物理九年級(jí)上冊(cè)知識(shí)講義 16.3影響電阻的因素-人教版

1、初中物理影響電阻的因素【考點(diǎn)精講】探究實(shí)驗(yàn)一：物體的導(dǎo)電能力如圖所示，分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：（1）在MN兩點(diǎn)間接入一小段鎢絲，觀察電流表的示數(shù)和燈泡的亮暗。現(xiàn)象：電流表有示數(shù)，燈泡發(fā)光。結(jié)論：鎢絲是導(dǎo)體。（2）在MN兩點(diǎn)間接入一小段鎢絲，給鎢絲加熱，觀察電流表的示數(shù)和燈泡的亮暗?，F(xiàn)象：電流表示數(shù)減小，燈泡變暗，甚至不發(fā)光。結(jié)論：鎢絲的電阻受溫度的影響而變化（相同條件下，溫度越高，鎢絲的電阻越大）。（3）在MN兩點(diǎn)間接入一小段玻璃，觀察電流表的示數(shù)和燈泡的亮暗?，F(xiàn)象：電流表無示數(shù)，燈泡不發(fā)光。結(jié)論：玻璃是絕緣體。（4）在MN兩點(diǎn)間接入一小段玻璃，給玻璃加熱，觀察電流表的示數(shù)和燈泡的亮暗?，F(xiàn)象：電流表

2、有示數(shù)，燈泡發(fā)光。結(jié)論：被加熱的玻璃是導(dǎo)體。結(jié)合第（3）與（4）的結(jié)論：導(dǎo)體和絕緣體之間并沒有絕對(duì)的界限。探究實(shí)驗(yàn)二：探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素：a、b、c是錳銅合金絲，d是鎳鉻合金絲；a、b的長(zhǎng)度相同而粗細(xì)不同；a、c粗細(xì)相同而長(zhǎng)度不同；c、d長(zhǎng)度和粗細(xì)都相同。按如上圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)所用電阻絲電流/A長(zhǎng)度/m橫截面積/mm2材料11.03.0a錳銅0.2421.01.5b錳銅0.1230.53.0c錳銅0.4840.53.0d鎳鉻0.03分析論證通過多次實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到結(jié)論：導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積都能影響電阻的大小。決定導(dǎo)體電阻大小的因素

3、：（1）導(dǎo)體的電阻與橫截面積有關(guān)，導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小。（2）導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度有關(guān)，導(dǎo)體越長(zhǎng)，電阻越大。（3）導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)。【典例精析】 例題 某學(xué)習(xí)小組在做“探究影響電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要在電壓相同的條件下比較通過不同電阻絲的電流，從而發(fā)現(xiàn)影響電阻大小的因素。在下圖中的M、N兩點(diǎn)間接入待研究的電阻絲，電源電壓恒定，忽略N電阻隨溫度變化的影響，待用電阻絲的規(guī)格如下：編號(hào)材料長(zhǎng)度橫截面積AB鎳鉻合金絲LSCD鎳鉻合金絲L2SEF錳銅合金絲LSGH鎳鉻合金絲0.6LS（1）為了研究電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)，應(yīng)選用AB和_。 （2）為了研究電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)，應(yīng)選用AB

4、和_。（3）為了研究電阻與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)，應(yīng)選用AB和_。（4）上述研究方法在物理學(xué)中叫_法。（5）正確選擇后，將所選電阻絲分別接入M、N兩點(diǎn)間，閉合開關(guān)，通過觀察燈泡的亮暗或電流表的示數(shù)來比較電阻絲電阻的大小。這種研究方法在物理學(xué)中叫_。實(shí)驗(yàn)中，兩次電流表指針均有偏轉(zhuǎn)，但第一次的示數(shù)小于第二次的示數(shù)，說明第二次接入電路的電阻絲的電阻值_，同時(shí)某組員發(fā)現(xiàn)第一次實(shí)驗(yàn)中燈泡不亮，你認(rèn)為原因是_。思路導(dǎo)航：在研究“影響電阻大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中，需要分別改變導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積，其余的因素保持不變，這種研究方法叫做控制變量法。此實(shí)驗(yàn)中，并沒有儀器直接測(cè)出導(dǎo)體的電阻是多少歐姆，而是利用燈泡的亮

5、暗或電流表示數(shù)的大小來間接表示電阻的大小，這是采用了“轉(zhuǎn)換法”。研究電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)時(shí)，應(yīng)保持導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積相同；研究電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)時(shí)，應(yīng)保持導(dǎo)體的材料和橫截面積相同；研究電阻與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)時(shí)，應(yīng)保持導(dǎo)體的材料和長(zhǎng)度均相同。答案：（1）EF（2）GH （3）CD（4）控制變量（5）轉(zhuǎn)換法 較小 通過燈泡的電流太?。ɑ驘襞輧啥说碾妷禾。究偨Y(jié)提升】同步練習(xí)：（答題時(shí)間：15分鐘）1. 白熾燈用久了燈絲會(huì)變細(xì)，燈絲電阻會(huì)變_；滑動(dòng)變阻器是通過改變連入電路中電阻絲的_來改變電阻的。2. 如圖所示是研究“導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。木板上有兩條長(zhǎng)度與橫截面積均相等的金

6、屬絲。AB是鎳鉻合金絲，CD是錳銅絲。這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置可以探究導(dǎo)體的電阻與_是否有關(guān)。如果將金屬絲CD換為鎳鉻合金絲，其長(zhǎng)度等于金屬絲AB的二分之一，橫截面積與金屬絲AB相等，那么這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置可探究導(dǎo)體電阻與_是否有關(guān)。3. 楠楠同學(xué)在中考備考中，準(zhǔn)備有：透明塑料筆袋金屬刀片塑料三角板鉛筆芯橡皮擦等物品。上述五種物品中，屬于絕緣體的有（ ）A. B. C. D. 4. 小文在探究“電阻的大小與什么因素有關(guān)”的活動(dòng)中，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)器材中電阻絲只有一根，其他器材足夠，如果要他完成下面的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，其中不可能完成的是（ ）A. 探究導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系B. 探究導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系C. 探究導(dǎo)體電阻與

7、材料的關(guān)系D. 探究導(dǎo)體電阻與溫度的關(guān)系5. 下列關(guān)于半導(dǎo)體、超導(dǎo)體的說法中，正確的是（ ）A. 半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，可制作二極管B. 半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能良好，可制作遠(yuǎn)距離輸電導(dǎo)線C. 超導(dǎo)體的導(dǎo)電性能最好，可制作電爐絲D. 超導(dǎo)體的電阻為零，沒有實(shí)際用途6. 小明家裝修房屋需要購買導(dǎo)線，關(guān)于導(dǎo)線種類的選擇，最恰當(dāng)?shù)氖牵?）A. 強(qiáng)度大的鐵絲 B. 細(xì)小價(jià)格較便宜的鋁絲C. 粗一點(diǎn)的銅絲 D. 性能穩(wěn)定的鎳鉻合金絲7. 有一段導(dǎo)體，下列措施中能減少電阻的是 （ ）A. 減小導(dǎo)體的長(zhǎng)度 B. 減小導(dǎo)體的橫截面積C. 減小導(dǎo)體兩端的電壓 D. 減小導(dǎo)體中的電流8. 在研究“導(dǎo)體電阻

8、的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)體截成兩段后分別接入電路中，如圖所示，則這是用來研究（ ）A. 導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系B. 導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系C. 導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系D. 導(dǎo)體電阻與溫度的關(guān)系9. 閱讀科普文章半導(dǎo)體與超導(dǎo)體，回答相關(guān)問題：半導(dǎo)體：定義：物質(zhì)存在的形式多種多樣，有固體、液體、氣體、等離子體等。我們通常把導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性差或不好的材料，如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷等，稱為絕緣體。而把導(dǎo)電、導(dǎo)熱性都較好的金屬，如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導(dǎo)體?？梢院?jiǎn)單地把介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料稱為半導(dǎo)體。與導(dǎo)體和絕緣體相比，半導(dǎo)體材料的發(fā)現(xiàn)是最晚的，直至20世紀(jì)30年

9、代，當(dāng)材料的提純技術(shù)改進(jìn)以后，半導(dǎo)體的存在才真正被學(xué)術(shù)界認(rèn)可。用于應(yīng)用：最早的實(shí)用“半導(dǎo)體”是晶體管（Transistor）/ 二極管（Diode）。一、在無線電收音機(jī)（Radio）及電視機(jī)（Television）中，作為“訊號(hào)放大器 /整流器”使用。二、近年來用于發(fā)展太陽能（Solar Power），也用在光電池（Solar Cell）中。三、半導(dǎo)體可以用來測(cè)量溫度，測(cè)溫范圍可以覆蓋生產(chǎn)、生活、醫(yī)療衛(wèi)生、科研教學(xué)等應(yīng)用的70%的領(lǐng)域，有較高的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性，分辨率可達(dá)0.1，甚至達(dá)到0.01也不是不可能，線性度為0.2%，測(cè)溫范圍100300，是性價(jià)比極高的一種測(cè)溫元件。小結(jié)：1. 什么叫半

10、導(dǎo)體？導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料，叫做半導(dǎo)體。例如：鍺、硅、砷化鎵等。2. 半導(dǎo)體在科學(xué)技術(shù)，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。（例如：電視機(jī)、半導(dǎo)體收音機(jī)、電子計(jì)算機(jī)等）：壓敏性：有的半導(dǎo)體在受到壓力后電阻發(fā)生較大的變化。用途：制成壓敏元件，接入電路，測(cè)出電流變化，以確定壓力的變化。熱敏性：有的半導(dǎo)體在受熱后電阻隨溫度的升高而迅速減小。用途：制成熱敏電阻，用來測(cè)量很小范圍內(nèi)的溫度變化。光敏性，有的半導(dǎo)體在光照下電阻大為減小。用途：制成光敏電阻，用于對(duì)光照反應(yīng)靈敏的自動(dòng)控制設(shè)備中。超導(dǎo)體：1911年，荷蘭萊頓大學(xué)的卡茂林昂尼斯意外地發(fā)現(xiàn)，將汞冷卻到268.98時(shí)，汞的電阻突然消失，電阻

11、為0，此時(shí)稱為超導(dǎo)體；后來他又發(fā)現(xiàn)許多金屬和合金都具有與上述汞相類似的低溫下失去電阻的特性，由于它的特殊導(dǎo)電性能，卡茂林昂尼斯將其稱之為超導(dǎo)態(tài)?？钟捎谒倪@一發(fā)現(xiàn)獲得了1913年的諾貝爾獎(jiǎng)。超導(dǎo)材料最誘人的應(yīng)用是發(fā)電、輸電和儲(chǔ)能。由于超導(dǎo)材料在超導(dǎo)狀態(tài)下具有零電阻和完全的抗磁性。超導(dǎo)磁體可用于制作交流超導(dǎo)發(fā)電機(jī)、磁流體發(fā)電機(jī)和超導(dǎo)輸電線路等。超導(dǎo)材料還可用于制作超導(dǎo)電線和超導(dǎo)變壓器，從而把電能幾乎無損耗地輸送給用戶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前的銅或鋁導(dǎo)線輸電，約有15%的電能損耗在輸電線路上，光是在中國(guó)，每年的電力損失即達(dá)1000多億度。若改為超導(dǎo)輸電，節(jié)省的電能相當(dāng)于新建數(shù)十個(gè)大型發(fā)電廠。請(qǐng)回答下列問

12、題：（1）LED燈是一種新型的高效節(jié)能光源，它的核心元件是發(fā)光二極管。二極管是由下列哪種材料制成（ ）A. 陶瓷材料B. 金屬材料 C. 半導(dǎo)體材料D. 超導(dǎo)材料（2）下列關(guān)于半導(dǎo)體的說法，正確的是（ ）A. 常溫下半導(dǎo)體的電阻為零B. 半導(dǎo)體廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備C. 半導(dǎo)體就是超導(dǎo)體D. 任何情況下半導(dǎo)體都是不導(dǎo)電的10. 在“探究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中。（1）小明的猜想是：電阻可能與導(dǎo)體的材料有關(guān)；小亮的猜想是：電阻可能與導(dǎo)體的溫度有關(guān)；小敏的猜想是：電阻可能與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)；根據(jù)你掌握的電學(xué)知識(shí)，你認(rèn)為：電阻還與_有關(guān)。（2）下圖是三位同學(xué)為上述探究活動(dòng)準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材，他們

13、已經(jīng)完成了部分實(shí)物的連接。若電阻受溫度的影響可以忽略，要探究猜想，應(yīng)該控制_不變；要探究猜想，應(yīng)該選用導(dǎo)線_和導(dǎo)線_（填導(dǎo)線的代號(hào)字母）進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。答案：1. 大 長(zhǎng)度2. 導(dǎo)體的材料 導(dǎo)體的長(zhǎng)度 解析：AB與CD材料不同，長(zhǎng)短、粗細(xì)相同，可以用來探究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系；將CD的長(zhǎng)度換成AB的二分之一的鎳鉻合金絲后，則粗細(xì)、材料相同，長(zhǎng)短不同，可用來探究電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系，這是利用了“控制變量法”。3. A 解析：鉛筆芯的主要成分是石墨，是導(dǎo)體。4. C 解析：借助鱷魚鉗或用銅絲自制滑環(huán)，改變電阻絲接入電路的長(zhǎng)度，可以完成A；接入電阻絲的一半長(zhǎng)度，再將整根電阻絲對(duì)折增加其橫截面積，可以完成B，這一步要注意保證長(zhǎng)度相同；用火柴等加熱電阻絲，可以完成D。5. A6. C 解析：導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小取決于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積以及溫度。家庭電路中導(dǎo)線的選擇，應(yīng)選擇電阻較小的導(dǎo)體。題中四種材料，在同種情況下，銅絲的電阻最小，此外，銅絲的橫截面積越大即越粗，電阻越小，更適合家庭電路使用。本題答案為C。7. A 解析：導(dǎo)體的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大；導(dǎo)體的橫截面積越小，電阻越大；導(dǎo)體的電阻與電流、電壓無關(guān)。8. C 解析：將一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)體截成兩段后分別接入電路中，這是保持材料、