資源簡介

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第14講 電阻：對電流的阻礙作用
【考情分析】
考點（知識點） 重要程度 考情分析 本講教學目標 升學教學目標
電流的強弱 ★★★ 識記能力、理解能力 理解 理解
電流的測量 ★★☆ 理解能力、分析能力 理解 理解并運用
注:★☆☆:普通考點知識點；★★☆：中考、高考高頻考點；★★★：中高考重點、難點、必考點；
【知識導圖】
【知識梳理】
知識點一：電阻
1. 概念：在物理學中，用“電阻”來表示導體對電流的阻礙作用的大小。
符號：通常用“R”表示電阻。
單位及換算關系：在國際單位制中，電阻的單位是“歐姆”，簡稱“歐”，符號是“Ω”。
常用單位有千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）。
換算關系：1MΩ=103kΩ，1kΩ=103Ω。
常見物品的電阻值
白熾燈 電熨斗（1000W） 電暖氣（1000W） 人體
15W 60W 皮膚干燥時 皮膚潮濕時
3227Ω 807Ω 48.4Ω 48.4Ω 104-105Ω 103以下Ω
電阻在電路中的符號
具有一定電阻值的元件叫做電阻器，也叫定值電阻，簡稱電阻。在電路中的符號是“”。
題型一：電阻概念和單位換算
【例1】物理學中，用 _____表示導體對電流的阻礙作用的大小，為了紀念 _____（填物理學家名字），用他的名字作為這一物理量的單位，符號 _____。
【答案】 電阻 歐姆 Ω
【詳解】[1]在物理學中，用電阻表示導體對電流的阻礙作用的大小，對電流阻礙作用越大，電阻就越大。
[2][3]為了紀念歐姆這為偉大的科學家，用他的名字作為電阻的單位，符號用Ω表示。
5．24000Ω=_______kΩ=_______MΩ 7.8 MΩ=_________kΩ= _________Ω
【答案】 24 0.024 7800 7800000
【詳解】[1]因為1Ω=0.001kΩ，所以24000Ω=24kΩ。
[2]因為1kΩ=0.001MΩ，所以24kΩ=0.024MΩ。
[3]由于1MΩ=1000kΩ，所以7.8 MΩ=7800kΩ。
[4]由于1kΩ=1000Ω，所以7800kΩ=7800000Ω。
[變式2]電阻的國際單位符號是___________，電流的單位是為了紀念物理學家___________而命名的。
【答案】 Ω 安培
【詳解】[1]用電阻來表示導體對電流的阻礙作用大小。電阻的國際單位是歐姆，符號是Ω。
[2]電流的單位是安培，是為了紀念物理學家安培而命名的。
知識點二、半導體和超導體
半導體
（1）概念
有一些材料，如硅和鍺，導電性能介于導體和絕緣體之間，常常稱為半導體。
（2）特點
①半導體的導電性能比導體差，比絕緣體好；②溫度、光照、雜質等外界因素對半導體的導電性能有很大的影響。
（3）應用
利用半導體材料可以制成光敏電阻、熱敏電阻、壓敏電阻、二極管、三極管、集成電路等。
超導現象
（1）超導現象
某些物質在溫度很低時，電阻就變成了0，這就是超導現象。在溫度很低時，電阻為0的材料稱為超導材料。超導材料也稱為超導體。
（2）超導現象應用與實際的好處
①延長電路元件的使用壽命；②降低電能損耗；③實現電子設備微型化。
（3）超導材料的應用
利用超導材料可制造超導電動機、超導電纜、磁懸浮列車等。目前，超導材料還沒有廣泛應用于生活實際的主要原因是還沒有發現常溫下的超導體。
題型二：半導體和超導現象
【例2】在水銀、硅、鐵、玻璃中，屬于半導體材料的是______。2019年6月華為發布麒麟810芯片，成為第一家有2款7nm芯片的廠商，納米是長度單位，7nm= ______m，芯片是把電路小型化，制造在 ______（選填導體、絕緣體或半導體）晶圓表面上。
【答案】 硅 7×10﹣9 半導體
【詳解】[1]導電能力介于導體與絕緣體之間的材料稱為半導體，在水銀、硅、鐵、玻璃中，水銀、鐵屬于導體，玻璃為絕緣體，硅為半導體。
[2]因為1nm=10-9m，所以
[3]芯片原材料主要是單晶硅，硅屬于半導體，高純的單晶硅是重要的半導體材料。一般將芯片制造在半導體晶圓表面上。
[變式1]就導電性能來說，有些元素如鍺、硅等的導電性能介于金屬和非金屬之間，常稱作_________；20世紀初，科學家發現，鋁在-276.16℃以下時，電阻就變成了零，這種現象稱為_________現象；納米材料的出現對信息技術、材料技術的提高具有很大的推動作用，納米（nm）是_________單位。
【答案】 半導體 超導 長度
【詳解】[1]半導體材料的導電能力介于導體與絕緣體之間，具有單向導電性。
[2]超導材料的電阻為零，所以鋁在-276.16℃以下時，電阻就變成了零，這種現象稱為超導現象。
[3]納米是長度單位，用來衡量分子的大小。
[變式2]“按鈕式紅綠燈”的紅、綠燈都用發光二極管制成，二極管是由________（選填“超導體”或“半導體”）材料制成，當行人按下按鈕，綠燈延時亮起，按鈕相當于電路中的________，紅、綠燈之間是________（選填“串聯”或“并聯”）連接。
【答案】 半導體 開關 并聯
【詳解】[1]因為發光二極管具有單向導電性，所以制造發光二極管的主要材料是半導體材料。
[2]當行人按下按鈕，綠燈延時亮起，按鈕起控制作用，相當于電路中的開關。
[3]由于紅燈和綠燈可以獨立工作，互不影響，所以紅燈和綠燈是并聯連接的。
知識點二：影響電阻大小的因素
提出問題：導體的電阻大小與哪些因素有關
猜想與假設
（1）路越窄，車輛越難同行—導體越細，可能阻礙作用越強，電阻越大；
（2）道路越長，人走得越累—導體越長，可能阻礙作用越強，電阻越大；
（3）不同的道路同行效率不同，如高速公路、水泥路、鄉間小路—導體的電阻可能與制作導體的材料（鐵、銅、銀、鋁等）有關；
（4）物質的很多物理性質都受到溫度的影響，如密度—導體的電阻是否也受溫度的影響。
3.實驗過程：
（1）電阻大小是否跟導線的長度有關：
選用粗細相同、長度不同的兩根鎳鉻合金絲，分別將它們接入電路（如下圖所示）中，觀察電流表的示數。比較流過長短不同的鎳鉻合金絲電流的大小。
（2）電流的大小是否跟導線的粗細有關：
選用長度相同、橫截面積不同的兩根鎳鉻合金絲，分別將它們接入電路中，觀察電流的示數。比較流過粗細不同的鎳鉻合金絲電流的大小。
（3）電流的大小是否跟導線的材料有關：
選用長度、橫截面積相同，材料不同的鎳鉻合金絲和銅絲，分別將它們接入電路中，觀察電流的示數。比較流過粗細不同的鎳鉻合金絲電流的大小。
4．實驗方法：控制變量法。所以討論“電阻的大小與哪一個因素的關系”時必須指明“相同條件”。
5．結論：導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小決定于導體的材料、長度和橫截面積，等因素有關。
知識點詮釋：
　1、一般金屬導體的電阻是隨著溫度的升高而增大，而有些導體電阻，如鉛筆芯（石墨），其電阻是隨著溫度的升高而減小。在溫度變化不大時，一般不考慮溫度對電阻的影響。
　2、結論可總結成公式：，其中叫電阻率，與導體的材料有關。假如架設一條輸電線路，一般選鋁導線，因為在相同條件下，鋁的電阻小，減小了輸電線的電能損失；而且鋁導線相對來說價格便宜。
3、“控制變量法”是指一個物理量同時與幾個因素有關時，我們控制其中的一些因素不變，只研究期中某個因素對所研究物理量的影響，如“研究電阻與導體材料關系時”控制長度和橫截面積不變，只改變材料，看電流表示數的變化，從而得出電阻與材料有關的結論。
題型三：電阻的理解
【例3】下列有關電阻的說法正確的是（　　）
A．導體的電阻反映導體本身的一種性質，導體的電阻越大，表明導體的導電能力越強
B．長度較長的導體不一定比長度較短的導體電阻更大
C．導體中的電流為零時電阻也為零
D．導體的電阻與導體兩端的電壓成正比
【答案】B
【詳解】A．導體的電阻反映導體本身的一種性質，導體的電阻越大，表明導體的導電能力越弱，故A錯誤；
B．未控制材料和橫截面積相同，長度較長的導體不一定比長度較短的導體電阻更大，故B正確；
C．電阻是導體本身的性質，與是否有電流通過無關，故C錯誤；
D．電阻是導體本身的性質，導體兩端有無電壓無關，故D錯誤。
故選B。
[變式1]（多選）有一段金屬絲，下列方法不能增大它的電阻的是（　　）
A．加大金屬絲兩端的電壓 B．減小通過金屬絲的電流
C．把金屬絲截短一些 D．把金屬絲拉長一些
【答案】ABC
【詳解】AB．電阻是導體本身的屬性，大小與電壓、電流無關，加大金屬絲兩端的電壓、減小通過金屬絲的電流均不能增大金屬絲的電阻。故AB符合題意；
CD．在其他情況都相同的情況下，長度越大、橫截面積越小，導體的電阻越大。減小導體長度會減小導體的電阻；將導體拉長時，增大了長度的同時減小了橫截面積，導體的電阻會變大。故C符合題意，D不符合題意。
故選ABC。
[變式2]（多選）在溫度一定的條件下，關于導體的電阻說法正確的是（ ）
A．兩根長短、粗細都相同的導線，它們的電阻一定相同
B．兩根長短相同的銅導線，粗的導線比細的導線電阻小
C．粗細相同的鋁導線，長的導線比短的導線電阻大
D．導體沒有電流通過時，該導體的電阻是零
【答案】BC
【詳解】A．兩根長短、粗細都相同的導線，由于不同導線材料可能不同，故它們的電阻不一定相同，故A錯誤；
B．兩根長短相同的銅導線，電阻大小取決于橫截面積，橫截面積越大電阻越小，即粗的導線比細的導線電阻小，故B正確；
C．粗細相同的鋁導線，電阻大小取決于長度，長度越長電阻越大，即長的導線比短的導線電阻大，故C正確；
D．電阻是導體的固有屬性，只與其自身長度、材料及橫截面積等因素有關，與有無電流通過無關，所以沒有電流通過時，該導體的電阻不為零，故D錯誤。
故選BC。
題型四：探究影響電阻大小的因素
【例4】在探究“影響導體電阻大小因素的實驗中，保持電源電壓不變，如圖所示，在M、N兩點之間分別接入不同的電阻絲，其規格如表格所示：
編號 材料 長度/m 橫截面積/mm2
A 鎳鉻合金 0.8 0.8
B 鎳鉻合金 1.6 0.8
C 鎳鉻合金 0.8 1.6
D 錳銅合金 0.8 0.8
（1）實驗中應通過觀察__________來比較電阻的大小，這種實驗方法叫轉換法；
（2）選用編號為A、B的兩根電阻絲進行實驗，可以探究導體電阻大小與_______的關系；
（3）選用編號為A、C的兩根電阻絲進行實驗，可以探究導體電阻大小與_______的關系；
（4）為了探究導體電阻大小與導體材料的關系，應選用編號為_______的兩根電阻絲進行實驗。
【答案】 電流表的示數 長度 橫截面積 A、D
【詳解】（1）[1]電阻是對電流的阻礙作用，電壓一定時，電阻越大，電流表的示數越小，通過觀察電流表的示數可以判斷電阻的大小，應用了轉換法。
（2）[2]觀察表中A、B實驗組，材料和橫截面積相同、長度不同，探究導體電阻大小與長度的關系。
（3）[3]觀察表中A、C實驗組，材料和長度相同、橫截面積不同，探究導體電阻大小與橫截面積的關系。
（4）[4]要探究導體電阻大小與導體材料的關系，變量是材料，控制長度和橫截面積相同，觀察表中A、D兩組符合條件。
[變式]在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗中，設計了如圖所示的實驗電路，下表給出了可供選擇的幾種導體，分別用a﹣d四個字母代表。
導體序號 長度L/m 橫截面積S/m2 材料
a 1.0 0.4 錳銅
b 1.0 0.2 錳銅
c 0.5 0.2 錳銅
d 0.5 0.2 鎳鉻合金
（1）為了驗證猜想：導體的電阻與導體的橫截面積有關，應分別將導線___________（選填導線序號）接入電路，閉合開關后，觀察比較___________；
（2）實驗中，分別將b、c接入電路，閉合開關后，觀察到電流表的示數Ib＜Ic，探究的是導體的___________的關系，可得的結論是：在導體___________一定時，導體越___________，導體的電阻越___________。
【答案】 a、b 電流表示數大小 電阻與長度 材料和橫截面積 長 大
【詳解】（1）[1][2]根據控制變量法，要探究導體電阻與導體橫截面積的關系，必須控制材料和長度相同，改變橫截面積，符合條件的是序號a、b的電阻絲。不同的電阻絲電阻不同，將電阻絲分別接入電路時，電路電流不同，可觀察電流表的示數變化來比較電阻絲電阻的大小。
（2）[3][4][5][6]導體b、c的材料和橫截面積相同，長度不同，實驗中，分別將b、c接入電路，閉合開關后，觀察到電流表的示數Ib＜Ic，探究的是導體的電阻與長度的關系，可得的結論是：在導體材料和橫截面積一定時，導體越長，導體的電阻越大。
【題型演練】
一、單選題
1．國際單位制中電阻的單位是（　　）
A．庫倫（C） B．安培（A） C．伏特（V） D．歐姆（Ω）
【答案】D
【詳解】A．電荷量在國際單位制中的單位是庫侖（C），故A不符合題意；
B．安培（A）是電流的國際單位，故B不符合題意；
C．電壓在國際單位制中的單位是伏特（V），簡稱伏，符號為V，故C不符合題意；
D．電阻的國際單位是歐姆，簡稱歐，符號為Ω，故D符合題意。
故選D。
2．小明用如圖所示的器材探究“影響電阻大小的因素”。a、b分別為長度一樣的鎳鉻合金絲，b比a的橫截面積大。關于此實驗，下列說法正確的是（　　）
A．小燈泡越亮，表示接入的合金絲電阻越大
B．燈泡的位置越接近電源，流過燈泡的電流就越大
C．利用此裝置能探究導體電阻大小和橫截面積、長度的關系
D．為了準確比較兩條合金絲的電阻，可在電路中串聯一個電壓表
【答案】C
【詳解】A．小燈泡越亮，說明電路中的電流越大，表示接入的合金絲電阻越小，故A錯誤；
B．串聯電路中，電流處處相同，燈泡的位置越接近電源，流過燈泡的電流不變，故B錯誤；
C．利用此裝置中的一根電阻絲，用移動夾子來改變接入電阻絲的長度，也可以探究導體電阻大小和長度的關系；已知a、b為長度一樣的鎳鉻合金絲，b比a的橫截面積大，所以利用此裝置能探究導體電阻大小和橫截面積的關系，故C正確；
D．為了準確比較兩條合金絲的電阻，可在電路中串聯一個電流表，根據電流的大小來判斷電阻的大小，電壓表應并聯在電路中，故D錯誤。
故選C。
3．用同種材料制成的粗細均勻的某段金屬導體，對于其電阻大小下列說法正確的是（　　）
A．當導體被均勻拉長至原來的二倍時，它的電阻增大為原來的二倍
B．當導體兩端電壓和通過導體的電流為零時，導體的電阻為零
C．電阻是導體本身的一種性質，與電壓和電流無關
D．電阻是導體本身的一種性質，溫度無論如何變化，電阻不可能變為零
【答案】C
【詳解】A．當導體被均勻拉長至原來二倍時，橫截面積將變成原來的一半，故它的電阻增大為原來四倍，故A錯誤；
BC．電阻是導體本身的一種性質，電阻大小與電壓和電流的大小無關，當導體兩端電壓和通過導體的電流為零時，導體的電阻不為零，故B錯誤，C正確；
D．電阻是導體本身的一種性質，但在一定的溫度下，電阻可能變為零，如超導體，故D錯誤。
故選C。
4．電流、電壓、電阻對應的單位分別是（　　）
A．伏特、安培、歐姆 B．歐姆、伏特、安培
C．伏特、歐姆、安培 D．安培、伏特、歐姆
【答案】D
【詳解】在國際單位制中，電流的單位是安培、電壓的單位是伏特、電阻的單位是歐姆，是為了紀念三位物理學家在電學中做出的突出貢獻，故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
5．小明用如圖所示的器材探究“影響電阻大小的因素”。a、b為長度一樣的鎳鉻合金絲，b比a的橫截面積大。關于此實驗，下列說法正確的是（　　）
A．小燈泡越亮，表示接入的合金絲電阻越大
B．利用此裝置只能探究導體電阻大小和橫截面積的關系
C．利用此裝置能探究導體電阻大小和橫截面積、長度的關系
D．為了準確比較兩條合金絲的電阻，可在電路中串聯一個電壓表
【答案】C
【詳解】A．小燈泡越亮，電路中的電流越大，表示接入的合金絲電阻越小，故A錯誤；
B．利用此裝置中的一根電阻絲，用夾子改變電阻絲的長度，也可以探究導體電阻大小和長度的關系，故B錯誤；
C．利用此裝置能探究導體電阻大小和橫截面積的關系，長度可以選擇其中一根導線，一次全部接入，另一次直接入其中一部分即可，故C正確；
D．為了準確比較兩條合金絲的電阻，可在電路中串聯一個電流表，根據電流的大小來判斷電阻的大小，故D錯誤。
故選C。
6．關于導體、半導體和超導體，下列說法正確的是（　　）
A．中考實行網上閱卷，條形碼掃描器中的光敏二極管使用的是半導體材料
B．橡膠、碳棒、塑料都是很好的絕緣材料
C．導體的電阻由導體兩端的電壓和通過導體的電流共同決定
D．超導體材料因為其電阻特性，可用于制作電熱絲
【答案】A
【詳解】A．半導體常見的應用有二極管光敏電阻、熱敏電阻、氣敏電阻等，故A正確；
B．橡膠、塑料是絕緣材料，碳棒是導體，故B錯誤；
C．電阻是導體本身的性質，由材料、長度、橫截面積、溫度決定，與導體兩端所加的電壓、通過導體電流的大小無直接關系，故C錯誤；
D．超導體材料的電阻為零，電熱絲是利用電流通過電阻產生熱量，因此超導體不可用于制作電熱絲，故D錯誤。
故選A。
7．通常情況下，下列物體屬于導體的是（　　）
A．玻璃 B．銅絲 C．塑料 D．橡膠
【答案】B
【詳解】ACD．玻璃、橡膠手套、塑料都不容易導電，是絕緣體，不符合題意；
B．銅絲是金屬，容易導電，是導體，符合題意。
故選B。
8．下列四組物體中，都屬于絕緣體的一組是（　　）
A．陶瓷、人體、橡膠 B．水銀、銅絲、空氣
C．大地、塑料、陶瓷 D．玻璃、干木、塑料
【答案】D
【詳解】容易導電的物體叫導體，不容易導電的物體叫絕緣體；陶瓷、橡膠、空氣、塑料、玻璃、干木、不容易導電，屬于絕緣體；人體、水銀、銅絲、大地容易導電，屬于導體。故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
9．一根導線的電阻為R，要使這根導線連入電路的電阻變大，可采用的方法是（　　）
A．減小導線中的電流
B．減小導線兩端的電壓
C．將導線對折后連入電路
D．將導線拉長后連入電路
【答案】D
【詳解】AB．導線的電阻是導線本身的一種性質，它的大小取決于導體的材料、長度和橫截面積，還跟導體的溫度有關，與流過它的電流，其兩端的電壓無關，所以減小導線中的電流和減小導線兩端的電壓，導線的電阻還是不變，故AB不符合題意；
C．將導線對折后連入電路，導線的長度變小，導線的橫截面積變大，則導線的電阻變小，故C不符合題意；
D．將導線拉長后連入電路，導線的長度變大，導線的橫截面積變小，則導線的電阻變大，故D符合題意。
故選D。
二、填空題
10．如圖所示是一種停車位是否被占用的模擬提醒電路，虛線框內元件一個是燈泡，一個是定值電阻。設計要求無論開關是否閉合，燈泡都能發光，則_______（選填“a”或“b”）是燈泡。當車位未被占用時，開關S斷開；當車位被占用時，開關S閉合，此時燈泡_______（選填“變亮”或“變暗”）。
【答案】 b 變亮
【詳解】[1]若燈泡位于a的位置處，當開關閉合時燈泡會被開關短路，無法發光，所以若要求無論開關是否閉合，燈泡都能發光，燈泡需要在b處。
[2]當車位未被占用時，開關S斷開，此時燈泡與定值電阻串聯；當車位被占用時，開關S閉合，此時定值電阻短路，電路中電流增大，燈泡變亮。
11．如圖甲是發光二極管，具有單向導電性，它是利用 ___________（選填“導體”、“絕緣體”、“半導體”、“超導體”，下一空同前）材料制成的；某些材料在特定溫度下，電阻接近于零，這種材料物理學上稱之為 ___________；某手機移動電源（俗稱充電寶）如圖乙所示，有兩個輸出端，通過電源線可以單獨或同時為手機充電，這兩個輸出端的連接方式是 ___________聯。
【答案】 半導體 超導體 并
【詳解】[1]常溫下導電性能介于導體與絕緣體之間的材料叫做半導體，發光二極管是利用半導體材料制成的，具有單向導電性。
[2]某些材料的電阻則可隨著溫度的下降而不斷地減小，當溫度降到一定值（臨界溫度）以下時，它的電阻突然變為零，我們把這種現象稱為超導現象，具有超導現象的導體稱為超導體。
[3]通過電源線可以單獨或同時為手機充電，二者工作互不影響，說明這兩個輸出端的連接方式是并聯。
12．思思在實驗室做實驗時，將一根銅導線剪去了一部分，則此銅導線的電阻 _____。在農村電網改造過程中，將電線換成更 _____的，這樣可以減小輸電線的電阻。
【答案】 減小/變小 粗
【詳解】[1]將一根銅導線剪去了一部分，導線的材料、橫截面積不變，長度變短，則銅導線的電阻會減小。
[2]當導體的材料相同、長度相同時，橫截面積大的電阻小，橫截面積小的電阻大，故將細導線換成粗導線，這是通過增大導體的橫截面積來減小電阻。
13．為了降低近視發生率，越來越多的學生選擇使用護眼燈，學生們模擬護眼燈亮度可調的工作原理設計了如下圖所示的電路。用A、B兩個金屬夾子夾住一段鉛筆芯，當閉合開關后，小燈泡發光，說明鉛筆芯是______（選填“導體”、“半導體“或“絕緣體”）：固定夾子A，左右移動夾子B，小燈泡的亮度會隨著變化，說明電阻大小跟連入電路中鉛筆芯的______有關。
【答案】 導體 長度
【詳解】[1]如圖所示的電路中，閉合開關后，小燈泡發光，說明電路中有電流通過，鉛筆芯能導電，鉛筆芯是導體。
[2]固定夾子A，左右移動夾子B，鉛筆芯的長度發生變化，小燈泡的亮度會隨著變化，這表明電路中的電流也發生變化，接入電路的電阻發生變化，鉛筆芯的電阻大小與長度有關。
三、實驗題
14．小芳同學在探究“決定導體電阻大小的因素”時，做出了如下猜想：
猜想①：在溫度不變時，導體的電阻與導體的材料有關；
猜想②：在溫度不變時，導體的電阻與導體的長度有關；
猜想③；在溫度不變時，導體的電阻與導體的橫截面積有關，供她選擇的導體如圖所示；
（1）實驗中導體電阻大小是利用_______來表示的，這種物理方法在以前的學習中也有很多，請舉出一例______；
（2）如果選取導線A、B接入電路，是為了研究猜想_______；
（3）如果將B、C分別接入電路，則接入導線_______時電流表的示數大。
【答案】 電流表的示數 探究影響動能大小的因素時，小球動能的大小用木塊被推動的距離來反映（合理即可） ① C
【詳解】（1）[1][2]電源電壓不變的情況下，電流表的示數越小，電阻越大，反之則越小，實驗中導體電阻大小是利用電流表示數來表示導體電阻的大小；實驗中采用了轉換法比較電阻大小，這種物理方法在以前的學習中舉例：探究影響動能大小的因素時，通過比較小球推動木塊距離的遠近，來判斷小球動能的大小（或者：探究電磁鐵磁性強弱時，磁性強弱通過吸引大頭針數目的多少來反映）。
（2）[3]由表格信息可知，AB兩根導線的長度、橫截面積相同，導體的材料不同，所以是探究在溫度不變時，導體的電阻與導體的材料有關，即猜想①。
（3）[4]電阻的大小與導體的橫截面積有關，在其他條件相同時，導體橫截面積越大，導體的電阻越小，通過導體的電流越大，由圖可知C的橫截面積大于B的橫截面積，故接入導線C時電流表的示數大。
四、簡答題
15．如圖所示，AB和BC是由同種材料制成的長度相同、橫截面積不同的兩段導體，將它們串聯后連入電路中。
（1）導體AB和BC比較，哪段電阻大？請說明判斷的依據。
（2）將導體AB和BC串聯后接入電路中，閉合開關后，兩段導體中的電流大小關系如何？說明理由。
【答案】（1）RAB＞RBC，見解析；（2）IAB＝IBC，見解析
【詳解】（1）由題意知道，導體AB與BC的材料、長度相同，AB的橫截面積小于BC的橫截面積，根據電阻定律知道RAB＞RBC
（2）由圖知道，導體AB與BC串聯接入電路，由串聯電路的電流特點知道，流過串聯電路的電流處處相等，所以 IAB＝IBC
16．如果白熾燈的燈絲斷了，搖晃燈頭恰好重新將燈頭內燈絲搭上了，請問這時燈絲電阻大小與原來相比有什么變化？為什么？
【答案】見解析
【詳解】因為燈絲斷后再搭上，其材料不變，燈絲長度變短，搭接處的橫截面積也變大，故燈絲的電阻變小。
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第14講 電阻：對電流的阻礙作用
【考情分析】
考點（知識點） 重要程度 考情分析 本講教學目標 升學教學目標
電流的強弱 ★★★ 識記能力、理解能力 理解 理解
電流的測量 ★★☆ 理解能力、分析能力 理解 理解并運用
注:★☆☆:普通考點知識點；★★☆：中考、高考高頻考點；★★★：中高考重點、難點、必考點；
【知識導圖】
【知識梳理】
知識點一：電阻
1. 概念：在物理學中，用“電阻”來表示導體對電流的阻礙作用的大小。
符號：通常用“R”表示電阻。
單位及換算關系：在國際單位制中，電阻的單位是“歐姆”，簡稱“歐”，符號是“Ω”。
常用單位有千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）。
換算關系：1MΩ=103kΩ，1kΩ=103Ω。
常見物品的電阻值
白熾燈 電熨斗（1000W） 電暖氣（1000W） 人體
15W 60W 皮膚干燥時 皮膚潮濕時
3227Ω 807Ω 48.4Ω 48.4Ω 104-105Ω 103以下Ω
電阻在電路中的符號
具有一定電阻值的元件叫做電阻器，也叫定值電阻，簡稱電阻。在電路中的符號是“”。
題型一：電阻概念和單位換算
【例1】物理學中，用 _____表示導體對電流的阻礙作用的大小，為了紀念 _____（填物理學家名字），用他的名字作為這一物理量的單位，符號 _____。
[變式1]24000Ω=_______kΩ=_______MΩ 7.8 MΩ=_________kΩ= _________Ω
[變式2]電阻的國際單位符號是___________，電流的單位是為了紀念物理學家___________而命名的。
知識點二、半導體和超導體
半導體
（1）概念
有一些材料，如硅和鍺，導電性能介于導體和絕緣體之間，常常稱為半導體。
（2）特點
①半導體的導電性能比導體差，比絕緣體好；②溫度、光照、雜質等外界因素對半導體的導電性能有很大的影響。
（3）應用
利用半導體材料可以制成光敏電阻、熱敏電阻、壓敏電阻、二極管、三極管、集成電路等。
超導現象
（1）超導現象
某些物質在溫度很低時，電阻就變成了0，這就是超導現象。在溫度很低時，電阻為0的材料稱為超導材料。超導材料也稱為超導體。
（2）超導現象應用與實際的好處
①延長電路元件的使用壽命；②降低電能損耗；③實現電子設備微型化。
（3）超導材料的應用
利用超導材料可制造超導電動機、超導電纜、磁懸浮列車等。目前，超導材料還沒有廣泛應用于生活實際的主要原因是還沒有發現常溫下的超導體。
題型二：半導體和超導現象
【例2】在水銀、硅、鐵、玻璃中，屬于半導體材料的是______。2019年6月華為發布麒麟810芯片，成為第一家有2款7nm芯片的廠商，納米是長度單位，7nm= ______m，芯片是把電路小型化，制造在 ______（選填導體、絕緣體或半導體）晶圓表面上。
[變式1]就導電性能來說，有些元素如鍺、硅等的導電性能介于金屬和非金屬之間，常稱作_________；20世紀初，科學家發現，鋁在-276.16℃以下時，電阻就變成了零，這種現象稱為_________現象；納米材料的出現對信息技術、材料技術的提高具有很大的推動作用，納米（nm）是_________單位。
[變式2]“按鈕式紅綠燈”的紅、綠燈都用發光二極管制成，二極管是由________（選填“超導體”或“半導體”）材料制成，當行人按下按鈕，綠燈延時亮起，按鈕相當于電路中的________，紅、綠燈之間是________（選填“串聯”或“并聯”）連接。
知識點二：影響電阻大小的因素
提出問題：導體的電阻大小與哪些因素有關
猜想與假設
（1）路越窄，車輛越難同行—導體越細，可能阻礙作用越強，電阻越大；
（2）道路越長，人走得越累—導體越長，可能阻礙作用越強，電阻越大；
（3）不同的道路同行效率不同，如高速公路、水泥路、鄉間小路—導體的電阻可能與制作導體的材料（鐵、銅、銀、鋁等）有關；
（4）物質的很多物理性質都受到溫度的影響，如密度—導體的電阻是否也受溫度的影響。
3.實驗過程：
（1）電阻大小是否跟導線的長度有關：
選用粗細相同、長度不同的兩根鎳鉻合金絲，分別將它們接入電路（如下圖所示）中，觀察電流表的示數。比較流過長短不同的鎳鉻合金絲電流的大小。
（2）電流的大小是否跟導線的粗細有關：
選用長度相同、橫截面積不同的兩根鎳鉻合金絲，分別將它們接入電路中，觀察電流的示數。比較流過粗細不同的鎳鉻合金絲電流的大小。
（3）電流的大小是否跟導線的材料有關：
選用長度、橫截面積相同，材料不同的鎳鉻合金絲和銅絲，分別將它們接入電路中，觀察電流的示數。比較流過粗細不同的鎳鉻合金絲電流的大小。
4．實驗方法：控制變量法。所以討論“電阻的大小與哪一個因素的關系”時必須指明“相同條件”。
5．結論：導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小決定于導體的材料、長度和橫截面積，等因素有關。
知識點詮釋：
　1、一般金屬導體的電阻是隨著溫度的升高而增大，而有些導體電阻，如鉛筆芯（石墨），其電阻是隨著溫度的升高而減小。在溫度變化不大時，一般不考慮溫度對電阻的影響。
　2、結論可總結成公式：，其中叫電阻率，與導體的材料有關。假如架設一條輸電線路，一般選鋁導線，因為在相同條件下，鋁的電阻小，減小了輸電線的電能損失；而且鋁導線相對來說價格便宜。
3、“控制變量法”是指一個物理量同時與幾個因素有關時，我們控制其中的一些因素不變，只研究期中某個因素對所研究物理量的影響，如“研究電阻與導體材料關系時”控制長度和橫截面積不變，只改變材料，看電流表示數的變化，從而得出電阻與材料有關的結論。
題型三：電阻的理解
【例3】下列有關電阻的說法正確的是（　　）
A．導體的電阻反映導體本身的一種性質，導體的電阻越大，表明導體的導電能力越強
B．長度較長的導體不一定比長度較短的導體電阻更大
C．導體中的電流為零時電阻也為零
D．導體的電阻與導體兩端的電壓成正比
[變式1]（多選）有一段金屬絲，下列方法不能增大它的電阻的是（　　）
A．加大金屬絲兩端的電壓 B．減小通過金屬絲的電流
C．把金屬絲截短一些 D．把金屬絲拉長一些
[變式2]（多選）在溫度一定的條件下，關于導體的電阻說法正確的是（ ）
A．兩根長短、粗細都相同的導線，它們的電阻一定相同
B．兩根長短相同的銅導線，粗的導線比細的導線電阻小
C．粗細相同的鋁導線，長的導線比短的導線電阻大
D．導體沒有電流通過時，該導體的電阻是零
題型四：探究影響電阻大小的因素
【例4】在探究“影響導體電阻大小因素的實驗中，保持電源電壓不變，如圖所示，在M、N兩點之間分別接入不同的電阻絲，其規格如表格所示：
編號 材料 長度/m 橫截面積/mm2
A 鎳鉻合金 0.8 0.8
B 鎳鉻合金 1.6 0.8
C 鎳鉻合金 0.8 1.6
D 錳銅合金 0.8 0.8
（1）實驗中應通過觀察__________來比較電阻的大小，這種實驗方法叫轉換法；
（2）選用編號為A、B的兩根電阻絲進行實驗，可以探究導體電阻大小與_______的關系；
（3）選用編號為A、C的兩根電阻絲進行實驗，可以探究導體電阻大小與_______的關系；
（4）為了探究導體電阻大小與導體材料的關系，應選用編號為_______的兩根電阻絲進行實驗。
[變式]在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗中，設計了如圖所示的實驗電路，下表給出了可供選擇的幾種導體，分別用a﹣d四個字母代表。
導體序號 長度L/m 橫截面積S/m2 材料
a 1.0 0.4 錳銅
b 1.0 0.2 錳銅
c 0.5 0.2 錳銅
d 0.5 0.2 鎳鉻合金
（1）為了驗證猜想：導體的電阻與導體的橫截面積有關，應分別將導線___________（選填導線序號）接入電路，閉合開關后，觀察比較___________；
（2）實驗中，分別將b、c接入電路，閉合開關后，觀察到電流表的示數Ib＜Ic，探究的是導體的___________的關系，可得的結論是：在導體___________一定時，導體越___________，導體的電阻越___________。
【題型演練】
一、單選題
1．國際單位制中電阻的單位是（　　）
A．庫倫（C） B．安培（A） C．伏特（V） D．歐姆（Ω）
2．小明用如圖所示的器材探究“影響電阻大小的因素”。a、b分別為長度一樣的鎳鉻合金絲，b比a的橫截面積大。關于此實驗，下列說法正確的是（　　）
A．小燈泡越亮，表示接入的合金絲電阻越大
B．燈泡的位置越接近電源，流過燈泡的電流就越大
C．利用此裝置能探究導體電阻大小和橫截面積、長度的關系
D．為了準確比較兩條合金絲的電阻，可在電路中串聯一個電壓表
3．用同種材料制成的粗細均勻的某段金屬導體，對于其電阻大小下列說法正確的是（　　）
A．當導體被均勻拉長至原來的二倍時，它的電阻增大為原來的二倍
B．當導體兩端電壓和通過導體的電流為零時，導體的電阻為零
C．電阻是導體本身的一種性質，與電壓和電流無關
D．電阻是導體本身的一種性質，溫度無論如何變化，電阻不可能變為零
4．電流、電壓、電阻對應的單位分別是（　　）
A．伏特、安培、歐姆 B．歐姆、伏特、安培
C．伏特、歐姆、安培 D．安培、伏特、歐姆
5．小明用如圖所示的器材探究“影響電阻大小的因素”。a、b為長度一樣的鎳鉻合金絲，b比a的橫截面積大。關于此實驗，下列說法正確的是（　　）
A．小燈泡越亮，表示接入的合金絲電阻越大
B．利用此裝置只能探究導體電阻大小和橫截面積的關系
C．利用此裝置能探究導體電阻大小和橫截面積、長度的關系
D．為了準確比較兩條合金絲的電阻，可在電路中串聯一個電壓表
6．關于導體、半導體和超導體，下列說法正確的是（　　）
A．中考實行網上閱卷，條形碼掃描器中的光敏二極管使用的是半導體材料
B．橡膠、碳棒、塑料都是很好的絕緣材料
C．導體的電阻由導體兩端的電壓和通過導體的電流共同決定
D．超導體材料因為其電阻特性，可用于制作電熱絲
7．通常情況下，下列物體屬于導體的是（　　）
A．玻璃 B．銅絲 C．塑料 D．橡膠
8．下列四組物體中，都屬于絕緣體的一組是（　　）
A．陶瓷、人體、橡膠 B．水銀、銅絲、空氣
C．大地、塑料、陶瓷 D．玻璃、干木、塑料
9．一根導線的電阻為R，要使這根導線連入電路的電阻變大，可采用的方法是（　　）
A．減小導線中的電流
B．減小導線兩端的電壓
C．將導線對折后連入電路
D．將導線拉長后連入電路
二、填空題
10．如圖所示是一種停車位是否被占用的模擬提醒電路，虛線框內元件一個是燈泡，一個是定值電阻。設計要求無論開關是否閉合，燈泡都能發光，則_______（選填“a”或“b”）是燈泡。當車位未被占用時，開關S斷開；當車位被占用時，開關S閉合，此時燈泡_______（選填“變亮”或“變暗”）。
11．如圖甲是發光二極管，具有單向導電性，它是利用 ___________（選填“導體”、“絕緣體”、“半導體”、“超導體”，下一空同前）材料制成的；某些材料在特定溫度下，電阻接近于零，這種材料物理學上稱之為 ___________；某手機移動電源（俗稱充電寶）如圖乙所示，有兩個輸出端，通過電源線可以單獨或同時為手機充電，這兩個輸出端的連接方式是 ___________聯。
12．思思在實驗室做實驗時，將一根銅導線剪去了一部分，則此銅導線的電阻 _____。在農村電網改造過程中，將電線換成更 _____的，這樣可以減小輸電線的電阻。
13．為了降低近視發生率，越來越多的學生選擇使用護眼燈，學生們模擬護眼燈亮度可調的工作原理設計了如下圖所示的電路。用A、B兩個金屬夾子夾住一段鉛筆芯，當閉合開關后，小燈泡發光，說明鉛筆芯是______（選填“導體”、“半導體“或“絕緣體”）：固定夾子A，左右移動夾子B，小燈泡的亮度會隨著變化，說明電阻大小跟連入電路中鉛筆芯的______有關。
三、實驗題
14．小芳同學在探究“決定導體電阻大小的因素”時，做出了如下猜想：
猜想①：在溫度不變時，導體的電阻與導體的材料有關；
猜想②：在溫度不變時，導體的電阻與導體的長度有關；
猜想③；在溫度不變時，導體的電阻與導體的橫截面積有關，供她選擇的導體如圖所示；
（1）實驗中導體電阻大小是利用_______來表示的，這種物理方法在以前的學習中也有很多，請舉出一例______；
（2）如果選取導線A、B接入電路，是為了研究猜想_______；
（3）如果將B、C分別接入電路，則接入導線_______時電流表的示數大。
四、簡答題
15．如圖所示，AB和BC是由同種材料制成的長度相同、橫截面積不同的兩段導體，將它們串聯后連入電路中。
（1）導體AB和BC比較，哪段電阻大？請說明判斷的依據。
（2）將導體AB和BC串聯后接入電路中，閉合開關后，兩段導體中的電流大小關系如何？說明理由。
16．如果白熾燈的燈絲斷了，搖晃燈頭恰好重新將燈頭內燈絲搭上了，請問這時燈絲電阻大小與原來相比有什么變化？為什么？
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