苏科版九年级全册第十四章 欧姆定律1 电阻导学案

这是一份苏科版九年级全册第十四章 欧姆定律1 电阻导学案，共15页。学案主要包含了认识电阻，影响导体电阻的影响因素，物质的导电性等内容，欢迎下载使用。
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一、认识电阻


（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：。


【重点提示】


①导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。


②导体的电阻是导体本身的一种性质，和有无电流、电压无关。


二、影响导体电阻的影响因素


（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。


【重点提示】


（1）导体的电阻与它的温度的高低有关，金属导体的电阻通常随温度的升高而增大。而有些导体的电阻，如铅笔芯（石墨），其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时，一般不考虑温度对电阻的影响。


（2）在超低温的情况下电阻突然减小为零。


三、物质的导电性


（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。


【重点提示】


导体与绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定的情况下还可以相互转化。





导体电阻的影响因素


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】在相同温度下,关丁导体的电阻，下列说法止确的是（ ）


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】


电阻大小受材料、长度、横截面积、温度影响，在材料和横截面积相同时，长 度越长电阻越大，所以选 D。





【常考1】导体与绝缘体


【例1】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


【答案】B；


【解析】


二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，所以发光二极管是用半导体材料制成的，故ACD错误，B正确。


【例2】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“魔角”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


【答案】D；


【解析】


由题意知，石墨烯的电阻突然变为0，这是超导体具备的现象，可见此现象中的石墨烯是超导体。故应选D。


【常考2】电阻的影响因素


【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】（2020·长沙）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，向钨线吹气时，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小灯泡L的电流


【分析】B


【解答】


闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨线吹气时，小灯泡L变亮，说明通过小灯泡的电流变大，则钨丝的电阻减小；


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，钨丝的电阻增大；


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；


综上所述，ACD错误，B正确。


故选：B。





1.（2020·福建）物理学中以欧姆为单位的物理量是（ ）


A. 电阻B. 电功C. 电流D. 电压


【答案】A


【解析】


A．电阻的基本单位是欧姆，符合题意；


B．电功的基本单位是焦耳，不符合题意；


C．电流的基本单位是安培，不符合题意；


D．电压的基本单位是伏特，不符合题意。


故选A。


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.（20、19·新疆）芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是( )


A. 导体B. 半导体C. 绝缘体D. 超导体


【答案】B；


【解析】


芯片是含有集成电路的硅片，而硅材料是属于半导体，故B正确，此处考察半导体的常识和应用。除了硅材料外，锗和二极管也是半导体材料。


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RARB；将它们串联在电路中,如图所示,则通过它们的电流关系是IAIB(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.（2019·绥化）（4分）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。


（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）电能表的示数大小；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）电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小；此种探究影响电阻大小因素的方法是转换法；


（2）影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变；c、d是材料和横截面积都是相同的，因此是探究的电阻大小与长度的关系；


通过比较发现，材料和横截面积相同的情况下，长度越长，电流越小，即电阻越大。


（3）此处要求探究电阻大小与横截面积的关系，因此有控制变量法可知，应该控制材料和长度保持一致，对照图表发现b和c满足要求。


13.在“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中，采用了“控制变量”的方法．下表是某实验小组在对“导体电阻大小可能与导体的长度、材料、截面积有关”的猜想进行验证时，对所用导体相关物理量进行的记录的一部分。


（1）选用甲乙两根导体进行实验，是为了探究导体电阻大小与______是否有关．


（2）要根据以上记录，完成探究导体电阻大小是否与导体的长度、材料、截面积有关，丙导体必须选用______，丁导体必须选用______。


A．镍铬丝 B．锰铜丝 C．镍铬丝或锰铜丝．


（3）如图所示，为粗略比较a、b两点间导体电阻的大小，可观察。





（4）另有甲乙两位同学分别对图中的电路作了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表。你认为同学的改进更好一些，理由是。


【答案】


(1) 横截面积； (2) B； C；（3) 灯泡的亮度变化； (4) 乙；灯泡可以保护电路。


【解析】


（1) 由表中实验数据可知，甲乙两根导体的长度与材料相同而横截面积不同，可以探究导体电阻大小与横截面积是否有关；


（2) 由表中实验数据可知，甲、乙两导体的材料与长度相同而横截面积不同，丙、丁的横截面积相同而长度不同，要探究导体电阻与导体长度、 材料、横截面积的关系，根据表中实验数据可知，应控制丙、丁的材料与甲、乙的材料不同，应此，丙应选择材料B、锰铜丝，丁应选C、镍铬丝或锰铜丝；


（3) 导体与灯泡串联，当导体电阻比较小时，电路中电阻较小，电流较大，灯泡较亮；当导体电阻比较大时，电路中的电阻较大，电流较小，灯泡较亮，所以可以通过观察灯泡的亮暗粗略比较a、b两点间导体电阻的大小；


（4) 灯泡串联在电路中可以起到保护电路的作用，所以乙同学的改进方案更好一些。


故答案为： (1) 横截面积； (2) B； C；（3) 灯泡的亮度变化； (4) 乙；灯泡可以保护电路。





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>RdB.Rd>Rc>Rb>RaC.Rd>Ra>Rb>RcD.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Ra