(共47张PPT)
第16章
第3节
课时1
电
阻
人教版-物理-九年级上册
知识回顾-导入新课-学习目标-探究新知-课堂小结-课堂练习
串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
U1+U2=U;
并联电路中,各支路两端的电压等于总电压。
U1=U2=U。
知
识
回
顾
铁线
铜线
铝线
塑料线
导
入
新
课
……?
为什么不用铁来做导线呢?
上面哪些是导体?
导
入
新
课
1.通过阅读教材,了解电阻的概念,知道电阻是导体本身的一种性质;能画出电阻在电路图中的符号,知道电阻大小的单位及其单位换算。
2.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关;
3.通过实验探究,学会用控制变量法探究影响电阻大小的因素。
【重点】电阻
;
【难点】影响电阻大小的因素。
学
习
目
标
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。
实验电路
探
究
新
知
比较小灯泡的亮度
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。
实验结论
探
究
新
知
接不同的导体,小灯泡的亮度发生了变化。
实验现象
(1)概念:
在物理学中,用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。
(2)符号:
通常用字母R表示。
(3)单位及换算关系:
①在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω
。
常用的单位还有兆欧(MΩ),
千欧(kΩ)。
②换算关系:
1
kΩ
=
1000
Ω=
103
Ω
1
MΩ
=
1000000
Ω=106
Ω
探
究
新
知
知识点
电阻及其单位
1
(4)电阻在电路图中的符号:
具有一定电阻值的元件叫做电阻器,也叫定值电阻,简称电阻,在电路图中用符号“
”表示。
(5)对电阻的理解:
①
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
②电阻是导体本身的一种性质。即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,也不管导体两端的电压是否改变或怎样改变,电阻都是存在(不变)的。
探
究
新
知
探
究
新
知
1.电阻R1与R2并联,若通过R1的电流小于通过R2的电流,则R1、R2对电流的阻碍作用的大小关系是( )
A.R1对电流的阻碍作用大
B.R2对电流的阻碍作用大
C.R1和R2对电流的阻碍作用一样大
D.大小关系无法判断
1.A 【解题思路】 电阻R1与R2并联,所以U1=U2,在电压相同的条件下,通过该支路的电流越大,说明该支路对电流的阻碍作用越小.故选A.
答案
典型例题
知识点
影响电阻大小的因素
1.
实验:导体的电阻大小与哪些因素有关
2.
提出问题:导体的电阻大小与哪些因素有关
3.
猜想与假设:
①导体的电阻可能与导体的材料有关
②导体的电阻可能与导体的长度有关
③导体的电阻可能与导体的粗细有关
④导体的电阻可能与温度有关
2
探
究
新
知
控制变量法:一个物理量可能与多个因素有关,我们必须一个一个因素来研究。研究时,只让其中一个因素改变,其余因素要保持不变。
探
究
新
知
用什么实验研究方法呢?
你怎样知道导体电阻的大小?你能设计一个合理的电路吗?
通过比较灯的亮暗来判断,如灯亮,则对电流阻碍作用小,电阻小。
通过比较电流表中电流的大小,如电流大,则对电流的阻碍作用小,电阻小。
既可比较灯的亮暗,也可比较电流的大小。
探
究
新
知
设计方案
(一)、探究导体电阻与材料的关系。
控制的不变量有
、
、
。
长度
粗细
温度
探
究
新
知
探
究
新
知
导体
灯的亮度
电流表示数
电阻大小
甲(1米)
乙(0.5米)
(二)、探究导体电阻与长度的关系。
控制的不变量有
、
、
。
材料
粗细
温度
探
究
新
知
探
究
新
知
导体
灯的亮度
电流表示数
电阻大小
甲(1米)
暗
小
大
乙(0.5米)
亮
大
小
实验结论:
材料、粗细相同的导体,长度越大,电阻越大。
探
究
新
知
实验现象
(三)、研究导体的电阻与粗细(横截面积)的关系
控制的不变有
、
、
。
导体
灯的亮度
电流表示数
电阻大小
甲(0.5mm2)
乙(1mm2
)
材料
长度
温度
丁
甲
乙
丙
探
究
新
知
探
究
新
知
导体
灯的亮度
电流表示数
电阻大小
甲(0.5mm2)
暗
小
大
乙(1mm2
)
亮
大
小
实验结果:
材料、长度相同的导体,越粗,电阻
。
越小
丁
甲
乙
丙
探
究
新
知
实验现象
(四)、研究导体的电阻与温度的关系。
控制的不变量有
、
、
。
导体
灯的亮度
电流表示数
电阻大小
温度高
温度低
材料
长度
粗细
探
究
新
知
探
究
新
知
导体
灯的亮度
电流表示数
电阻大小
温度高
暗
小
大
温度低
亮
大
小
实验结果:
材料、长度、粗细相同的金属导体,温度越高,电阻越大。
探
究
新
知
实验现象
实验结论
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
和横截面积。导体的电阻还与导体的温度有关系。
(1)长度、横截面积和温度相同时,材料不同,导体的电阻不同。
(2)材料、横截面积和温度相同时,导体越长,导体的电阻就越大。
(3)材料、长度和温度相同时,导体横截面积越小,导体的电阻就越大。
(4)导体的电阻与温度有关。有的导体温度升高,电阻变小,有的导体温度升高,电阻变大。
探
究
新
知
1.在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中:
?
a、b、c是镍铬合金丝,d是锰铜合金丝;a、b的长度相同而粗细不同;a、c的粗细相同而长度不同;c、d的长度和粗细都相同.
(1)小明的猜想:①导体的电阻可能与导体的材料有关.
小亮的猜想:②导体的电阻可能与导体的温度有关.
小敏的猜想:③导体的电阻可能与导体的长度有关.
根据你掌握的电学知识,你认为:④导体的电阻可能还与 有关.?
(2)如图是三位同学为上述探究活动准备的实验器材,他们已经完成了部分实物的连接.
典型例题
若电阻受温度的影响可以忽略,要探究猜想①,应该控制 不变;要探究猜想③,应该选用导线 和导线 (填导线的代号字母)进行对比实验.
?
(3)该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小,这种研究问题的方法是 法.?
(4)结论:大量实验表明,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小主要决定于导体的 、 、
和温度,与导体两端的电压和通过导体的电流大小无关.?
1.【参考答案】 (1)导体的横截面积 (2)导体的长度和横截面积 a c (3)转换
(4)材料 长度 横截面积
答案
典型例题
2.[2021安徽芜湖期中]在做“研究导体的电阻跟哪些因素有关”实验时,为了便于研究而采用控制变量的方法,每次需挑选两根合适的导线,测出它们的电阻,然后进行比较,最后得出结论(数据见表格).
?
(1)为了研究导体的电阻与导体长度的关系,应选用导线C和 (填写代号即可).?
(2)为了研究导体的电阻与导体材料的关系,应选用 两根导线进行比较.?
(3)如选用了A和D两根导线进行测试,则是为了研究导体的电阻与 的关系.?
2.【参考答案】 (1)F (2)C、G (3)导体横截面积
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度/m
1.0
0.5
1.5
1.0
2.0
0.5
1.5
横截面积/mm2
3.0
0.8
1.2
0.8
3.0
1.2
1.2
材料
铁
钨
镍铬
铁
钨
镍铬
铝
答案
典型例题
3.[2021江西吉安期中]如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的.闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光;向钨丝吹气时,小灯泡L变亮;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.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于通过小灯泡L的电流
3.B 【解题思路】 用酒精灯给钨丝加热,小灯泡逐渐变暗直至熄灭,说明电路中的电流逐渐变小,可知钨丝的电阻随温度的升高而增大,A、C错误;向钨丝吹气,小灯泡L变亮,说明电路中电流变大,可知钨丝的电阻变小,B正确;由于小灯泡L与钨丝串联,故通过它们的电流相等,D错误.
答案
典型例题
4.关于影响导体电阻大小的因素,下列说法正确的是
( )
A.导体电阻大小取决于通过它电流的大小,通过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.用相同材料制成的粗细相同的导线,长度越长,电阻越大
D.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
4.C 【解题思路】 电阻是导体自身的一种特性,与是否有电流通过及通过电流的大小无关,与加在导体两端的电压无关,故A、B均错误;相同材料制成的粗细相同的导线,长导线的电阻较大,故C正确;铜导线和铁导线,在导线的长度和横截面积未知的条件下,无法判断其电阻大小,故D错误.
答案
典型例题
5.有一只灯泡,它不发光时的电阻是R1,正常发光时的电阻是R2,则R1与R2相比较
( )
A.R1=R2
B.R1>R2
C.R1D.无法确定
5.C 【解题思路】 灯泡灯丝的材料、长度、横截面积不变,灯泡不发光时,灯丝的温度较低,其电阻较小;当灯泡正常发光时,灯丝的温度升高,其电阻变大.故选C.
答案
典型例题
6.如图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.?
6.【参考答案】 横截面积 电阻
答案
典型例题
知识点
半导体和超导现象
1.
半导体
(1)概念:
导电能力介于导体和绝缘体之间的导体叫做半导体。
(2)特点:
①半导体的电阻比导体大,但比绝缘体小得多;
②温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。
(3)应用:
利用半导体材料可以制成光敏电阻,热敏电阻,压敏电阻、二极管、三极管等。
3
探
究
新
知
探
究
新
知
2.
超导现象
(1)超导现象:
某些物质在很低的温度时,电阻就变成了零,这就是超导现象。能够发生超导现象的材料叫做超导材料或超导体。
(2)超导现象应用于实际的好处:
①延长电路元件的使用寿命;
②
降低电能损耗;③实现电子设备微型化
(3)超导材料的应用:
利用超导材料可以制造超导电视,超导电缆,磁悬浮列车等,目前,超导材料没有广泛应用于生活实际的主要原因是还没有发现常温下的超导体。
探
究
新
知
1.[2019河南中考]一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成,其中制成发光二极管的材料是
( )
A.导体
B.半导体
C.超导体
D.绝缘体
1.B 【解题思路】 制作发光二极管的材料是半导体.
答案
典型例题
2.[2020广东深圳龙华区联考]我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:当两层石墨烯以一个“魔法角度”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0.此现象中石墨烯是
( )
A.绝缘体
B.导体
C.半导体
D.超导体
2.D 【解题思路】 在一定条件下,石墨烯的电阻能变为0,说明此时石墨烯是超导体.
答案
典型例题
导体对电流
有阻碍作用
电
阻
概念、符号、单位
材料、横截面积
长度、温度
控制变量法
转换法
认识半导体、超导现象
课
堂
小
结
1.[多选]如图为常温下一些物质的导电性能,从左到右导电性能越来越强,绝缘性能越来越弱.结合影响电阻大小的其他因素,下列说法正确的是
( )
A.常温下粗铁丝的电阻比细铜丝的电阻大
B.当导体中没有电流通过时,导体的电阻为零
C.常温下横截面积相同的铁丝,长的比短的电阻大
D.玻璃是良好的绝缘材料,但在一定条件下也可以导电
1.CD 【解题思路】 粗铁丝和细铜丝的长度关系不确定,它们的电阻大小无法比较,故A错误;导体的电阻是导体自身的一种特性,与导体中有无电流无关,故B错误;常温下,横截面积相同的铁丝,因为材料和横截面积都相同,所以长的比短的电阻大,故C正确;导体和绝缘体没有绝对的界限,导体和绝缘体在一定条件下是可以相互转换的,玻璃虽然是良好的绝缘材料,但在一定条件下也可以导电,故D正确.
答案
课
堂
练
习
2.一根铝导线电阻是R,要使连入电路中的导线电阻变大,可采取的措施是
( )
A.将这根铝导线拉长后接入电路中
B.将这根铝导线对折后接入电路中
C.降低导线两端的电压或增大通过导线的电流
D.用长度、横截面积相同的铜导线代替这根铝导线接入电路中
2.A 【解题思路】 将这根铝导线拉长后,导线的长度变大、横截面积变小,则电阻变大,即连入电路中的导线电阻变大,故A正确;将这根铝导线对折后,导线的长度变小、横截面积变大,则电阻变小,即连入电路中的导线电阻变小,故B错误;导体的电阻是导体本身的一种特性,它与导体两端的电压和通过导体的电流的大小无关,故C错误;长度、横截面积相同的铜导线比铝导线的电阻小,故该铜导线接入电路中后,电路中的电阻变小,D错误.
答案
课
堂
练
习
3.[2020河南信阳月考,多选]某市技术监督部门曾对市场上的电线产品进行抽查,发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格:①用镀铜的铝芯冒充铜芯;②电线直径明显比说明书上标定的直径小.这种电线不符合规格的原因是
( )
A.电线的长度偏长引起电阻偏大
B.电线的横截面积偏小引起电阻偏大
C.电线的材料不同引起电阻偏大
D.电线的温度偏高引起电阻偏大
3.BC 【解题思路】 铝的电阻率比铜的大,用镀铜的铝芯冒充铜芯,增大了电阻;电线直径比说明书上标定的直径小,也增大了电阻,故B、C均正确.
答案
课
堂
练
习
4.[2020广东广州中考]小明测量不同型号铅笔在纸上涂画所得线条的电阻,实验步骤如下:
(1)用铅笔在纸上画出两段长为15
cm的线条,在其中一段线条上重复涂画3次,在另一段线条上重复涂画6次;
(2)换用不同型号铅笔重复(1)的操作,得到多组等长等宽的线条,如图所示;
(3)测出每段线条两端的电阻记录在表中.
?
根据实验数据,可推测电阻最小的是
( )
A.① B.② C.③ D.④
4.D 【解题思路】 由题表中的数据可知,重复涂画次数相同时,线条的含碳量越高,电阻越小;线条的含碳量相同时,重复涂画次数越多,电阻越小.由此可推测④的电阻最小.
答案
课
堂
练
习
5.[2021山东滨州惠民期中]在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明发现实验器材中的金属丝只有一根,其他器材足够,如果要他完成下列的实验探究活动,其中他不可能完成的是
( )
A.探究导体电阻与长度的关系
B.探究导体电阻与横截面积的关系
C.探究导体电阻与材料的关系
D.探究导体电阻与温度的关系
5.C 【解题思路】 如果金属丝只有一根,他不能探究导体的电阻与材料的关系,故选C.
答案
课
堂
练
习
6.小刚由“金属导体的电阻一般随导体温度的升高而增大”联想到:铅笔芯也是导体,铅笔芯的电阻与它的温度之间是否也存在这种关系呢?于是,小刚和几位同学一起进行了“探究铅笔芯的温度变化对其电阻有何影响”的实验.
(1)实验思路:保持铅笔芯两端的电压不变,给铅笔芯加热,测出不同 时通过铅笔芯的电流,根据电流的变化情况,得出铅笔芯电阻大小与其温度变化的关系.其依据是电压一定时,电阻越小,电流 .?
(2)小刚设计了如图所示的电路.
?
(3)主要实验过程:
①先将H型铅笔芯接入电路,闭合开关,测量并记录通过它的电流;
②用酒精灯给铅笔芯加热,使铅笔芯的温度逐渐 ,每隔10
s测量并记录通过它的电流;
?
③再分别将HB型、2B型铅笔芯接入电路,重复以上实验过程.
课
堂
练
习
(4)下表是小刚他们记录的实验数据:
?
分析表中数据可以初步得出:铅笔芯的电阻随温度的升高而
.?
(5)你认为小刚他们的实验存在什么不足,写出其中一条:
.?
加热时间/s
0
10
20
30
通过铅笔芯的电流/A
H
0.150
0.160
0.175
0.185
HB
0.265
0.270
0.285
0.295
2B
0.320
0.340
0.360
0.370
6.【参考答案】 (1)温度 越大 (3)②升高 (4)减小 (5)不能直接测量铅笔芯的温度(或用酒精灯加热不能保证铅笔芯受热均匀或电路中没有接保护电阻等,要求答出一条,答案合理即可)
【解题思路】 (4)通过表格中的数据可知,加热时间越长,温度越高的情况下,通过铅笔芯的电流越大,故铅笔芯的电阻变小.
答案
课
堂
练
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第十六章第三节电阻
知识点
1 电阻
1.电阻表示导体对电流 作用的大小,导体的电阻越大,表示导体对电流的 越大,不同的导体电阻一般 。导体的电阻通常用字母 表示,电阻的单位为 ,简称 ,符号是 。电阻在电路图中用符号“ ”表示。?
2.完成下列单位换算。
(1)0.3
kΩ= Ω= MΩ。?
(2)1600
Ω= MΩ= kΩ。?
知识点
2 影响电阻大小的因素
3.同学们在做“探究导体电阻与哪些因素有关”的实验。
(1)如图16-3-1所示,对比第1组、第2组、第3组导线,分别发现它们的 、 、 不同;由此同学们猜想导体的电阻可能与导体的 、 、 等因素有关。?
图16-3-1
(2)怎样比较导体电阻的大小呢?小明认为相同条件下,导体的电阻越小,通过它的电流越大,由此想到通过比较与导体串联的 示数的大小来比较导体电阻的大小。?
(3)实验时,将a、b、c、d四段导体分别接入图16-3-2所示电路中,经过测量,得到下表所示数据。
图16-3-2
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流大小/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
①当选用 两段导体时,可探究导体电阻与导体横截面积的关系,可得出的结论是: ? 。?
②当选用c、d两段导体时,可探究导体电阻与导体 的关系,可得出的结论是: ? 。?
③当选用 两段导体时,可探究导体电阻与导体材料的关系,可得出的结论是: ? 。?
4.小明利用一个废弃的白炽灯,用如图16-3-3所示的装置来探究灯丝电阻与温度的关系。闭合开关,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 ,其电阻大小 。?
图16-3-3
5.A、B是两根材料和长度均相同的导体,如果导体A的横截面积是0.5
cm2,导体B的横截面积是5
mm2,则导体A的电阻 导体B的电阻。横截面积相同,电阻也相等的铜导线和镍铬合金导线,长度较长的是 。?
6.当温度一定时,关于两根铜导线电阻的大小,下列判断中正确的是
( )
A.细的电阻大
B.粗细相同,长的电阻大
C.长的电阻大
D.长度相同,粗的电阻大
知识点
3 半导体与超导现象
7.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。?
一、单选题
1.为了纪念著名的物理学家欧姆,用他的名字作为单位的物理量是(??
)
A.?电流?????????????????????????????????????B.?电阻?????????????????????????????????????C.?电功率?????????????????????????????????????D.?功
2.下列做法中,可以使电阻丝阻值增大的是(??
)
A.?将电阻丝对折?????????B.?将电阻丝拉长?????????C.?减小通过电阻丝的电流?????????D.?增大电阻丝两端的电压
3.关于信息和材料,下列说法不正确的是(??
)
A.?铜、铝、陶瓷都是很好的导体
B.?光导纤维传导的是电磁波
C.?超导材料适合用来进行远距离输电
D.?发光二板管是一种半导体材料
4.如图甲所示,闭合开关S后,两相同电压表的指针偏转都如图乙所示,则L1和L2两灯的电阻之比为()
A.?1:4????????????????????????????????????B.?4:1????????????????????????????????????C.?1:5????????????????????????????????????D.?5:1
5.在相同温度下,下列关于导体电阻的判断正确的是(??
)
A.?铜线的电阻一定比铁线的小
B.?粗细相同的两根铝钱,长的那根电阻较大
C.?长度相同的两根铝线,粗的那根电阻较大
D.?长度相同粗细也相同的铜线和铁线电阻相等
6.某品牌国产手机发布了其首款折叠屏+5G手机,使用的柔性LED显示屏是手机折叠的关键技术,搭配了双金属保护外壳,使用升级版的石墨散热技术,满足了散热以及控制机身厚度的要求。关于这款手机所利用到的材料属性,下列描述不正确的是(
)
A.?柔性LED的韧性好??????B.?升级版石墨的隔热性好??????C.?金属外壳的硬度大??????D.?LED显示屏透光性好
7.在抗击新冠肺炎疫情战役中,小明同学利用电子体温计测量体温。如图电子体温计通过感温头中电流大小来反映人的体温,感温头是用半导体材料制成的,这是利用了该半导体的( )
A.?单向导电特性????????B.?良好的导电特性????????C.?良好的绝缘特性????????D.?电阻随温度变化而变化的特性
8.如图所示,将一根铜丝拉长,一定变大的物理量是(??
)
A.?质量?????????????????????????????????????B.?体积?????????????????????????????????????C.?密度?????????????????????????????????????D.?电阻
9.利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为La=Lb=
=
,横截面积关系为Sa=Sb=Sc=
,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是(??
)
A.?选用a和b进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B.?选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C.?选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D.?选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
二、填空题
10.在陶瓷、铁、玻璃中,属于导体的是________;在输电导线、发电机线圈、电炉丝中,不能用超导材料制作的是________。
11.导体电阻的大小不仅跟材料和温度有关,还与其________和________有关。
12.如图所示情境粗略却形象地反映了电流和电压、电阻的关系,图中小人________(选填“甲”、乙”或“丙”)可模拟为电流,图中信息还反映出导体的电阻与导体的________有关。
13.如题图所示,有一个装置将四根高压输电线并联起来,这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,这个装置应该是________(选填“导体”或“绝缘体”)。
14.小彩灯由若干个各色小灯泡组成,当任意一只小灯泡坏掉时,其他灯泡都不亮,表明这些小灯泡的连接方式是________;家里的电视机、洗衣机等用电器工作时互不影响,它们的连接方式是________。(选填“串联”或“并联”)。LED灯是一种高效的节能光源,目前几乎所有手电筒都采用了LED灯作为光源,其核心元件是发光二极管。发光二极管的主要材料是________(选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”)
三、实验探究题
15.在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/
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)实验中应通过观察________来比较电阻的大小,这种实验方法叫________;
(2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与________的关系;
(3)选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与________的关系;
(4)为了探究导体电阻大小与导体材料的关系,应选用编号为________的两根电阻丝进行实验。
四、解答题
16.福建省美丽乡村工程建设中,许多乡村进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,请你运用学过的知识分析输电线用铝线不用铜线并将细铝线换成粗铝线的原因。
17.小明发现家里用久的白炽灯泡发光时比新买时亮度暗一些。爸爸让小明把灯泡擦干净后闭合开关,灯泡发光还是较暗。请用所学物理知识从两个角度加以分析。
答案解析部分
知识点
1 电阻
1.阻碍 阻碍作用 不同 R 欧姆 欧 Ω
2.(1)300 3×10-4
(2)1.6×10-3 1.6
3.(1)长度 横截面积 材料 长度 横截面积
材料
(2)电流表
(3)①b、c 导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小
②长度 导体的材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大
③a、b 导体的长度和横截面积相同时,材料不同,电阻不同
4.越高 越大
5.小于 铜导线
6.B [解析]
长度相同时,细铜导线的电阻才一定比粗铜导线的电阻大,A错误;横截面积相同时,长铜导线的电阻才一定比短铜导线的电阻大,C错误;两根铜导线的粗细相同时,导线越长,其电阻越大,B正确;两根铜导线的长度相同时,导线越粗,其电阻越小,D错误。
7.半导体 超导
一、单选题
1.【答案】
B
【解析】【解答】A.电流的单位是安培,A不符合题意;
B.电阻的单位是欧姆,B符合题意;
C.电功率的单位是瓦特,C不符合题意;
D.功的单位是焦耳,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电阻的单位是欧姆,用Ω表示。
2.【答案】
B
【解析】【解答】A.将电阻丝对折,相当于增大了导体的横截面积,长度变小,电阻变小,A不符合题意;
B.把电阻丝拉长,由于横截面积变小了,长度变大,电阻变大,B符合题意;
CD.导体的电阻与导体两端的电压、通过的电流无关,电压、电流改变,电阻不变,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】导体的电阻是本身的一种属性,与外加的电压和流过它的电流没有关系,导体本身的长度、材料、横截面积有关,长度越长、横截面积越小,导体的电阻就越大。
3.【答案】
A
【解析】【解答】A.铜、铝是很好的导体,陶瓷是绝缘体,A错误,符合题意;
B.光导纤维传导的是激光,光也是电磁波,B正确,不符合题意;
C.超导材料无电阻,导线不产生热量,不会产生电损,适合用来进行远距离输电,C正确,不符合题意;
D.发光二板管具有单向导电性,是一种半导体材料,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】导电性良好的物体称为导体,金属、石墨、大地是导体;导电性很差的物体为绝缘体,橡胶、玻璃、塑料是常见的绝缘体。
4.【答案】
A
【解析】【解答】由图可知,亮灯串联,电压表的示数分别问7.5V,1.5V;所以灯泡1两端的电压为1.5V,灯泡2两端的电压为6V,根据串联电路电压特点知1和2的电阻比就等于电压之比,为1:4。
故选:A
5.【答案】
B
【解析】【解答】A.导体的电阻与导体的材料、长度与横截面积有关;铜线和铁线的材料不同,但不知道导体的长度和横截面积,所以无法确定铜线与铁线电阻的大小关系,A不符合题意;
B.在材料、横截面积相同的情况下,导体越长,导体电阻越大,所以粗细相同的两根铝线,长的那根电阻较大,B符合题意;
C.在材料、长度相同的情况下,导体越粗,横截面积越大,电阻越小,所以长度相同的两根铝线,粗的那根电阻较小,C不符合题意;
D.长度相同、粗细也相同的铜线和铁线,由于材料不同,则它们的电阻不相等,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电阻的大小和导体的材料、长度与横截面积等有关。
6.【答案】
B
【解析】【解答】A.这个手机可以折叠,则说明了柔性LED显示屏的韧性好,否则无法折叠,A正确,不符合题意;
B.这个手机会产生热量,要保证热量能够散开来,所以升级版的石墨散热好,不是隔热性好,否则热量不能散开,手机温度会过高,B错误,符合题意;
C.这个手机搭配了双金属保护外壳,那么金属外壳的硬度大,C正确,不符合题意;
D.这个手机LED显示屏透光性好,手机屏幕里的光才传播出来,让人看清楚,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】可折叠手机的柔韧性好,金属外壳的硬度大,LED显示屏透光性好。
7.【答案】
D
【解析】【解答】电子体温计中半导体的电阻会随着温度的改变而改变,由欧姆定律可知,在电压一定时,流过感温头的电流会发生变化,以此来反映人的体温。
故答案为:D。
【分析】电阻的大小还与温度有关,一般来说,导体的温度越高,电阻越大。
8.【答案】
D
【解析】【解答】质量是物体体所具有的一种物理属性,是物质的量的量度。密度是物质的属性之一。将一根铜丝拉长,铜丝的质量和密度都没有发生改变,所以铜丝的体积也没有发生改变。而电阻大小与导体的横截面积与长度有关,将铜丝拉长,铜丝的长度变长、横截面积小,所以铜丝的电阻变大。
故答案为:D。
【分析】导体的电阻和导体的材料、长度、横截面积有关。
9.【答案】
A
【解析】【解答】a、b、c、d四根合金丝,a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝,长度关系为
横截面积关系为
A.选用a和b进行实验,a和b长度相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体材料的关系,A符合题意;
B.选用c和d进行实验,c和d长度相同,横截面不相同,材料相同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体横截面的关系,B不符合题意;
C.选用a和c进行实验,a和c长度不相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟长度的关系,C不符合题意;
D.选用b和d进行实验,b和d长度不相同,横截面不相同,材料不同,有多个变量,无法得出结果,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积有关,在研究导体的电阻与其中一个因素的关系时运用控制变量法进行判断。例如:要研究导体的电阻与导体的材料有关,则要保持长度、横截面积不变,导体的材料发生改变,从而可以探究导体电阻跟导体材料的关系
。
二、填空题
10.【答案】
铁;电炉丝
【解析】【解答】铁属于导体,超导体的电阻为0,根据焦耳定律Q=I2Rt,当导体的电阻为0时,产生的热量为0,所以电炉丝不能用超导体。
故答案为:铁;电炉丝。
【分析】容易导电的物体是导体,金属都是导体,导体产生的热量和电阻成正比。
11.【答案】
长度;横截面积
【解析】【解答】导体的电阻是导体本身的性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
【分析】导体的电阻是本身的一种属性,与外加的电压和流过它的电流没有关系,导体本身的长度、材料、横截面积有关,长度越长、横截面积越小,导体的电阻就越大。
12.【答案】
丙;横截面积
【解析】【解答】由图可知,乙阻碍丙的移动,所以乙表示电阻,甲推动丙运动,所以甲表示电压,丙在甲的推动下通过导体,所以丙表示电流。由图可知,乙通过减小导体的横截面积来阻碍丙运动,所以图中信息还反映出导体的电阻与导体的横截面积有关。
【分析】导体的电阻是本身的一种属性,与外加的电压和流过它的电流没有关系,导体本身的长度、材料、横截面积有关,长度越长、横截面积越小,导体的电阻就越大。
13.【答案】
横截面积;电阻;导体
【解析】【解答】在导线材料与长度一定的情况下,导线的横截面积越大,导线电阻越小,导线电阻变小,可以减少输电线上电能的损失,图示装置是导体,它把四根导线固定在一起,四根导线并联,增大了导线的横截面积,从而使输电导线电阻变小,输电损失的电能减小。
【分析】电阻的大小和横截面积有关,在其它条件相同时,横截面积越大,电阻越小。
14.【答案】
串联;并联;半导体
【解析】【解答】小彩灯由若干个各色小灯泡组成,当任意一只小灯泡坏掉时,其他灯泡都不亮,表明这些小灯泡的连接方式是串联,电流只有一条通路。家里的电视机、洗衣机等用电器工作时互不影响,它们的连接方式是并联,各自形成电流通路。发光二极管的主要材料是半导体,具有单向导电性。
【分析】在串联电路中,各用电器互相影响;家庭电路中各用电器并联;发光二极管是半导体。
三、实验探究题
15.【答案】
(1)灯泡亮度;转换法
(2)长度
(3)横截面积
(4)AD
【解析】【解答】(1)将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种方法在物理学中称之为转换法。
?
(2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,材料和横截面积相同,长度不同,可以探究导体电阻大小与长度的关系。
(3)选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,材料和长度相同,横截面积不同,可以探究导体电阻大小与横截面积的关系。
(4)为了探究导体电阻大小与导体材料的关系,保持长度和横截面积相同,材料不同,选择AD两根电阻丝。
【分析】(1)灯泡越亮,说明电路中的电流越大,电阻越小;
(2)(3)(4)导体的电阻是本身的一种属性,与外加的电压和流过它的电流没有关系,导体本身的长度、材料、横截面积有关,长度越长、横截面积越小,导体的电阻就越大。影响导体电阻的因素有很多,要探究没有个因素对电阻的影响,需要用到控制变量法。
四、解答题
16.【答案】
解:使用铝制导线不用铜导线的主要原因是因为,铜的密度比铝大,在相同的质量下,同长度的铝线要比铜线阻值小,而架空导线如果太重了,架设就比较困难;用较粗的铝导线是因为,横截面积越大,电阻越小,可以有效的减少输电线上的能量损耗。
【解析】【解答】虽然铜线的电阻率要小于铝线,但铜比铝贵,而且铜的密度比铝大,在相同的质量下,同长度的铝线要比铜线阻值小,而架空导线如果太重了,架设就比较困难了。进行输电线路的改造时将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,即在导体的材料、长度一定时增大横截面积,可以减小输电线路的电阻;由
可以知道,当电流、通电时间一定时,减小导线的电阻可以减小导线上产生的热量,即减小了电能在输送过程中的损耗。
【分析】铜导线密度较大,不易架设,铝导线密度小,在长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
17.【答案】
答:用久的白炽灯灯丝变细,电阻变大,由P=
可知,当电压不变时,电阻变大,实际功率变小,所以白炽灯泡变暗;同时白炽灯发光时灯丝温度升高,灯丝升华变为钨蒸气,钨蒸气遇到温度较低的灯泡内壁,凝华成固态钨附着在灯泡内壁上,透光量变弱,所以灯泡发光也会变暗。
【解析】【分析】灯丝是钨丝做成的,钨丝遇高温升华,灯丝变细,电阻变大,根据公式
P=
可知实际功率的变化情况.
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精品试卷·第
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