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第16章 电压 电阻
16.3 电 阻
导入新课
导线多是用铜制作的，特别重要的电器设备的导线还要用昂贵的银来做.铁也是导体，既多又便宜，想想看，为什么很少用它来做导线呢？
演 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，观察电路中小灯泡的亮度。
实验现象
实验电路
接不同的导体，小灯泡的亮度发生了变化.
演 示
在上述实验中，接入电流表，观察电流表的示数变化，并继续观察小灯泡的亮度.
实验现象
实验电路
把铜丝接入电路时，电流表的示数较大，小灯泡较明亮；
把镍铬合金丝接入电路时，电流表的示数较小，小灯泡较暗.
问 题
在相同的电压下，通过铜丝的电流比镍铬合金丝的大，为什么会有这种差别呢？
实验现象
导体虽然容易导电，但对电流也有一定的阻碍作用.
在相同的电压下，通过铜丝的电流比较大，表明铜丝对电流的阻碍作用比较小；
通过镍铬合金丝的电流比较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大.
一. 电 阻
1. 在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小.
导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用就越大.导体的电阻通常用字母R表示.
2. 单位：
欧姆（ohm），简称欧，符号Ω.
3. 电阻的单位还有：
兆欧（MΩ）千欧（kΩ）.
换算关系是：
1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω
1 MΩ = 1000000 Ω=106 Ω
4、电阻器
在电子技术中，我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做定值电阻，简称电阻.电路图中用符号 表示.
对电阻的理解
从“性质”和“阻碍作用”两方面理解.
⑵ 导体的电阻由导体自身情况决定，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（即电阻）总是存在的。无电流时，这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已.
⑴ 在物理学中，用电阻来表示导体对电流的阻碍作用的大小，导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大.电阻的产生是由导体本身的性质决定的.
练一练
1. 关于电阻，下列说法正确的是（ ）
A. 绝缘体有电阻，导体没有电阻
B. 通过导体的电流越大，导体的电阻就越小
C. 导体两端电压为零时，电流为零，但电阻不为零
D. 只有导体才能用作电工材料
C
2. 如图所示是常温下多种物质的导电和绝缘能力的排列顺序，从图中可以获得如下信息：
⑴ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
⑵ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
⑶ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.
从上到下，绝缘能力越来越强
导体和绝缘体是根据导电能力来区分的，导体和绝缘体的区别仅仅在于“容易”和“不容易”导电而绝不是理解为“能”和“不能”导电，当条件改变时，绝缘体也会变成导体.
从下到上，导电能力越来越强
导体和绝缘体间没有绝对的界限
二. 探究影响电阻大小的因素
问 题
在材料一定的情况下，电阻的大小还和哪些因素有关？
猜 想
实验方案
① 电阻的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 其他因素.
1. 探究电阻与导体长度的关系
实验1：电阻是否与导体的长度有关
材 料 长度 （m） 横截面积（mm2） 电流 （A） 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金 0.5 S
镍铬合金 1 S
结 论
导体的电阻与长度有关.
材料、横截面积相同，导体越长，电阻越大.
2. 探究电阻与导体横截面积的关系
实验2：电阻是否与导体的横截面积 有关
材 料 长度 （m） 横截面积（mm2） 电流 （A） 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金 1 S
镍铬合金 1 2S
结 论
导体的电阻与横截面积有关.
材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小.
实验3：电阻还与温度有关
在其他条件相同的情况下，电阻较小的材料导电性能较强；反之，电阻较大，导电性能较弱.右图展示的是不同材料在导电性能上的排序，从上至下，材料的导电性能依次减弱.
练一练
导体的电阻与哪些因素有关？实验小组用如图所示的装置进行探究，实验记录数据如下表.
步骤 材料 长度/cm 横截面积 / mm2 M 接 N 接 灯泡亮度
1 镍铬合金丝 30 0.5 a a′ 暗
2 镍铬合金丝 30 1.0 b b′ 较亮
3 镍铬合金丝 15 0.5 c c′ 较亮
4 锰铜合金丝 15 0.5 d d′ 亮
⑴ 连接电路时，开关应＿＿＿；
⑵ 比较步骤＿＿＿，得出结论：导体的电阻与材料有关
⑶ 比较步骤 1 和 2 ，得出结论：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
⑷ 比较步骤 1 和 3 ，得出结论：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
⑸ 根据你掌握的电学知识，你认为电阻还与＿＿＿有关；
⑹ 王刚同学在完成上述实验后，将 M 同时接到 c、d，N 同时接到 c′、d′ ，此时小灯泡的亮度比步骤 4 的小灯泡还亮，是因为＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿ ＿ .
断开
3、4
导体的电阻与粗细有关
导体的电阻与长度有关
温度
电阻并联后，总电阻减小，电流增大，灯泡变亮
三. 半导体与超导体
半导体是导电性能介于导体和绝缘体之间的一类物质.自然界的100多种元素里，属于半导体的元素虽然只有锗、硅等几种，但大多数金属的氧化物和硫化物都是半导体.
一. 半导体：
半导体的性能
1. 有的半导体材料，通常情况下是绝缘体，只要温度稍微升高，就会变成导体，用它可以做成热敏元件.
2. 有的半导体材料，只要照射的光稍微变化，它的导电性能便立刻改变，用它可以做成光敏元件.
3. 有的半导体材料，在受到压力后，导电性能明显变化，用它可以做成压敏元件. ……
半导体的这些独特性能，已被广泛地应用于测温、传感等自动化控制系统中.
二. 超导现象：
金属的电阻和温度有关，一般来说，温度高，电阻大；温度低，电阻小.
1911年，科学家们通过研究，结果发现，当温度降到－268℃以下时，水银的电阻会突然变为零.
金属导体的电阻完全消失的现象，叫做超导现象.具有超导性质的导体，叫做超导体.
超导技术的应用十分广泛，涉及输电、电机、交通运输、微电子和电子计算机、生物工程、医疗、军事等领域.这种新技术军民兼用，可研制出“双重”产品，将获得极大的社会效益和军事效益.
练一练
1. 以下说法正确的是（ ）
A. 半导体具有良好的导电性能
B. 超导体是一种电阻很大的材料
C. 纳米技术是大尺度范围内的科学技术
D. 超导材料用于输送电力可降低电能损耗
D
2. 蓝光DVD光盘使用的是一种新型材料——氧化钛，在室温下，当所受的光照强度发生变化时，它能在金属态和半导体态之间转化，因而它的_________（填物质属性名称）发生了改变，从而具有储存数据的功能.若将这种材料制成电路元件与灯泡串联后接入电路，闭合开关，灯泡将会___________（选填“一直发光”“一直不发光”或“时亮时暗”）.
导电性
时亮时暗
动手动脑学物理
1. 有两段导线A和B，在相同的电压下，通过导线A的电流较大，通过导线B的电流较小，哪段导线的电阻大？
2. 24000Ω＝_____kΩ＝_______MΩ.
导线 B 的电阻大
24
0.024
3. 铁比铜便宜，为什么家庭电路中用铜导线而不用铁导线？
铜比铁的导电能力更强
4. A、B两根完全一样的导线，长度都是1m.把A剪去一半，剩下的一半跟B相比，哪个电阻大？把A剩下的一半再拉长到1m跟B相比，哪个电阻大？
把 A 剪去一半，剩下的一半跟 B 相比，B 导线电阻大.把 A 剩下的一半再拉长到 1 m 跟 B 相比，A 导线的电阻大.
5. 在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，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了实验检验.某实验小组准备实验时对每一个猜想都用三个实验数据进行对比，下表中给出了可供选择的几种导体，分别用A~G七个字母代表.请你按该组的要求选用.
(1) 为检验“导体电阻跟长度有关”的猜想，应选用哪三种导体？
(2) 为检验“导体电阻跟横截面积有关”的猜想，应选用哪三种导体？
(3) 为检验“导体电阻跟材料有关”的猜想，应选用哪三种导体？
说出你做出选择的理由.
导体代号 长度 / m 横截面积 / m2 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
⑴ 选用导体 B、D、E.因为检验“导体电阻跟长度有关”时，必须控制导体的横截面积和材料相同.
⑵ 选用导体 A、B、C.因为检验“导体电阻跟横截面积有关”时，必须控制导体的长度和材料相同.
⑶ 选用导体 C、F、G.因为检验“导体电阻跟材料有关”时，必须控制导体的横截面积和长度相同.
小 结
1．物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小.
2．电阻的单位是欧姆，简称欧，符号Ω.
3．电阻是导体本身的性质。它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积，还受温度影响.
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《16.3 电阻》同步练习
一.选择题：(每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意， 请把符合题意的选项序号填入题后的括号内. )2-1-c-n-j-y
1.学习了电阻这一内容后，小明想：若不考虑温度的影响，导体电阻的大小与下列哪个因素无关（ ） 21*cnjy*com
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
2.物理实验课上，某小组在“探究影响导体 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻大小的因素”的活动中，小明发现实验器材中电阻丝只有一根，其他器材足够，那么下面的一些探究活动不可以完成的是（ ）
A.探究导体电阻与材料的关系 B.探究导体电阻与长度的关系
C.探究导体电阻与横截面积的关系 D.探究导体电阻与温度的关系
3.一段金属导体两端电压是6V时，导体电阻是20Ω，当导体两端的电压为0时，导体的电阻是（ ）21世纪教育网版权所有
A.0 B.20Ω C.10Ω D.5Ω
4.LED灯是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管.发光二极管的主要材料是（ ）
A.陶瓷 B.半导体 C.超导体 D.橡胶
5.为了维护消费者权益，某技术质量监督部门 ( http: / / www.21cnjy.com )对市场上的电线产品进行了抽查，发现有一个品牌的电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，引起电阻偏大.从影响导体电阻大小的因素来分析，影响这种电线电阻不符合规格的主要原因是（ ）
A.电线的长度 B.电线的横截面积
C.电线的材料 D.电线的温度
6.导体的电阻是导体本身的一种性质，忽略温度对导体电阻的影响，则它的大小（ ）
A.只决定于导体的材料 B.只决定于导体的长度
C.只决定于导体的横截面积 D.决定于导体的材料、长度和横截面积
7.小明在物理实验课上将两段长短、粗细和材料都不相同的导体分别接在电压相同的电路中，则下列判断正确的是（ ）21教育网
A.长导体中的电流一定大些
B.无论哪段导体被拉长后，通过的电流都一定变小
C.短导体中的电流一定大些
D.无论哪段导体被冷却后，通过的电流都一定变小
8.关于导体的电阻，下列说法中正确的是（ ）
A.粗细相同的两根导线，较长的那根电阻一定较大
B.镍铬合金丝的电阻一定比铜丝的电阻大
C.长短相同的两根导线，横截面积较小的那根电阻一定较大
D.常温下同种材料制成的长短相同的两根导线，粗导线的电阻一定较小
二.填空题：(将答案直接写在横线上，不必写出解题过程.)
9.完成下列单位换算：
(1) 2.4kΩ＝______________Ω
(2) 2.8MΩ＝______________Ω
(3) 3.4×105Ω＝______________kΩ＝______________MΩ21cnjy.com
10.将一根镍铬合金丝均匀拉长接入电路，其 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻将___________；若将这根镍铬合金丝对折后接入电路，其电阻将_____________.（以上两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）
11.同种材料制成的两根导 ( http: / / www.21cnjy.com )线，R1＝6Ω，R2＝3Ω，，如果它们的长度相同，那么导线的横截面积S1_____S2；如果它们的横截面积相同，那么导线的长度l1_______l2.（选填“＞”“＜”或“＝”）21·cn·jy·com
12.有A、B、C三根导线，其中A、B ( http: / / www.21cnjy.com )是铜导线，C是镍铬合金线.A、B两根导线的长短相同，A比B粗；B、C两根导线的长短、粗细都相同，则三根导线中电阻最大的是______，电阻最小的是_______.2·1·c·n·j·y
三.实验题：
13.如图所示，小明在利用电流表做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时，A、B之间接电阻.
(1)本实验通过观察___________________________来比较电阻的大小.
(2)小明发现手边只有一根较长的金属丝，他可以探究导线的电阻是否与导体的____________和__________有关. 【来源：21·世纪·教育·网】
14.a、b、c是三根镍铬合金丝， ( http: / / www.21cnjy.com )已知a、b长度相同，b较粗；a、c粗细相同，c较短.要求在温度不变的条件下用实验方法研究导体的电阻跟其长度和横截面积的关系，请回答下列问题： 21·世纪*教育网
(1)按要求完成实验，至少还需要的器材有__________一个，电流表一个，电源一个，导线若干. www-2-1-cnjy-com
(2)选___________两根合金丝，可研究导体的电阻跟长度之间的关系.
(3)选___________两根合金丝，可研究导体的电阻跟横截面积之间的关系.
15.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.
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
甲 乙
(1)闭合开关，电流表的示数如图乙所示，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，其电阻大小变化情况是___________. www.21-cn-jy.com
16.小明利用下图电路探究“导体电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻的大小与其横截面积的关系”，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同.实验中，根据______________________判断接入M、N两点间电阻的大小，选用的电阻丝是___________.
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《16.3 电阻》同步练习——答案与解析
一.选择题：(每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意， 请把符合题意的选项序号填入题后的括号内. )21cnjy.com
1.D
【解析】导体的电阻与导体的材料、长度、横截 ( http: / / www.21cnjy.com )面积，以及温度有关.若不考虑温度的影响，导体电阻的大小只与导体的材料、长度、横截面积有关，因而D选项符合题意.故选D.www.21-cn-jy.com
2.A
【解析】导体的电阻与导体的材 ( http: / / www.21cnjy.com )料、长度、横截面积，以及温度有关.由于手边只有一根电阻丝，在利用控制变量法做该实验时可以控制长度、横截面积和温度相同时，应选取不同材料的电阻丝进行实验，因而该实验可以探究导体的电阻是否与长度、横截面积及温度有关，但无法探究导体电阻与材料有关.故选A．21·cn·jy·com
3.B
【解析】在物理学中，用电阻来表示导体对 ( http: / / www.21cnjy.com )电流阻碍作用的大小. 导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积，以及温度有关，与导体两端的电压及通过导体的电流无关.因而导体电阻是20Ω时，无论其两端电压为6V还是0V，导体的电阻均为20Ω恒定不变．故选B.【来源：21·世纪·教育·网】
4.B
【解析】LED灯是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管.发光二极管的主要材料是半导体．故选B. 21*cnjy*com
5.B
【解析】从条件“发现有一个品牌 ( http: / / www.21cnjy.com )的电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，引起电阻偏大”，可见该品牌的电线比标准的电线要细一些，即横截面积要小一些，因而从影响导体电阻大小的因素来分析，影响这种电线电阻不符合规格的主要原因是电线的横截面积．故选B.21世纪教育网版权所有
6.D
【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质，忽略温度对导体电阻的影响，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积.故选D.www-2-1-cnjy-com
7.B
【解析】导体的电阻与导体的材料、长度、横 ( http: / / www.21cnjy.com )截面积，以及温度有关.由于两段导体长短、粗细和材料都不相同，因而无法比较通过导体中电流的大小，A、C选项错误；导体的温度变化可能会导致导体电阻变大或变小，因而无论哪段导体被冷却后，通过的电流不一定变小，D选项错误.故选B. 2-1-c-n-j-y
8.D
【解析】导体的电阻与导体的材料、长度、横截面 ( http: / / www.21cnjy.com )积，以及温度有关.“粗细相同的两根导线，较长的那根电阻一定较大”，由于材料与温度不确定，因而A选项错误；“镍铬合金丝的电阻一定比铜丝的电阻大”，由于长度、横截面积与温度都不确定，因而B选项错误；“长短相同的两根导线，横截面积较小的那根电阻一定较大”，由于材料与温度不确定，因而C选项错误；“常温下同种材料制成的长短相同的两根导线，粗导线的电阻一定较小”，由于温度、材料与长度相同，因而粗导线电阻一定较小，D选项正确.故选D.【出处：21教育名师】
二.填空题：(将答案直接写在横线上，不必写出解题过程.)
9. (1)2.4×103 (2)2.8×106 (3)3.4×102 0.3421教育网
【解析】2.4kΩ＝2.4×103Ω ( http: / / www.21cnjy.com )＝2.4×103Ω；2.8MΩ＝2.8×106Ω＝2.8×106Ω；3.4×105Ω＝3.4×105×10－3kΩ＝3.4×102kΩ；3.4×105Ω＝3.4×105×10－6MΩ＝3.4×10－1MΩ＝0.34MΩ.2·1·c·n·j·y
10. 增大 减小
【解析】导体的电阻与导体的材料、长度、 ( http: / / www.21cnjy.com )横截面积，以及温度有关. 材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小.将一根镍铬合金丝均匀拉长接入电路，其横截面积减小，因而电阻将增大；若将这根镍铬合金丝对折后接入电路，其横截面积增大，因而电阻将减小.【来源：21cnj*y.co*m】
11. ＜ ＞
【解析】导体的电阻与横截面积有关.材料、 ( http: / / www.21cnjy.com )长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小.导体的电阻与长度有关.材料、横截面积相同，导体越长，电阻越大.同种材料制成的两根导线，R1＝6Ω，R2＝3Ω，，如果它们的长度相同，那么导线的横截面积S1＜S2；如果它们的横截面积相同，那么导线的长度l1＞l2.【版权所有：21教育】
12. C A
【解析】导体的电阻与横截面积有关. ( http: / / www.21cnjy.com )材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小. A、B是铜导线，A、B两根导线的长短相同，A比B粗，因而RA＜RB；导体的电阻与长度有关.材料、横截面积相同，导体越长，电阻越大. B是铜导线，C是镍铬合金线，B、C两根导线的长短、粗细都相同，由于同样规格的铜导线的电阻小于镍铬合金线的电阻，因而RB＜RC，故. 因而RA＜RB＜RC.21教育名师原创作品
三.实验题：
13.(1)电流表的示数（或灯泡亮度） (2) 横截面积 长度
【解析】(1)本实验通过观察电流表的 ( http: / / www.21cnjy.com )示数（或灯泡亮度）来比较电阻的大小. (2)小明发现手边只有一根较长的金属丝，他可以将导体对折或剪断，因而可以探究导线的电阻是否与导体的横截面积和长度有关.21*cnjy*com
14.(1)开关 (2)a、c (3)a、b
【解析】要完成实验，至少还需要的器材有 ( http: / / www.21cnjy.com )开关一个，电流表一个，电源一个，导线若干.导体的电阻与横截面积有关.材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小.要研究导体的电阻跟长度之间的关系，应选a、c两根合金丝；要研究导体的电阻跟横截面积之间的关系，应选a、b两根合金丝.21·世纪*教育网
15.(1)0.3 (2)变大
【解析】(1)闭合开关，电流 ( http: / / www.21cnjy.com )表的示数为0.3A；(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，其电阻大小变化情况是变大.
16. 电流表示数大小 甲和乙
【解析】导体的电阻与横截面 ( http: / / www.21cnjy.com )积有关.材料、长度相同，导体的横截面积越大，电阻越小.由题图可知实验中，根据电流表示数大小判断接入M、N两点间电阻的大小，选用的电阻丝是甲和乙.
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