第节 电 阻(配套学案P18)
(对应学生用书第22页)
一、电阻
1.概念:导体对电流阻碍作用的大小.
2.表示:用字母R表示.
3.性质:不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质.
4.单位
(1)国际单位:欧姆,简称欧,符号Ω.
(2)其他单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).
(3)换算关系:
5.电阻器:具有一定电阻的元件,也叫定值电阻,简称电阻.符号:.
二、决定电阻大小的因素
相关因素: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、长度和横截面积.
三、半导体
1.定义:导电性能介于导体和绝缘体之间.
2.材料:如锗、硅.
3.应用:制作二极管、三极管.
四、超导现象
某些物质在很低的温度时,电阻变成0的现象.
(对应学生用书第22~23页)
探究一:探究电阻的大小与哪些因素有关
【典例1】 在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,某小组同学有以下猜想:
猜想1:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想3:导体的电阻可能跟导体的材料有关.
如图所示是他们进行实验探究的器材,演示板上固定了四条金属电阻丝,a、b、c三条长度均是1 m,d的长度是0.5 m;a、b的横截面积相同,材料不同;a、c的材料相同,但c的横截面积大于a;a、d的材料和横截面积都相同,但长度不同.
(1)要探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟a、c的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小.
(2)依次把M、N跟a、d的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较a、d两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟长度的关系,其结论是材料和横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大.
(3)以上方法在探究物理问题时经常会用到,被称为控制变量法,试根据学过的物理知识再举出一例用这种方法探究的问题:探究影响液体蒸发快慢的因素.
解析:(1)根据控制变量法思想,在探究电阻跟横截面积的关系时,必须保证两根电阻丝的材料和长度相同,而横截面积不同;
(2)a、d两根电阻丝材料和横截面积都相同,只有长度不同,若测得电阻不同,只能是长度对电阻造成的影响;
(3)应用控制变量法探究的物理问题,如探究影响液体蒸发快慢的因素;探究动能的大小与什么因素有关等.
探究二:影响导体电阻大小的有关因素和无关因素
【典例2】 下列能决定导体电阻大小的因素是( C )
A.导体两端的电压
B.导体中的电流
C.导体的材料
D.导体在电路中的位置
解析:导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与导体两端电压,通过导体的电流以及导体在电路中的位置均无关.
(对应学生用书第23页)
【课堂小结】
【中考在线】
1.(2012河南)白炽灯长期使用后,钨丝会变细.变细后的钨丝与原来相比 ( D )
A.熔点变低 B.密度变小
C.比热容变大 D.电阻变大
解析:钨丝虽然会变细,但钨的熔点不变,A错;同种物质密度相同,钨丝的密度不变,B错; 比热容是物质的一种特性,物质不变,比热容不变,C错;白炽灯长期使用后由于灯丝变细,即横截面积减小,在材料、长度不变的情况下,横截面积越小,导体的电阻越大,由此可知钨丝的电阻变大,D对.
2.(2012泰安)下列关于导体的说法中,正确的是( A )
A.一根金属丝被均匀拉长后,它的电阻将变大
B.导体中没有电流通过时,导体就没有电阻
C.保险丝都是用半导体材料制成的
D.粗导线的电阻一定比细导线的电阻大
解析:金属丝被均匀拉长后,长度变长,横截面积减小,电阻变大,A对;导体的电阻与导体中有无电流无关,B错;保险丝是用熔点较低的材料制成,C错;在材料、长度相同的条件下,粗导线的电阻比细导线的电阻小,D错.
3.(2012南充)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积;有两段导线甲和乙,在相同电压下,通过导线甲的电流较小,通过导线乙的电流较大,可知导线甲的电阻较大.(选填“甲”或“乙”)
解析:在相同电压下,通过导线甲的电流较小,则导线甲对电流的阻碍作用就较大,即电阻较大.
(对应学生用书第85~86页)
【测控导航】
知识点
题号
电阻
1
影响电阻大小的因素
2、3、4*、5、7、8、9
半导体
6
超导体
6
(注:右上角一个“*”为中档题,两个“*”为难题,无标识为基础题)
【基础达标】
一、选择题
1.关于电阻,下列说法中正确的是( D )
A.导体中有电流时,导体才有电阻
B.导体中的电流为零时,导体没有电阻
C.通过导体的电流越小,表明导体对电流的阻碍作用越大
D.导体的电阻越大,导体对电流的阻碍作用越大
解析:导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体中的电流无关,A、B错;相同的电压下,通过导体的电流越小,导体对电流的阻碍作用越大,C错.
2.有一段导体,下列措施中能减小电阻大小的是( A )
A.减小导体的长度
B.减小导体的横截面积
C.减小导体两端的电压
D.减小导体中的电流
解析:导体的电阻与导体中的电流和导体两端的电压无关,C、D错;减小导体的横截面积,增大了导体的电阻,B错;减小导体的长度,导体电阻减小,A对.
3.有两段导体a和b,在相同电压下,通过导体a的电流比通过导体b的电流大,比较二者的电阻( B )
A.导体a的电阻大
B.导体b的电阻大
C.导体a、b的电阻一样大
D.无法确定
解析:在相同电压下,通过导体的电流越大,表明该导体对电流的阻碍作用越弱,电阻越小,B对.
4.质量相等的铜丝和铝丝,它们的横截面积相等,则二者电阻大小比较( B )
A.铜丝电阻较大
B.铝丝电阻较大
C.铜丝和铝丝电阻可能一样大
D.无法判断谁的电阻较大
解析:质量相等的铜丝和铝丝,由于铜的密度较大,铜的体积就较小,又因为它们的横截面积相等,所以铜丝的长度较短.长度、横截面积相同的铜丝和铝丝,铜丝的电阻要小于铝丝,何况铜丝长度较短.所以铝丝电阻较大,B对.
5.(2012呼和浩特)用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体,对于其电阻大小下列说法正确的是( D )
A.当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
B.当导体被均匀拉长至原来的二倍时,它的电阻减小为原来的一半
C.电阻是导体本身的一种性质,所以温度不论如何变化,它的电阻也不可能为零
D.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
解析:导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体中的电流、导体两端的电压无关,A错,D对;当导体被均匀拉长至原来的二倍时,长度增大了,横截面积减少了,所以电阻增大,B错;当温度降低到足够低,一些导体的电阻减小为零,这是超导现象,C错.
6.下列材料中符合大功率、远距离输送电能要求并最具有应用前景的是( B )
A.铝质材料 B.超导体材料
C.银质材料 D.半导体材料
解析:超导体材料的电阻为零,当电流流过它时不会发生由于电阻引起的电能损耗,也就是不会消耗电能,可以节约电能,特别适合大功率、远距离输送电能要求,它的实际应用前景广阔.
二、填空题
7.(2012龙东)农村电网改造过程中,将细导线换成粗导线.这种方法是通过增大导体的横截面积来减小电阻.导体电阻不仅与导体材料和横截面积有关,还与长度有关(不考虑温度对电阻的影响).
解析:导体的电阻跟导体的材料、长度、横截面积有关,将细导线换成粗导线.这种方法是通过增大导体的横截面积来减小电阻.
8.如图所示是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的横截面积,从而减小了导线的电阻,以达到减少输电线上电能损失的目的.
解析:四根导线并联在一起,等效成一根导线,相对于其中的任何一根导线,其横截面积变大了,导体的电阻大小与导体的横截面积有关,在其他因素不变的情况下,其电阻的大小与导体的横截面积成反比.所以横截面积增大,导体的电阻减小.
【能力提升】
9.在下列横线上选填“变大”、“变小”或“不变”.
(1)将一根镍铬合金线均匀拉长接入电路,其电阻将变大;若将这根镍铬合金线对折后接入电路中,其电阻将变小.
(2)一段由若干股铜丝组成的铜芯线,当抽去它其中的几股后,这段铜芯线的电阻将变大.
(3)一家用白炽灯的灯丝断了,再搭接上以后,比原来更亮了,这是因为灯丝的长度变短,横截面积变大,灯丝电阻变小,通过灯丝的电流变大的缘故.
解析:(1)镍铬合金线均匀拉长后,长度变大、横截面积变小,故电阻变大;对折后,镍铬合金线长度变短、横截面积变大,故电阻变小.(2)铜丝抽去几股后长度不变,横截面积变小,故电阻变大.(3)灯丝搭接后,长度变短了,横截面积变大了,所以电阻变小了,通过的电流因为电压不变就变大了.
