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第十六章 電壓 電阻
第3節 電阻
要點一、電阻
1.探究導體對電流的阻礙作用
實驗：比較小燈泡的亮度
【設計實驗】
如圖所示，把長短、粗細相同的銅絲和鎳鉻合金絲分別接入電路，閉合開關，觀察電路中電流表的示數和小燈泡的亮度。
【觀察現象】
當把銅絲接入電路時，閉合開關，電流表示數較大，小燈泡較亮；當把鎳鉻合金絲接入電路時，閉合開關，電流表示數較小，小燈泡較暗。
【分析原因】
在相同的電壓下，通過銅絲的電流較大，表明銅絲對電流的阻礙作用較小；通過鎳鉻合金絲的電流較大，表明鎳鉻合金絲對電流的阻礙作用較小。
【實驗結論】導體在導電的同時對電流也有一定的阻礙怍用，且不同的導體對電流的阻礙作用不同。
要點二.電阻
（1）概念:物理學中用電阻表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。導體的電阻通常用字母R表示。
(2)電阻的單位及換算關系
(3)電阻在電路圖中的符號
具有一定電阻值的元件稱為電阻器，也叫定值電阻，簡稱電阻。電阻在電路圖中的符號是。
(4)對電阻的理解
一個決定因素：導體的電阻由導體自身情況決定與其他因素無關：不管這個導體是否連入電路，導體兩端的電壓是否改變或怎樣改變，導體的電阻均不受影響
要點詮釋:
1.由電阻理解導體和絕緣體
導體具有雙重性，既能導電，又對電流有阻礙作用。導體容易導電，是因為導體的電阻較小;絕緣體能起絕緣的作用，是由于絕緣體的電阻很大，不容易導電。也就是說，導體與絕緣體的本質區別就是電阻大小的不同。
2.思想方法
轉換法
電阻的大小是看不見的,我們通過小燈泡的亮暗或電流表的示數來間接顯示電阻的大小,這里運用了轉換法。
要點三、影響導體電阻大小的因素
【提出問題】
電荷的定向移動形成電流，類似水在河道中流動受到阻礙一樣，電荷在導體中定向移動時也會受到阻礙作用，那么電荷在定向移動時受到的阻礙作用大小，即導體的電陽大小跟哪些因素有關呢
【猜想與假設】
導體的電阻大小可能與導體的材料、長度、橫截面積、溫度有關
【設計和進行實驗】
電廂的大小與導體的材料、長度、橫截面積以及溫度等多個因素有關，應采用控制變量法來進行研究，通過觀察電流表的示數來判斷電阻的大小
1.在溫度和導體兩端電壓保持不變時
實驗一：探究導體電阻與材料之間的關系(如圖所示)
①選用導體的長度、橫截面積相同，材料不同。
②現象：導線接銅絲和鎳鉻合金絲時燈泡亮度不同。
③分析：在長度、橫獻面積相同時，導體的材料不同，電阻一般不同。
實驗二：探究導體電阻與長度之間的關系(如圖所示)
①選用導體的材料、橫截面積相同，長度不同。
②現象:接入長度長的導體時電流表示數小。
③分析:在材料、橫截面積相同的情況下，導體的長度越長，電阻越大。
實驗三：探究導體電阻與橫截面積之間的關系(如圖所示)
①選用導體的材料、長度相同，橫截面積不同。
②現象:接入橫截面積大的導體時電流表示數大。
③分析:在材料、長度相同的情況下，導體的橫截面積越大，電阻越小。
2.溫度變化、導體兩端電壓保持不變時
實驗四：探究導體電阻與溫度的關系(如圖所示)
現象：對螺旋狀的電阻絲加熱時，發現電流表的示數變小，燈泡變暗，說明螺旋狀電阻絲的電阻增大。
結論:導體的電阻大小與溫度有關.說明:對于大多數導體來說，電阻隨溫度的升高而增大。
【實驗結論】
導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小與導體的材料、長度、橫截面積等因素有關同種材料的導體越長，橫截面積越小，電阻越大，導體的電阻還受溫度影響。
1.知道什么是電阻，知道電阻的單位及其換算關系。
2.知道電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積有關；理解電阻是導體本身的一種性質。
【例題1】有兩段導線A和B，在相同的電壓下，通過導線A的電流較大，通過導線B的電流較小，哪段導線的電阻大？
【分析】
已知兩電阻線的電壓相等、流過電阻的電流關系，由R=可判斷兩電阻線的阻值大小。
【解答】
解：由題意知：UA=UB，IA＞IB，由I=的變形式R=可知：RA＜RB，即B導線的電阻大。
【例題2】鐵比銅便宜，為什么家庭電路中用銅導線而不用鐵導線？
【分析】
電阻是導體本身的一種性質，影響導體電阻大小的因素有長度、材料，橫截面積和溫度；其它條件相同時，銅導線的電阻比鐵導線的電阻小，即銅的導電性能比鐵的導電性能好；選擇導線時首先要考慮導體的導電性能。
【解答】
其它條件相同時，銅導線的電阻比鐵導線的電阻小，即銅的導電性能比鐵的導電性能好，所以，通常家用電路的電線用銅導線，而不用鐵導線。
【例題3】A、B兩完全一樣的導線，長度都是1m,把A剪去一半，剩下的一半跟B相比，哪個電阻大？請說明原因。把A剩下的一半再拉長到1m跟B相比。哪個電阻大？請說明原因。
【分析】影響電阻大小的因素有：導體的材料、長度、橫截面積和溫度，據此分析回答。
【解答】
解：把A剪去一半，剩下的一半導線跟B相比，材料、橫截面積都相同，但長度減小了，電阻變小，所以小于B的電阻，即B的電阻大；
把A剩下的一半再拉長到1m跟B相比，材料不變，長度一樣，但是橫截面積變小了，電阻變大，所以大于B的電阻，即A的電阻大。
答：A、B兩完全一樣的導線，長度都是1m,把A剪去一半，剩下的一半跟B相比，B的電阻大；原因是當材料、橫截面積都相同時，導線長度越長，電阻越大。
把A剩下的一半再拉長到1m跟B相比，A的電阻大；原因是當材料、長度相同時，橫截面積越小，電阻越大
【例題4】在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗中，分別對導體電阻跟它的長度、橫截面積、材料有關的猜想進行了實驗檢驗。某實驗小組準備實驗時對每一個猜想都用三個實驗數據進行對比，下表中給出了可供選擇的幾種導體，將它們分別接在電路的M、N兩點間，觀察電流表示數進行實驗。
導體代號 長度/m 橫截面積/mm2 材料
A 1.0 0.2 錳銅
B 1.0 0.4 錳銅
C 1.0 0.6 錳銅
D 0.5 0.4 錳銅
E 1.5 0.4 錳銅
F 1.0 0.6 鎳鉻合金
G 1.0 0.6 鐵
（1）為檢驗“導體電阻跟導體材料有關”的猜想，應選用 三種導體（選填導體代號），由該探究得出的結論可以用來解釋 。
A.家用導線選用銅質材料而不用鐵質材料
B.通過電流較大的用電器要用較粗的導線
C.特別重要的電器導線用昂貴的銀來做
（2）本實驗用 反映導體電阻大小，這種探究方法屬于 。（選填“控制變量法”或“轉換法”）。
【分析】在此實驗裝置中，運用轉換法，電阻的大小通過比較電流表示數的大小來判斷；影響電阻大小的因素是：材料、長度、橫截面積、溫度，在探究過程中需用到控制變量法。
【解答】
解：
（1）要探究“導體電阻大小與材料的關系”，根據控制變量法原則，就要控制導體的長度相同，橫截面積相同，而材料不同，分析表格數據可知應選擇C、F、G；
A.選用銅質材料做導線而不用鐵質材料，這是因為在長度和橫截面積相同時，材料不同，電阻不同，銅的電阻要小一些，故A正確；
B.通過電流較大的用電器要用較粗的導線，這是應為在長度、材料相同時，橫截面積越大，電阻越小，故B錯誤；
C.特別重要的電器導線選用金屬銀做導線芯，是因為金屬銀的導電性強，故C正確；
故選AC；
（2）在電源電壓一定的情況下，導體電阻越大，電路電流越小，電流表的示數越小；導體電阻越小，電路電流越大，電流表的示數越大；因此可以通過觀察電流表示數的大小判斷電阻的大小，應用了轉換法。
故答案為：（1）C、F、G；AC；（2）電流表的示數；轉換法。
1. 警用無人電動巡邏車能實現自動測溫、噴灑消毒液、自動報警等功能。下列說法正確的是（　　）
A．巡邏車通過接收人體輻射的紫外線測溫
B．巡邏車勻速行駛噴灑消毒液過程中，動能不變
C．巡邏車搭載的電動機工作時將機械能轉化為電能
D．巡邏車上的LED指示燈由半導體材料制成
2. 地球上的能量大多來源于太陽能。太陽能屬于 （選填“可再生”或“不可再生”）能源。太陽能電池可以將太陽能轉化為電能，它是用 （選填“半導體”或“絕緣體”）材料制成。
3. 如圖所示，酸甜多汁的水果提供的電能點亮了發光二極管，其中水果相當于電路中的 ，發光二極管主要由 材料制成。如果其中一個二極管熄滅，其它依然發光，說明熄滅的二極管與其它二極管是 （選填“串聯”或“并聯”）的。
4.要使一根鎳鉻合金線接入電路的電阻變大，可采用的方法是（　　）
A．將導線拉長后接入電路 B．將導線對折后接入電路
C．減小導線中的電流 D．增大導線兩端的電壓
5. 中國一位“95后”年輕科學家發現：當兩層石墨烯以一個“魔角”扭曲在一起時，就能在零電阻下導電。這一發現為超導研究打開了一扇新的大門，可能成為常溫超導體研究的里程碑。你認為常溫下的超導體最適合用來做（　　）
A．洗衣機電機的線圈 B．電烤箱的電熱絲
C．滑動變阻器的電阻線 D．白熾燈的燈絲
6. 某同學利用如圖所示的電路探究“影響導體電阻大小的因素”，圖中甲、乙、丙是鎳鉻合金絲，甲、乙長度相同，乙、丙粗細相同，實驗中（　　）
A．根據電流表量程判斷接入M、N兩點間電阻的最小值，這是控制變量法
B．探究導體電阻大小與導體長度的關系時，應控制粗細不變，這是控制變量法
C．探究導體電阻大小與其橫截面積的關系時，應選用甲、乙電阻絲
D．探究導體電阻大小與其長度的關系時，應選用甲、丙電阻絲
1. 閱讀材料，回答問題。
感應發光冰塊
感應發光冰塊是利用食品級PS材料及電子元件組成的發光冰塊，采用先進的觸水式開關具有入水即亮的特性（液體感應），外形仿如真實冰塊一般。感應發光冰塊采用電池供電，無化學變化，無毒無害，可放置于各類飲品中增添浪漫的氣氛。其內部電子元件有：液體感應器、紐扣電池和LED燈泡。感應發光冰塊還可以放入冰箱內冷凍后，再放入飲料內，起到降低飲料溫度的作用。
（1）液體感應器是先進的觸水式 （選填“電源”、“用電器”、“開關”或“導線”）。
（2）冷凍后的感應發光冰塊通過 的方式改變飲料的內能，飲料的內能 （選填“增大”、“不變”或“減小”）。
（3）LED燈泡發光時，將電能主要轉化為 能。
（4）某位同學在研究LED燈的特點時，發現將一只LED燈接在電池兩端沒有亮，對調電池正負極后亮了，這說明了LED燈具有 性。
2. 光電效應光電效應是物理學中一個重要而神奇的現象。光照射到某些物質上，引起物質的電性質發生變化。這類光致電變的現象被人們統稱為光電效應。光電效應分為：外光電效應和內光電效應。外光電效應是指被光激發產生的電子逸出物質表面的現象。只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發電子逸出物質表面。內光電效應是指被光激發所產生的電荷仍在物質內部運動，但使物質的導電能力發生變化或在物體兩端產生電壓的現象。光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；光敏電阻可應用在各種自動控制裝置和光檢測設備中，如自動門裝置、路燈、應急自動照明裝置、報警控制器等方面。
（1）外光電效應會從物質中激發出帶 電（填“正”或“負”）的粒子。
（2）在可見光中，從紅光到紫光，光的頻率是逐漸增大的。如果綠光照射到某金屬表面能產生外光電效應，則下列光照射該金屬也一定能產生外光電效應的是 （填序號）。
A.紅光、紫光 B.紅光、黃光 C.藍光、紫光 D.黃光、藍光
（3）光敏電阻是依據 （內/外）光電效應工作的。
（4）現在樓道內常用紅外感應開關替代聲控開關。白天光控開關斷開，夜晚光線暗時，光控開關閉合；當有人進入樓道內時，紅外感應開關閉合沒人時紅外感應開關斷開。圖中關于樓道內路燈電路設計合理的是 （光控開關用光表示，紅外感應開關用紅表示）。
參考答案：
熱身訓練：
D;
可再生；半導體；
電源；半導體；并聯；
A；
A；
6. BC。
拓展閱讀：
（1）開關；（2）熱傳遞；減小；（3）光；（4）單向導電。
2. （1）負；（2）C；（3）內；（4）A
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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