第3节《物质的导电性与电阻(2)》重点归纳与精析提升

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第3节《物质的导电性与电阻（2）》重点归纳与精析提升
【知识梳理】
1．导体的电阻是导体本身的一种 。
2．导体的电阻大小决定于导体的 、 和 ，还跟 有关。
【知识广场】
形形色色的电阻
热敏电阻
热敏电阻是近年才发展起来的利用新型半导体的感温元件，它是电阻值对温度极为敏感的一种电阻器，也叫半导体热敏电阻器。这种电阻器具有一系列特殊的电学性能，其中最基本的特性是其阻值随温度的变化有着极为显著的变化。目前，它已渗透到日常生活、工业技术、军事科学、通信、航空等各个领域，发展前景极其广阔。
光敏电阻
光敏电阻又称光导管。光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，入射光增强，电阻减小；入射光减弱，电阻增大。光敏电阻属于半导体光敏器件，除具有灵敏度高、反应速度快等特点外，在高温、多湿的恶劣环境下，它还能保持高度的稳定性和可靠性，可广泛应用于照相机、路灯自动开关以及各种光控玩具、光控灯饰等光自动开关控制领域。
气敏电阻
气敏电阻是一种对气体敏感的半导体元件，它是利用气体的吸附使半导体本身的电阻值发生变化这一机理来进行工作的。气敏电阻根据加热的方式可分为直热式和旁热式两种，直热式消耗功率大，稳定性较差，故应用逐渐减少。旁热式性能稳定，消耗功率小，具有防爆结构，因此安全可靠，应用面较广。气敏电阻被广泛应用于石油、天然气、煤矿等易燃易爆场所，作为可燃气体泄漏检测及报警装置。
湿敏电阻
湿敏电阻是一种对环境湿度敏感的元件，它的电阻值能随着环境湿度的变化而变化。湿敏电阻广泛应用于洗衣机、空调、录音机、微波炉等家用电器，在工业、农业等方面常作为湿度检测和湿度控制器件。
【精选例析】
【例1】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。
(1)该实验是通过观察________的示数间接比较导线电阻的大小。
(2)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________的关系。
(3)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________的关系。
(4)选用导线________分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体横截面积的关系。
(5)影响导体电阻大小因素除了上述因素外，还可能跟________有关。
　(1)接入电路的导体不同时，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。
(2)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材料的关系。
(3)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长度的关系。
(4)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横截面积的关系。
(5)导体电阻的大小除了与导体的材料、长度、横截面积有关外，还可能跟温度有关。
利用控制变量法解此类题目时，首先要明确自变量与因变量，再控制其他变量不变，来做相应探究实验。
【例2】在如图所示的电路中，金属板M与N之间夹着一滴水银，当两金属板互相靠近一些时，电路中电流表的读数将( )
A. 变大　 B. 变小
C. 不变　 D. 无法判断
【解析】　当两金属板互相靠近时，这滴水银的长度减小、横截面积增大，则该滴水银的电阻减小，因此电路中电流变大。
【例3】　小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究，器材有：开关、电流表、电源(电压恒为1．5伏)各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干。
【实验过程】 电路如图甲所示，将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间，闭合S后，记录的数据如表。
连接方式 一根 两根串联 三根串联 两根并联 三根并联
电流表读数/安 ______ 0．3 0．2 1．2 1．8
回答下列问题：
(1)图乙是一根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中。
(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。
①电阻的大小与长度的关系是__________。
②电阻的大小与横截面积的关系是__________。
(3)进行多次测量的目的是_____________________。
　(1)一根合金丝接入电路时，电阻比两根串联接入时的电阻小，读数值应比0．3安要大，只能是用大量程，读数为0．6安。
(2)合金丝串联越多，合金丝越长，由表格数据可知电流越小，说明电阻越大；合金丝并联越多，横截面积越大，由表格数据可知电流越大，说明电阻越小。
(3)进行多次实验的目的是避免偶然性，使结论更具普遍性。
在描述一个结论时，一定要讲清前提条件，当电表的读数没有直接提示量程时，往往都会在题目中隐藏着某一限制条件，要将其挖掘出来。
【重点归纳】
1．不同的材料，导电能力不同。导电能力是物质的一种特性。
2．不同人的电阻是不同的。一般来说，人体的电阻平均值是1000～2000欧。
3．控制变量法：当有几个因素同时影响一个量的变化时，常常采用控制变量法来研究各个因素对这个量的影响程度。影响导体电阻的因素有材料、长度和粗细，因此要研究导体电阻与它们之间的关系必须先控制两个量不变，然后让另一个量发生变化来测量导体电阻的变化情况。
4．玻璃的电阻会随着温度的升高而降低，金属导体的电阻会随着温度的升高而增大
【巩固提升】
1．下列关于导体的说法中，正确的是( )
A. 人体的电阻在出汗时会变大
B. 导体中没有电流通过时，导体就没有电阻
C. 一根金属丝被均匀拉长后，它的电阻将变大
D. 粗导线的电阻一定比细导线的电阻大
2．下列材料属于超导体的是( )
A. 导电性能在导体和绝缘体之间的材料
B. 强度和硬度都很高的材料
C. 由很小的基本单元制成的材料
D. 温度降到足够低时电阻为零的材料
3．下列不是决定导体电阻大小的因素的是( )
A. 导体的长度　 B. 导体中的电流
C. 导体的材料　 D. 导体的横截面积
4．下列有关电阻的说法正确的是( )
A. 通过导体的电流越大，电阻就越大
B. 通过导体的电流越小，电阻就越大
C. 电阻器没接入电路中时，电阻为零
D. 电阻是物质本身的一种特性，它反映了各种物质导电能力的差异
5．某同学为研究导体电阻大小与长度、材料、横截面积是否有关，他保持电路两端电压不变，把下表中的合金线分别接入电路中测出通过合金线的电流大小进行对比研究，则( )
序号 长度/米 横截面积/毫米2 材料
1 1 0.1 镍铬
2 0.5 0.1 镍铬
3 1 0.2 镍铬
4 1 0.1 锰铜
A. 采用序号1与2对比，是研究电阻是否与材料有关
B. 采用序号1与3对比，是研究电阻是否与横截面积有关
C. 采用序号2与4对比，是研究电阻是否与长度有关
D. 采用序号3与4对比，是研究电阻是否与横截面积有关
6．实验室里将一根粗细均匀的铜导线截去一半，那么剩下部分与原来比较电阻将( )
A．不变 B．变小
C．变大 D．不能判定
7．为维护消费者权益，某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽査，发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格：电线直径明显比说明书上标有的直径要小。这种电线不符合规格的主要原因是( )
A．电线的温度引起电阻偏大
B．电线的材料引起电阻偏大
C．电线的长度引起电阻偏大
D．电线的横截面积引起电阻偏大
8．现需要探究的课题有：①导体的电阻跟它的横截面积的关系；②导体的电阻跟它的长度的关系；③导体的电阻跟它的材料的关系。给出三根镍铬合金线a、b、c(其长度关系la＝lb＞lc，横截面积关系Sa＞Sb＝Sc)，电源、电流表、开关各一个、若干根导线，可以完成的探究课题是( )
A．只有① B．只有② C．①② D．①②③
9．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．增大导线中的电流
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
10．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，下列说法正确的是( )
A. 小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B. 利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C. 利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D. 为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中并联一个电流表
11．物体甲的电阻为300欧，物体乙的电阻为0.003兆欧，那么物体 的导电能力强。
12．甲、乙、丙是三根用相同材料制成的均匀合金电阻丝，甲、乙的粗细相同，但甲较长；乙、丙的长度相同，但丙较粗，则这三根电阻丝的电阻值最大的是 ，最小的是 。
13．小明同学在科技活动中，了解到有一种热敏电阻，其电阻R随温度T变化的图像如图甲所示。请回答下列问题：
(1)该热敏电阻的阻值随温度的升高而 (填“增大”或“减小”)。
(2)小明想利用该热敏电阻制成温度报警器。实验室中现有两只外形完全相同的电阻R1和R2，其中一只为热敏电阻，另一只为定值电阻(阻值不随温度的变化而变化)。为了辨别它们，小明设计了如图乙所示的电路。
①接下来小明应进行的操作步骤是 。
②如何判断哪只是热敏电阻？ 。
14．如图所示是探究“影响导体电阻大小因素”的实验电路，下表中给出了可供选择的几种导体，分别用A、B、C、D四个字母代表。请回答下列问题：
编号 材料 长度/米 横截面积/毫米2
A 镍铬合金 0.6 0.4
B 镍铬合金 1.0 0.4
C 镍铬合金 0.6 0.6
D 锰铜合金 0.6 0.6
(1)实验中，通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻大小，小灯泡在电路中的主要作用是 。
(2)通过对A和B导体进行实验，可探究电阻的大小与长度的关系。
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验，发现接入C导体时，电流表的示数比接入A导体时更大，说明导体的电阻与导体的 有关。
(4)若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端，会发现电流表示数 (填“变大”“变小”或“不变”)，这说明两导体串联后的电阻值将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)生活中，通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择铁芯线，是因为导体的电阻还与导体的 有关。
第3节《物质的导电性与电阻（2）》重点归纳与精析提升参考答案
【知识梳理】
1．导体的电阻是导体本身的一种性质。
2．导体的电阻大小决定于导体的长度、横截面积和材料，还跟温度有关。
【精选例析】
【例1】　(1)电流表　(2)材料　(3)长度　(4)b、d (5)温度
【例2】答案A
【例3】　(1)0．6　(2)①一定温度下，导体的材料和横截面积一定时，导线越长，电阻越大　②一定温度下，导体的材料和长度一定时，横截面积越小，电阻越大　(3)避免偶然性，使结论更具普遍性
【巩固提升】
1． (C) 2． (D) 3． (B) 4． (D) 5． (B)
6． (B) 7． (D) 8． (C) 9． (C)
10． (C)
【解析】　电阻越大，对电流的阻碍作用越大，电路中的电流越小，小灯泡越暗，A选项错误；夹子夹的位置可控制接入电路中合金丝的长度，故该实验装置还可探究导体电阻大小和长度的关系，C选项正确，B选项错误；电流表应与被测电路串联，D选项错误。
11．甲 12．甲，最小的是丙。
13．(1)减小(填“增大”或“减小”)。
(2)
①是闭合开关，对电阻R1进行加热。
②若电流表示数增大，则电阻R1为热敏电阻；若电流表示数不变，则电阻R1为定值电阻，R2为热敏电阻。
【解析】　(1)根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。(2)闭合开关，对电阻R1进行加热，然后观察电流表的示数变化，因为热敏电阻阻值随温度的变化而改变，若电流表示数增大，则该电阻为热敏电阻；若电流表示数不变，则该电阻为定值电阻，另一只为热敏电阻。
14．(1)显示电路中导体电阻的大小，保护电路。
(2) A和B
(3)横截面积有关。
(4)变小(填“变大”“变小”或“不变”)，变大(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)材料有关。
【解析】　(1)通过小灯泡的亮度可反映电路中电流大小的变化，进而显示电路中导体电阻的大小，这是转换法的运用。小灯泡的另一个作用是保护电路，使电路中的电流不至于过大。(2)由表格数据可知，A、B导体材料相同、横截面积相同，长度不同，可探究电阻大小与长度的关系。(3)A和C两导体材料相同、长度相同，横截面积不同，导致接入电路时电路中的电流不同，说明两导体的电阻不同，即导体的电阻与导体的横截面积有关。(4)A、B两导体材料相同、横截面积相同，首尾相连后长度增加，其电阻大于A、B两导体单独接入电路中的电阻，电路中的电阻增加，对电流的阻碍作用增加，电流减小，电流表示数变小。(5)长度和横截面积相同时，铜、铝的电阻都比铁要小得多，这是因为导体的电阻还与导体的材料有关。
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