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第14章 欧姆定律
14.1 电阻
【学习目标】
1.
知道影响电路中电流大小的因素；
2.
了解电阻的概念、单位及换算；
3.
掌握影响电阻大小的因素与控制变量法探究实验；
【知识梳理】
一、电阻
（1）定义：表示导体对电流的阻碍作用。
（2）单位：欧姆，简称欧，符号是Ω。常用单位：千欧、兆欧。单位换算：1MΩ=103KΩ，1KΩ=103Ω。
（3）符号：R
电路图中的符号：。
二、影响电阻的因素
（1）电阻的大小与温度的影响：将废旧白炽灯的钨丝小心取出，接入电路中，闭合开关后，用酒精灯给钨丝加热，观察电流表示数，如果电流表示数发生变化，说明电阻与导体的温度有关。
（2）实验方法：控制变量法和转换法。
（3）实验结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积、材料和温度等因素有关。
三、导体的导电性
（1）导体：容易导电的物体，如金属、石墨、人体、大地及酸碱盐的水溶液等。
（2）绝缘体：不容易导电的物体，如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
（3）半导体：有些材料（硅、锗）的导电性能介于导体和绝缘体之间，被称为半导体。
（4）超导现象：某些物质在温度很低的时，电阻会变为零，这称为超导现象。
【难点突破】
控制变量法探究影响电阻大小的因素
（1）电阻的大小与温度的影响：将废旧白炽灯的钨丝小心取出，接入电路中，闭合开关后，用酒精灯给钨丝加热，观察电流表示数，如果电流表示数发生变化，说明电阻与导体的温度有关。
（2）实验方法：控制变量法和转换法。
（3）实验结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积、材料和温度等因素有关。
【例1】在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:导体的电阻可能与(1)导体的长度有关、(2)导体的横截面积有关、(3)导体的材料有关.实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示.
编号
材料
长度/m
横截面积/mm?
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察
来比较导体电阻的大小,这种研究方法称为
．
(2)为了验证上述猜想(1),应该选用编号
两根电阻丝分别接入电路进行实验.
(3)分别将A和D两电阻丝接入图M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟
有关.
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图所示.但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差
,解决这一问题的措施是
．
(5)若实验中要继续探究温度对电阻的影响,则需要选择
根电阻丝,改变
进行探究,整个过程用到的实验方法有
(写出一种).
【答案】
（1）电流表示数；转换法；
（2）AB；（3）材料；（4）偏大；换用小量程进行实验；
（5）同一；温度；控制变量法
【解析】
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这里用到了转换法.
(2)要验证猜想a:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可以知道,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验.
(3)由表中数据可以知道,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可以知道:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关;
(4)由图2所示电流表可以知道,电流表指针偏转过小,电流表读数误差较大,会增大实验误差,使实验误差偏大;电流表换用小量程,可以减小读数误差,从而减小实验误差.
(5)实验中要继续探究温度对电阻的影响必须使电阻丝的材料、长度和横截面积相同,则需要选择同一根电阻丝,根据控制变量法可以知道要改变电阻丝的温度.
【典型例题】
【热点1】认识导体和绝缘体
【例1】（2020·福建）下列材料中，通常情况下属于导体的是（ ）
A.
塑料
B.
玻璃
C.
橡胶
D.
钢铁
【答案】D
【解析】
【详解】A．塑料不容易导电，是绝缘体，故A不符合题意；
B．玻璃通常情况下是绝缘体，只有加热到红炽状态才变成导体，故B不符合题意；
C．橡胶是很好的绝缘体，故C不符合题意；
D．钢铁易导电，是很好的体，故D符合题意。
故选D。
【例2】（2020·青海）通常情况下，下列物体中属于绝缘体的是（ ）
A.
铅笔芯
B.
盐水
C.
铜丝
D.
橡胶
【答案】D
【解析】
通常情况下，铅笔芯、盐水、铜丝都是导体，橡胶是绝缘体，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
【热点2】影响电阻大小的因素
【例3】（2020·贵港）如图所示，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当B夹子左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是______；若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡_________
（选填“会”或“不会”）发光。
【答案】
(1).
铅笔芯接入电路的长度；
(2).
不会。
【解析】
[1]当B夹子左右移动时，铅笔芯接入电路的长度变长，电阻变大，小灯泡亮度变暗。
[2]若将铅笔芯换成塑料吸管，塑料吸管时绝缘体，绝缘体不导电，因此小灯泡不会发光。
【例4】材料、横截面积均相同的两根电阻丝(温度相同)，a的长度大于b的长度，则( )
A．a的电阻小于b的电阻
B．a的电阻等于b的电阻
C．a的电阻大于b的电阻
D．无法判断a与b电阻的大小
【答案】C；
【解析】影响电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，当材料和横截面积一定时，导体的电阻与导体的长度成正比；由于a、b两根电阻丝的材料、横截面积均相同，a的长度大于b的长度，所以a的电阻大于b的电阻，故C正确．
【热点3】电阻的概念
【例5】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，铜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它的电流决定
【答案】C；
【解析】
导体导电的同时，也对电流有阻碍作用，故A错误；导体的电阻越大，说明它对电流的阻碍作用越大，故B错误；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻与材料有关，故C正确；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，与导体中的电流、导体两端的电压无关，故D错误．
【基础过关】
1.
（2020·河南）如果家中有人触电，在不能立即切断电源的情况下，千万不能用手直接去拉触电者，可以用一些物品使触电者脱离带电体。下列物品中不能使用的是（
）
A.
木擀面杖
B.
橡胶手套
C.
铝拖把杆
D.
塑料凳子
【答案】C
【解析】
【详解】有人触电应立即切断电源或用干燥的绝缘棒将导线挑开
ABD．木擀面杖、橡胶手套、塑料凳子都属于干燥的绝缘体，可以利用它们来使触电者脱离带电体，故ABD不符合题意。
C．铝拖把杆是导体，会使施救者也触电，故不能使用；故C符合题意。
故选C。
2.（2020·荆门）如图所示，AB和BC是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后接入电路中，下列说法正确的是（
）
A.
AB段电阻大，电流小
B.
BC段电阻小，电流小
C.
AB段电阻一定大，电流与BC段相等
D.
BC段电阻可能大，电流与AB段相等
【答案】D
【解析】
导体AB和BC串联后接入电路中，根据串联电路电流规律可知，通过导体AB和BC的电流相同；因为导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，由题干，导体AB和BC长度相同，而材料、横截面积不同，温度未知，则导体AB和BC段电阻大小无法确定。故ABC错误，D正确。
故选D
3.
家庭电路中用铜导线而不用铁导线的主要原因是（
）
A．铜比铁的密度大
B．铜比铁的导电性能好
C．铜比铁的价格高
D．铜比铁在自然界中的储存量丰富
【答案】B
【解析】
铜的导电性能比铁的导电性能好（即电阻率小），在通过相同的电流时，电能损失小，所以，通常家用电路的电线用铜做导电体，而不用铁。故选B。
4.
下列做法中，使电阻丝的电阻变大的是(
)
A．把电阻丝拉长
B．把电阻丝对折
C．把电阻丝剪掉一段
D．把电阻丝绕成螺线管
【答案】A
【解析】
电阻大小与导体的长度、横截面积、材料、温度有关．同种材料制成的导体，导体长度越长，横截面积越小，其电阻越大，故选A。
5.
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．增大导线两端的电压
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
【答案】C
【解析】
AB、导体的电阻是导体阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关；故AB错误；
C、将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故C正确；D、将导线对折后接入电路，长度变小、横截面积变大，导体的电阻变小，故D错误。
6.
把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下，通过甲电阻线中的电流大于通过乙电阻线中的电流，忽略温度的影响，下列判断中错误的是（
）
A．甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
B．当它们材料、粗细都相同时，甲线长，乙线短
C．当它们材料、长度都相同时，甲线粗，乙线细
D．当它们长度、粗细都相同时，两线的材料一定不同
【答案】B
【解析】
A.甲、乙两段电阻两端的电压相同，而且甲线中的电流大于乙线中的电流，所以导线乙对电流的阻碍作用较大，即R甲＜R乙；因为忽略温度的影响，电阻的大小只与导体的长度、材料、横截面积有关；因为它们的电阻不同，故甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同，故A正确；
B.当它们材料、粗细都相同时，长度越长的电阻越大，即甲线比乙线短，故B错误；
C.当它们材料、长度都相同时，甲的横截面积大于乙的横截面积，故C正确；
D.当它们长度、粗细都相同时，材料一定不同，故D正确。
7.
如图所示是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的
，从而减小了导线的
，以达到减少输电线上电能损失的目的。
【答案】横截面积；电阻。
【解析】
将四根导线并列的连接在一起等效成一根导线,相对于其中的任何-根导线,其横截面积变大了,
导体的电阻大小与导体的横截面积有关,在其他因素不变的情况下,电阻的大小与导体的横截面积成反比,所以横截面积增大,导体的电阻减小.
8.
两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B，A比B的横街面积大，它们的电阻关系是RA
RB；将它们串联在电路中,如图所示,则通过它们的电流关系是IA
IB(以上两空均填“＞”、“=”或“＜”)。
【答案】＜；＝；
【解析】
已知A和B是由同种材料制成的且长度相同,A比B的横截面积大,横截面积越大,电阻越小,故RA
＜
RB;?因导体A和B串联,串联时电流处处相同,所以此时IA
＝
IB因此，本题正确答案是:＜;=.
9.
如图所示，将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较____________来判断不同导体电阻的大小．若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中串联________表，作进一步的判断．电表示数大表示导体电阻________。
【答案】灯泡的亮度；电流；小。
【解析】
若将某一导体接到电路A、B之间，则电流会先后经过灯泡与导体，它们是串联的．如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较灯泡的亮度来判断不同导体电阻的大小；若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中串联电流表，作更为准确的判断．电流表示数大表示导体电阻小。
10.
小明为了研究物质的导电性能或电阻大小与温度的关系，连接了如图所示的电路，开关S1、S2闭合后，分别用酒精灯给玻璃芯柱、细铁丝加热．
(1)在玻璃芯柱温度不断升高而发红的过程中，看到灯泡L1逐渐________，说明_________________。
(2)在细铁丝温度不断升高而发红的过程中，看到灯泡L2亮度逐渐________，说明___________
__。
【答案】
(1)变亮；玻璃在常温下是绝缘体，高温状态下就会变成导体(或导体和绝缘体没有绝对界限)；
(2)变暗；铁丝的电阻随温度升高而变大；
【解析】
(1)玻璃在常温下是绝缘体，炽热状态下就会变成导体，灯泡L1逐渐变亮，说明导体和绝缘体没有绝对界限；
(2)细铁丝的温度不断升高而发红的过程中，灯泡L2的亮度逐渐变暗，说明铁丝的电阻随温度的升高而变大。
11.
铅笔芯是由石墨和黏土混合制成的。不同类型的铅笔的笔芯软硬程度不同，其中6H的铅笔芯最硬，6B的铅笔芯最软，HB的铅笔芯软硬居中。铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度是否有关呢？小明用如图所示的装置探究这个问题。他先后将6B、HB和6H的铅笔芯分别接入电路A、B两点间，通过观察______________可比较出三者电阻的大小。用此方法比较电阻大小的依据是_______。他选取的这三支铅笔芯应满足的条件是_____________________。
【答案】电流表示数的大小；电压一定，电流越大，电阻越小；粗细相同、长度相同；
【解析】
(1)电源电压一定,电路电阻不同,电路电流不同,通过观察电流表示数可以知道电路电阻大小,即铅笔芯电阻大小.
(2)通过电流表示数比较电阻大小的依据是电压一定，电流越大，电阻越小;
(3)用控制变量法进行分析，探究铅笔芯电阻与硬度的关系时,应控制铅笔芯的粗细相同和长度相同,硬度不同.
12.
某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时。做了如甲图所示的实验：将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，发现电流表示数逐渐增大，同灯泡逐渐变亮。
（1）通过实验可得出结论：导体的电阻大小与
有关；灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。
（2）小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小，请你设计一个实验来否定小明的观点（只需在相应的方框内画出电路图）。实验材料：两个不同规恪的灯泡L1和L2，电泡组、开关S及导线若干。
（3）接下来，小明又做了如下实验：将整条镍合金丝AB接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风档对镍铬合金吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况，小明所做的这一实验基于的假设是
。
【答案】
（1）导体长度；（2）如下图；（3）导体的电阻与温度有关。
【解析】
（1）将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，电阻丝接入电路中的长度变短了，发现电流表示数逐渐增大，同灯泡逐渐变亮，这说明导体的电阻减小了，即电阻大小与导体的长度有关；
（2）实验中，可以将两个不同规恪的灯泡L1和L2组成串联电路，此时通过两灯的电流是相同的，然后通过观察灯泡的亮度来验证小明的观点；如上图所示；
（3）用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风档对镍铬合金吹冷风，此时会改变导体的温度，根据电流表示数变化可以得出电阻大小与温度的关系；故小明所做的这一实验基于的假设是导体的电阻与温度有关。
13.
小明、小红和小亮在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，做出了如下猜想．
猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关．
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关．
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关．
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示：
（1）如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察相关现象来比较导体电阻大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点：
小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小．
小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小．
小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表．
你赞同________(填“小明”“小红”或“小亮”)的观点．
（2）为了验证猜想二，可依次把M、N跟________(填“A，B，C，D”)的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小．
（3）依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟________的关系，其结论是_____
___．
（4）小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想________(填“一”“二”或“三”)的实验验证．
（5）以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法．下列4个实验中没有用到此方法的是__
______．
A.?探究动能的大小与什么因素有关??B.?探究影响压力作用效果的因素实验
C.?探究平面镜成像的特点实验??
D.?探究影响摩擦力大小的因素实验
【答案】
（1）小亮；（2）A、C；（3）导体长度；当材料和横截面积相同时，导体越长电阻越大；
（4）三；（5）C。
【解析】
（1）在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，同时灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表，故小亮的观点正确.（2）要验证猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关，应控制导体材料与长度相同而横截面积不同，由表中数据可知，应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验．
（3）A、B两根电阻丝材料相同、横截面积相同，长度不同，可以探究导体的电阻与导体的长度的关系．分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当材料和横截面积相同时，导体越长电阻越大．
（4）要探究电阻大小与导体材料的关系时，需保证电阻丝的长度、横截面积相同，材料不同，小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证．
（5）A．在探究电流与电压、电阻的关系实验中运用了控制变量法.B．在探究影响压力作用效果的因素实验中运用了控制变量法.C．在探究“平面镜成像特点”实验中用到的是等效替代法.D．在探究影响摩擦力大小的因素实验中运用了控制变量法．以上4个实验中没有运用控制变量法的是C.
【综合提优】
1.
（2020·黄石）物理学在生活中的应用无处不在，我们要成为“物理知识”的好朋友，下列估测正确的是（ ）
A.
人步行的速度大约是15m/s
B.
人体感觉温暖又舒适的房间温度大约23℃
C.
人体电阻大约100Ω
D.
中学生身高大约160dm
【答案】B
【解析】
A．人正常步行的速度约为1.1m/s，故A错误；
B．人体感觉温暖又舒适的房间温度大约23℃，故B正确；
C．一般情况下人体电阻值在2kΩ~20MΩ范围内，故C错误；
D．中学生身高大约160cm，故D错误。
故选B。
2.
有一块长方体铁块,如图所示(AB为长),分别沿不同方向接入电路,则(
)
A.沿AB方向接入电路时电阻最大
B.沿CD方向接入电路时电阻最大
C.沿EF方向接入电路时电阻最大
D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
【答案】A；
【解析】
由数学知识可知,沿AB方向接入电路,导体长度最大,平均横截面积最小,所以沿AB方向接入电路时电阻最大。
3.
有a、b、c、d四根导线,其中a、b、c是铜线,d是镍铬合金线,a、b粗细相同,a比b短;b、c长度相同,b比c粗;d、c长短、粗细都一样,则四根导线按其电阻大小排列顺序应是( )
A.Ra>Rb>Rc>Rd
B.Rd>Rc>Rb>Ra
C.Rd>Ra>Rb>Rc
D.Rc>Rb>Ra>Rd
【答案】B
【解析】导线a、b材料、粗细相同,a比b短,可见Ra4.
关于导体电阻大小，下列说法正确的是（
）
A．导体不接入电路时它的电阻为零
B．导体两端的电压越大，它的电阻就一定越大
C．通过导体的电流越大，导体的电阻就一定越小
D．其他因素一定时，导体的长度越长它的电阻就越大
【答案】D
【解析】由于电阻是导体本身的一种性质，其大小由导体材料、长度、横截面积决定，与导体的电压、电流、是否接入电路无关，所以ABC都是错误的；导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，其他因素一定时，导体的长度越长它的电阻就越大，故D正确。故选D。
5.
为维护消费者权益，某市技术监督部门对市场上的电线产品进行了抽查，发现有一个品牌的铜芯电线不合规格，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.电线的横街面积引起电阻偏大
【答案】D
【解析】
在实际输电中长度、材料及温度可以看做是不变的；故当导体的长度、材料温度不变时，横截面积越小，电阻越大。本题中的条件即为直径小，横截面积大；故电阻偏大。
6.
如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，这是利用半导体
(
)
A．良好的导电特性
B．良好的绝缘特性
C．电阻随温度变化而变化的特性
D．电阻随光照变化而变化的特性
【答案】C。
【解析】本题考查半导体的特点。
半导体的阻值随着温度的变化而发生变化，根据欧姆定律，流过感温头的电流也随之发生变化，以此来反映人的体温，故C正确。故本题答案为C。
7.
A、B、C三个由同种材料制成的导体，已知A、B等长，但B比A粗；C和A等粗，但C比A长，则三个导体电阻的大小关系是____________。
【答案】RC＞RA＞RB
【解析】由控制变量法可知，A和B材料相同，长度相等，但B比A粗，因此RA＞RB.
A和C材料相同，等粗(横截面积相同)，但C比A长，因此RC＞RA.故三个导体电阻的大小关系为RC＞RA＞RB。
8.
如图所示,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 (选填“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。?
【答案】电流表的示数；转换法；横截面积。
【解析】实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小，这是采用的转换法；实验中导体的材料和长度均相同，横截面积不同，电阻值不同，所以该实验研究的是电阻大小与导体横截面积的关系。
9.
（2019·兰州）
石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。如图所示，利用石墨烯制成的只有一个碳原子厚度，约为0.335nm的二维碳膜，是目前最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。该二维碳膜的厚度为
m，按照导电性能划分，它属于
（选填“导体”或“绝缘体”）。
【答案】3.35×10-10；导体；
【解析】
本题考查长度的单位换算和导体的概念与常识；
（1）第一个空，1nm=10-9m；0.335nm=0.335×10-9m=3.35×10-10m。
（2）第二空，由题可知，该二维碳膜是导电导热性能最强的一种新型材料，因此属于导体。
10.
如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图。它的最大电阻值是
Ω，图中A、B两个接线柱之间的电阻值是
Ω。
【答案】15；7；
【解析】当5个铜塞都拔出时，此时5根电阻丝串联，总电阻最大，它们的总电R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω；当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路。由图可知，A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω。
11.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，电流表的示数如图乙所示，其示数为________A。
(2)点燃酒精灯给白炽灯灯丝加热，发现电流表示数变小，由此可知：灯丝温度升高，其电阻的变化情况是________。
【答案】0.3；变大；
【解析】（1）电流表所选择量程为0-0.6A，最小刻度是0.02A，则电流表示数为0.3A。
（2）给白炽灯的灯丝加热，发现电流表示数变小，说明灯丝的电阻增大了，从而可知灯丝的电阻随温度的升高而增大。
12.
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。
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第14章 欧姆定律
14.1 电阻
【学习目标】
1.
知道影响电路中电流大小的因素；
2.
了解电阻的概念、单位及换算；
3.
掌握影响电阻大小的因素与控制变量法探究实验；
【知识梳理】
一、电阻
（1）定义：表示导体对电流的阻碍作用。
（2）单位：欧姆，简称欧，符号是Ω。常用单位：千欧、兆欧。单位换算：1MΩ=103KΩ，1KΩ=103Ω。
（3）符号：R
电路图中的符号：。
二、影响电阻的因素
（1）电阻的大小与温度的影响：将废旧白炽灯的钨丝小心取出，接入电路中，闭合开关后，用酒精灯给钨丝加热，观察电流表示数，如果电流表示数发生变化，说明电阻与导体的温度有关。
（2）实验方法：控制变量法和转换法。
（3）实验结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积、材料和温度等因素有关。
三、导体的导电性
（1）导体：容易导电的物体，如金属、石墨、人体、大地及酸碱盐的水溶液等。
（2）绝缘体：不容易导电的物体，如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
（3）半导体：有些材料（硅、锗）的导电性能介于导体和绝缘体之间，被称为半导体。
（4）超导现象：某些物质在温度很低的时，电阻会变为零，这称为超导现象。
【难点突破】
控制变量法探究影响电阻大小的因素
（1）电阻的大小与温度的影响：将废旧白炽灯的钨丝小心取出，接入电路中，闭合开关后，用酒精灯给钨丝加热，观察电流表示数，如果电流表示数发生变化，说明电阻与导体的温度有关。
（2）实验方法：控制变量法和转换法。
（3）实验结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积、材料和温度等因素有关。
【例1】在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:导体的电阻可能与(1)导体的长度有关、(2)导体的横截面积有关、(3)导体的材料有关.实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示.
编号
材料
长度/m
横截面积/mm?
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察
来比较导体电阻的大小,这种研究方法称为
．
(2)为了验证上述猜想(1),应该选用编号
两根电阻丝分别接入电路进行实验.
(3)分别将A和D两电阻丝接入图M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟
有关.
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图所示.但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差
,解决这一问题的措施是
．
(5)若实验中要继续探究温度对电阻的影响,则需要选择
根电阻丝,改变
进行探究,整个过程用到的实验方法有
(写出一种).
【典型例题】
【热点1】认识导体和绝缘体
【例1】（2020·福建）下列材料中，通常情况下属于导体的是（ ）
A.
塑料
B.
玻璃
C.
橡胶
D.
钢铁
【例2】（2020·青海）通常情况下，下列物体中属于绝缘体的是（ ）
A.
铅笔芯
B.
盐水
C.
铜丝
D.
橡胶
【热点2】影响电阻大小的因素
【例3】（2020·贵港）如图所示，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当B夹子左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是______；若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡_________
（选填“会”或“不会”）发光。
【例4】材料、横截面积均相同的两根电阻丝(温度相同)，a的长度大于b的长度，则( )
A．a的电阻小于b的电阻
B．a的电阻等于b的电阻
C．a的电阻大于b的电阻
D．无法判断a与b电阻的大小
【热点3】电阻的概念
【例5】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，铜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它的电流决定
【基础过关】
1.
（2020·河南）如果家中有人触电，在不能立即切断电源的情况下，千万不能用手直接去拉触电者，可以用一些物品使触电者脱离带电体。下列物品中不能使用的是（
）
A.
木擀面杖
B.
橡胶手套
C.
铝拖把杆
D.
塑料凳子
2.（2020·荆门）如图所示，AB和BC是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后接入电路中，下列说法正确的是（
）
A.
AB段电阻大，电流小
B.
BC段电阻小，电流小
C.
AB段电阻一定大，电流与BC段相等
D.
BC段电阻可能大，电流与AB段相等
3.
家庭电路中用铜导线而不用铁导线的主要原因是（
）
A．铜比铁的密度大
B．铜比铁的导电性能好
C．铜比铁的价格高
D．铜比铁在自然界中的储存量丰富
4.
下列做法中，使电阻丝的电阻变大的是(
)
A．把电阻丝拉长
B．把电阻丝对折
C．把电阻丝剪掉一段
D．把电阻丝绕成螺线管
5.
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．增大导线两端的电压
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
6.
把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下，通过甲电阻线中的电流大于通过乙电阻线中的电流，忽略温度的影响，下列判断中错误的是（
）
A．甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
B．当它们材料、粗细都相同时，甲线长，乙线短
C．当它们材料、长度都相同时，甲线粗，乙线细
D．当它们长度、粗细都相同时，两线的材料一定不同
7.
如图所示是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的
，从而减小了导线的
，以达到减少输电线上电能损失的目的。
8.
两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B，A比B的横街面积大，它们的电阻关系是RA
RB；将它们串联在电路中,如图所示,则通过它们的电流关系是IA
IB(以上两空均填“＞”、“=”或“＜”)。
9.
如图所示，将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较____________来判断不同导体电阻的大小．若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中串联________表，作进一步的判断．电表示数大表示导体电阻________。
10.
小明为了研究物质的导电性能或电阻大小与温度的关系，连接了如图所示的电路，开关S1、S2闭合后，分别用酒精灯给玻璃芯柱、细铁丝加热．
(1)在玻璃芯柱温度不断升高而发红的过程中，看到灯泡L1逐渐________，说明_________________。
(2)在细铁丝温度不断升高而发红的过程中，看到灯泡L2亮度逐渐________，说明___________
__。
11.
铅笔芯是由石墨和黏土混合制成的。不同类型的铅笔的笔芯软硬程度不同，其中6H的铅笔芯最硬，6B的铅笔芯最软，HB的铅笔芯软硬居中。铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度是否有关呢？小明用如图所示的装置探究这个问题。他先后将6B、HB和6H的铅笔芯分别接入电路A、B两点间，通过观察______________可比较出三者电阻的大小。用此方法比较电阻大小的依据是_______。他选取的这三支铅笔芯应满足的条件是_____________________。
12.
某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时。做了如甲图所示的实验：将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，发现电流表示数逐渐增大，同灯泡逐渐变亮。
（1）通过实验可得出结论：导体的电阻大小与
有关；灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。
（2）小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小，请你设计一个实验来否定小明的观点（只需在相应的方框内画出电路图）。实验材料：两个不同规恪的灯泡L1和L2，电泡组、开关S及导线若干。
（3）接下来，小明又做了如下实验：将整条镍合金丝AB接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风档对镍铬合金吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况，小明所做的这一实验基于的假设是
。
13.
小明、小红和小亮在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，做出了如下猜想．
猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关．
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关．
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关．
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示：
（1）如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察相关现象来比较导体电阻大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点：
小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小．
小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小．
小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表．
你赞同________(填“小明”“小红”或“小亮”)的观点．
（2）为了验证猜想二，可依次把M、N跟________(填“A，B，C，D”)的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小．
（3）依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟________的关系，其结论是_____
___．
（4）小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想________(填“一”“二”或“三”)的实验验证．
（5）以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法．下列4个实验中没有用到此方法的是__
______．
A.?探究动能的大小与什么因素有关??B.?探究影响压力作用效果的因素实验
C.?探究平面镜成像的特点实验??
D.?探究影响摩擦力大小的因素实验
【综合提优】
1.
（2020·黄石）物理学在生活中的应用无处不在，我们要成为“物理知识”的好朋友，下列估测正确的是（ ）
A.
人步行的速度大约是15m/s
B.
人体感觉温暖又舒适的房间温度大约23℃
C.
人体电阻大约100Ω
D.
中学生身高大约160dm
2.
有一块长方体铁块,如图所示(AB为长),分别沿不同方向接入电路,则(
)
A.沿AB方向接入电路时电阻最大
B.沿CD方向接入电路时电阻最大
C.沿EF方向接入电路时电阻最大
D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
3.
有a、b、c、d四根导线,其中a、b、c是铜线,d是镍铬合金线,a、b粗细相同,a比b短;b、c长度相同,b比c粗;d、c长短、粗细都一样,则四根导线按其电阻大小排列顺序应是( )
A.Ra>Rb>Rc>Rd
B.Rd>Rc>Rb>Ra
C.Rd>Ra>Rb>Rc
D.Rc>Rb>Ra>Rd
4.
关于导体电阻大小，下列说法正确的是（
）
A．导体不接入电路时它的电阻为零
B．导体两端的电压越大，它的电阻就一定越大
C．通过导体的电流越大，导体的电阻就一定越小
D．其他因素一定时，导体的长度越长它的电阻就越大
5.
为维护消费者权益，某市技术监督部门对市场上的电线产品进行了抽查，发现有一个品牌的铜芯电线不合规格，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.电线的横街面积引起电阻偏大
6.
如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，这是利用半导体
(
)
A．良好的导电特性
B．良好的绝缘特性
C．电阻随温度变化而变化的特性
D．电阻随光照变化而变化的特性
7.
A、B、C三个由同种材料制成的导体，已知A、B等长，但B比A粗；C和A等粗，但C比A长，则三个导体电阻的大小关系是____________。
8.
如图所示,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 (选填“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。?
9.
（2019·兰州）
石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。如图所示，利用石墨烯制成的只有一个碳原子厚度，约为0.335nm的二维碳膜，是目前最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。该二维碳膜的厚度为
m，按照导电性能划分，它属于
（选填“导体”或“绝缘体”）。
10.
如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图。它的最大电阻值是
Ω，图中A、B两个接线柱之间的电阻值是
Ω。
11.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，电流表的示数如图乙所示，其示数为________A。
(2)点燃酒精灯给白炽灯灯丝加热，发现电流表示数变小，由此可知：灯丝温度升高，其电阻的变化情况是________。
12.
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。
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