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2025年新九年级物理暑假预习精品讲义
第15讲 电阻
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:3大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 电阻——对电流的阻碍作用
1.探究导体对电流的阻碍作用
【实验过程】如图所示,把长短、粗细相同的铜丝(或锰铜合金丝)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和电流表示数。
【实验现象】当把铜丝接入电路时,闭合开关,电流表示数较大,小灯泡较亮;当把镍铬合金丝接入电路时,闭合开关,电流表示数较小,小灯泡较暗。
【实验分析】在相同电压下,通过铜丝的电流较大,表明铜丝对电流的阻碍作用较小;通过镍铬合金丝的电流较小,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
【实验结论】导体在导电的同时,对电流也有一定的阻碍作用,且不同导体对电流阻碍作用不同。
2.电阻
(1)概念:在物理学中,用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小。用字母R表示,电阻是导体的一种属性。
(2)单位及换算关系:在国际单位制中,电阻的单位是“欧姆”,简称“欧”,符号是“Ω”。
常用单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
换算关系:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
(3)电阻在电路中的符号
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。在电路中的符号是“”。
对电阻的理解
(1)导体的电阻是导体本身的一种性质,即导体的电阻由导体自身的情况决定。不管导体是否接入电路、是否有电流通过,也不管导体两端是否有电压或电压的大小,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。
(2)电阻越大,对电流的阻碍作用也越大。对于同一电路,在电路两端电压不变的情况下,导体对电流的阻碍作用越大,电路中电流越小。
知识点2 影响电阻大小的因素
提出
问题 |
导体的电阻大小与哪些因素有关 | ||||||||||
猜想与假设 | (1)路越窄,车辆越难通行——导体越细,可能阻碍作用越强,电阻越大;
(2)道路越长,人走得越累——导体越长,可能阻碍作用越强,电阻越大; (3)不同的道路通行效率不同,如高速公路、水泥路、乡间小路——导体的电阻可能与制作导体的材料(铁、铜、银、铝等)有关; (4)物质的很多物理性质都受到温度的影响,如密度——导体的电阻是否也受温度的影响。 |
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设计实验 | (1)探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关,涉及的因素较多,应采用控制变量法涉及实验过程。
①选取材料、粗细相同,而长度不同的镍铬合金丝,分别接入电路中(如图所示),观察电流表示数的变化情况,探究电阻大小与导体长度的关系。 ②选取材料、长度相同而粗细不同的镍铬合金丝,分别接入电路中,观察电流表示数的变化情况,探究电阻大小与导体横截面积的关系。 ③选取粗细、长度相同的铜丝和镍铬合金丝,接入电路中,观察电流表示数变化情况,探究电阻大小与导体材料的关系。 (2)转化法:电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小,电流表示数小的电阻大,此方法称之为转换法。 (3)将日光灯的灯丝与电流表接入电路中,比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况,探究导体电阻与温度的关系。 |
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进行实验 | (1)将图甲中的导线CD和EF分别接入乙图所示的电路,闭合开关,记录电流表的示数。
甲 乙 丙 (2)将图甲中的导线CD与GH分别接入乙图所示的电路,闭合开关,记录电流表的示数。 (3)将图甲中的导线AB与CD分别接入乙图所示的电路,闭合开关,记录电流表的示数。 (4)如图丙所示,把电阻丝接入电路,慢慢地给电阻丝加热,观察电流表示数的变化情况。 |
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分析论证 |
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探究归纳 | 导体的电阻是导体本身的已知性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。同种材料导体,长度越长、横截面积越小,导体的电阻越大。另外,导体的电阻还受温度的影响。 |
描述结论时不能缺少的前提条件
描述导体电阻与其影响因素的关系时,不能缺少前提条件,例如,描述导体电阻与导体长度的关系时不能说“导体越长,电阻越大”,应该说“在导体的材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大。”
知识点3 半导体和超导现象
1. 半导体
(1)概念
有一些材料,如硅和锗,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称为半导体。
(2)特点
①半导体的导电性能比导体差,比绝缘体好;
②温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。
(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、集成电路等。
2. 超导现象
(1)超导现象
某些物质在温度很低时,电阻就变成了0,这就是超导现象。在温度很低时,电阻为0的材料称为超导材料。超导材料也称为超导体。
(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
利用超导材料可制造超导电动机、超导电缆、磁悬浮列车等。目前,超导材料还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。
导体电阻和温度的关系
(1)一般的物体,如金属,其电阻随温度的升高而增大,随温度的下降减小。
(2)有的合金,如康铜和锰铜,其电阻几乎不随温度的变化而变化,是制作标准电阻的好材料。
(3)半导体的电阻和温度的关系较为复杂,有些半导体的电阻随温度的升高而减小,有些半导体的电阻随温度的升高而增大。
教材习题01
24000Ω=______kΩ= ______MΩ |
解题思路
1Ω=0.001kΩ,所以24000Ω=24kΩ。 1kΩ=0.001MΩ,所以24kΩ=0.024MΩ。 |
教材习题02
在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,分别对导体的电阻跟他的长度,横截面积,材料有关的猜想进行了实验检验,某实验小组准备实验时对每个实验猜想都用三个实验数据进行对比,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A~G七个字母代表,请按该组的要求选用。
为了检验“导体的电阻和长度有关”的猜想,应选用哪三种导体?______; 为了检验“导体的电阻和横截面积有关”的猜想,应选用哪三种导体?______; 为了检验“导体的电阻和材料有关”的猜想,应选用哪三种导体?______。 |
解题思路
[1]为了研究导体电阻与导体长度的关系,则需使导体的材料和横截面积相同,长度不同; [2]为了研究导体电阻与横截面积的关系,则需使导体的材料和长度相同,横截面积不同; [3]为了研究导体电阻与导体材料的关系,则需使导体的长度和横截面积相同,材料不同。 |
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教材习题03
铁比铜便宜,为什么家庭电路中用铜导线而不用铁导线? |
解题思路
材料不同,导体的电阻不同.铜的导电性能比铁的导电性能好,所以,通常家用电路的电线用铜做导电体,而不用铁,因为铁的电阻较大,消耗能量较多。 |
考点1:探究影响电阻大小的因素
【典例1】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、材料如下表。
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 | 1.0 |
(1)为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。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,这里运用了______(填物理研究方法);
(2)为了验证上述猜想②,应该选用编号为______的两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现B接入电路时电流表示数 ______(选填“较大”或“较小”),由此可推测:当材料和横截面积相同时,导体长度越______,电阻越大;
(4)为了顺利完成实验,导体D的长度应为______m。
【变式1-1】小明利用金属丝探究了影响电阻大小的因素后,进一步利用盐水探究影响电阻大小的因素,他提出了以下猜想:
A.可能与液体的浓度有关;
B.可能与液体的横截面积有关;
C.可能与电极间距离有关。
…………
参考答案
考点1:探究影响电阻大小的因素
【典例1】 (1)转换法 (2)AC (3) 较小 长 (4)0.5
【详解】(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和小灯泡的亮度变化来比较导体电阻的大小,用到了转换法。
(2)要验证猜想②:导体的电阻可能与导体横截面积有关,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)[1][2]由表中数据可知,A、B两电阻丝的横截面积、材料相同,B的长度大,将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,B接入电路时电流表示数较小,可知B的电阻较大,由此可知:当材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大。
…………
不错
很有用
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