第一节 电阻和变阻器
第1课时 电阻
知识点 1 电阻
1.导体对电流的 作用叫电阻,用字母 表示,其国际单位是 ,简称 ,用符号 表示,常用的单位还有 、 ;电阻器在电路图中的符号为 。
2.完成下列单位换算。
(1)50 Ω= kΩ= MΩ。
(2)450 kΩ= Ω= MΩ。
知识点 2 电阻的大小与哪些因素有关
3.用如图所示的电路来探究影响导体的电阻大小因素的实验,在M、N之间分别接上不同导体,闭合开关后,通过观察相关现象来比较导体的电阻大小。
(1)电压相同时,通过的电流越大,表明导体对电流的阻碍作用越 ,即导体的电阻越小;电路中电流表的作用是 。
(2)灯泡的作用除了通过亮度来判断导体电阻大小,还有 的作用。
(3)小华组利用A、B两金属丝探究出了导体的电阻和长度的关系,这两根金属丝的横截面积和材料一定是 的。
4.如图所示,AC、EG分别为长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬合金丝,B、F分别为这两段电阻丝的中点。张明同学用该装置做“探究决定电阻大小的因素”的实验,记录数据如图下表。
步骤 M接 N接 电流/A
1 A C 0.5
2 A B 1.0
3 A和C B 2.0
4 E G 0.2
5 E F 0.4
6 E和G F 0.8
(1)比较步骤 ,得出结论:导体的电阻大小与材料有关。
(2)比较步骤1和2(或4和5),得出结论: 。
(3)比较步骤2和3(或5和6),得出结论: 。
5.小明利用一个废弃的白炽灯,用如图甲所示的装置来探究灯丝电阻与温度的关系。
(1)闭合开关,电流表的示数如图图乙所示,其示数为 A。
(2)点燃酒精灯给白炽灯的灯丝加热,发现电流表示数变小,由此可知:灯丝温度升高,其电阻大小的变化情况是 (选填“变大”或“变小”)。
6.如图果不考虑温度的影响,导体电阻的大小与下列哪个因素无关 ( )
A.导体的材料 B.导体的长度
C.导体的横截面积 D.导体两端的电压
7.物理实验室中有一根镍铬合金丝,小敏把它接入电路中后,想增大它的电阻,则小敏可以采取的方法有(不考虑温度变化) ( )
A.将镍铬合金丝对折后接入电路中
B.将镍铬合金丝拉长后接入电路中
C.将镍铬合金丝剪去一段后接入电路中
D.使通过镍铬合金丝的电流变小
8.关于电阻,下列说法错误的是 ( )
A.导体的电阻都随温度的升高而增大,降低而减小
B.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关
C.电阻表示导体对电流的阻碍作用
D.导体的电阻是导体本身的性质,与是否通电无关
9.如图所示为甲、乙、丙三根同种材料制成的导体,甲、乙的横截面积相同,乙、丙的长度相同,将三根导体按电阻由大到小的顺序排列为 ( )
A.R甲>R乙>R丙 B.R丙>R乙>R甲
C.R丙>R甲>R乙 D.R甲>R丙>R乙
10.在探究“影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用如图所示的电路,分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证。
(1)为验证“导体电阻跟导体的长度有关”,下表中可选用的三种导体是 (填代号)。
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料
A 1.0 0.2 锰铜
B 1.0 0.4 锰铜
C 1.0 0.6 锰铜
D 0.5 0.4 锰铜
E 1.5 0.4 锰铜
F 1.0 0.6 镍铬合金
G 1.0 0.6 铁
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻的大小,但不足之处是 。
11.[2019·百色] 在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是由镍铬合金制成的三根导线,a、b长短相同而粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线b相同。
(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 。
(2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图图乙所示,此时电流为 A。
(3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如图下表所示。
导线代号 a b c d
电流表示数/A 1.3 2.2 2.7
①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与 的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 (填代号)。
②由此可知:导线电阻的大小与材料有关,用相同材料制成的导线,长度越 ,横截面积越 ,电阻越大。
考|题|展|示
12.[2020·呼和浩特] 物理方法在物理问题的研究中,起到了重要的作用。比如图,两个定值电阻,一个5 Ω、一个10 Ω,粗细均匀。以下描述正确的是 ( )
A.若这两个电阻的材料相同,则5 Ω的长度一定大于10 Ω的长度
B.若这两个电阻的材料不同,则5 Ω的长度一定小于10 Ω的长度
C.若这两个电阻的材料、横截面积相同,则5 Ω的长度一定小于10 Ω的长度
D.若这两个电阻的材料、长度相同,则5 Ω的横截面积一定小于10 Ω的横截面积
13.[2020·凉山州] 如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同。
(1)该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小,这种物理研究问题的方法是
法。
(2)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的长度的关系。
(3)选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的 的关系。
(4)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积的关系。
答案
1.阻碍 R 欧姆 欧 Ω 千欧(kΩ)
兆欧(MΩ)
2.(1)0.05 5×10-5 (2)4.5×105 0.45
3.(1)小 显示电路中导体电阻的大小
(2)保护电路 (3)相同
(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体电阻的大小,运用了转换法。
(2)小灯泡在电路中的作用除了通过亮度来判断导体电阻大小,还有保护电路的作用(即防止电路中电阻太小、电流太大)。
4.(1)1和4(或2和5,或3和6)
(2)导体的材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大
(3)导体的材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小
5.(1)0.3 (2)变大
6.D
7.B
8.A 导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,还与温度有关,多数导体的电阻随温度的升高而增大,少数导体的电阻随温度的升高而减小,故A错误,B正确。导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小,与导体中的电流、导体两端的电压大小、是否通电无关,故C、D正确。
9.A 甲、乙的材料、横截面积相同,甲的长度比乙长,故甲的电阻比乙大;乙、丙的材料、长度相同,乙的横截面积较小,故乙的电阻比丙大;综合可知,R甲>R乙>R丙。
10.(1)B、D、E (2)灯泡的亮度 当电路中电阻变化不大时,灯泡的亮暗不易区分
(1)为了研究导体电阻与导体长度的关系,则需使导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用的三种导体是B、D、E。
(2)实验中可通过观察灯泡的亮度来判断电阻的大小,但是当电路中电阻变化不大时,灯泡的亮暗不易区分。
11.(1)小 (2)1.1
(3)①粗细(横截面积) b、d ②大 小
(1)实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,电流表示数越大,说明导线的电阻越小。(2)图乙中,电流表的量程为0~3 A,分度值为0.1 A,示数为1.1 A。(3)①导线a、b的材料、长度都相同但粗细(横截面积)不同,b的横截面积较大,可以探究导线电阻的大小与横截面积的关系。由表格数据可知通过a的电流小于通过b的电流,所以可以得出:在材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小;探究导线电阻的大小与材料的关系,需要控制导线的长度、横截面积都相同,改变导线的材料,故导线b、d符合题意。②由表格数据可得出结论:用相同材料制成的导线,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
12.C 两个电阻粗细均匀、材料相同,电阻越大,长度越长,所以10 Ω的电阻较长,故A错误、C正确;两个电阻粗细均匀,若材料不同,无法判断两个电阻的长度大小,故B错误;两个电阻的材料、长度相同,横截面积越大,电阻越小,所以10 Ω的横截面积较小,故D错误。
13.(1)转换 (2)b、c (3)材料 (4)b、d
(1)该实验中,通过电流表示数的大小间接得知接入电阻丝的阻值大小,应用了转换法。(2)探究电阻大小跟导体的长度的关系时,需要控制材料和横截面积相同,所以需要将b、c两根导线分别接入电路中进行实验。(3)由图可知,导线a、b的粗细、长度均相同,材料不同,因此选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料的关系。(4)要探究电阻大小跟导体的横截面积的关系,需要控制导体的材料和长度相同,横截面积不同;由图可知,导线b、d的长度、材料均相同,粗细不同,因此选用导线b、d分别接入电路中。