九年級(jí)物理全冊(cè) 第16章 第3節(jié) 電阻習(xí)題 （新版）新人教版.doc

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第3節(jié) 電阻 方式一　【情景導(dǎo)入】 播放視頻：石頭對(duì)水流的阻礙作用。(詳見(jiàn)光盤(pán)內(nèi)容) 圖16－3－1 導(dǎo)入語(yǔ)：水在向前流動(dòng)的過(guò)程中會(huì)受到一些阻礙作用，如石頭對(duì)水的阻礙等；電荷在導(dǎo)體中發(fā)生定向移動(dòng)時(shí)也會(huì)受到一定的阻礙，本節(jié)課我們就來(lái)研究導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用——電阻。 方式二　【問(wèn)題導(dǎo)入】 多媒體展示圖片：各種導(dǎo)線。 圖16－3－2 導(dǎo)入語(yǔ)：導(dǎo)線多是用銅做的，特別重要的電器設(shè)備的導(dǎo)線是用昂貴的銀做的。鐵也是導(dǎo)體，既多又便宜，想想看，為什么不用鐵來(lái)做導(dǎo)線呢？要明白其中的道理，我們要先學(xué)習(xí)導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用——電阻。 方式三　【實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入】 演示實(shí)驗(yàn)：如圖16－3－3所示，分別把兩根不同材料的導(dǎo)線(長(zhǎng)度和粗細(xì)相同)接入電路中，觀察到燈泡的亮度不同。 圖16－3－3 導(dǎo)入語(yǔ)：小燈泡的亮度為什么不同呢？要想找到問(wèn)題的答案，讓我們進(jìn)入今天的物理課堂——電阻。 　　　　 補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：探究溫度對(duì)電阻的影響 圖16－3－4 [實(shí)驗(yàn)器材] 電池組、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、不同規(guī)格的鉛筆芯(分別選擇2B、HB、2H等不同標(biāo)號(hào)的鉛筆芯，某一標(biāo)號(hào)的鉛筆芯有粗細(xì)不同的規(guī)格)、電流表等。 [操作] 取一支鉛筆，剝?nèi)ツ举|(zhì)層，剝出鉛筆芯，用導(dǎo)線夾夾住鉛筆芯的兩端，將其固定在支架上。如圖16－3－4所示，連好電路，讓學(xué)生觀察小燈泡的發(fā)光情況；再用酒精燈給鉛筆芯均勻加熱，讓學(xué)生繼續(xù)觀察小燈泡的發(fā)光情況。加熱前后可以清楚地觀察到小燈泡由亮變暗。 [考點(diǎn)小說(shuō)] 導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，其大小取決于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積，此外還受溫度的影響，而與導(dǎo)體兩端的電壓、通過(guò)它的電流無(wú)關(guān)，即導(dǎo)體兩端有無(wú)電壓、導(dǎo)體中有無(wú)電流，導(dǎo)體的電阻都是存在的。對(duì)于影響電阻大小的因素，必須理解掌握如何運(yùn)用控制變量法進(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究。該部分知識(shí)多以選擇題或?qū)嶒?yàn)探究題的形式呈現(xiàn)。 影響電阻大小的因素 例1　[綏化中考] 在溫度一定時(shí)，比較兩根銅導(dǎo)線的電阻的大小，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．長(zhǎng)導(dǎo)線的電阻大　　　　　　　　B．細(xì)導(dǎo)線的電阻大 C．長(zhǎng)度相同，粗導(dǎo)線的電阻大 D．粗細(xì)相同，長(zhǎng)導(dǎo)線的電阻大 [答案] D 例2　[桂林中考] 小明用如圖16－3－5所示的器材探究“影響電阻大小的因素”。a、b為長(zhǎng)度相同的鎳鉻合金絲，b比a的橫截面積大。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖16－3－5 A．小燈泡越亮，表示接入的合金絲電阻越大 B．利用此裝置只能探究導(dǎo)體電阻大小和橫截面積的關(guān)系 C．利用此裝置能探究導(dǎo)體電阻大小和橫截面積、長(zhǎng)度的關(guān)系 D．為了準(zhǔn)確比較兩根合金絲的電阻，可在電路中串聯(lián)一個(gè)電壓表 [答案] C 例3　[溫州中考] 小明利用一個(gè)廢棄的白熾燈，用如圖16－3－6甲所示的裝置來(lái)探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系。 圖16－3－6 (1)閉合開(kāi)關(guān)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)為_(kāi)_______A。 (2)點(diǎn)燃酒精燈給白熾燈的燈絲加熱，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變小。由此可知：燈絲溫度升高，其電阻大小變化情況是________。 [答案] (1)0.3　(2)變大 例4　[郴州中考] 如圖16－3－7所示，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)導(dǎo)線b改變其在鉛筆芯上的位置時(shí)，看到燈泡發(fā)光且亮暗發(fā)生變化，說(shuō)明鉛筆芯是________(選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”)；將導(dǎo)線a、b端在鉛筆芯上的位置固定，與鉛筆芯再并上另一根相同的鉛筆芯，燈泡亮度會(huì)變________(選填“亮”或“暗”)。 圖16－3－7 [答案] 導(dǎo)體　亮 例5　[天津中考] 在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組提出了如下猜想： 猜想一：導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)； 猜想二：導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體的粗細(xì)有關(guān)； 猜想三：導(dǎo)體電阻跟導(dǎo)體的材料有關(guān)。 同學(xué)們想利用下表中的導(dǎo)體驗(yàn)證上述猜想。 導(dǎo)體代號(hào) 長(zhǎng)度/m 橫截面積/mm2 材料 A 1.0 0.2 錳銅 B 1.0 0.4 錳銅 C 1.0 0.6 錳銅 D 0.5 0.4 錳銅 E 1.5 0.4 錳銅 F 1.0 0.6 鎳鉻合金 G 1.0 0.6 鐵 (1)請(qǐng)將猜想一的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路補(bǔ)充完整。 選取________和____________相同、________不同的導(dǎo)體，分別將其接入如圖16－3－8所示的電路中。通過(guò)比較電路中________的大小，判斷導(dǎo)體電阻的大小。 圖16－3－8 (2)驗(yàn)證猜想三時(shí)，若需對(duì)比三個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則應(yīng)從上表中選取導(dǎo)體________(填寫(xiě)導(dǎo)體代號(hào)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn))。 [答案] (1)材料　橫截面積　長(zhǎng)度　電流　(2)C、F、G 材料一——導(dǎo)電塑料 19世紀(jì)70年代的一天，日本的一位科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里用常規(guī)方法，獲得一種具有金屬光澤的銀灰色薄膜。而按以往經(jīng)驗(yàn)，用同樣的方法得到的應(yīng)當(dāng)是聚乙炔黑色粉末。他覺(jué)得奇怪，于是就回過(guò)頭來(lái)檢查他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程有沒(méi)有出錯(cuò)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加的催化劑比規(guī)定數(shù)量多出了1000多倍。就這樣，導(dǎo)電塑料在這次意外的操作中誕生了！ 之后，科學(xué)家們對(duì)導(dǎo)電塑料進(jìn)行了深入研究，制造出了可以實(shí)際應(yīng)用的導(dǎo)電塑料產(chǎn)品。目前，美國(guó)已經(jīng)用導(dǎo)電塑料代替半導(dǎo)體材料制造太陽(yáng)能電池，并試驗(yàn)用導(dǎo)電塑料制作蓄電池的電極材料。如果把導(dǎo)電塑料作為電極材料應(yīng)用到汽車(chē)蓄電池里，可以把蓄電池的質(zhì)量由15 kg減小到2 kg，并且能夠使其反復(fù)充電1000次以上，大大延長(zhǎng)其使用壽命。瑞士還用導(dǎo)電塑料制成了印刷電路板，并已經(jīng)應(yīng)用到小型計(jì)算機(jī)中，使用效果良好，成本只有銅印刷電路板的40%。英國(guó)和加拿大則把導(dǎo)電塑料應(yīng)用到了電子玩具、電子游戲機(jī)、電視機(jī)和其他普通電器上，都明顯降低了產(chǎn)品的成本。 導(dǎo)電塑料兼具塑料和金屬的優(yōu)點(diǎn)，密度比金屬小得多，不需要冶煉，也不需要在高溫條件下加工，而制取導(dǎo)電塑料的資源也十分豐富，造價(jià)低廉。因此，導(dǎo)電塑料的出現(xiàn)會(huì)給未來(lái)的材料學(xué)帶來(lái)新的生機(jī)。 材料二——石墨炸彈 石墨炸彈又名軟炸彈，俗稱(chēng)“電力殺手”，因其不以殺傷敵方兵員為目的而得名，又因其對(duì)供電系統(tǒng)的強(qiáng)大破壞力而被稱(chēng)為斷電炸彈。石墨炸彈的主要攻擊對(duì)象是城市的電力輸配系統(tǒng)，并令其癱瘓。 圖16－3－9 石墨炸彈是選用經(jīng)過(guò)特殊處理的高純碳(化學(xué)式C，相對(duì)原子質(zhì)量12.01，原子序數(shù)6，為非金屬)石墨纖維絲制成，每根石墨纖維絲的直徑相當(dāng)小，僅有幾千分之一厘米，因此，可在高空中長(zhǎng)時(shí)間漂浮。由于石墨纖維絲經(jīng)過(guò)流體能量研磨加工制成，且又經(jīng)過(guò)化學(xué)清洗，因此，極大地提高了傳導(dǎo)性能。石墨纖維絲沒(méi)有黏性，卻能附在一切物體表面。 海灣戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)，石墨炸彈在“沙漠風(fēng)暴”行動(dòng)中首次登場(chǎng)。當(dāng)時(shí)，美國(guó)海軍發(fā)射艦載戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈，向伊拉克投擲石墨炸彈，攻擊其供電設(shè)施，使伊拉克全國(guó)供電系統(tǒng)的85%癱瘓。 在以美國(guó)為首的北約對(duì)南斯拉夫的空襲中，美國(guó)空軍使用的石墨炸彈型號(hào)為BLU－114/B，由F－117A隱形戰(zhàn)斗機(jī)于1999年5月2日首次對(duì)南電網(wǎng)進(jìn)行攻擊，造成南斯拉夫全國(guó)70%的地區(qū)斷電。 石墨炸彈的另一技術(shù)特點(diǎn)體現(xiàn)在其運(yùn)載工具和制導(dǎo)定位方面。若使用全球定位系統(tǒng)(GPS)或慣性導(dǎo)航系統(tǒng)制導(dǎo)、傳感器引爆的運(yùn)載工具，石墨炸彈可使用多種戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確投放。而使用成本低廉的非制導(dǎo)的運(yùn)載工具投放，則會(huì)出現(xiàn)百余米的攻擊誤差。據(jù)報(bào)道，南斯拉夫老大媽抱怨北約飛機(jī)給她的花園蒙上一層討厭而昂貴的石墨纖維“地膜”，就是由于這個(gè)原因造成的。 .導(dǎo)電塑料 在19世紀(jì)70年代的一天，日本的一位科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里用常規(guī)方法，獲得一種具有金屬光澤的銀灰色薄膜。而按以往經(jīng)驗(yàn)，用同樣的方法得到的應(yīng)當(dāng)是聚乙炔黑色粉末。他覺(jué)得奇怪，于是就回過(guò)頭來(lái)檢查他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程有沒(méi)有差錯(cuò)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加的催化劑比規(guī)定數(shù)量多出了1 000多倍。但是測(cè)試結(jié)果顯示這種產(chǎn)物確實(shí)是聚乙炔塑料，并且也能夠?qū)щ?。就這樣，導(dǎo)電塑料在這次意外的操作中誕生了！ 之后，科學(xué)家們對(duì)導(dǎo)電塑料進(jìn)行了深入研究，制造出了可以實(shí)際應(yīng)用的導(dǎo)電塑料產(chǎn)品。目前美國(guó)已經(jīng)用導(dǎo)電塑料代替半導(dǎo)體材料制造太陽(yáng)能電池，還實(shí)驗(yàn)用導(dǎo)電塑料制作蓄電池的電極材料。如果把導(dǎo)電塑料作為電極材料應(yīng)用到汽車(chē)蓄電池里，可以把蓄電池的重量由15 kg減少到2 kg，并且能夠反復(fù)充電1 000次以上，大大延長(zhǎng)其使用壽命。瑞士還用導(dǎo)電塑料制成了印刷電路板，并已經(jīng)應(yīng)用到小型計(jì)算機(jī)中，使用效果良好，成本只有銅印刷電路板的40%。英國(guó)和加拿大則把導(dǎo)電塑料應(yīng)用到了電子玩具、電子游戲機(jī)、電視機(jī)和其他普通電器上，都明顯降低了產(chǎn)品的成本。 導(dǎo)電塑料兼具塑料和金屬的優(yōu)點(diǎn)，密度比金屬小得多，不需要冶煉，也不需要在高溫條件下加工，而制取導(dǎo)電塑料的資源也十分豐富，造價(jià)低廉。因此，導(dǎo)電塑料的出現(xiàn)會(huì)給未來(lái)的材料學(xué)帶來(lái)新的生機(jī)。 ——石墨炸彈 石墨炸彈又名軟炸彈，俗稱(chēng)“電力殺手”，因其不以殺傷敵方兵員為目的而得名。又因其對(duì)供電系統(tǒng)的強(qiáng)大破壞力而被稱(chēng)為斷電炸彈。主要攻擊對(duì)象是城市的電力輸配系統(tǒng)，并將其癱瘓。 石墨炸彈是選用經(jīng)過(guò)特殊處理的純碳（碳 化學(xué)式 C相對(duì)原子質(zhì)量12.01原子序數(shù)6 為非金屬 第2周期）石墨纖維絲制成，每根石墨纖維絲的直徑相當(dāng)小，僅有幾千分之一厘米，因此，可在高空中長(zhǎng)時(shí)間漂浮。由于石墨纖維絲經(jīng)過(guò)流體能量研磨加工制成，且又經(jīng)過(guò)化學(xué)清洗，因此，極大地提高了石墨纖維絲的傳導(dǎo)性能。石墨纖維絲沒(méi)有粘性，卻能附在一切物體表面。 海灣戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)，石墨炸彈在“沙漠風(fēng)暴”行動(dòng)中首次登場(chǎng)。當(dāng)時(shí)，美國(guó)海軍發(fā)射艦載戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈，向伊拉克投擲石墨炸彈，攻擊其供電設(shè)施，使伊拉克全國(guó)供電系統(tǒng)85%癱瘓。 在以美國(guó)為首的北約對(duì)南斯拉夫的空襲中，美國(guó)空軍使用的石墨炸彈型號(hào)為BLU-114/B，由F-117A隱形戰(zhàn)斗機(jī)于1999年5月2日首次對(duì)南電網(wǎng)進(jìn)行攻擊，造成南斯拉夫全國(guó)70%的地區(qū)斷電。 石墨炸彈的另一技術(shù)特點(diǎn)體現(xiàn)在其運(yùn)載工具和制導(dǎo)定位方面。若使用全球定位系統(tǒng)(GPS)或慣性導(dǎo)航系統(tǒng)制導(dǎo)、傳感器引爆的運(yùn)載工具，石墨炸彈可使用多種戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確投放。 而使用成本低廉的非制導(dǎo)的運(yùn)載工具投放，則會(huì)出現(xiàn)百余米的攻擊誤差。據(jù)報(bào)道，南斯拉夫老大媽抱怨北約飛機(jī)給她的花園蒙上一層討厭而昂貴的石墨纖維“地膜”，就是由于這個(gè)原因造成的。 1. 電流、電壓、電阻都是電學(xué)的基本物理量，關(guān)于導(dǎo)體電阻的正確說(shuō)法是（　?。? A．因?yàn)閷?dǎo)體電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，所以導(dǎo)體中沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)體的電阻為零 B．導(dǎo)體兩端電壓越大，電流也越大，所以導(dǎo)體電阻隨電壓的增加而變小 C．導(dǎo)體電阻是導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，它的大小跟電壓、電流強(qiáng)度的大小都沒(méi)有關(guān)系 D．導(dǎo)體兩端電壓越大，電流也越大，所以導(dǎo)體電阻隨電壓的增加而變大 2. 有四段導(dǎo)線，甲、乙、丙都是銅線，丁是鎳鉻合金線，甲與乙等長(zhǎng)而甲比乙粗，乙與丙等粗而乙比丙短，丙與丁等長(zhǎng)且等粗．關(guān)于它們的電阻，下列判斷中正確的是（　　） A．甲的電阻最大 B．丁的電阻最大 C．乙的電阻最大 D．丙的電阻最大 3. 從圖中的長(zhǎng)方形金屬薄板abcd中剪出一塊，下列哪種剪法得到的金屬板條電阻最大（　?。? A．剪出abfe B．剪出efcd C．剪出陰影部分的細(xì)金屬條 D．保留整塊金屬板 4. 如圖所示是一個(gè)電表的表盤(pán)，也許你沒(méi)有學(xué)過(guò)這種電表的用法，但根據(jù)所學(xué)的其他電表的讀數(shù)方法可知，該儀表測(cè)量的物理量是________，它的示數(shù)是________． 5. 近幾年來(lái)，國(guó)家為解決“三農(nóng)”問(wèn)題進(jìn)行了大規(guī)模農(nóng)村電網(wǎng)改造，使得農(nóng)民家中的燈泡變亮，各種電機(jī)正常工作，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平大大提高．這一改造主要是把電線換成________（選填“粗”或“細(xì)”） 的，使線路電阻________（選填“增大”、“減小”或“不變”）． 6. 同學(xué)們?cè)谧鼋滩纳系碾妼W(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)2B、HB鉛筆芯的軟硬不同，其實(shí)驗(yàn)效果亦不同．他們猜想鉛筆芯的電阻可能與其軟硬程度有關(guān)，于是同學(xué)們做實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)其猜想是否正確．林清同學(xué)的設(shè)計(jì)思路如圖所示，請(qǐng)指出她設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和不足． 錯(cuò)誤：______________________； 不足：______________________． 【趣味鏈接】 火柴點(diǎn)燈 你見(jiàn)過(guò)火柴能夠使燈泡發(fā)光的奇跡嗎？小宇同學(xué)就親自體驗(yàn)過(guò)！他用兩節(jié)干電池、一個(gè)小燈泡及導(dǎo)線，還有一段鉛筆芯連成了電路，當(dāng)調(diào)節(jié)連入電路中鉛筆芯的長(zhǎng)度剛好使小燈泡不發(fā)光時(shí)，劃燃一根火柴加熱鉛筆芯，小燈泡隨著鉛筆芯溫度的升高發(fā)光了，火柴一旦熄滅，小燈泡也慢慢不發(fā)光了．真是奇跡！同學(xué)們，你試一下！ 【拓寬延伸】 （1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)小宇可以得出什么結(jié)論？ （2）你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論有什么用？請(qǐng)舉一例． 16.3 電阻 1. C 解析：電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，是導(dǎo)體本身的一種特性，其大小與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān)，而與導(dǎo)體兩端的電壓、通過(guò)的電流無(wú)關(guān)．故選C． 2.B 解析：（1）甲、乙、丙都是銅線，材料相同，甲與乙等長(zhǎng)而甲比乙粗，則甲的電阻小于乙的電阻；乙與丙等粗而乙比丙短，則乙的電阻小于丙的電阻，因此R甲＜R乙＜R丙．（2）丙與丁等長(zhǎng)且等粗，丙是銅線，丁是鎳鉻合金線，丙與丁材料不同，由于銅的導(dǎo)電性能比鎳鉻合金的導(dǎo)電能力強(qiáng)，所以丙的電阻小于丁，所以R甲＜R乙＜R丙＜R丁．故選B． 3.C 解析：同一塊金屬板要想電阻最大，只需要使得金屬板條最長(zhǎng)、最細(xì)就可以，對(duì)題目中所提供的四種方法進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)C的剪裁方法可以使得金屬板條最長(zhǎng)、最細(xì)，即電阻最大．故選C． 4. 電阻 26 Ω 解析：表盤(pán)中有字母“Ω”，是電阻的單位，說(shuō)明該電表是測(cè)電阻的；根據(jù)指針?biāo)诘奈恢每芍?，電表示?shù)為26 Ω． 5. 粗 減小 解析：導(dǎo)線電阻越大，導(dǎo)線消耗的電能越多，因此為了減小電路中消耗的電能，需減小導(dǎo)線電阻；因?yàn)椴牧喜蛔儯L(zhǎng)度不變，橫截面積增大，電阻變小，因此需將電線換成粗的導(dǎo)線，使線路電阻減?。? 6. 沒(méi)有控制鉛筆芯的長(zhǎng)度和橫截面積相同 分別把2B、HB鉛筆芯接入電路，先后兩次觀察燈泡亮度變化不可靠 點(diǎn)撥：在研究電阻大小的影響因素時(shí)，應(yīng)用控制變量的思維來(lái)分析，即研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體硬度的關(guān)系時(shí)，需選擇橫截面積、長(zhǎng)度都相同，硬度不同材料的鉛筆． 【趣味鏈接】 （1）石墨的電阻隨溫度的升高而減?。? （2）電阻隨溫度的升高而減小，可以制成熱敏電阻，用溫度控制電阻的大小． 思維點(diǎn)睛：溫度影響導(dǎo)體電阻的大?。?