管，电源、开关、小灯泡各一个，导线若干，组装成如图2所示的电路进行实验。闭合开关将适量盐水缓慢加入注水口，过程中观察到电流表的示数将______________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)电流大小 (2) 长度 C (3)2、3 (4)变大 【详解】（1）电阻对电流有阻碍作用，导体电阻越大，阻碍作用越大，电路通过电流越小，所以通过电流表示数大小比较电阻大小，此处运用了转换法。 （2）1、2 次实验：材料、横截面积相同，长度不同，电流不同，因此得到 结论：当材料、横截面积相同时，导体电阻与长度有关；长度越长，电阻越大，滑动变阻器就是依靠改变接入电阻丝的长度改变电阻，故选C。 （3）探究电阻和横截面积关系，要控制材料、长度相同，横截面积不同，选2、3两次实验。 （4）向塑料管加盐水，盐水导电，盐水接入电路的横截面积变大，盐水导体电阻变小；电源电压不变，电路总电阻变小，阻碍作用变小，电路通过电流变大，电流表示数变大。 【变式2-1】如图所示，在探究“影响电阻大小的因素”实验时，分别接入粗细相同的两根镍铬合金丝，以下说法错误的是（    ） A．该实验也可用合适的小灯泡代替电流表判断电流强弱 B．该探究实验用到了控制变量法 C．接入较长的合金丝时，电流表示数较小 D．断开开关，电流表示数为零，导体的电阻也为零 【答案】D 【详解】A．电流越大小灯泡越亮，可以通过小灯泡的亮度反映电流强弱，因此可以用合适的小灯泡代替电流表判断电流强弱，故A正确； B．实验探究电阻对长度的影响，控制了两根合金丝的材料、横截面积相同，用到了控制变量法，故B正确； C．材料、横截面积相同时，导体长度越长，电阻越大，电源电压不变时，电阻越大电路电流越小，因此接入较长合金丝时电流表示数更小，故C正确； D．电阻是导体本身的固有性质，大小只和导体的材料、长度、横截面积、温度有关，和导体中有无电流无关，断开开关后电流为零，但合金丝的电阻不为零，故D错误。 本题选择描述错误的，故选D。 【变式2-2】金属、人体等是导体，导电性能好。塑料、橡胶等是___________体，导电性能比较差。芯片、光刻机中的重要元件需要锗、硅等材料制成，这些材料称作___________，在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，通过观察___________来比较导体电阻大小，灯泡的作用是可以保护电路，从而防止烧坏电流表。 【答案】 绝缘 半导体 电流表示数 【详解】[1][2]塑料、橡胶，不容易导电，属于绝缘体；锗、硅导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称作半导体。 [3]在M、N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。 【变式2-3】小古在实验室中找到如图甲所示的四根金属丝，并连接了如图乙所示的电路，探究“影响导体电阻大小的因素”。 (1)为了比较不同金属丝电阻的大小，可通过观察__________和电流表的示数来判断，这种物理实验方法是__________法。 (2)小古将金属丝A和D分别接在、之间，目的是探究导体电阻大小与导体__________的关系。 (3)分别将A和B两根金属丝接入电路进行实验，发现接入B时，电流表的示数比接入A时更小，这说明其他条件相同时，导体的长度越长，电阻越__________。 (4)如图丙所示，完成上述实验后，小古进一步对“盐水电阻的大小与哪些因素有关”进行了项目化研究。 猜想一：盐水电阻的大小可能与盐水的浓度有关。 猜想二：盐水电阻的大小可能与盐水的横截面积有关。 在探究猜想二前，通过查阅资料了解到浓度相同的盐水，当长度相同时，横截面积越大，盐水电阻越小；所以同学们用注射器缓慢地从水槽中抽走适量盐水后，将观察到小灯泡的亮度__________（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 【答案】(1) 小灯泡的亮度 转换 (2)材料 (3)大 (4)变暗 【详解】（1）图乙电路中在电源电压不变时，导体电阻越大，电路电流越小，灯泡就越暗；电阻越小电流越大，灯泡就越亮，因此可以通过小灯泡的亮度结合电流表示数共同判断电阻大小。这种将不易直接观察的电阻大小，转换为容易观测的灯泡亮度、电流表示数的实验方法叫做转换法。 （2）对比金属丝A和D：二者长度、横截面积完全相同，只有制作材料不同，因此将它们接入、之间，是控制了长度和横截面积不变，探究导体电阻与导体材料的关系。 （3）A、B都是镍铬合金丝，材料和横截面积相同，B的长度更长；接入B时电流表示数更小，说明B的电阻更大，因此结论为：其他条件相同时，导体的长度越长，电阻越大。 （4）用注射器抽走部分盐水后，两电极之间盐水的横截面积变小，根据题给条件：浓度、长度相同时，盐水横截面积越小，电阻越大。电路总电阻变大，电源电压不变的情况下电路电流变小，因此小灯泡的亮度会变暗。 【题型3 电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系】 【例3】如图所示，甲、乙是两把用不同金属制成的钥匙，外观完全相同。将它们分别以同样的方式接入图中电路的A、B之间，闭合开关，发现当甲钥匙接入电路时，灯泡较亮。下列说法正确的是（     ） A．此操作可以验证导体的电阻和长度有关 B．甲钥匙的电阻比乙钥匙的电阻小 C．连接甲钥匙时通过灯泡的电流较小 D．将两个钥匙串联接在电路中，灯泡比单独接甲钥匙时更亮 【答案】B 【详解】A．甲、乙钥匙外观完全相同，说明长度、横截面积都一致，只有材料不同，因此该操作是验证导体电阻和材料的关系，故A错误； BC．甲接入时灯泡更亮，说明电路中电流更大，甲对电流的阻碍作用较小，因此甲钥匙的电阻比乙的小，故B正确，C错误； D．两钥匙串联相当于增加了导体的长度，总电阻比单独接甲时更大，电路电流更小，灯泡会比单独接甲时更暗，故D错误。 故选B。 【变式3-1】a、b是由同种材料制成的长度相同，横截面积不同的两段导体，a比b的横截面积大，将它们串联接入电路中，如图所示，通过a、b的电流分别为，a、b的电阻分别为，则下列说法正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AD．因为导体a和b串联在电路中，根据串联电路中电流处处相等的特点可知，通过它们的电流相等，即，故AD错误； BC．导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，在材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小，由于导体a、b材料和长度相同，且a的横截面积大于b的横截面积，所以导体a的电阻小于导体b的电阻，即，故B错误，C正确。 故选C。 【变式3-2】白炽灯灯泡用久了，灯丝（主要成分是钨）在高温下会发生________（填物态变化名称），产生的钨蒸气遇到低温的灯泡壁后形成黑色颗粒，这一过程导致灯丝逐渐变细，使其电阻________（选填“增大”或“减小”）。 【答案】 升华 增大 【详解】固态钨在高温下直接变为气态钨蒸气，由物态变化定义可知该过程为升华。因灯丝材料、长度不变，横截面积减小，故电阻增大。 【变式3-3】口香糖的内包装纸是一张“锡纸”，它实际上是由铝箔和纸张粘合而成。将“锡纸”剪成两端宽中间窄的形状，如图乙所示，且ab段与bc段长度相等，则ab段电阻__________________bc段电阻，直接将“锡纸”两端搭在一节干电池的两极上，一会儿“锡纸”中间会冒烟继而发生燃烧，如图甲所示，则通过ab处电流__________bc处的电流。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 大于 等于 【详解】由导体电阻的影响因素可知，材料、长度相同时，横截面积越小电阻越大，ab段与bc段长度相等，ab段横截面积较小，故ab段的电阻大于bc段的电阻。 因ab段与bc段串联在电路中，由串联电路电流特点可知，通过ab处的电流等于bc处的电流。 【题型4 】 【例4】如图所示，当闭合开关S时，小灯泡L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，此时通过小灯泡L的电流___________，灯丝的电阻___________，（两空选填“变大、变小或不变”）这个实验说明了电阻跟___________有关。 【答案】 变小 变大 温度 【详解】[1][2] [3]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，钨丝的电阻变大，这个现象说明：导体的电阻除了跟自身因素有关以外，还跟温度有关。 【变式4-1】如图甲所示，闭合开关后小灯泡不亮，用酒精灯灼烧玻璃，随着玻璃温度升高，小灯泡逐渐亮起来，玻璃电阻随温度升高而______；如图乙所示，将灯丝接入电路，闭合开关后小灯泡发光。给灯丝加热，小灯泡立刻变暗，灯丝电阻随温度升高而______（　　） A．变小、变大 B．变大、变大 C．变大、变小 D．变小、变小 【答案】A 【详解】玻璃在常温下是绝缘体，不容易导电，所以灯泡不亮，用酒精灯加热玻璃，温度升高后，玻璃导电性增强，灯泡逐渐亮起来，说明玻璃的电阻随温度的升高而变小；灯丝在常温下电阻较小，灯泡发光，加热灯丝时，灯丝的电阻随温度升高而增大，所以电流变小，灯泡变暗，说明灯丝的电阻随温度的升高而变大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式4-2】小涵同学把钨丝与小灯泡接成如图所示的电路，闭合开关，灯泡发光，说明钨丝是__________体；用酒精灯对钨丝加热，发现灯泡变暗，说明钨丝温度升高后其阻值__________。 【答案】 导 变大 【详解】[1]闭合开关灯泡发光，说明电路中有电流通过，钨丝能够导电，因此钨丝是导体。 [2]用酒精灯加热钨丝，灯泡变暗，说明电路中的电流变小，则此时电路中的电阻变大，因此用酒精灯加热钨丝，钨丝电阻会随钨丝温度的升高而变大。 【变式4-3】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（代表导体的横截面积）。 (1)在图甲中、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材料的关系，实验时、之间应接入图乙中的____________（选填字母）；这样做是为了控制横截面积和____________相同。 (3)若在、之间接入导体B、C，观察实验现象可得结论是____________。 (4)实验中发现，如果接入、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、与旧日光灯中的钨丝连接，闭合开关后，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)灯泡亮度 (2) A、B 长度 (3)当导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小 (4)在电路中串联电流表 (5)变大 【详解】（1）电源电压不变，导体电阻越大，电路电流越小，灯泡越暗，利用灯泡亮度反映电阻大小，是转换法。 （2）探究电阻与材料的关系，要控制长度、横截面积相同，材料不同。A 是锰铜合金，B 是镍铬合金，二者长度、横截面积均相同，材料不同。 （3）B、C 材料、长度相同，C 横截面积更大，接入 C 时电流更大，电阻更小。据此可得出实验结论为：当导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。 （4）电阻相差不大时，灯泡亮度变化微弱，肉眼很难分辨，串联电流表精确读出电流，从而比较电阻。 （5）电源电压不变，电流表示数变小，即电路中电流变小，说明温度升高，钨丝电阻变大。 考点2 导体和绝缘体 1、导体和绝缘体 能量形式 导体 绝缘体 定义 善于导电的物体 不善于导电的物体 特征 容易导电 不容易导电 原因 有大量的自由电荷 只有少量的自由电荷 常见的材料 金属、人体、大地、食盐水溶液、石墨 橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、食用油 2、导体容易导电的原因：导体内部有大量的能自由移动的电荷.金属中自由移动的电荷是自由电子，酸、碱、盐的水溶液中自由移动的电荷是正、负离子。 特别注意： （1）导体与绝缘体并没有绝对的界限，在一定条件下,绝缘体可以变成导体，如干燥的木棒是绝缘体，而潮湿的木棒就变成了导体。 （2）导电与带电的区别：导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体;带电过程是电子得失的过程,能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。 【题型5 /绝缘体】 【例5】下列物品在通常状况下都是导体的是（     ） A．钢尺、酱油、水 B．金属、汽油、铅笔芯 C．铅笔芯、大地、人体 D．水果刀、橡胶棒、食盐水溶液 【答案】C 【详解】A．通常状况下纯净水不容易导电，属于绝缘体，故A不符合题意； B．汽油不容易导电，属于绝缘体，故B不符合题意； C．铅笔芯（主要成分为石墨）、大地、人体容易导电，属于导体，故C符合题意； D．橡胶棒不容易导电，属于绝缘体，故D不符合题意。 故选C。 【变式5-1】下列各组物质，全部属于导体的是（     ） A．大地、盐水、铅笔芯、玻璃球 B．橡皮、玻璃球、硬币、大地 C．硬币、盐水、铅笔芯、人体 D．橡皮、食用油、铅笔芯、人体 【答案】C 【详解】大地、盐水、铅笔芯、硬币、人体容易导电，属于导体；玻璃球、橡皮、食用油不容易导电，属于绝缘体。 故选C。 【变式5-2】空中飞行的飞机，因与空气摩擦会发生电子得失的现象，其中空气中氧分子_______（选填“得到”或“失去”）电子带负电，则飞机带_______（选填“正”或“负”）电；如果在着陆过程中没有将静电放掉，当地勤人员接近时，可能危及生命，所以飞机的特殊轮胎常用__________（选填“导体”或“绝缘体”）材料做成，从而避免造成伤害。 【答案】 得到 正 导体 【详解】原子的核外电子带负电，物体得到电子后，负电荷总量大于正电荷总量，就会带负电，因此带负电的氧分子是得到了电子。 飞机和空气发生摩擦起电时，电子只会在两者间转移，整体电荷守恒。氧分子得到电子带负电，飞机失去电子后，正电荷总量大于负电荷总量，因此带正电。 飞机着陆时需要将机身积累的静电导向大地，因此特殊轮胎要用导体材料制作，及时把静电释放，避免静电放电危及地勤人员安全。 【变式5-3】我们在考试时用到的2B铅笔中的笔芯是___________（选填“导体”或“绝缘体”），用小刀将铅笔芯取出来，然后用适当大小的力向外拉铅笔芯，铅笔芯不会断裂，主要是因为铅笔芯的分子间存在_______力。 【答案】 导体 引 【详解】2B铅笔的笔芯主要成分是石墨，石墨属于容易导电的物质，因此笔芯是导体。 分子之间同时存在引力和斥力，向外拉铅笔芯时铅笔芯不易断裂，是因为分子间存在相互作用的引力，能够阻碍分子彼此分离。 考点3 半导体和超导现象 1、半导体：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。 （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、在半导体中掺入少量的其他元素，可以把它们制成 （1）光敏电阻：有无光照电阻值差异很大。 （2）热敏电阻：温度略有变化，电阻值变化很明显。 （3）压敏电阻：电压变化，电阻值明显变化。 3、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。 （1）超导现象应用与实际的好处：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。 （2）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。 特别注意： （1）人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。 （2）“超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”是现代社会的热点问题，因此也是中考的热点问题，要熟悉每种材料的特点。 【题型6 】 【例6】如图所示，闭合开关，发光二极管和小灯泡都会发光。下列说法错误的是（     ） A．发光二极管和小灯泡的连接方式是串联 B．若将发光二极管的两极对调，则发光二极管不发光，灯泡变亮 C．若将一根导线并联在小灯泡两端，则小灯泡不会发光，但发光二极管依然发光 D．在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向电源的负极 【答案】B 【详解】A．由图可知电流只有一条路径，依次经过开关、发光二极管和小灯泡，因此二者是串联连接，故A正确； B．发光二极管具有单向导电性，两极对调后，电路相当于断路，整个电路没有电流，发光二极管不发光，小灯泡也不会有电流通过，不可能变亮，故B错误； C．将导线并联在小灯泡两端时，小灯泡被短路，无电流通过所以不发光；此时电路通路且电流方向仍符合发光二极管的导通要求，因此发光二极管依然发光，故C正确； D．在电源外部，电流的方向是从电源正极出发，经过用电器，最终流向电源负极，故D正确。 本题选择错误的，故选 B。 【变式6-1】3月5日，由我国科学家牵头的全球首个气溶胶预报人工智能模型AI-GAMFS在国际学术期刊《自然》正式发布。人工智能模型AI-GAMFS的后台高算力芯片是由以下哪种材料制成的（     ） A．半导体 B．导体 C．绝缘体 D．超导体 【答案】A 【详解】芯片的核心部件是由半导体硅制成的，故选A 。 【变式6-2】如图所示为人们所喜爱的电动自行车，它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶，车钥匙的实质相当于电路中的一个________。电动车灯超亮LED大灯作为电动两轮车及三轮车照明系统的核心组件，其定义是指采用发光二极管（LED）作为光源，具备高流明输出、低能耗及长寿命特性的前照灯装置，其中发光二极管具有_____________性。 【答案】 开关 单向导电 【详解】车钥匙插入锁孔旋转后车子就通电，说明它可以控制电路的通断，实质相当于电路中的开关； 发光二极管（LED）是半导体器件，其核心特性为单向导电性，即仅允许电流从特定方向通过二极管。 【变式6-3】一只水果电池点亮了一只发光二极管（如图），则铜片是水果电池的________（填“正极”或“负极”），此时，发光二极管中自由电子移动的方向为________（选填“由a向b”或“由b向a”）。现将二极管正负极接线对调，二极管不发光，此时电路是处于________状态（选：短路；通路；断路），说明二极管具有________性。 【答案】 正极 由b向a 断路 单向导电 【详解】发光二极管正常发光时，电流从二极管标有“+”的a端流入、从“-”的b端流出，则从铜片流出、经外电路回到锌片，故铜片是水果电池的正极。 二极管中电流是从a向b，自由电子移动方向与电流方向相反，故自由电子移动方向为从b向a。 二极管正负极对调后不发光，相当于断开，属于断路状态。 二极管正向接入时导通、反向接入时几乎不导通，只能允许电流单向通过，说明它具有单向导电性。 【题型7 】 【例7】利用超导现象，可以大大降低输电过程中的能量损耗，这是利用了超导体的（　　） A．内能小 B．电阻小 C．热值大 D．比热容大 【答案】B 【详解】超导体的电阻为零，也就避免了电能的损耗，适合做输电线路。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B 。 【变式7-1】超导电性是重大科技前沿，中国科学院院士赵忠贤在超导研究领域作出了杰出贡献。利用超导材料电阻为零的特性，你认为超导材料最适合用来做（　　） A．保险丝 B．电炉丝 C．滑动变阻器 D．输电导线 【答案】D 【详解】A．保险丝：依靠电流通过时产生的热量（利用电流的热效应）熔断，从而切断电路。若用超导材料，电阻为零，不会产生热量，无法熔断，不能起到保险作用。故A不符合题意； B．电炉丝：工作时通过电流的热效应发热来提供热量。超导材料电阻为零，不会产生热量，无法实现电炉丝的功能。故B不符合题意； C．滑动变阻器通过改变连入电路中电阻的长度改变连入电路中的电阻大小，超导体的电阻为零，不适合做滑动变阻器，故C不符合题意； D．超导体的电阻为零，用来做输电线，通电后不会发热，可以大大减小输电过程中的电能损失，故D符合题意。 故选D。 【变式7-2】我国科学家发现在接近绝对零度的极低温下，当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为零，此时的石墨烯是________体。若未来这种材料得到普及，你认为这种材料最适合用来做________（选填“电饭煲发热丝”或“输送电能的导线”）。 【答案】 超导 输送电能的导线 【详解】[1]当物质温度降到足够低、电阻变为零时，这种材料叫做超导体，因此电阻变为零的石墨烯是超导体。 [2]超导体电阻为零，电流通过时不会产生电热损耗电能，因此最适合用来制作输送电能的导线。 【变式7-3】研究人员发现：当两个石墨烯平面以1.1°的角度叠加在一起，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为零，此现象中石墨烯是________体；通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热效果不好的难题，这是利用了石墨烯的________（选填“导热性好”或“透光性好”）。 【答案】 超导体 导热性好 【详解】[1]当石墨烯的电阻突然变为零时，表明其处于电阻为零，此现象中石墨烯是超导体。 [2]在散热应用中，石墨烯被用作散热通道以解决散热问题，散热效果取决于材料的热传导能力，因此利用了石墨烯导热性好的特性。 随堂巩固 【随堂巩固】 1．下列四种物品中，通常情况下属于导体的是（     ） A．订书针 B．塑料尺子 C．橡皮擦 D．透明胶带 【答案】A 【详解】A．订书针由金属制成，金属属于常见导体，故A符合题意； BCD．塑料尺子、橡皮擦、透明胶带均属于常见绝缘体，故BCD不符合题意。 故选A。 2．下列说法，正确的是（     ） A．导体能导电的原因是其内部都存在大量自由电子 B．路边的一排路灯都是同时亮同时灭，因为它们是串联的 C．对人体安全的电压不高于220 V D．二极管具有单向导电的特性 【答案】D 【详解】A．导体能导电的原因是内部存在大量可自由移动的电荷，不只是自由电子，比如酸碱盐的水溶液这类导体，自由移动的是正负离子，故A错误； B．路灯同时亮同时灭是因为总开关接在干路中，实际任意一盏路灯损坏后其余灯仍能正常工作，互不影响，因此路灯是并联的，不是串联，故B错误； C．对人体的安全电压是不高于36V，220V是家庭电路的电压，远高于安全电压，会引发触电危险，故C错误； D．二极管属于半导体元件，具有单向导电的特性，电流只能从它的特定正极流向负极，故D正确。 故选D。 3．如图所示，要使开关S闭合后小灯泡能够发光，需在金属夹AB间接入下列物品中的（     ） A．陶瓷筒 B．干燥的小木棍 C．钢直尺 D．塑料尺 【答案】C 【详解】A． 陶瓷筒为绝缘体，接入后电路断路，灯泡不发光，故A不符合题意； B． 干燥的小木棍为绝缘体，接入后电路断路，灯泡不发光，故B不符合题意； C． 钢直尺为导体，接入后电路通路，灯泡发光，故C符合题意； D． 塑料尺为绝缘体，接入后电路断路，灯泡不发光，故D不符合题意。 故选C。 4．在被保护物顶端安装一根接闪杆（又名避雷针），用符合规格的导线与埋在地下的泄流地网连接起来。当雷云放电时，接闪杆的结构可以引导雷电向接闪杆放电，并导入大地，所以制作接闪杆的材料要有很好的导电性。下列材料适合制作接闪杆的是（　　） A．钢铁 B．橡胶 C．陶瓷 D．玻璃 【答案】A 【详解】接闪杆需选用导电性能良好的导体制作； A．钢铁容易导电，属于导体，故A符合题意； BCD．橡胶、陶瓷、玻璃不容易导电，属于绝缘体，故BCD不符合题意。 故选A。 5．某同学设计并制作了一个“盲人水杯”，其工作原理如图所示。杯中近杯口处A点是水位器的两个金属触点，当杯中的水位达到A位置时，水位器会发出音乐声，以此提示水已盛满。下列说法正确的是（     ） A．当水位器会发出音乐声时，电池在电路中消耗了电能 B．导线芯通常是绝缘体材料制作 C．水位达到A位置时，电路处于通路状态 D．通电后电流从电池负极经发音器流向正极 【答案】C 【详解】A．电池是电路的电源，作用是提供电能，发声时是电池将自身的化学能转化为电能向外输出，并非消耗电能，故A错误； B．导线芯的作用是传导电流，通常用铜、铝等导体材料制作，绝缘体无法导电，不能做导线芯，故B错误； C．水位达到A位置时，水（日常的水含有杂质属于导体）将两个金属触点连通，整个电路接通，发音器工作，电路处于通路状态，故C正确； D．电路中电流的方向规定为从电源正极流出，经过用电器后流回电源负极，并非从负极经发音器流向正极，故D错误。 故选C。 6．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。 7．关于导体的电阻，下列说法中正确的是（　　） A．导体的电阻由导体的长度、横截面积和材料决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关 B．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比 C．铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小 D．粗细相同的两根铜导线，长的那根电阻一定大 【答案】A 【详解】A．电阻是导体本身的固有性质，它的大小由导体的材料、长度、横截面积决定，还受温度影响，与导体两端的电压、通过导体的电流无关，故A正确； B．电阻不随电压、电流的改变而改变，公式只是电阻的计算式，不是决定式，故B错误； C．没有控制长度、横截面积相同，无法比较铜导线和铁导线的电阻大小，故C错误； D．导体的电阻大小还与温度有关，该选项没有指明温度不变，因此长的导线电阻不一定大，故D错误。 故选A。 8．小明设计了如图所示的电路探究盐水的导电性能与哪些因素有关，将注有盐水的玻璃管（相当于一段导体）接入电路，已知管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动，下列说法正确的是（　　） A．将盐水换成纯净水，小灯泡变亮 B．从注水口抽出一部分盐水，调整活塞使盐水重新充满玻璃管，小灯泡变亮 C．若给玻璃管加热，不影响盐水的导电性能 D．玻璃管中盐水长度不变，换用更细的玻璃管，盐水的导电性更好 【答案】B 【详解】A．纯净水的导电性能远低于盐水，因此将盐水换成纯净水后，电路中的电阻会增大，导致电流减小，小灯泡会变暗，故A错误； B． 抽出部分盐水后，调整活塞使盐水充满活塞间的空间，盐水横截面积不变、浓度不变，长度变短，根据电阻的影响规律，长度越短电阻越小，电路电流变大，小灯泡变亮，故B正确； C．温度升高通常会导致盐水的导电性能发生变化，因为温度会影响盐水中的离子运动，从而影响导电性能，故C错误； D．在盐水浓度、长度等因素不变的情况下，换用更细的玻璃管意味着盐水的横截面积减小，会导致电阻增大，因此盐水的导电性能会变差，故D错误。 故选B。 9．物理学研究成果在军事上有着非常广泛的应用，有一种称为石墨炸弹的武器在战争时被用来破坏敌方的供电设施。这种炸弹不会造成人员伤亡，而是在空中散布大量极细的石墨絮状物，这些石墨絮状物是____________（填“导体”或“绝缘体”），飘落到供电设备上会造成____________（“断路”或“短路”），从而使供电系统瘫痪。 【答案】 导体 短路 【详解】石墨易导电，属于导体；因石墨为导体，飘落到供电设备上会使供电线路的电源两极不经用电器直接连通，故造成短路。 10．如图是一款便携式电风扇，其塑料外壳属于______（选填“导体”或“绝缘体”），电风扇的扇叶容易粘上灰尘，是因为转动过程中与空气摩擦发生______现象而带上了电荷，从而具有______________的性质。 【答案】 绝缘体 摩擦起电 吸引轻小物体 【详解】塑料不容易导电，属于绝缘体，用做风扇外壳可以起到绝缘防护的作用，避免触电风险。 扇叶转动时和空气摩擦，会发生摩擦起电现象，让扇叶带上电荷。 带电体的基本性质是能够吸引轻小物体，因此带电的扇叶可以吸附空气中的灰尘，出现容易粘灰的现象。 11．如图所示电路，闭合开关，小灯泡和LED都发光，则电源的_________（选填“左”或“右”）端为电源正极；二极管中电子移动的方向为_________（选填“从A到B”或“从B到A”）。若将电源正负极对调，闭合开关，灯泡不发光，说明二极管具有_________性。 【答案】 右 从B到A 单向导电 【详解】LED只有电流从其正极流入、负极流出时才会导通发光。由图可知长引脚A为正极，短引脚B为负极，LED发光，故二极管中电流方向为从A到B，可得电源右端为正极；电子移动方向与电流方向相反，故二极管中电子移动方向为从B到A；将电源正负极对调后，电流反向，电路断开灯泡不发光，说明二极管只允许电流沿特定方向通过，具有单向导电性。 12．如图所示，静电喷涂的喷枪通过高压气体将带负电的涂料喷出，为了增大涂料的喷出量，应________气体的流速。为了使喷涂效果更好，通过连接电源使被涂物带电，被涂物需带________电荷，其应具有良好的________性。 【答案】 增大 正 导电 【详解】由流体压强与流速的关系可知，增大气体流速可减小喷枪出口处压强，从而增大涂料喷出量。 因异种电荷相互吸引，故带负电的涂料会被带正电的被涂物吸附，提升喷涂效果。 因被涂物需通过连接电源带电且保证电荷均匀分布，故应具有良好的导电性。 13．指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式，手指轻轻触碰感应区即可解锁，感应区相当于手机电路中的______；如图所示，充电宝同时为两部手机充电时，两部手机的连接方式是______（选填“串联”或“并联”）；充电线通常有一层橡胶材质的外皮，橡胶外皮属于______（选填“绝缘体”“导体”或“半导体”）。 【答案】 开关 并联 绝缘体 【详解】手指轻轻触碰感应区即可解锁，说明感应区对电路起到控制作用，在电路中相当于开关； 充电宝同时给两部手机充电时，两部手机工作互不影响，其中一部断开不影响另一部正常充电，因此两部手机的连接方式是并联； 橡胶外皮不容易导电，属于绝缘体。 14．有A、B两根完全相同的导线，将A导线均匀地拉伸到原来长度的2倍，电阻变为R1；将B导线从中间对折，电阻变为R2。则R1___________R2（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】大于 【详解】根据导体电阻与材料、长度、横截面积的关系：材料相同时，电阻与长度成正比，与横截面积成反比。假设导线A、B的原电阻为R，材料、长度、横截面积均相同。将A导线均匀地拉伸到原来长度的2倍，导线的材料和体积不变，横截面积变为原来的，则A导线的电阻变为原来的，即；将B导线从中间对折，长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，则B导线的电阻变为原来的，即，所以。 15．小名同学在探究“电阻大小与什么因素有关”的实验中，记录如下数据，请帮小名分析一下数据，并得出结论。 次数 长度（L）米 横截面积（S） 材料 电压（U）伏 电流（I）安 1 1 S 镍铬 1.5 0.1 2 1 2S 镍铬 1.5 0.2 3 S 镍铬 1.5 0.2 4 1 S 碳钢 1.5 0.4 5 1 S 锰铜 1.5 0.3 (1)分析1、2两组数据，得出结论：在材料、长度相同的条件下，电阻的大小跟导体的____________有关，越粗的电阻越___________。 (2)分析1、3两组数据，得出结论__________________________ (3)从__________两组数据可以得出电阻的大小跟导体的材料有关。在探究这个问题时，小名采用的是__________________法。 【答案】(1) 横截面积 小 (2)材料、横截面积相同时，导体长度越短，电阻越小 (3) 1、4/1、5/4、5 控制变量 【详解】（1）分析1、2组实验数据，导体材料都是镍铬、长度都是1m，只有横截面积不同，第2组导体更粗、电流更大，说明电阻更小，因此得出：电阻大小跟导体的横截面积有关，越粗的电阻越小。 （2）分析1、3组数据，导体材料、横截面积完全相同，仅长度不同，长度更短的导体电流更大，对应电阻更小。 （3）要探究电阻和材料的关系，必须控制长度、横截面积完全一致，仅改变材料，表格里1、4或1、5或4、5两组都满足这个条件； 整个实验每次只改变一个待研究的变量、固定其余变量的方法就是控制变量法，是初中物理探究多因素影响实验的核心方法。 16．“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示。在实验中使用四根电阻丝，其中A是锰铜合金丝，B、C、和D是镍铬合金丝，A、B电阻丝横截面积一样且比C粗，C、D电阻丝横截面积相同，A 、B、C电阻丝长度相同且比D短。实验中想要探究导体电阻的大小与电阻长度的关系，应当进行的操作是：___________，发现___________，可得出结论：导体的电阻大小与导体的长度有关。 【答案】 将电阻丝C、D分别接入如图电路中，闭合开关，观察灯泡的亮暗 将电阻丝C接入电路时，灯泡的亮度比将电阻丝D接入电路时亮 【详解】本实验使用控制变量法探究电阻与长度的关系：要仅改变导体长度，控制材料、横截面积完全相同，因此选择符合条件的镍铬合金丝C、D（二者材料一致、横截面积相同，仅长度不同），将电阻丝C、D分别接入如图电路中，闭合开关，观察灯泡的亮暗。 实验中通过灯泡亮度间接反映电阻大小（转换法）：电源电压不变时，导体电阻越大，电路电流越小，灯泡越暗；当观察到将电阻丝C接入电路时，灯泡的亮度比将电阻丝D接入电路时亮，说明电路中电阻不同，即可得出电阻与长度有关的结论。 17．小华在探究“液体电阻大小与哪些因素有关”，他提出了如下猜想： 猜想一：可能与液体的浓度有关； 猜想二：可能与液体的体积有关。 实验器材：两端接有金属接线柱且带有注水口的塑料管、电池、开关、小灯泡、导线，将上述器材组装成如图所示的电路进行实验。 (1)利用此装置还能提出一个可进行实验探究的合理猜想是：液体电阻大小可能与液体的___________有关。 (2)小华将适量盐水从注水口倒入塑料管中并闭合开关，观察到小灯泡发光，由此说明盐水是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。 (3)实验中电阻大小是根据___________进行判断。 (4)探究猜想二时，用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水，灯泡的亮度逐渐变暗。于是得出结论：液体浓度一定时，体积越小，电阻越大。分析操作过程，根据所学“影响导体电阻大小的因素”的知识，这一实验过程是否能完整验证猜想二？（选填“能”或“不能”），原因：______________________。 (5)该实验还能用来探究液体电阻大小与______________________因素有关。 【答案】(1)长度 (2)导体 (3)小灯泡的亮度 (4)不能；抽取部分盐水时，液体的体积变小的同时，盐水的横截面积变小，没有控制接入电路的液体横截面积不变，变量不唯一，无法单纯验证电阻和体积的关系。 (5) 液体接入电路的长度 【详解】（1）类比固体电阻的影响因素（材料、长度、横截面积、温度），本实验装置的液体作为导体，还可以探究电阻和液体接入电路的长度、液体的横截面积或温度的关系。 （2）容易导电的物体是导体，盐水接入电路后小灯泡发光，说明盐水可以导电，因此属于导体。 （3）本实验采用转换法，电源电压不变时，液体电阻越大，电路电流越小，灯泡就越暗，因此可以通过灯泡亮度间接判断液体电阻的大小。 （4） 探究电阻和液体体积的关系时需要控制其他影响电阻的因素不变，但抽取盐水的过程中，塑料管内盐水横截面积都发生了改变，存在多个变量，不符合控制变量法的要求，因此不能完整验证猜想二。 （5）结合固体电阻的影响因素，利用该装置可以通过改变塑料管内液体的多少调整接入电路的液体长度，或者通过更换不同粗细的塑料管改变液体横截面积、对液体加热改变温度，来探究液体电阻和这些因素的关系。 18．“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如表所示。 实验次数 材料 长度/m 横截面积/ 灯泡亮度 1 镍铬合金 1.0 0.4 最暗 2 镍铬合金 0.5 0.4 暗 3 镍铬合金 0.5 0.8 亮 4 锰钢合金 0.5 0.8 最亮 (1)实验中通过观察_______比较电阻丝电阻的大小； (2)分析比较1、2两次实验，可得出结论：_______； (3)分析比较_______两次实验，可直接得出导体的电阻大小与导体的横截面积的关系，若分析比较1、3两次实验，并结合（2）的结论，_______（选填“能”或“不能”）得出导体的电阻大小与导体的横截面积的关系： (4)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，可在电路中_______来完成实验。 【答案】(1)小灯泡的亮度 (2)在导体材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大 (3) 2、3 不能 (4)串联一个电流表 【详解】（1）本实验利用转换法，电阻的大小无法直接观察，电路中电阻越大，电流越小，小灯泡就越暗，因此通过小灯泡的亮度间接比较电阻丝的电阻大小。 （2）1、2 次实验中，材料、横截面积相同，长度不同；电阻丝的长度更长时，灯泡更暗说明电阻更大。 可得出结论：在导体材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大。 （3）要探究电阻与横截面积关系，控制电阻丝的材料、长度相同，横截面积不同，因此选2、3两次实验。 1、3 两次实验：长度、横截面积都不同，有两个变量；即使结合 (2) 结论，也不能得出电阻与横截面积的关系。 （4）小灯泡亮度变化不明显，说明电路中电流的差异很小，人眼无法通过灯的亮度准确判断电流变化，串联接入电流表后，可以精确测量电流大小，更准确比较电阻的差异。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 14.1 电阻（知识解读） 【新教材苏科版】 题型归纳 【题型1 电阻的概念与性质】 3 【题型2 探究影响导体电阻大小实验】 3 【题型3 电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系】 5 【题型4 温度对导体电阻的影响】 6 【题型5 生活中常见的导体/绝缘体】 8 【题型6 半导体的特点】 9 【题型7 超导现象和超导材料】 10 【随堂巩固】 11 考点1 电阻的概念及影响电阻大小的因素 1、电阻：在物理学中，用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小。通常用“R”表示电阻。 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、对电阻的理解 （1）导体的电阻越大，表示导体对电流阻碍作用越强，在电压相同的情况下，通过导体的电流越小。 （2）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，也不管导体两端电压是否改变或怎样改变，导体对电流的阻碍作用（即电阻）都是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。 4、影响电阻大小的因素实验探究 （1）实验器材：电池组、开关、电流表、电阻演示板、导线、镍铬合金丝、锰铜合金丝。 （2）实验方法：控制变量法。 物理学中对于多因素的问题，常常采用控制因素的办法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。 （3）实验装置： （4）实验步骤： 步骤1：探究电阻的大小与导体长度的关系：选用横截面积相同、长度不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。 步骤2：探究电阻的大小与导体横截面积的关系：选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。 步骤3：探究电阻的大小与导体材料的关系：选用横截面积相同、长度相同的镍铬合金丝和锰铜合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。 （5）实验结论：导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。当其他量不变时，导体电阻的大小与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比。 实验注意：（1）本实验应用的两种科学研究方法是控制变量法和转换法。 （2）在设计实验方案和实验步骤时，要注意正确运用控制变量法。 （3）作出猜想时，要注意猜想全面，考虑到影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。 5、电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系 （1）导体长度对电阻的影响：导体长度越长，电阻越大。当电流通过导体时，需克服导体本身的电阻产生的阻力，因此长度增加会导致电流通过的路径变长，从而增大电阻的阻力，使电阻值增加。 （2）导体横截面积对电阻的影响：导体横截面积越大，电阻越小。横截面积增大会减小电流通过的路径阻力，使电流更容易通过导体，因此电阻会减小。 （3）导体材料对电阻的影响：不同材料的导体具有不同的电阻率，电阻率越大，电阻就越大。常见金属导体的电阻率较小，较好地导电，而半导体和绝缘体通常具有较大的电阻率，其导体电阻较高。 （4）温度对电阻的影响：一般情况下，大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大，这与杂质的影响以及晶格结构的变化有关。不过，也存在一些特殊材料，如热敏电阻体，在一定温度范围内，其电阻值会随温度升高而减小。 【题型1 与性质】 【例1】下列关于电阻的说法中，正确的是（　　） A．导体通电时有电阻，不通电时没有电阻 B．导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越小 C．导体的电阻与通过它的电流大小无关 D．铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小 【变式1-1】一根铝导线的电阻为R，现在要使它接入电路中后电阻大于R，可采取的措施有（　　） A．将铝导线拉长后接入电路 B．将铝导线对折后接入电路 C．增大这根导线两端的电压 D．减小通过这根导线的电流 【变式1-2】一段导体的电阻是，如果将这段导体两端的电压增加5倍，该导体的电阻是__________Ω。如果将该导体截去一半，剩余导体的电阻是__________Ω。 【变式1-3】如图所示，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，则可以在电路中串联______表做进一步的判断，电表示数大表示导体电阻______。 【题型2 探究影响导体电阻大小实验】 【例2】“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图1所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格及实验结果如表所示： 实验次数 材料 长度/m 横截面积/ 电流大小/A 1 镍铬合金 1.0 0.4 0.08 2 镍铬合金 0.5 0.4 0.16 3 镍铬合金 0.5 0.8 0.32 4 锰铜合金 0.5 0.8 0.8 (1)实验中通过观察______________能比较导体电阻的大小。 (2)分析比较1、2两次实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的______________有关。该实验结论被实际应用到了______________（填字母）的工作原理中： A．电压表；        B．电流表；        C．滑动变阻器。 (3)分析比较______________两次实验，可得出导体的电阻大小与导体横截面积的关系。 (4)某小组学习了电阻的知识后设计了如下实验装置：两端接有金属接线柱的塑料管，电源、开关、小灯泡各一个，导线若干，组装成如图2所示的电路进行实验。闭合开关将适量盐水缓慢加入注水口，过程中观察到电流表的示数将______________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【变式2-1】如图所示，在探究“影响电阻大小的因素”实验时，分别接入粗细相同的两根镍铬合金丝，以下说法错误的是（    ） A．该实验也可用合适的小灯泡代替电流表判断电流强弱 B．该探究实验用到了控制变量法 C．接入较长的合金丝时，电流表示数较小 D．断开开关，电流表示数为零，导体的电阻也为零 【变式2-2】金属、人体等是导体，导电性能好。塑料、橡胶等是___________体，导电性能比较差。芯片、光刻机中的重要元件需要锗、硅等材料制成，这些材料称作___________，在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，通过观察___________来比较导体电阻大小，灯泡的作用是可以保护电路，从而防止烧坏电流表。 【变式2-3】小古在实验室中找到如图甲所示的四根金属丝，并连接了如图乙所示的电路，探究“影响导体电阻大小的因素”。 (1)为了比较不同金属丝电阻的大小，可通过观察__________和电流表的示数来判断，这种物理实验方法是__________法。 (2)小古将金属丝A和D分别接在、之间，目的是探究导体电阻大小与导体__________的关系。 (3)分别将A和B两根金属丝接入电路进行实验，发现接入B时，电流表的示数比接入A时更小，这说明其他条件相同时，导体的长度越长，电阻越__________。 (4)如图丙所示，完成上述实验后，小古进一步对“盐水电阻的大小与哪些因素有关”进行了项目化研究。 猜想一：盐水电阻的大小可能与盐水的浓度有关。 猜想二：盐水电阻的大小可能与盐水的横截面积有关。 在探究猜想二前，通过查阅资料了解到浓度相同的盐水，当长度相同时，横截面积越大，盐水电阻越小；所以同学们用注射器缓慢地从水槽中抽走适量盐水后，将观察到小灯泡的亮度__________（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 【题型3 电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系】 【例3】如图所示，甲、乙是两把用不同金属制成的钥匙，外观完全相同。将它们分别以同样的方式接入图中电路的A、B之间，闭合开关，发现当甲钥匙接入电路时，灯泡较亮。下列说法正确的是（     ） A．此操作可以验证导体的电阻和长度有关 B．甲钥匙的电阻比乙钥匙的电阻小 C．连接甲钥匙时通过灯泡的电流较小 D．将两个钥匙串联接在电路中，灯泡比单独接甲钥匙时更亮 【变式3-1】a、b是由同种材料制成的长度相同，横截面积不同的两段导体，a比b的横截面积大，将它们串联接入电路中，如图所示，通过a、b的电流分别为，a、b的电阻分别为，则下列说法正确的是（     ） A． B． C． D． 【变式3-2】白炽灯灯泡用久了，灯丝（主要成分是钨）在高温下会发生________（填物态变化名称），产生的钨蒸气遇到低温的灯泡壁后形成黑色颗粒，这一过程导致灯丝逐渐变细，使其电阻________（选填“增大”或“减小”）。 【变式3-3】口香糖的内包装纸是一张“锡纸”，它实际上是由铝箔和纸张粘合而成。将“锡纸”剪成两端宽中间窄的形状，如图乙所示，且ab段与bc段长度相等，则ab段电阻__________________bc段电阻，直接将“锡纸”两端搭在一节干电池的两极上，一会儿“锡纸”中间会冒烟继而发生燃烧，如图甲所示，则通过ab处电流__________bc处的电流。（均选填“大于”、“小于”或“等于”） 【题型4 】 【例4】如图所示，当闭合开关S时，小灯泡L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，此时通过小灯泡L的电流___________，灯丝的电阻___________，（两空选填“变大、变小或不变”）这个实验说明了电阻跟___________有关。 【变式4-1】如图甲所示，闭合开关后小灯泡不亮，用酒精灯灼烧玻璃，随着玻璃温度升高，小灯泡逐渐亮起来，玻璃电阻随温度升高而______；如图乙所示，将灯丝接入电路，闭合开关后小灯泡发光。给灯丝加热，小灯泡立刻变暗，灯丝电阻随温度升高而______（　　） A．变小、变大 B．变大、变大 C．变大、变小 D．变小、变小 【变式4-2】小涵同学把钨丝与小灯泡接成如图所示的电路，闭合开关，灯泡发光，说明钨丝是__________体；用酒精灯对钨丝加热，发现灯泡变暗，说明钨丝温度升高后其阻值__________。 【变式4-3】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（代表导体的横截面积）。 (1)在图甲中、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材料的关系，实验时、之间应接入图乙中的____________（选填字母）；这样做是为了控制横截面积和____________相同。 (3)若在、之间接入导体B、C，观察实验现象可得结论是____________。 (4)实验中发现，如果接入、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、与旧日光灯中的钨丝连接，闭合开关后，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”）。 考点2 导体和绝缘体 1、导体和绝缘体 能量形式 导体 绝缘体 定义 善于导电的物体 不善于导电的物体 特征 容易导电 不容易导电 原因 有大量的自由电荷 只有少量的自由电荷 常见的材料 金属、人体、大地、食盐水溶液、石墨 橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、食用油 2、导体容易导电的原因：导体内部有大量的能自由移动的电荷.金属中自由移动的电荷是自由电子，酸、碱、盐的水溶液中自由移动的电荷是正、负离子。 特别注意： （1）导体与绝缘体并没有绝对的界限，在一定条件下,绝缘体可以变成导体，如干燥的木棒是绝缘体，而潮湿的木棒就变成了导体。 （2）导电与带电的区别：导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体;带电过程是电子得失的过程,能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。 【题型5 /绝缘体】 【例5】下列物品在通常状况下都是导体的是（     ） A．钢尺、酱油、水 B．金属、汽油、铅笔芯 C．铅笔芯、大地、人体 D．水果刀、橡胶棒、食盐水溶液 【变式5-1】下列各组物质，全部属于导体的是（     ） A．大地、盐水、铅笔芯、玻璃球 B．橡皮、玻璃球、硬币、大地 C．硬币、盐水、铅笔芯、人体 D．橡皮、食用油、铅笔芯、人体 【变式5-2】空中飞行的飞机，因与空气摩擦会发生电子得失的现象，其中空气中氧分子_______（选填“得到”或“失去”）电子带负电，则飞机带_______（选填“正”或“负”）电；如果在着陆过程中没有将静电放掉，当地勤人员接近时，可能危及生命，所以飞机的特殊轮胎常用__________（选填“导体”或“绝缘体”）材料做成，从而避免造成伤害。 【变式5-3】我们在考试时用到的2B铅笔中的笔芯是___________（选填“导体”或“绝缘体”），用小刀将铅笔芯取出来，然后用适当大小的力向外拉铅笔芯，铅笔芯不会断裂，主要是因为铅笔芯的分子间存在_______力。 考点3 半导体和超导现象 1、半导体：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。 （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、在半导体中掺入少量的其他元素，可以把它们制成 （1）光敏电阻：有无光照电阻值差异很大。 （2）热敏电阻：温度略有变化，电阻值变化很明显。 （3）压敏电阻：电压变化，电阻值明显变化。 3、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。 （1）超导现象应用与实际的好处：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。 （2）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。 特别注意： （1）人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。 （2）“超导材料”、“半导体材料”和“纳米材料”是现代社会的热点问题，因此也是中考的热点问题，要熟悉每种材料的特点。 【题型6 】 【例6】如图所示，闭合开关，发光二极管和小灯泡都会发光。下列说法错误的是（     ） A．发光二极管和小灯泡的连接方式是串联 B．若将发光二极管的两极对调，则发光二极管不发光，灯泡变亮 C．若将一根导线并联在小灯泡两端，则小灯泡不会发光，但发光二极管依然发光 D．在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向电源的负极 【变式6-1】3月5日，由我国科学家牵头的全球首个气溶胶预报人工智能模型AI-GAMFS在国际学术期刊《自然》正式发布。人工智能模型AI-GAMFS的后台高算力芯片是由以下哪种材料制成的（     ） A．半导体 B．导体 C．绝缘体 D．超导体 【变式6-2】如图所示为人们所喜爱的电动自行车，它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子就通电了，但不会行驶，车钥匙的实质相当于电路中的一个________。电动车灯超亮LED大灯作为电动两轮车及三轮车照明系统的核心组件，其定义是指采用发光二极管（LED）作为光源，具备高流明输出、低能耗及长寿命特性的前照灯装置，其中发光二极管具有_____________性。 【变式6-3】一只水果电池点亮了一只发光二极管（如图），则铜片是水果电池的________（填“正极”或“负极”），此时，发光二极管中自由电子移动的方向为________（选填“由a向b”或“由b向a”）。现将二极管正负极接线对调，二极管不发光，此时电路是处于________状态（选：短路；通路；断路），说明二极管具有________性。 【题型7 】 【例7】利用超导现象，可以大大降低输电过程中的能量损耗，这是利用了超导体的（　　） A．内能小 B．电阻小 C．热值大 D．比热容大 【变式7-1】超导电性是重大科技前沿，中国科学院院士赵忠贤在超导研究领域作出了杰出贡献。利用超导材料电阻为零的特性，你认为超导材料最适合用来做（　　） A．保险丝 B．电炉丝 C．滑动变阻器 D．输电导线 【变式7-2】我国科学家发现在接近绝对零度的极低温下，当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为零，此时的石墨烯是________体。若未来这种材料得到普及，你认为这种材料最适合用来做________（选填“电饭煲发热丝”或“输送电能的导线”）。 【变式7-3】研究人员发现：当两个石墨烯平面以1.1°的角度叠加在一起，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为零，此现象中石墨烯是________体；通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道，解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热效果不好的难题，这是利用了石墨烯的________（选填“导热性好”或“透光性好”）。 随堂巩固 【随堂巩固】 1．下列四种物品中，通常情况下属于导体的是（     ） A．订书针 B．塑料尺子 C．橡皮擦 D．透明胶带 2．下列说法，正确的是（     ） A．导体能导电的原因是其内部都存在大量自由电子 B．路边的一排路灯都是同时亮同时灭，因为它们是串联的 C．对人体安全的电压不高于220 V D．二极管具有单向导电的特性 3．如图所示，要使开关S闭合后小灯泡能够发光，需在金属夹AB间接入下列物品中的（     ） A．陶瓷筒 B．干燥的小木棍 C．钢直尺 D．塑料尺 4．在被保护物顶端安装一根接闪杆（又名避雷针），用符合规格的导线与埋在地下的泄流地网连接起来。当雷云放电时，接闪杆的结构可以引导雷电向接闪杆放电，并导入大地，所以制作接闪杆的材料要有很好的导电性。下列材料适合制作接闪杆的是（　　） A．钢铁 B．橡胶 C．陶瓷 D．玻璃 5．某同学设计并制作了一个“盲人水杯”，其工作原理如图所示。杯中近杯口处A点是水位器的两个金属触点，当杯中的水位达到A位置时，水位器会发出音乐声，以此提示水已盛满。下列说法正确的是（     ） A．当水位器会发出音乐声时，电池在电路中消耗了电能 B．导线芯通常是绝缘体材料制作 C．水位达到A位置时，电路处于通路状态 D．通电后电流从电池负极经发音器流向正极 6．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 7．关于导体的电阻，下列说法中正确的是（　　） A．导体的电阻由导体的长度、横截面积和材料决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关 B．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比 C．铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小 D．粗细相同的两根铜导线，长的那根电阻一定大 8．小明设计了如图所示的电路探究盐水的导电性能与哪些因素有关，将注有盐水的玻璃管（相当于一段导体）接入电路，已知管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动，下列说法正确的是（　　） A．将盐水换成纯净水，小灯泡变亮 B．从注水口抽出一部分盐水，调整活塞使盐水重新充满玻璃管，小灯泡变亮 C．若给玻璃管加热，不影响盐水的导电性能 D．玻璃管中盐水长度不变，换用更细的玻璃管，盐水的导电性更好 9．物理学研究成果在军事上有着非常广泛的应用，有一种称为石墨炸弹的武器在战争时被用来破坏敌方的供电设施。这种炸弹不会造成人员伤亡，而是在空中散布大量极细的石墨絮状物，这些石墨絮状物是____________（填“导体”或“绝缘体”），飘落到供电设备上会造成____________（“断路”或“短路”），从而使供电系统瘫痪。 10．如图是一款便携式电风扇，其塑料外壳属于______（选填“导体”或“绝缘体”），电风扇的扇叶容易粘上灰尘，是因为转动过程中与空气摩擦发生______现象而带上了电荷，从而具有______________的性质。 11．如图所示电路，闭合开关，小灯泡和LED都发光，则电源的_________（选填“左”或“右”）端为电源正极；二极管中电子移动的方向为_________（选填“从A到B”或“从B到A”）。若将电源正负极对调，闭合开关，灯泡不发光，说明二极管具有_________性。 12．如图所示，静电喷涂的喷枪通过高压气体将带负电的涂料喷出，为了增大涂料的喷出量，应________气体的流速。为了使喷涂效果更好，通过连接电源使被涂物带电，被涂物需带________电荷，其应具有良好的________性。 13．指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式，手指轻轻触碰感应区即可解锁，感应区相当于手机电路中的______；如图所示，充电宝同时为两部手机充电时，两部手机的连接方式是______（选填“串联”或“并联”）；充电线通常有一层橡胶材质的外皮，橡胶外皮属于______（选填“绝缘体”“导体”或“半导体”）。 14．有A、B两根完全相同的导线，将A导线均匀地拉伸到原来长度的2倍，电阻变为R1；将B导线从中间对折，电阻变为R2。则R1___________R2（填“大于”、“小于”或“等于”）。 15．小名同学在探究“电阻大小与什么因素有关”的实验中，记录如下数据，请帮小名分析一下数据，并得出结论。 次数 长度（L）米 横截面积（S） 材料 电压（U）伏 电流（I）安 1 1 S 镍铬 1.5 0.1 2 1 2S 镍铬 1.5 0.2 3 S 镍铬 1.5 0.2 4 1 S 碳钢 1.5 0.4 5 1 S 锰铜 1.5 0.3 (1)分析1、2两组数据，得出结论：在材料、长度相同的条件下，电阻的大小跟导体的____________有关，越粗的电阻越___________。 (2)分析1、3两组数据，得出结论__________________________ (3)从__________两组数据可以得出电阻的大小跟导体的材料有关。在探究这个问题时，小名采用的是__________________法。 16．“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示。在实验中使用四根电阻丝，其中A是锰铜合金丝，B、C、和D是镍铬合金丝，A、B电阻丝横截面积一样且比C粗，C、D电阻丝横截面积相同，A 、B、C电阻丝长度相同且比D短。实验中想要探究导体电阻的大小与电阻长度的关系，应当进行的操作是：___________，发现___________，可得出结论：导体的电阻大小与导体的长度有关。 17．小华在探究“液体电阻大小与哪些因素有关”，他提出了如下猜想： 猜想一：可能与液体的浓度有关； 猜想二：可能与液体的体积有关。 实验器材：两端接有金属接线柱且带有注水口的塑料管、电池、开关、小灯泡、导线，将上述器材组装成如图所示的电路进行实验。 (1)利用此装置还能提出一个可进行实验探究的合理猜想是：液体电阻大小可能与液体的___________有关。 (2)小华将适量盐水从注水口倒入塑料管中并闭合开关，观察到小灯泡发光，由此说明盐水是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。 (3)实验中电阻大小是根据___________进行判断。 (4)探究猜想二时，用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水，灯泡的亮度逐渐变暗。于是得出结论：液体浓度一定时，体积越小，电阻越大。分析操作过程，根据所学“影响导体电阻大小的因素”的知识，这一实验过程是否能完整验证猜想二？（选填“能”或“不能”），原因：______________________。 (5)该实验还能用来探究液体电阻大小与______________________因素有关。 18．“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如表所示。 实验次数 材料 长度/m 横截面积/ 灯泡亮度 1 镍铬合金 1.0 0.4 最暗 2 镍铬合金 0.5 0.4 暗 3 镍铬合金 0.5 0.8 亮 4 锰钢合金 0.5 0.8 最亮 (1)实验中通过观察_______比较电阻丝电阻的大小； (2)分析比较1、2两次实验，可得出结论：_______； (3)分析比较_______两次实验，可直接得出导体的电阻大小与导体的横截面积的关系，若分析比较1、3两次实验，并结合（2）的结论，_______（选填“能”或“不能”）得出导体的电阻大小与导体的横截面积的关系： (4)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，可在电路中_______来完成实验。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $