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初中物理人教版九年级全册第3节 电阻课时练习
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这是一份初中物理人教版九年级全册第3节 电阻课时练习，共15页。试卷主要包含了定义，单位，了解一些电阻值等内容，欢迎下载使用。
知识精讲
知识点01 电阻
1.定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小；用符号R表示。
2.单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆(符号是Ω)(规定：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1Ω)；常用单位还有千欧(符号kΩ)、兆欧(MΩ)；换算：1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。
3.了解一些电阻值：手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。
4.导体的电阻是由导体本身的物理条件决定的，这可由物质的原子结构和分子运动的基本观点来解释。就金属导体来说，当导体两端有电压(电压是导体中的自由电子发生定向移动形成电流的原因)时，它里面的自由电子就发生定向移动，导体中就有电流。这些定向移动的电子要跟其周围的做无规则的热运动的金属原子发生碰撞，这种碰撞就阻碍了电子的定向运动。做热运动的金属原子对做定向移动的自由电子的阻碍作用就使金属导体具有电阻。
5.电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，它是导体本身的一种性质，一段导体的电阻由导体的自身情况决定。不管这个导体是否接入电路，是否有电流通过，也不管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。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。
【知识扩展一】超导现象
超导是指某些物质在一定温度条件下(一般为较低温度)电阻降为零的性质。1911年荷兰物理学家H·卡茂林·昂内斯发现汞在温度降至4.2K附近时突然进入一种新状态，其电阻小到实际上测不出来，他把汞的这一新状态称为超导态。以后又发现许多其他金属也具有超导电性。低于某一温度出现超导电性的物质称为超导体。
超导材料的零电阻特性可以用来输电和制造大型。超高压输电会有很大的损耗，而利用超导体则可最大限度地降低损耗，但由于临界温度较高的超导体还未进入实用阶段，从而限制了超导输电的采用。随着技术的发展，新超导材料的不断涌现，超导输电的希望能在不久的将来得以实现。
和超导技术有着广阔的应用前景。超导现象中的迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船，由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行，这将大大提高它们的速度和安静性，并有效减少机械磨损。利用超导悬浮可制造无磨损轴承，将轴承转速提高到每分钟10万转以上。超导列车已于70年代成功地进行了载人可行性试验，1987年开始，日本开始试运行，但经常出现失效现象，出现这种现象可能是由于高速行驶产生的颠簸造成的。已于1992年1月27日下水试航，目前尚未进入实用化阶段。利用超导材料制造交通工具在技术上还存在一定的障碍，但它势必会引发交通工具革命的一次浪潮。
超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起，就向人类展示了诱人的应用前景。但要实际应用超导材料又受到一系列因素的制约，这首先是它的临界参量，其次还有材料制作的工艺等问题(例如脆性的超导陶瓷如何制成柔细的线材就有一系列工艺问题)。到80年代，超导材料的应用主要有:①利用材料的超导电性可制作磁体，应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等;可制作电力电缆，用于大容量输电(功率可达10000MVA);可制作通信电缆和天线，其性能优于常规材料。②利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承。③利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等。利用约瑟夫森结作计算机的逻辑和存储元件，其运算速度比高性能集成电路的快10-20倍，功耗只有四分之一。
【知识扩展二】电阻单位-欧姆
乔治·西蒙·欧姆(Gerg Simn Ohm，1787年5月16日-1854年7月6日)，德国。
欧姆发现了电阻中电流与电压的正比关系，即著名的欧姆定律；他还证明了导体的电阻与其长度成正比，与其横截面积和传导系数成反比；以及在稳定电流的情况下，电荷不仅在导体的表面上，而且在导体的整个截面上运动。电阻的"欧姆"以他的名字命名。欧姆的名字也被用于其他物理及相关技术内容中，比如""，""，""等。
1826年，欧姆发现了电学上的一个重要定律--欧姆定律，这是他最大的贡献。定律的发现过程却并非如一般人想象的那么简单。欧姆为此付出了十分艰巨的劳动。在那个年代，人们对电流强度、电压、电阻等概念都还不大清楚，特别是电阻的概念还没有，当然也就根本谈不上对它们进行精确测量了;况且欧姆本人在他的研究过程中，也几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触，他的这一发现是独立进行的。欧姆独创地运用库仑的方法制造了电流扭力秤，用来测量电流强度，引入和定义了电动势、电流强度和电阻的精确概念。
1854年欧姆与世长辞。十年之后科学促进会为了纪念他，决定用欧姆的名字作为电阻单位的名称。使人们每当使用这个术语时，总会想起这位勤奋顽强、卓有才能的中学教师。
【例题1】1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，当水银的温度下降到一269℃时，其电阻就会完全消失，这种现象叫做“超导现象”，人们把具有这种现象的物体叫做超导体。在超导状态下，导体的电阻为 。超导材料适合应用于下列中的 (选填)。
①制而成电饭锅的发热体 ②作为电动机线圈材料 ③制成白炽灯泡的灯丝
④作为远距离输电导线 ⑤制成滑动变阻器的电阻线
【答案】0；②④。
【解析】在超导状态下，导体的电阻R=0Ω；
①电饭锅的发热体是电阻较大的材料制成，把电能转化为内能，若用超导体材料就不能产生热量，不能工作，故①不适合；
②作为电动机线圈材料，可以减小由电能到内能的损耗，提高电能的利用率，故②适合；
③白炽灯泡的灯丝是电阻很大，熔点特别高的钨制成，若用超导体材料灯丝不能产生热量，就不能发光，故③不适合；
④用超导体做输电导线，可以减小由电能到内能的损耗，提高传输效率，故④适合；
⑤滑动变阻器的作用是改变电阻的大小，若用超导体电阻为零，就不能起到改变电阻的作用，故⑤不适合。
故答案为：0；②④。
【例题2】(2021·湖北中考真题)电阻单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的( )。
A． 瓦特B． 安培
C． 欧姆D． 焦耳
【答案】C。
【解析】A．功率的单位是瓦特，为了纪念物理学家瓦特而命名的，故A不符合题意；
B．电流的单位是安培，为了纪念物理学家安培而命名的，故B不符合题意;
C．电阻的单位是欧姆，为了纪念物理学家欧姆而命名的，故C符合题意；
D．功的单位是焦耳，为了纪念物理学家焦耳而命名的，故D不符合题意。故选C。
知识点02 影响导体电阻大小的因素
1．影响导体电阻大小的因素：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，还与温度有关。
2.材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大；材料、长度一定时，导体横截面积越小，电阻越大；大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
【重点解析】影响导体电阻的因素
1.常温下导体的电阻
(1)电阻大小是否跟导线的长度有关：选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路(如下图所示)中，观察电流表的示数。材料、粗细相同，越长的导体，电阻越大。
(2)电阻的大小是否跟导线的粗细有关：选用长度相同、粗细不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流的示数。长度、材料相同，粗、细不同的镍铬合金丝越细的电阻越大。
(3)电阻的大小是否跟导线的材料有关：选用长度、横截面积相同，材料不同的镍铬合金丝和铜丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。长度、粗细相同，材料不同，镍铬合金丝的电阻大。
(4)实验方法：控制变量法。所以讨论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。
(5)电阻大小的比较：在相同电压下，通过导体的电流越小，导体的电阻越大。
2.导体的电阻受温度的影响：
(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)超导体：发生超导现象的物质叫作超导体。
【例题1】(2021·湖北武汉市)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
【答案】A。
【解析】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，故A正确；
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，故B错误；
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，故C错误；
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，故D错误。故选A。
【例题2】(2021·黑龙江绥化市)导体的电阻除了与导体的长度、横截面积和温度有关外，还与______有关。科学家发现，某些物质在很低的温度时电阻就变成了0，这就是超导现象，超导现象最直接的应用之一是制造______。(选填“电热丝”或“输电线”)。
【答案】材料(或导体材料)；输电线。
【解析】[1]导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积、温度有关。
[2]超导体的电阻为零，有电流通过时不会发热，不能做电热丝，若用在输电线上，可以减少由于发热而产生的电能损耗，所以适合做输电线。
分层提分
题组A 基础过关练
1．实用调光时，旋转旋钮，滑片在弧形电阻丝上滑动，即可调节灯泡亮度，这是通过下列哪个因素改变电阻丝接入电路中电阻的( )。
A．长度；B．横截面积；C．材料；D．温度
【答案】A。
【解析】滑动变阻器其工作原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中的电流，从而达到调节灯泡亮度的目的，故应选A。
2．关于材料的性质及其应用，下列说法中不正确的是( )。
A．利用半导体之称的发光二极管，具有单向导电性；
B．铁丝的电阻比铜丝的电阻小；
C．铜的导电性较好，可用来制作导线；
D．超导体在极低的温度时电阻为零，是制作电阻的好材料
【答案】BD。
【解析】A、二极管是利用半导体材料制成的，其特性为具有单向导电性，故A正确；
B、铁丝与铜丝相比较在横截面积和长度相同时，其电阻大，故B错误；
C、铜的导电性较好，可以用来制作导线，故C正确；
D、超导材料在很低的温度时电阻为零，是制作导线的好材料，不能用来制作电阻，故D错误。
故选：BD。
3.下列关于电阻的说法中正确的是( )。
A．绝缘体有电阻，导体没有电阻；
B．导电性能好的导体电阻小；
C．电阻的大小由导体本身的性质决定；
D．导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越小
【答案】C。
【解析】导体虽然能够导电但是对电流有阻碍作用，所以导体有电阻，故A选项错误；
根据影响电阻大小的因素可得，导电性能好，长度短，横截面积大，电阻不一定大，故B选项错误；
电阻的大小是由导体本身的性质决定的，故C选项正确；
导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越大，故D选项错误。
4. 用实验研究导体的材料、长度、横截面积对电阻的影响时，供选择的导体规格如下表：
你认为下面对导体选择最合理的一组是( )。
A．③④⑤⑥ B．②③⑥⑦ C．①⑤⑥⑦ D．⑤⑥⑦⑧
【答案】C。
【解析】从表中可以看出所提供导体是用来研究电阻与材料、长度、横截面积三个因素之间的关系的。由控制变量法可知，要研究电阻与材料之间的关系时，需长度和横截面积相同的导体，所以选①⑤；研究电阻与长度的关系时应选⑤⑦；探究电阻与导体横截面积的关系时应选⑤⑥，故正确的答案是C。
5.某同学在“探究影响电阻大小的因素”时，从实验室中选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝，组成如图所示电路，电阻丝的参数如下表。下列说法正确的是( )。
A．实验中通过比较电流大小来比较电阻大小；
B．选用b、c两根电阻丝可以探究电阻与导体的长度有关；
C．若电阻丝c断了，选用b、d两根电阻丝也可以探究电阻与导体的材料有关；
D．实验中滑动变阻器的作用是控制电流一定
【答案】AB。
【解析】A、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，故A正确；
B、在研究导体的电阻与导体的长度的关系，应控制导体的材料和横截面积不变，故B正确；
C、选用b、d两根电阻丝可知，两者的材料和长度不同、横截面积不同，不能验证导体的电阻与导体的材料是否有关，故C错误；
D、探究决定电阻大小的因素时，需利用滑动变阻器保持电阻两端电压不变，故D错误。
故选：AB。
6.如图所示的电路中，导线a的一端固定连接在铅笔芯上，当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时，灯泡亮暗会发生变化这个实验说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”)，还能说明导体的电阻与 有关。
【答案】导体；长度。
【解析】(1)因为铅笔芯接入电路中灯泡发光，说明铅笔芯能够导电，所以这个实验说明铅笔芯是导体；
(2)当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时，改变了铅笔芯接入电路的长度，从而改变了铅笔芯接入电路的电阻，改变了电流，改变了灯泡亮度，所以这个实验说明导体的电阻与导体长度有关，根据改变连入电路中电阻线的长度可以改变电阻，制成了滑动变阻器。
故答案为：导体；长度。
题组B 能力提升练
1．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的电流决定
【答案】C。
【解析】A：导体有电阻，对电流有阻碍作用，A错误；B：电阻越大，对电流的阻碍作用越大，B错误；C：导体电阻和材料有关，故C正确；D：电阻是物体的属性，与它两端的电压和电流无关，故D错。故，答案是C。
2．最近，中国学生曹原和他的团队在石墨烯超导材料研究上的新突破震惊了世界。超导体材料适合制作以下的( )。
A．输电线B．电阻丝C．灯丝D．电炉丝
【答案】A。
【解析】A、用超导体做输电导线，可以减小由电能到内能的损耗，提高传输效率，故A符合题意；
BCD、电阻丝、白炽灯的灯丝、电炉丝都是利用电热工作的，不能用超导材料，故BCD不符合题意。故选：A。
3.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
【答案】B。
【解析】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。
4.某物理兴趣小组在“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验中，他们在如图所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如表格所示。
(1)他们应选择序号为______的两根电阻丝来研究；
(2)从表中所给电阻丝的规格看，还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验，即探究导体电阻大小与导体______的关系，这次你应该选择序号为______的两根电阻丝来做实验。
【答案】(1)3、4；(2)横截面积；(3)2、4。
【解析】(1)要探究导体电阻大小与导体长度的关系，根据控制变量法的思路，应该选择材料和横截面积都相同的两根电阻丝。从表格中可知，序号3和序号4的材料、横截面积都相同，所以应选择序号3与序号4的两根电阻丝来研究。
(2)从表中所给电阻丝的规格看，序号2、3、4的材料都相同，长度和横截面积不完全相同，而序号2和4的材料、长度都相同，只有横截面积不同，故可以用2、4探究电阻与横截面积的关系。
5.用如图所示的实验电路来探究影响电阻大小的因素，电路中、a、b、c、d是四种不同的金属丝。
现有几根镍铬合金丝和康铜合金丝，其规格如上表所示。为了便于探究和分析，实验中要利用控制变量法，要求都相对金属丝a进行比较，因此电路图中金属丝应选上表中的________(用编号表示)，b、c、d应分别选上表中的________(用编号表示)。
【答案】③；②④⑤(顺序可互换)。
【解析】因为都相对金属丝a进行比较所以相对该金属丝既能比较长度、材料，还能比较横截面积，因此a只能是③，b、c、d只要组合起来能研究影响电阻大小的因素即可。
6.在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关。
②导体的电阻与导体的横截面积有关。
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如表
为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。
(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。
(2)为了验证上述猜想③，应该选用编号 和 两根电阻丝进行实验；
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 (填序号)；
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 (填序号)．分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电阻丝A接入时电流表示数较大，由此，得到的结论是： 。
(5)以上研究问题的科学方法是采用了 。
(6)在最近几年，我国城乡许多地区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，这样就 了输电线的电阻，从而可以 输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)电流表示数(或小灯泡亮度)；(2)A、D； (3)②；(4)①；材料和横截面积一定时，导体越长电阻越大；(5)控制变量法；(6)减小；减小。
【解析】(1)实验中，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数(或小灯泡亮度)来比较导体电阻的大小；
(2)要验证猜想③：导体的电阻与导体的材料有关，应控制导体的长度与横截面积相同，而材料不同，由表中数据可知，应选编号为A、D的两根电阻丝进行实验；
(3)由表中数据可知，A、C两电阻丝的长度、材料相同而横截面积不同，将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间，可验证导体电阻跟横截面积的关系，即猜想②；
(4)A、B两电阻丝的材料、横截面积相同而长度不同，将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，可验证导体电阻跟长度的关系，即猜想①；
电阻丝A接入时电流表示数较大，说明电阻丝A的电阻小，而电阻丝A的长度小于电阻丝B的长度，由此得到的结论是：材料和横截面积一定时，导体越长电阻越大(或导体越短电阻越小)；
(5)导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，探究影响电阻大小的因素时，需要运用控制变量法进行探究；
(6)细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，导线的横截面积增大了，输电线的电阻减小了，根据W损=I2Rt可知，导线上损失的电能也就减小了，从而起到节能的效果。
故答案为：(1)电流表示数(或小灯泡亮度)；(2)A、D； (3)②；(4)①；材料和横截面积一定时，导体越长电阻越大；(5)控制变量法；(6)减小；减小。
题组C 培优拔尖练
1．科学方法在物理问题的研究中，起到了重要的作用。比如，两个定值电阻，一个5Ω，一个10Ω，粗细均匀。以下描述正确的是( )。
A．如果这两个电阻的材料相同，则5Ω的长度一定大于10Ω的长度
B．如果这两个电阻的材料不同，则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
C．如果这两个电阻的材料、横截面积相同，则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
D．如果这两个电阻的材料、长度相同，则5Ω的横截面积一定小于10Ω的横截面积
【答案】C。
【解析】AC、两个电阻粗细均匀、材料相同，电阻越大，长度越长，所以10Ω的电阻较长；故A错误、C正确；
B、两个电阻粗细均匀，若材料不同，无法判断两个电阻的长度大小；故B错误；
D、两个电阻的材料、长度相同，横截面积越大，电阻越小，所以10Ω的电阻较小；故D错误。
故选：C。
2.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小灯泡L的电流
【答案】B。
【解析】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，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。
3．(2021·甘肃兰州市)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：
(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。
【答案】灯泡亮度；转换法；长度；横截面积；AD。
【解析】(1)[1][2]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)[3]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)[4]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)[5]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。
4．(2021·山西中考真题)生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。
现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电性哪个强？
(1)实验器材：______
(2)实验步骤：______
(3)实验结论：______
【答案】电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器；①按电路图连接实物，如图：②选取将长度相同的黄铜线与青铜线；③将黄铜线接入a、b之间，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数I1；④保持滑片P位置不变，断开开关，将青铜线接入a、b之间，闭合开关，记录电流表示数I2；⑤改变滑片的位置，重复③④；⑥比较I1、I2的大小；电流大的导线性能较好。
【解析】[1]此题为实验探究设计实验，用到的方法主要是控制变量和转换法，所用到的实验器材有：电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器组成电路；
[2] ①按电路图连接实物，如图：②研究材料的导电性能即要控制材料的长度相同、横截面积相同(所给材料已满足)，根据题中给出的条件，所以应选取长度相同的黄铜线和青铜线；③同等情况下，只有材料不同，导电性能要能观察，所以转换成电流的大小，电流表能显示出电流，所以应将黄铜线接入a、b之间，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数I1；④保持滑片P位置不变，断开开关，将青铜线接入a、b之间，闭合开关，记录电流表示数I2；⑤为了验证结论有普遍性，应多次实验，所以改变滑片的位置，重复③④；⑥比较I1、I2的大小；
[3] 若I1>I2，则黄铜导电性强；若I1 课程标准
课标解读
1.理解电阻的概念；
2.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；
3.知道电阻大小的单位及其单位换算；
4.会用控制变量法探究影响电阻大小的因素；
5.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
1.知道电阻是描述导体对电流阻碍作业强弱的物理量；
2.熟悉电阻的单位及其换算关系；
3.认识影响导体电阻大小的因素；
4.了解温度对导体电阻的影响；
5.会探究影响导体电阻因素。
材料
编号
长度/m
横截面积/mm2
镍铬合金
①
1
0.5
②
1
1
③
1.5
0.5
④
1.5
1
锰铜
⑤
1
0.5
⑥
1
1
⑦
1.5
0.5
⑧
1.5
1
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
a
镍铬合金丝
1.0
0.2
b
镍铬合金丝
1.0
0.1
c
镍铬合金丝
0.5
0.1
d
锰铜合金丝
0.5
0.1
序号
材料
长度
横截面积
1
碳钢合金丝
L
S
2
镍铬合金丝
2L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
2L
2S
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
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
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
合金
基体材料
增强材料
特性
应用
黄铜
铜
锌
易加工
仪表
青铜
铜
锡
耐磨
齿轮
知识精讲
知识点01 电阻
1.定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小；用符号R表示。
2.单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆(符号是Ω)(规定：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1Ω)；常用单位还有千欧(符号kΩ)、兆欧(MΩ)；换算：1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。
3.了解一些电阻值：手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。
4.导体的电阻是由导体本身的物理条件决定的，这可由物质的原子结构和分子运动的基本观点来解释。就金属导体来说，当导体两端有电压(电压是导体中的自由电子发生定向移动形成电流的原因)时，它里面的自由电子就发生定向移动，导体中就有电流。这些定向移动的电子要跟其周围的做无规则的热运动的金属原子发生碰撞，这种碰撞就阻碍了电子的定向运动。做热运动的金属原子对做定向移动的自由电子的阻碍作用就使金属导体具有电阻。
5.电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，它是导体本身的一种性质，一段导体的电阻由导体的自身情况决定。不管这个导体是否接入电路，是否有电流通过，也不管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。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。
【知识扩展一】超导现象
超导是指某些物质在一定温度条件下(一般为较低温度)电阻降为零的性质。1911年荷兰物理学家H·卡茂林·昂内斯发现汞在温度降至4.2K附近时突然进入一种新状态，其电阻小到实际上测不出来，他把汞的这一新状态称为超导态。以后又发现许多其他金属也具有超导电性。低于某一温度出现超导电性的物质称为超导体。
超导材料的零电阻特性可以用来输电和制造大型。超高压输电会有很大的损耗，而利用超导体则可最大限度地降低损耗，但由于临界温度较高的超导体还未进入实用阶段，从而限制了超导输电的采用。随着技术的发展，新超导材料的不断涌现，超导输电的希望能在不久的将来得以实现。
和超导技术有着广阔的应用前景。超导现象中的迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船，由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行，这将大大提高它们的速度和安静性，并有效减少机械磨损。利用超导悬浮可制造无磨损轴承，将轴承转速提高到每分钟10万转以上。超导列车已于70年代成功地进行了载人可行性试验，1987年开始，日本开始试运行，但经常出现失效现象，出现这种现象可能是由于高速行驶产生的颠簸造成的。已于1992年1月27日下水试航，目前尚未进入实用化阶段。利用超导材料制造交通工具在技术上还存在一定的障碍，但它势必会引发交通工具革命的一次浪潮。
超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起，就向人类展示了诱人的应用前景。但要实际应用超导材料又受到一系列因素的制约，这首先是它的临界参量，其次还有材料制作的工艺等问题(例如脆性的超导陶瓷如何制成柔细的线材就有一系列工艺问题)。到80年代，超导材料的应用主要有:①利用材料的超导电性可制作磁体，应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等;可制作电力电缆，用于大容量输电(功率可达10000MVA);可制作通信电缆和天线，其性能优于常规材料。②利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承。③利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等。利用约瑟夫森结作计算机的逻辑和存储元件，其运算速度比高性能集成电路的快10-20倍，功耗只有四分之一。
【知识扩展二】电阻单位-欧姆
乔治·西蒙·欧姆(Gerg Simn Ohm，1787年5月16日-1854年7月6日)，德国。
欧姆发现了电阻中电流与电压的正比关系，即著名的欧姆定律；他还证明了导体的电阻与其长度成正比，与其横截面积和传导系数成反比；以及在稳定电流的情况下，电荷不仅在导体的表面上，而且在导体的整个截面上运动。电阻的"欧姆"以他的名字命名。欧姆的名字也被用于其他物理及相关技术内容中，比如""，""，""等。
1826年，欧姆发现了电学上的一个重要定律--欧姆定律，这是他最大的贡献。定律的发现过程却并非如一般人想象的那么简单。欧姆为此付出了十分艰巨的劳动。在那个年代，人们对电流强度、电压、电阻等概念都还不大清楚，特别是电阻的概念还没有，当然也就根本谈不上对它们进行精确测量了;况且欧姆本人在他的研究过程中，也几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触，他的这一发现是独立进行的。欧姆独创地运用库仑的方法制造了电流扭力秤，用来测量电流强度，引入和定义了电动势、电流强度和电阻的精确概念。
1854年欧姆与世长辞。十年之后科学促进会为了纪念他，决定用欧姆的名字作为电阻单位的名称。使人们每当使用这个术语时，总会想起这位勤奋顽强、卓有才能的中学教师。
【例题1】1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，当水银的温度下降到一269℃时，其电阻就会完全消失，这种现象叫做“超导现象”，人们把具有这种现象的物体叫做超导体。在超导状态下，导体的电阻为 。超导材料适合应用于下列中的 (选填)。
①制而成电饭锅的发热体 ②作为电动机线圈材料 ③制成白炽灯泡的灯丝
④作为远距离输电导线 ⑤制成滑动变阻器的电阻线
【答案】0；②④。
【解析】在超导状态下，导体的电阻R=0Ω；
①电饭锅的发热体是电阻较大的材料制成，把电能转化为内能，若用超导体材料就不能产生热量，不能工作，故①不适合；
②作为电动机线圈材料，可以减小由电能到内能的损耗，提高电能的利用率，故②适合；
③白炽灯泡的灯丝是电阻很大，熔点特别高的钨制成，若用超导体材料灯丝不能产生热量，就不能发光，故③不适合；
④用超导体做输电导线，可以减小由电能到内能的损耗，提高传输效率，故④适合；
⑤滑动变阻器的作用是改变电阻的大小，若用超导体电阻为零，就不能起到改变电阻的作用，故⑤不适合。
故答案为：0；②④。
【例题2】(2021·湖北中考真题)电阻单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的( )。
A． 瓦特B． 安培
C． 欧姆D． 焦耳
【答案】C。
【解析】A．功率的单位是瓦特，为了纪念物理学家瓦特而命名的，故A不符合题意；
B．电流的单位是安培，为了纪念物理学家安培而命名的，故B不符合题意;
C．电阻的单位是欧姆，为了纪念物理学家欧姆而命名的，故C符合题意；
D．功的单位是焦耳，为了纪念物理学家焦耳而命名的，故D不符合题意。故选C。
知识点02 影响导体电阻大小的因素
1．影响导体电阻大小的因素：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，还与温度有关。
2.材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大；材料、长度一定时，导体横截面积越小，电阻越大；大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
【重点解析】影响导体电阻的因素
1.常温下导体的电阻
(1)电阻大小是否跟导线的长度有关：选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路(如下图所示)中，观察电流表的示数。材料、粗细相同，越长的导体，电阻越大。
(2)电阻的大小是否跟导线的粗细有关：选用长度相同、粗细不同的两根镍铬合金丝，分别将它们接入电路中，观察电流的示数。长度、材料相同，粗、细不同的镍铬合金丝越细的电阻越大。
(3)电阻的大小是否跟导线的材料有关：选用长度、横截面积相同，材料不同的镍铬合金丝和铜丝，分别将它们接入电路中，观察电流表的示数。长度、粗细相同，材料不同，镍铬合金丝的电阻大。
(4)实验方法：控制变量法。所以讨论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。
(5)电阻大小的比较：在相同电压下，通过导体的电流越小，导体的电阻越大。
2.导体的电阻受温度的影响：
(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)超导体：发生超导现象的物质叫作超导体。
【例题1】(2021·湖北武汉市)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
【答案】A。
【解析】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，故A正确；
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，故B错误；
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，故C错误；
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，故D错误。故选A。
【例题2】(2021·黑龙江绥化市)导体的电阻除了与导体的长度、横截面积和温度有关外，还与______有关。科学家发现，某些物质在很低的温度时电阻就变成了0，这就是超导现象，超导现象最直接的应用之一是制造______。(选填“电热丝”或“输电线”)。
【答案】材料(或导体材料)；输电线。
【解析】[1]导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积、温度有关。
[2]超导体的电阻为零，有电流通过时不会发热，不能做电热丝，若用在输电线上，可以减少由于发热而产生的电能损耗，所以适合做输电线。
分层提分
题组A 基础过关练
1．实用调光时，旋转旋钮，滑片在弧形电阻丝上滑动，即可调节灯泡亮度，这是通过下列哪个因素改变电阻丝接入电路中电阻的( )。
A．长度；B．横截面积；C．材料；D．温度
【答案】A。
【解析】滑动变阻器其工作原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中的电流，从而达到调节灯泡亮度的目的，故应选A。
2．关于材料的性质及其应用，下列说法中不正确的是( )。
A．利用半导体之称的发光二极管，具有单向导电性；
B．铁丝的电阻比铜丝的电阻小；
C．铜的导电性较好，可用来制作导线；
D．超导体在极低的温度时电阻为零，是制作电阻的好材料
【答案】BD。
【解析】A、二极管是利用半导体材料制成的，其特性为具有单向导电性，故A正确；
B、铁丝与铜丝相比较在横截面积和长度相同时，其电阻大，故B错误；
C、铜的导电性较好，可以用来制作导线，故C正确；
D、超导材料在很低的温度时电阻为零，是制作导线的好材料，不能用来制作电阻，故D错误。
故选：BD。
3.下列关于电阻的说法中正确的是( )。
A．绝缘体有电阻，导体没有电阻；
B．导电性能好的导体电阻小；
C．电阻的大小由导体本身的性质决定；
D．导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越小
【答案】C。
【解析】导体虽然能够导电但是对电流有阻碍作用，所以导体有电阻，故A选项错误；
根据影响电阻大小的因素可得，导电性能好，长度短，横截面积大，电阻不一定大，故B选项错误；
电阻的大小是由导体本身的性质决定的，故C选项正确；
导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越大，故D选项错误。
4. 用实验研究导体的材料、长度、横截面积对电阻的影响时，供选择的导体规格如下表：
你认为下面对导体选择最合理的一组是( )。
A．③④⑤⑥ B．②③⑥⑦ C．①⑤⑥⑦ D．⑤⑥⑦⑧
【答案】C。
【解析】从表中可以看出所提供导体是用来研究电阻与材料、长度、横截面积三个因素之间的关系的。由控制变量法可知，要研究电阻与材料之间的关系时，需长度和横截面积相同的导体，所以选①⑤；研究电阻与长度的关系时应选⑤⑦；探究电阻与导体横截面积的关系时应选⑤⑥，故正确的答案是C。
5.某同学在“探究影响电阻大小的因素”时，从实验室中选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝，组成如图所示电路，电阻丝的参数如下表。下列说法正确的是( )。
A．实验中通过比较电流大小来比较电阻大小；
B．选用b、c两根电阻丝可以探究电阻与导体的长度有关；
C．若电阻丝c断了，选用b、d两根电阻丝也可以探究电阻与导体的材料有关；
D．实验中滑动变阻器的作用是控制电流一定
【答案】AB。
【解析】A、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，故A正确；
B、在研究导体的电阻与导体的长度的关系，应控制导体的材料和横截面积不变，故B正确；
C、选用b、d两根电阻丝可知，两者的材料和长度不同、横截面积不同，不能验证导体的电阻与导体的材料是否有关，故C错误；
D、探究决定电阻大小的因素时，需利用滑动变阻器保持电阻两端电压不变，故D错误。
故选：AB。
6.如图所示的电路中，导线a的一端固定连接在铅笔芯上，当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时，灯泡亮暗会发生变化这个实验说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”)，还能说明导体的电阻与 有关。
【答案】导体；长度。
【解析】(1)因为铅笔芯接入电路中灯泡发光，说明铅笔芯能够导电，所以这个实验说明铅笔芯是导体；
(2)当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时，改变了铅笔芯接入电路的长度，从而改变了铅笔芯接入电路的电阻，改变了电流，改变了灯泡亮度，所以这个实验说明导体的电阻与导体长度有关，根据改变连入电路中电阻线的长度可以改变电阻，制成了滑动变阻器。
故答案为：导体；长度。
题组B 能力提升练
1．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的电流决定
【答案】C。
【解析】A：导体有电阻，对电流有阻碍作用，A错误；B：电阻越大，对电流的阻碍作用越大，B错误；C：导体电阻和材料有关，故C正确；D：电阻是物体的属性，与它两端的电压和电流无关，故D错。故，答案是C。
2．最近，中国学生曹原和他的团队在石墨烯超导材料研究上的新突破震惊了世界。超导体材料适合制作以下的( )。
A．输电线B．电阻丝C．灯丝D．电炉丝
【答案】A。
【解析】A、用超导体做输电导线，可以减小由电能到内能的损耗，提高传输效率，故A符合题意；
BCD、电阻丝、白炽灯的灯丝、电炉丝都是利用电热工作的，不能用超导材料，故BCD不符合题意。故选：A。
3.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
【答案】B。
【解析】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。
4.某物理兴趣小组在“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验中，他们在如图所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如表格所示。
(1)他们应选择序号为______的两根电阻丝来研究；
(2)从表中所给电阻丝的规格看，还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验，即探究导体电阻大小与导体______的关系，这次你应该选择序号为______的两根电阻丝来做实验。
【答案】(1)3、4；(2)横截面积；(3)2、4。
【解析】(1)要探究导体电阻大小与导体长度的关系，根据控制变量法的思路，应该选择材料和横截面积都相同的两根电阻丝。从表格中可知，序号3和序号4的材料、横截面积都相同，所以应选择序号3与序号4的两根电阻丝来研究。
(2)从表中所给电阻丝的规格看，序号2、3、4的材料都相同，长度和横截面积不完全相同，而序号2和4的材料、长度都相同，只有横截面积不同，故可以用2、4探究电阻与横截面积的关系。
5.用如图所示的实验电路来探究影响电阻大小的因素，电路中、a、b、c、d是四种不同的金属丝。
现有几根镍铬合金丝和康铜合金丝，其规格如上表所示。为了便于探究和分析，实验中要利用控制变量法，要求都相对金属丝a进行比较，因此电路图中金属丝应选上表中的________(用编号表示)，b、c、d应分别选上表中的________(用编号表示)。
【答案】③；②④⑤(顺序可互换)。
【解析】因为都相对金属丝a进行比较所以相对该金属丝既能比较长度、材料，还能比较横截面积，因此a只能是③，b、c、d只要组合起来能研究影响电阻大小的因素即可。
6.在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关。
②导体的电阻与导体的横截面积有关。
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如表
为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路。
(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。
(2)为了验证上述猜想③，应该选用编号 和 两根电阻丝进行实验；
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 (填序号)；
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 (填序号)．分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电阻丝A接入时电流表示数较大，由此，得到的结论是： 。
(5)以上研究问题的科学方法是采用了 。
(6)在最近几年，我国城乡许多地区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，这样就 了输电线的电阻，从而可以 输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)电流表示数(或小灯泡亮度)；(2)A、D； (3)②；(4)①；材料和横截面积一定时，导体越长电阻越大；(5)控制变量法；(6)减小；减小。
【解析】(1)实验中，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数(或小灯泡亮度)来比较导体电阻的大小；
(2)要验证猜想③：导体的电阻与导体的材料有关，应控制导体的长度与横截面积相同，而材料不同，由表中数据可知，应选编号为A、D的两根电阻丝进行实验；
(3)由表中数据可知，A、C两电阻丝的长度、材料相同而横截面积不同，将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间，可验证导体电阻跟横截面积的关系，即猜想②；
(4)A、B两电阻丝的材料、横截面积相同而长度不同，将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间，可验证导体电阻跟长度的关系，即猜想①；
电阻丝A接入时电流表示数较大，说明电阻丝A的电阻小，而电阻丝A的长度小于电阻丝B的长度，由此得到的结论是：材料和横截面积一定时，导体越长电阻越大(或导体越短电阻越小)；
(5)导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，探究影响电阻大小的因素时，需要运用控制变量法进行探究；
(6)细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，导线的横截面积增大了，输电线的电阻减小了，根据W损=I2Rt可知，导线上损失的电能也就减小了，从而起到节能的效果。
故答案为：(1)电流表示数(或小灯泡亮度)；(2)A、D； (3)②；(4)①；材料和横截面积一定时，导体越长电阻越大；(5)控制变量法；(6)减小；减小。
题组C 培优拔尖练
1．科学方法在物理问题的研究中，起到了重要的作用。比如，两个定值电阻，一个5Ω，一个10Ω，粗细均匀。以下描述正确的是( )。
A．如果这两个电阻的材料相同，则5Ω的长度一定大于10Ω的长度
B．如果这两个电阻的材料不同，则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
C．如果这两个电阻的材料、横截面积相同，则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
D．如果这两个电阻的材料、长度相同，则5Ω的横截面积一定小于10Ω的横截面积
【答案】C。
【解析】AC、两个电阻粗细均匀、材料相同，电阻越大，长度越长，所以10Ω的电阻较长；故A错误、C正确；
B、两个电阻粗细均匀，若材料不同，无法判断两个电阻的长度大小；故B错误；
D、两个电阻的材料、长度相同，横截面积越大，电阻越小，所以10Ω的电阻较小；故D错误。
故选：C。
2.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小灯泡L的电流
【答案】B。
【解析】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，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。
3．(2021·甘肃兰州市)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：
(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。
【答案】灯泡亮度；转换法；长度；横截面积；AD。
【解析】(1)[1][2]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)[3]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)[4]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)[5]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。
4．(2021·山西中考真题)生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。
现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电性哪个强？
(1)实验器材：______
(2)实验步骤：______
(3)实验结论：______
【答案】电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器；①按电路图连接实物，如图：②选取将长度相同的黄铜线与青铜线；③将黄铜线接入a、b之间，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数I1；④保持滑片P位置不变，断开开关，将青铜线接入a、b之间，闭合开关，记录电流表示数I2；⑤改变滑片的位置，重复③④；⑥比较I1、I2的大小；电流大的导线性能较好。
【解析】[1]此题为实验探究设计实验，用到的方法主要是控制变量和转换法，所用到的实验器材有：电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器组成电路；
[2] ①按电路图连接实物，如图：②研究材料的导电性能即要控制材料的长度相同、横截面积相同(所给材料已满足)，根据题中给出的条件，所以应选取长度相同的黄铜线和青铜线；③同等情况下，只有材料不同，导电性能要能观察，所以转换成电流的大小，电流表能显示出电流，所以应将黄铜线接入a、b之间，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数I1；④保持滑片P位置不变，断开开关，将青铜线接入a、b之间，闭合开关，记录电流表示数I2；⑤为了验证结论有普遍性，应多次实验，所以改变滑片的位置，重复③④；⑥比较I1、I2的大小；
[3] 若I1>I2，则黄铜导电性强；若I1
课标解读
1.理解电阻的概念；
2.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；
3.知道电阻大小的单位及其单位换算；
4.会用控制变量法探究影响电阻大小的因素；
5.理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
1.知道电阻是描述导体对电流阻碍作业强弱的物理量；
2.熟悉电阻的单位及其换算关系；
3.认识影响导体电阻大小的因素；
4.了解温度对导体电阻的影响；
5.会探究影响导体电阻因素。
材料
编号
长度/m
横截面积/mm2
镍铬合金
①
1
0.5
②
1
1
③
1.5
0.5
④
1.5
1
锰铜
⑤
1
0.5
⑥
1
1
⑦
1.5
0.5
⑧
1.5
1
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
a
镍铬合金丝
1.0
0.2
b
镍铬合金丝
1.0
0.1
c
镍铬合金丝
0.5
0.1
d
锰铜合金丝
0.5
0.1
序号
材料
长度
横截面积
1
碳钢合金丝
L
S
2
镍铬合金丝
2L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
2L
2S
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
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
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
合金
基体材料
增强材料
特性
应用
黄铜
铜
锌
易加工
仪表
青铜
铜
锡
耐磨
齿轮
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