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2023-2024人教版八年物理上册同步学讲练测学案(全国通用)
第十六章 电压和电阻 专题16.3 电阻
1.知道电阻的概念,理解电阻是导体的一种属性;
2.知道电阻的单位并能进行简单的单位换算;
3.探究并理解影响电阻大小的因素,学会用控制变量法来研究物理问题;
4.了解半导体、超导体材料的性质及用途.
阅读本节课教材,参考教材完成教师给出的知识点问题的填空:
知识点1. 电阻
(1)物理意义:表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示.
(2)性质:不同的导体,电阻一般不同,所以电阻是 导体的一种性质.
(3)单位:国际单位为 欧姆 ,简称 欧 ,符号是 Ω .常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ
.换算关系:1kΩ=103 Ω,1MΩ= 106Ω.
知识点2. 决定电阻大小的因素
(1)为了比较电阻的大小,在电压一定的情况下,比较通过不同导体的电流大小,这叫转化法。
(2)物理学中对于多变量的问题,常常采用控制变量个数,只让一个因素改变的办法,把多因素的问题变成单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这叫控制变量法。
(3)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、横截面积、和温度.
考点1. 决定电阻大小的因素
【例题1】(2023安徽)将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件应变片,其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则电路中的( )
A.电压表和电流表示数都变大
B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 电压表和电流表示数都变小
D. 电压表示数变大,电流表示数变小
【答案】D
【解析】由于塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则总电阻变大,又电源电压不变,可知电流变小,电流表示数变小,定值电阻R两端的电压变小,而应变片两端的电压变大,即电压表的示数变大。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
考点2. 超导体
【例题2】(2023甘肃金昌)2022年我国在超导领域取得重大突破。超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理性质,应用领域非常广泛。常温下的超导体,最适合制作( )
A. 家用保险丝 B. 白炽灯泡的灯丝 C. 电熨斗发热体 D. 高压输电线
【答案】D
【解析】A.保险丝是利用电流的热效应,当电流过大时,自动熔断来保护电路的,超导体的电阻为零,无法将电能转化为内能,无法熔断,故A不符合题意;
B.白炽灯泡的灯丝需要将电能转化为内能和光能,超导体的电阻为零,电阻为零无法将电能转化为内能,故B不符合题意;
C.电炉丝需要将电能转化为内能,超导体电阻为零,无法将电能转化为内能,故C不符合题意;
D.超导体的电阻为零,可以远距离输电,当电阻为零时,可使导线损耗为零,便可提高传输效率,故D符合题意。故选D。
【演练1】(2023湖南株洲)如图,将一段柱状彩色橡皮泥接入电路,研究其导电性,闭合开关后,LED灯发光。若将橡皮泥揉搓成细条状后再接入电路,其他条件不变,则LED灯的亮度( )
A. 增强 B. 不变 C. 减弱 D. 条件不足,无法确定
【答案】C
【解析】由题意可知,将一段柱状彩色橡皮泥接入电路,研究其导电性,闭合开关后,LED灯发光。导体的电阻大小跟长度和横截面积有关,长度越长电阻越大,横截面积越小,电阻越大;若将柱状的橡皮泥揉搓成细条状后再接入电路,说明这段彩色橡皮泥变长变细了,所以其电阻要变大,根据欧姆定律可知,在电压不变时,电阻变大,则电流变小,由P=UI可知,LED灯的实际功率变小,则LED灯的亮度减弱。故ABD不符合题意;C符合题意。故选C。
【演练2】在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
(1)实验中通过观察 来比较电阻的大小,此过程用到的研究方法是 。
(2)分别将C、D两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是 。
(3)分别将 (填编号)两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
【答案】(1)电流表的示数大小;转换法;(2)导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大;(3)B、C
【解析】(1)在该实验中,电阻的大小是通过电流的大小来体现的,电流越小说明电阻越大。这种方法是转换法。(2)由表中数据可知,将C、D两根合金丝接入电路,C、D合金线的材料、横截面积相同,而长度不同,并且D合金丝的长度大于C的长度,发现接入D合金丝时,电流表的示数比接入C合金丝时更小,说明D合金丝的电阻比C合金丝的电阻大,由此初步得出结论:导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大;(3)由表中数据可知,将B、C两根合金丝接入电路,B、C合金线的材料、长度相同,而横截面积不同,并且C合金丝的横截面积小于B的横截面积,发现接入C合金丝时,电流表的示数比接入B合金丝时更小,说明C合金丝的电阻比B合金丝的电阻大,由此初步得出结论:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
记忆课节知识思维导图
(满分100分,答题时间45分钟,根据下面给出的试题答案与解析自测自评)
一、选择题(本大题4小题,每小题10分,共40分)
1. 如图所示钨丝与小灯泡L连接,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知( )
A. 钨丝的电阻随温度升高而减小
B. 钨丝的电阻随温度升高而增大
C. 加热时钨丝的电流等于小灯泡L的电流
D. 加热时钨丝的电流小于小灯泡L的电流
【答案】BC
【解析】AB.闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,进而说明钨丝的电阻增大,故A错误,B正确;
CD.由于钨丝和小灯泡串联接入电路中,则通过它们的电流是相同的,故C正确,D错误。故选BC。
2. 某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体代号 长度m 横截面积/mm2 材料
① 1.0 0.2 锰铜
② 1.0 0.4 锰铜
③ 0.5 0.4 锰铜
④ 1.0 0.4 镍铬合金
A. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C. 为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D. 为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
【答案】D
【解析】AB.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应控制导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用导体②和③,故AB错误;
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应控制导体的材料和长度相同,横截面积不同,应选用导体①和②,故C错误;
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应控制导体的长度和横截面积相同,材料不同,应选用导体②与④,故D正确、故选D
3.在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A. 铜线的电阻一定比铝线的小 B. 长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C. 长度相同的两根铜线, 粗的那根电阻较大 D. 粗细相同的两根铜线, 长的那根电阻较大
【答案】D
【解析】电阻是导体自身的一种特性,它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。
A. 由于没有控制导体长度和粗细相同,所以不能说铜导线电阻一定比铝导线的电阻大,故错误;
B. 长度相同,粗细也相同的铜线、铝线,材料不同,电阻不相等,故错误;
C. 导线的材料和长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较小,故错误;
D. 导线的材料和横截面积相同,长的那根电阻较大,故正确。
4. 某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体代号 长度m 横截面积/mm2 材料
① 1.0 0.2 锰铜
② 1.0 0.4 锰铜
③ 0.5 0.4 锰铜
④ 1.0 0.4 镍铬合金
A. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C. 为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D. 为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
【答案】D
【解析】AB.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应控制导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用导体②和③,故AB错误;
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应控制导体的材料和长度相同,横截面积不同,应选用导体①和②,故C错误;
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应控制导体的长度和横截面积相同,材料不同,应选用导体②与④,故D正确、故选D
二、填空题(本大题3小题,6个空,每空5分,共30分)
1. (2022河南)对物质属性的研究,给人们的生产生活和科技进步带来了重要影响。物质的属性有许多种,如弹性、导电性、熔点、凝固点、沸点、密度等。请参照示例,通过比较两种物质某一属性的差异,举出一个对应的应用实例。
【示例】属性比较:煤油的凝固点比水的低。
应用实例:通常用煤油作温度计中的测温物质。
属性比较:____________
应用实例:___________
【答案】 铜的导电性比铁好 通常使用铜丝制作导线
【解析】由题意可知,通过比较两种物质某一属性的差异,举出一个对应的应用实例,所以可选择:铜的导电性比铁的导电性能好。
因为铜的导电性比铁好,而制作导线的材料要求具有良好的导电性,所以可举应用实例为:通常使用铜丝制作导线。
2.在如图所示的电路中,AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后,通过观察电流表的示数,可以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫转换法。请你说出另外一个初中阶段你学习过应用转换法研究问题的实例: 。该电路中若将CD镍铬合金线换成粗细与AB镍铬合金线粗细相同,让CD长度变为AB的一半,则用这个电路就能研究导体电阻大小与导体的 的关系。
【答案】通过物体陷入沙子的深度,来反映沙子受到的压强的大小。长度。
【解析】本题考查转换法和影响导体电阻大小的因素两个知识点。通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事物,这是物理学常用的方法。让学生知道在研究合金线电阻的大小问题时,通过观察电流表的示数的变化,可以比较出合金线电阻的大小,也就是通过一个能够观察出数据的物理量大小来反映出要研究的物理量的大小,这种研究方法叫转换法。初中阶段学过应用这种方法的实例很多,比如通过物体陷入沙子的深度,来反映沙子受到的压强的大小;奥斯特实验可证明电流周围有磁场;扩散现象可证明分子做无规则运动。
该电路若给出AB和CD两根镍铬合金线,粗细相同,长度不同。每一根合金线都可以分别接入电路中,分别测量出流经其电流的大小,也就知道其电阻的大小。这时用这个电路就可以研究导体电阻大小与导体长度的关系。
3.把很多二极管,三极管和电阻等电子元件做在芯片上,就成了集成电路,其中二极管、三极管是用 材料制成的。随着科技的进步,未来的电子元件如果用 材料来制作,由于没有电阻,不必考虑散热问题,就可以实现电子设备的微型化。
【答案】半导体;超导体。
【解析】把很多二极管,三极管和电阻等电子元件做在芯片上,常用的各种二极管,三极管是由半导体材料制成的,在社会各领域应用广泛;
超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零。当电阻为零时用超导材料传输电能可以减少热损耗,用作输电导线或制作电子元件。制造电子元件时,由于没有电阻,不必考虑散热问题。
三、实验探究题(本大题2小题,共30分)
1.(20分)如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同; a、b、d长度相同,根据实验回答下列问题。
(1)该实验是通过观察 的示数间接比较导线电阻的大小;此种研究方法是: 。
(2)电流表使用时选用小量程的原因是: 。
(3)如果实验时发现电流表有故障可以选用 来代替,粗略地比较电阻大小,从而来完成实验。
(4)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 有关。
(5)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 有关;其具体关系是: 。
(6)选用导线 _分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
(7)导体的电阻大小除了与上述因素有关外,还可能跟 有关;如果探究其中的具体关系,应该采用 法来研究。
【答案】(1)电流表;转换法;(2)提高电流表测量的精度,使实验现象更为明显。(3)小灯泡;
(4)材料;(5)长度;导体的材料和横截面积相同的情况下,长度越长,电阻越大。(6)b、d;
(7)温度;控制变量法。
【解析】
(1)接入电路不同的导体时,可通过观察灯泡的亮暗或观察电流表示数来比较导体电阻的大小;把电流表的示数来间接反映电阻的大小属于转换法。
(2)为了使现象更为明显,提高电流的测量精度,可以采用小量程的接线柱,这样会电流表指针也更灵敏。
(3)如果电流表不能使用,可以用小灯泡来代替,主要是利用小灯泡的明暗程度来粗略地反映电阻的大小,但是灵敏度一般,不易观察。
(4)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有关。
(5)由图可知,导线b、c的粗细、材料均相同、长度不同,因此选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的长度有关;其他条件相同的情况下,电阻长度越长,电阻越大。
(6)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,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
(7)影响导体电阻大小因素除了导体的材料、长度、横截面积外,还可能跟温度有关。若要探究其具体关系,同样使用控制变量法,让材料、横截面积、长度相同,改变温度来具体研究。
2.(10分)“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如下表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是 和转换法;
(3)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关;
(4)分别将编号为B、C电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 _有关;
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中;
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
【答案】 (1)小灯泡亮度 (2)控制变量法 (3)A、B (4)横截面积 (5) C
【解析】(1)在实验中,电阻的大小是通过观察灯泡的亮度来体现的,灯泡的亮度越暗,说明电阻越大。
(2)导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,因此要研究电阻大小与每一个因素的具体关系时,要用到控制变量法;通过观察灯泡的亮度来体现电阻的大小,这是用到转换法,故本实验中采用的研究方法有控制变量法和转换法。
(3)电阻大小若不考虑温度的前提下,要研究导体的电阻大小与导体的材料有关,就要使导体的长度和横截面积保持不变,故选用编号A、B。
(4)编号B、C两根电阻丝,材料、长度都相同,横截面积不同,将电阻丝分别接入电路中,灯泡的发光情况不同,故可以得出结论:导体的电阻大小与导体的横截面积有关。
(5)编号C、D两根电阻丝,材料、横截面积都相同,长度不同,把他们分别接入电路中,灯泡的发光情况不同,且接编号D的电阻丝比接编号C的电阻丝,灯泡发光情况要暗,相当于改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路中电阻的大小,与滑动变阻器的工作原理相同,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。
电阻定律的内容及公式
导体的电阻R跟它的长度L、电阻率ρ成正比,跟它的横截面积S成反比,这个规律就叫电阻定律(law of resistance),公式为R=ρL/S 。其中ρ:制成电阻的材料的电阻率,L:绕制成电阻的导线长度,S:绕制成电阻的导线横截面积,R:电阻值。
电阻率ρ不仅和导体的材料有关,还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内,几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化,即ρ=ρo(1+at)。式中t是摄氏温度,ρo是0℃时的电阻率,a是电阻率温度系数。
由于电阻率随温度改变而改变,所以对于某些电器的电阻,必须说明它们所处的物理状态。如一个220 V -100 W电灯灯丝的电阻,通电时是484欧姆,未通电时只有40欧姆左右。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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2023-2024人教版八年物理上册同步学讲练测学案(全国通用)
第十六章 电压和电阻 专题16.3 电阻
1.知道电阻的概念,理解电阻是导体的一种属性;
2.知道电阻的单位并能进行简单的单位换算;
3.探究并理解影响电阻大小的因素,学会用控制变量法来研究物理问题;
4.了解半导体、超导体材料的性质及用途.
阅读本节课教材,参考教材完成教师给出的知识点问题的填空:
知识点1. 电阻
(1)物理意义:表示导体对电流______作用的大小,用字母______表示.
(2)性质:不同的导体,电阻一般______,所以电阻是______的一种性质.
(3)单位:国际单位为______ ,简称______,符号是______ .常用的单位还有______、______.换算关系:1kΩ=Ω,1MΩ= Ω.
知识点2. 决定电阻大小的因素
(1)为了比较电阻的大小,在电压一定的情况下,比较通过不同导体的电流大小,这叫法______。
(2)物理学中对于多变量的问题,常常采用控制变量个数,只让一个因素改变的办法,把多因素的问题变成单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这叫______法。
(3)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、横截面积、和温度.
考点1. 决定电阻大小的因素
【例题1】(2023安徽)将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件应变片,其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则电路中的( )
A.电压表和电流表示数都变大
B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 电压表和电流表示数都变小
D. 电压表示数变大,电流表示数变小
考点2. 超导体
【例题2】(2023甘肃金昌)2022年我国在超导领域取得重大突破。超导材料具有零电阻、抗磁性等特殊的物理性质,应用领域非常广泛。常温下的超导体,最适合制作( )
A. 家用保险丝 B. 白炽灯泡的灯丝 C. 电熨斗发热体 D. 高压输电线
【演练1】(2023湖南株洲)如图,将一段柱状彩色橡皮泥接入电路,研究其导电性,闭合开关后,LED灯发光。若将橡皮泥揉搓成细条状后再接入电路,其他条件不变,则LED灯的亮度( )
A. 增强 B. 不变 C. 减弱 D. 条件不足,无法确定
【演练2】在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
(1)实验中通过观察 来比较电阻的大小,此过程用到的研究方法是 。
(2)分别将C、D两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是 。
(3)分别将 (填编号)两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
记忆课节知识思维导图
(满分100分,答题时间45分钟,根据下面给出的试题答案与解析自测自评)
一、选择题(本大题4小题,每小题10分,共40分)
1. 如图所示钨丝与小灯泡L连接,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知( )
A. 钨丝的电阻随温度升高而减小
B. 钨丝的电阻随温度升高而增大
C. 加热时钨丝的电流等于小灯泡L的电流
D. 加热时钨丝的电流小于小灯泡L的电流
2. 某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体代号 长度m 横截面积/mm2 材料
① 1.0 0.2 锰铜
② 1.0 0.4 锰铜
③ 0.5 0.4 锰铜
④ 1.0 0.4 镍铬合金
A. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C. 为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D. 为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
3.在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A. 铜线的电阻一定比铝线的小 B. 长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C. 长度相同的两根铜线, 粗的那根电阻较大 D. 粗细相同的两根铜线, 长的那根电阻较大
4. 某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体代号 长度m 横截面积/mm2 材料
① 1.0 0.2 锰铜
② 1.0 0.4 锰铜
③ 0.5 0.4 锰铜
④ 1.0 0.4 镍铬合金
A. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C. 为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D. 为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
二、填空题(本大题3小题,6个空,每空5分,共30分)
1. (2022河南)对物质属性的研究,给人们的生产生活和科技进步带来了重要影响。物质的属性有许多种,如弹性、导电性、熔点、凝固点、沸点、密度等。请参照示例,通过比较两种物质某一属性的差异,举出一个对应的应用实例。
【示例】属性比较:煤油的凝固点比水的低。
应用实例:通常用煤油作温度计中的测温物质。
属性比较:____________
应用实例:___________
2.在如图所示的电路中,AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后,通过观察电流表的示数,可以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫转换法。请你说出另外一个初中阶段你学习过应用转换法研究问题的实例: 。该电路中若将CD镍铬合金线换成粗细与AB镍铬合金线粗细相同,让CD长度变为AB的一半,则用这个电路就能研究导体电阻大小与导体的 的关系。
3.把很多二极管,三极管和电阻等电子元件做在芯片上,就成了集成电路,其中二极管、三极管是用 材料制成的。随着科技的进步,未来的电子元件如果用 材料来制作,由于没有电阻,不必考虑散热问题,就可以实现电子设备的微型化。
三、实验探究题(本大题2小题,共30分)
1.(20分)如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同; a、b、d长度相同,根据实验回答下列问题。
(1)该实验是通过观察 的示数间接比较导线电阻的大小;此种研究方法是: 。
(2)电流表使用时选用小量程的原因是: 。
(3)如果实验时发现电流表有故障可以选用 来代替,粗略地比较电阻大小,从而来完成实验。
(4)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 有关。
(5)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 有关;其具体关系是: 。
(6)选用导线 _分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
(7)导体的电阻大小除了与上述因素有关外,还可能跟 有关;如果探究其中的具体关系,应该采用 法来研究。
2.(10分)“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如下表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是 和转换法;
(3)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关;
(4)分别将编号为B、C电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 _有关;
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中;
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
电阻定律的内容及公式
导体的电阻R跟它的长度L、电阻率ρ成正比,跟它的横截面积S成反比,这个规律就叫电阻定律(law of resistance),公式为R=ρL/S 。其中ρ:制成电阻的材料的电阻率,L:绕制成电阻的导线长度,S:绕制成电阻的导线横截面积,R:电阻值。
电阻率ρ不仅和导体的材料有关,还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内,几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化,即ρ=ρo(1+at)。式中t是摄氏温度,ρo是0℃时的电阻率,a是电阻率温度系数。
由于电阻率随温度改变而改变,所以对于某些电器的电阻,必须说明它们所处的物理状态。如一个220 V -100 W电灯灯丝的电阻,通电时是484欧姆,未通电时只有40欧姆左右。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小验
科学精神与担当
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