电阻
【自主预习探新知】
【新知初探】
一、电阻
1.定义:导体对电流________的大小。
2.符号:(1)导体的电阻通常用字母______表示;
(2)电阻器,也叫作定值电阻,简称电阻,在电路图中用符号“________”表示。
3.单位:电阻的单位是________,符号是Ω。常用的电阻单位还有________________。
4.单位换算
80
Ω=________kΩ=________MΩ,
40
kΩ=________Ω=________MΩ。
二、影响电阻大小的因素
1.导体的电阻跟导体的________有关。同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
2.导体的电阻跟导体的________有关。同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小。
3.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_________________。
4.导体的电阻还同温度有关,一般导体温度越高,电阻越大。
【预习自测】
1.下列几个物理量中,有一个不是影响电阻大小的因素,请选出来
( )
A.长度
B.材料
C.横截面积
D.质量
2.某人双手潮湿时的电阻是2400
Ω,2400
Ω=________kΩ=________MΩ。
【合作探究破疑难】
【要点突破】
知识点1 电阻
实验:如图16-4-1所示,把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察实验现象:
图16-4-1
1.当把铜丝接入电路中时,灯泡较亮,则说明通过铜丝的电流________,表明铜丝对电流的阻碍作用________。
2.当把镍铬合金丝接入电路中时,灯泡较暗,则说明通过镍铬合金丝的电流________,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用________。
【归纳总结】
(1)电阻表示的是导体对电流的阻碍作用的大小,导体的电阻________,表示导体对电流的阻碍作用越大。
(2)导体的电阻是导体本身的一种性质,不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用总是存在的,无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
【典例1】
关于导体的电阻,下列说法正确的是
( )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.导体的电阻与电流、电压大小无关
D.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
【针对训练】
1.如图16-4-2所示,将不同导体接到电路A、B之间时,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________表替换灯泡逆行进一步的判断。
图16-4-2
知识点2
影响导体电阻大小的因素
实验:如图16-4-3所示,A为锰铜线,B、C、D为镍铬合金线,S表示横截面积。
图16-4-3
1.实验时,若选金属丝A、B,则探究的是导体电阻与________的关系,闭合开关,观察到的现象是电流表示数大小________。
2.实验时,若选金属丝B、C,则探究的是导体电阻与________的关系,闭合开关,看到的现象是电流表示数大小________。
3.实验时,若选金属丝B、D,则探究的是导体电阻与________的关系,闭合开关,看到的现象是电流表示数大小________。
4.如图16-4-4所示,将钨丝连入电路中,闭合开关,观察灯泡亮度。用酒精灯对钨丝进行加热,观察到小灯泡亮度比原来____,说明钨丝的温度越高,其电阻就越____。
图16-4-4
【归纳总结】
(1)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、横截面积和温度。
(2)对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,如金属等;对少数导体来说,温度越高,电阻越小。
【典例2】
小芳在探究影响导体电阻大小的因素时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
A.导体的材料
B.导体的长度
C.导体的横截面积
为验证上述猜想,小芳用图16-4-5中的器材进行实验,其中①②③是镍铬合金丝,④是锰铜丝。
甲 乙
图16-4-5
连接电路时,开关应处于________状态,在M、N之间分别接上不同的导体,闭合开关后通过观察____________________来比较导体电阻的大小。
(2)为验证猜想B,应选用编号为________的两根金属丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将①、③两金属丝接入图中M、N两点间,电流表的示数不同,由此得到的结论是:当材料和长度相同时,导体电阻跟________有关。
想一想:本实验中,主要采用了哪些物理方法?
【针对训练】
2.(·广西来宾)关于电阻的大小,下列说法正确的是
( )
A.电阻的大小只跟导体的长度有关
B.电阻的大小只跟导体的温度有关
C.常温下,长度越长的导体,电阻越大
D.常温下,材料和长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大
【达标检测】(10分钟)
1.要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大,可采用的方法是
( )
A.增大导线两端的电压
B.减小导线中的电流
C.将导线拉长后接入电路
D.将导线对折后接入电路
2.在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中,小明发现实验器材中金属丝只有一根,其他器材足够。如果要他完成下列一些实验探究活动,其中不可能完成的是
( )
A.探究导体电阻与长度的关系
B.探究导体电阻与横截面积的关系
C.探究导体电阻与材料的关系
D.探究导体电阻与温度的关系
3.有一台热水器电热丝的电阻约为22
kΩ,合________Ω。
4.在探究“导体的电阻与哪些因素有关”的问题时,某同学做了如下猜想。
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材料有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
下表给出了实验中所用到的导体的情况:
导线
序号
A
B
C
D
E
F
G
导线长
度/m
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
导线横
截面
积/mm2
3.0
0.6
1.8
0.6
1.8
1.8
1.8
导线
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
(1)为了探究导体电阻与长度的关系,应选序号为
__________的导线。
(2)为了探究导体电阻与材料的关系,应选序号为
__________的导线。
(3)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应选序号为______________的导线。
第3节 电阻
【自主预习·探新知】
[新知初探]
一、1.阻碍作用 2.R
3.欧姆 千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)
4.8×10-2 8×10-5 4×104 4×10-2
二、1.长度 2.横截面积
3.材料、长度和横截面积
[预习自测]
1.D 2.2.4 2.4×10-3
【合作探究·破疑难】
[要点突破]
知识点1
1.较大 较小 2.较小 较大
[归纳总结]
越大
[典例1]C 解析:电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种特性,而与导体两端的电压、通过的电流无关。
[针对训练]
1.灯泡的亮暗 电流
解析: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,因此我们可以简单地通过灯泡的亮暗比较两个导体的电阻大小;若两个导体的电阻差异不大,则可以用电流表替换灯泡,以便做出更准确的判断。
知识点2
1.导体材料 不同
2.横截面积 不同
3.长度 不同
4.暗 大
[典例2](1)断开 电流表示数或灯泡的亮度
(2)①② (3)横截面积
解析:(1)为避免错误操作引起短路现象,连接电路时要求开关断开;通过电流表的示数或灯泡的亮度来比较电阻的大小。(2)为研究导体电阻与导体长度的关系,要控制材料和横截面积一定,所以要选择编号①②。(3)①③两金属丝材料都是镍铬合金,长度相同,横截面积不同,所以是研究导体电阻跟横截面积的关系。
[想一想]
(1)转换法:通过电流的大小或灯泡的亮度判断导体的电阻大小,电流越小,灯泡越暗,接入电路中的导体电阻越大。
(2)控制变量法:电阻的大小与多个因素有关,故在分析时,需控制其他量不变,一个量变化,得出电阻与此变量的关系。
[针对训练]
2.D 解析:电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,因此在分析电阻的大小时应使用控制变量法,逐个因素进行比较。
[达标检测]
1.C 解析: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,A、B两选项说法错误;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,C选项说法正确;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,D选项说法错误。
2.C 解析:根据控制变量法,在探究导体电阻与材料的关系时,必须选用材料不同的两种金属丝,可见当实验器材中只有一根金属丝时,不能探究导体电阻与材料的关系。
3.2.2×104 解析:1
kΩ=103
Ω,所以22
kΩ=22×103
Ω=2.2×104
Ω。
4.(1)C、G (2)C、F (3)A、D
解析:本题采用控制变量法来探究影响导体电阻大小的因素。在温度一定的条件下,电阻的大小取决于导体的材料、长度、横截面积,要探究导体电阻与某一因素的关系,应控制其余因素相同,改变所研究的因素。