16.3 电阻
一、电阻
1.定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
2.符号:R ,电路图中的符号:
3.单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。常用单位:千欧、兆欧。单位换算:1MΩ=1000KΩ,1KΩ=1000Ω。
4.导体虽然能够导电,但是对电流有一定的阻碍作用,电阻越大对电流的阻碍作用越大。电阻是导体本身的一种性质。
5.一些电阻值:
(1)手电筒的小灯泡——灯丝的电阻为几欧到十几欧。
(2)日常用的白炽灯—-灯丝的电阻为几百欧到几千欧。
(3)实验室用的1m长的铜导线—-电阻约百分之几欧。
(4)电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。
3.某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。
二、影响电阻大小的因素
1.实验探究
(1)电阻大小是否跟导线的长度有关。
(2)电阻的大小是否跟导线的粗细有关。
(3)电阻的大小是否跟导线的材料有关。
2.实验方法:控制变量法。
3.结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与于导体的材料、长度和横截面积等因素有关。
4.同种材料,横截面积相同,长度越长,电阻越大;同种材料,长度相同,横截面积越粗,电阻越小;
5.一般金属导体的电阻是随着温度的升高而增大,而有些导体电阻,如铅笔芯(石墨),其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时,一般不考虑温度对电阻的影响。
【典型例题】
类型一、电阻的概念,单位及换算、常见物体的电阻
1.电阻的单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的( )
A. 牛顿 B. 欧姆
C. 帕斯卡 D. 安培
举一反三:
1.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A. 导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B. 导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越小
C. 相同条件下,钢导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻和材料有关
D. 导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
类型二、影响电阻大小因素的实验
1.实验课,老师想让同学利用如图所示的电路完成一些实验,老师提供的材料有酒精灯、火柴及下列器材:
A.长1m、横截面积为1mm2的镍铬合金丝
B.长1m、横截面积为1mm2的锰铜丝
C.长1m、横截面积为2mm2的镍铬合金丝
D.长0.5m、横截面积为1mm2的镍铬合金丝
E.长1m、横截面积为3mm2的塑料细线
F.螺旋形铁丝
(1)探究电阻与长度的关系应将 (填字母)分别接入到电路中的AB之间.
(2)探究电阻与材料的关系应将 (填字母)分别接入到电路中的AB之间.
(3)若将E接入电路中的AB之间时,电流表 示数(填"有"或"无")。
举一反三:
1.如图的电路,AB和CD均为镍铬合金线.闭合开关后,通过观察 ,可以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫 (填"等效替代法"或"转换法").这个实验装置是研究电阻大小与导体 的关系.
类型三、影响电阻大小的因素
1.如果不考虑温度的影响,导体的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. 体的横截面积 D. 导体两端的电压
举一反三:
1.关于影响导体电阻大小的因素说法正确的是( )
A. 导体电阻大小取决于通过它电流的大小,电流越小的导体电阻越大
B. 导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大
C. 相同材料制成粗细相同的导线,长度越长电阻也越大
D. 铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
2.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,则RAB RBC,将它们串联后连入电路中,则电流IAB IBC(填“>”、“<”或“=”)。
能力提升
1.关于导体的电阻,下面说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.通过导体的电流为零,导体没有电阻
C.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
D.导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关
2.某导线长度4m,电阻5,若把它对折后并起来使用,则它的电阻( )
A.一定大于5 B.一定等于5
C.一定小于5 D.上述三种情况都有可能
3.如图所示,AC、DF分别是直径、长度均相同的铜导线和镍铬合金丝,B、E是各自的中点。分别将AB、EF接入电路中,这是为了研究导体电阻与哪个因素的关系( )
A.电流 B.电压 C.材料 D.长度
4.小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法不正确的是( )
A.合金丝a比b的电阻大
B.小灯泡越暗,表示接入的合金丝电阻越大
C.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表
5.某同学做了一个如图所示的“魔法火焰”实验:加热铅笔芯时,小灯泡慢慢亮了起来,下列有关判断正确的是( )
A. 电源电压变大 B. 铅笔芯电阻变大
C. 电路中电流变大 D. 小灯泡电阻变小
6.《海南自由贸易港建设总体方案》明确提出,海南将围绕新能源汽车、智能汽车等行业来壮大先进制造业。如图所示为海马7X-E智能纯电动MPV汽车,实现该车智能化的集成电路主要材料是______(选填“半导体”或“超导体”)。
7.物理课上,我们将一支2B铅笔芯掰成长短不同的两端接入图中A、B两点间可探究电阻大小与_____关系,实验中可通过观察灯泡亮度判断铅笔芯电阻的大小,这种研究问题的方法是_____法。
8.导体的电阻除了与导体的长度、横截面积和温度有关外,还与_________有关。科学家发现,某些物质在很低的温度时电阻就变成了0,这就是超导现象,超导现象最直接的应用之一是制造__________。(选填“电热丝”或“输电线”)。
9.为了验证上述猜想,他用如图甲所示的器材进行实验,编号①②③是镍铭合金导体,④是锰铜导体。
(1)______状态。
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想______(选填猜想因素选项“A”“B”或“C”)。
(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的______有关。
10.如图是“探究影响导体电用大小的因素”的实验装置,实验所用的4根电阻丝规格 材料如表所示
电阻丝 材料 长度/m 横截面积/ mm2
A 镍铬合金 0.25 1.0
B 镍铬合金 0.50 1.0
C 镍铬合金 0.25 2.0
D 锰铜合金 0.25 1.0
(1)实验中可以通过比较 来判断导体电阻大小,这是运用了 (选填“控制变量法”或“转换法”)
(2)①为了探究导体电阻大小与材料的关系,应该选用 两根电阻丝进行实验;
②选用A C两根电阻丝进行实验,是为了探究导体电阻大小与 的关系;
③分别将A B两根电阻丝依次接入电路中,灯泡亮度变暗 由此得到的结论是当材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻 (选填“越大”或“越小”)
(3)为了更好地比较电阻丝的电阻大小,小红认为应该将灯泡换成电流表,小明认为应该在原来电路中再串联一个电流表 经过实际操作对比,大家认为小明的方案更合理,这是因为
(4)近年,我国城乡进行家庭供电线路的改造,将电线换成更粗的,可以 (选填“增大”或“减小”)输电线的电阻