九年級物理全冊 第16章 第3節(jié) 電阻習題 （新版）新人教版.doc

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第3節(jié) 電阻 方式一　【情景導入】 播放視頻：石頭對水流的阻礙作用。(詳見光盤內(nèi)容) 圖16－3－1 導入語：水在向前流動的過程中會受到一些阻礙作用，如石頭對水的阻礙等；電荷在導體中發(fā)生定向移動時也會受到一定的阻礙，本節(jié)課我們就來研究導體對電流的阻礙作用——電阻。 方式二　【問題導入】 多媒體展示圖片：各種導線。 圖16－3－2 導入語：導線多是用銅做的，特別重要的電器設(shè)備的導線是用昂貴的銀做的。鐵也是導體，既多又便宜，想想看，為什么不用鐵來做導線呢？要明白其中的道理，我們要先學習導體對電流的阻礙作用——電阻。 方式三　【實驗導入】 演示實驗：如圖16－3－3所示，分別把兩根不同材料的導線(長度和粗細相同)接入電路中，觀察到燈泡的亮度不同。 圖16－3－3 導入語：小燈泡的亮度為什么不同呢？要想找到問題的答案，讓我們進入今天的物理課堂——電阻。 　　　　 補充實驗：探究溫度對電阻的影響 圖16－3－4 [實驗器材] 電池組、開關(guān)、導線若干、不同規(guī)格的鉛筆芯(分別選擇2B、HB、2H等不同標號的鉛筆芯，某一標號的鉛筆芯有粗細不同的規(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。 [考點小說] 導體的電阻是導體本身的一種屬性，其大小取決于導體的材料、長度和橫截面積，此外還受溫度的影響，而與導體兩端的電壓、通過它的電流無關(guān)，即導體兩端有無電壓、導體中有無電流，導體的電阻都是存在的。對于影響電阻大小的因素，必須理解掌握如何運用控制變量法進行科學的實驗探究。該部分知識多以選擇題或?qū)嶒炋骄款}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，比較兩根銅導線的電阻的大小，下列說法中正確的是(　　) A．長導線的電阻大　　　　　　　　B．細導線的電阻大 C．長度相同，粗導線的電阻大 D．粗細相同，長導線的電阻大 [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為長度相同的鎳鉻合金絲，b比a的橫截面積大。關(guān)于此實驗，下列說法正確的是(　　) 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體電阻大小和橫截面積的關(guān)系 C．利用此裝置能探究導體電阻大小和橫截面積、長度的關(guān)系 D．為了準確比較兩根合金絲的電阻，可在電路中串聯(lián)一個電壓表 [答案] C 例3　[溫州中考] 小明利用一個廢棄的白熾燈，用如圖16－3－6甲所示的裝置來探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系。 圖16－3－6 (1)閉合開關(guān)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)為________A。 (2)點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，當閉合開關(guān)，移動導線b改變其在鉛筆芯上的位置時，看到燈泡發(fā)光且亮暗發(fā)生變化，說明鉛筆芯是________(選填“導體”或“絕緣體”)；將導線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，燈泡亮度會變________(選填“亮”或“暗”)。 圖16－3－7 [答案] 導體　亮 例5　[天津中考] 在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗中，某實驗小組提出了如下猜想： 猜想一：導體電阻跟導體的長度有關(guān)； 猜想二：導體電阻跟導體的粗細有關(guān)； 猜想三：導體電阻跟導體的材料有關(guān)。 同學們想利用下表中的導體驗證上述猜想。 導體代號 長度/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)請將猜想一的實驗設(shè)計思路補充完整。 選取________和____________相同、________不同的導體，分別將其接入如圖16－3－8所示的電路中。通過比較電路中________的大小，判斷導體電阻的大小。 圖16－3－8 (2)驗證猜想三時，若需對比三個實驗數(shù)據(jù)，則應(yīng)從上表中選取導體________(填寫導體代號來進行實驗)。 [答案] (1)材料　橫截面積　長度　電流　(2)C、F、G 材料一——導電塑料 19世紀70年代的一天，日本的一位科學家在實驗室里用常規(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，用同樣的方法得到的應(yīng)當是聚乙炔黑色粉末。他覺得奇怪，于是就回過頭來檢查他的實驗過程有沒有出錯，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，導電塑料在這次意外的操作中誕生了！ 之后，科學家們對導電塑料進行了深入研究，制造出了可以實際應(yīng)用的導電塑料產(chǎn)品。目前，美國已經(jīng)用導電塑料代替半導體材料制造太陽能電池，并試驗用導電塑料制作蓄電池的電極材料。如果把導電塑料作為電極材料應(yīng)用到汽車蓄電池里，可以把蓄電池的質(zhì)量由15 kg減小到2 kg，并且能夠使其反復充電1000次以上，大大延長其使用壽命。瑞士還用導電塑料制成了印刷電路板，并已經(jīng)應(yīng)用到小型計算機中，使用效果良好，成本只有銅印刷電路板的40%。英國和加拿大則把導電塑料應(yīng)用到了電子玩具、電子游戲機、電視機和其他普通電器上，都明顯降低了產(chǎn)品的成本。 導電塑料兼具塑料和金屬的優(yōu)點，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，而制取導電塑料的資源也十分豐富，造價低廉。因此，導電塑料的出現(xiàn)會給未來的材料學帶來新的生機。 材料二——石墨炸彈 石墨炸彈又名軟炸彈，俗稱“電力殺手”，因其不以殺傷敵方兵員為目的而得名，又因其對供電系統(tǒng)的強大破壞力而被稱為斷電炸彈。石墨炸彈的主要攻擊對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)過特殊處理的高純碳(化學式C，相對原子質(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小，僅有幾千分之一厘米，因此，可在高空中長時間漂浮。由于石墨纖維絲經(jīng)過流體能量研磨加工制成，且又經(jīng)過化學清洗，因此，極大地提高了傳導性能。石墨纖維絲沒有黏性，卻能附在一切物體表面。 海灣戰(zhàn)爭時，石墨炸彈在“沙漠風暴”行動中首次登場。當時，美國海軍發(fā)射艦載戰(zhàn)斧式巡航導彈，向伊拉克投擲石墨炸彈，攻擊其供電設(shè)施，使伊拉克全國供電系統(tǒng)的85%癱瘓。 在以美國為首的北約對南斯拉夫的空襲中，美國空軍使用的石墨炸彈型號為BLU－114/B，由F－117A隱形戰(zhàn)斗機于1999年5月2日首次對南電網(wǎng)進行攻擊，造成南斯拉夫全國70%的地區(qū)斷電。 石墨炸彈的另一技術(shù)特點體現(xiàn)在其運載工具和制導定位方面。若使用全球定位系統(tǒng)(GPS)或慣性導航系統(tǒng)制導、傳感器引爆的運載工具，石墨炸彈可使用多種戰(zhàn)機進行準確投放。而使用成本低廉的非制導的運載工具投放，則會出現(xiàn)百余米的攻擊誤差。據(jù)報道，南斯拉夫老大媽抱怨北約飛機給她的花園蒙上一層討厭而昂貴的石墨纖維“地膜”，就是由于這個原因造成的。 .導電塑料 在19世紀70年代的一天，日本的一位科學家在實驗室里用常規(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，用同樣的方法得到的應(yīng)當是聚乙炔黑色粉末。他覺得奇怪，于是就回過頭來檢查他的實驗過程有沒有差錯，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。但是測試結(jié)果顯示這種產(chǎn)物確實是聚乙炔塑料，并且也能夠?qū)щ姟＞瓦@樣，導電塑料在這次意外的操作中誕生了！ 之后，科學家們對導電塑料進行了深入研究，制造出了可以實際應(yīng)用的導電塑料產(chǎn)品。目前美國已經(jīng)用導電塑料代替半導體材料制造太陽能電池，還實驗用導電塑料制作蓄電池的電極材料。如果把導電塑料作為電極材料應(yīng)用到汽車蓄電池里，可以把蓄電池的重量由15 kg減少到2 kg，并且能夠反復充電1 000次以上，大大延長其使用壽命。瑞士還用導電塑料制成了印刷電路板，并已經(jīng)應(yīng)用到小型計算機中，使用效果良好，成本只有銅印刷電路板的40%。英國和加拿大則把導電塑料應(yīng)用到了電子玩具、電子游戲機、電視機和其他普通電器上，都明顯降低了產(chǎn)品的成本。 導電塑料兼具塑料和金屬的優(yōu)點，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，而制取導電塑料的資源也十分豐富，造價低廉。因此，導電塑料的出現(xiàn)會給未來的材料學帶來新的生機。 ——石墨炸彈 石墨炸彈又名軟炸彈，俗稱“電力殺手”，因其不以殺傷敵方兵員為目的而得名。又因其對供電系統(tǒng)的強大破壞力而被稱為斷電炸彈。主要攻擊對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)過特殊處理的純碳（碳 化學式 C相對原子質(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小，僅有幾千分之一厘米，因此，可在高空中長時間漂浮。由于石墨纖維絲經(jīng)過流體能量研磨加工制成，且又經(jīng)過化學清洗，因此，極大地提高了石墨纖維絲的傳導性能。石墨纖維絲沒有粘性，卻能附在一切物體表面。 海灣戰(zhàn)爭時，石墨炸彈在“沙漠風暴”行動中首次登場。當時，美國海軍發(fā)射艦載戰(zhàn)斧式巡航導彈，向伊拉克投擲石墨炸彈，攻擊其供電設(shè)施，使伊拉克全國供電系統(tǒng)85%癱瘓。 在以美國為首的北約對南斯拉夫的空襲中，美國空軍使用的石墨炸彈型號為BLU-114/B，由F-117A隱形戰(zhàn)斗機于1999年5月2日首次對南電網(wǎng)進行攻擊，造成南斯拉夫全國70%的地區(qū)斷電。 石墨炸彈的另一技術(shù)特點體現(xiàn)在其運載工具和制導定位方面。若使用全球定位系統(tǒng)(GPS)或慣性導航系統(tǒng)制導、傳感器引爆的運載工具，石墨炸彈可使用多種戰(zhàn)機進行準確投放。 而使用成本低廉的非制導的運載工具投放，則會出現(xiàn)百余米的攻擊誤差。據(jù)報道，南斯拉夫老大媽抱怨北約飛機給她的花園蒙上一層討厭而昂貴的石墨纖維“地膜”，就是由于這個原因造成的。 1. 電流、電壓、電阻都是電學的基本物理量，關(guān)于導體電阻的正確說法是（　?。? A．因為導體電阻表示導體對電流的阻礙作用，所以導體中沒有電流通過時，導體的電阻為零 B．導體兩端電壓越大，電流也越大，所以導體電阻隨電壓的增加而變小 C．導體電阻是導體阻礙電流的性質(zhì)，它的大小跟電壓、電流強度的大小都沒有關(guān)系 D．導體兩端電壓越大，電流也越大，所以導體電阻隨電壓的增加而變大 2. 有四段導線，甲、乙、丙都是銅線，丁是鎳鉻合金線，甲與乙等長而甲比乙粗，乙與丙等粗而乙比丙短，丙與丁等長且等粗．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．剪出陰影部分的細金屬條 D．保留整塊金屬板 4. 如圖所示是一個電表的表盤，也許你沒有學過這種電表的用法，但根據(jù)所學的其他電表的讀數(shù)方法可知，該儀表測量的物理量是________，它的示數(shù)是________． 5. 近幾年來，國家為解決“三農(nóng)”問題進行了大規(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”） 的，使線路電阻________（選填“增大”、“減小”或“不變”）． 6. 同學們在做教材上的電學實驗時，發(fā)現(xiàn)2B、HB鉛筆芯的軟硬不同，其實驗效果亦不同．他們猜想鉛筆芯的電阻可能與其軟硬程度有關(guān)，于是同學們做實驗來檢驗其猜想是否正確．林清同學的設(shè)計思路如圖所示，請指出她設(shè)計中的錯誤和不足． 錯誤：______________________； 不足：______________________． 【趣味鏈接】 火柴點燈 你見過火柴能夠使燈泡發(fā)光的奇跡嗎？小宇同學就親自體驗過！他用兩節(jié)干電池、一個小燈泡及導線，還有一段鉛筆芯連成了電路，當調(diào)節(jié)連入電路中鉛筆芯的長度剛好使小燈泡不發(fā)光時，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！同學們，你試一下！ 【拓寬延伸】 （1）通過實驗小宇可以得出什么結(jié)論？ （2）你認為這個結(jié)論有什么用？請舉一例． 16.3 電阻 1. C 解析：電阻是導體對電流的阻礙作用，是導體本身的一種特性，其大小與導體的材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān)，而與導體兩端的電壓、通過的電流無關(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，由于銅的導電性能比鎳鉻合金的導電能力強，所以丙的電阻小于丁，所以R甲＜R乙＜R丙＜R?。蔬xB． 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、最細就可以，對題目中所提供的四種方法進行比較可以發(fā)現(xiàn)C的剪裁方法可以使得金屬板條最長、最細，即電阻最大．故選C． 4. 電阻 26 Ω 解析：表盤中有字母“Ω”，是電阻的單位，說明該電表是測電阻的；根據(jù)指針所在的位置可知，電表示數(shù)為26 Ω． 5. 粗 減小 解析：導線電阻越大，導線消耗的電能越多，因此為了減小電路中消耗的電能，需減小導線電阻；因為材料不變，長度不變，橫截面積增大，電阻變小，因此需將電線換成粗的導線，使線路電阻減小． 6. 沒有控制鉛筆芯的長度和橫截面積相同 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 點撥：在研究電阻大小的影響因素時，應(yīng)用控制變量的思維來分析，即研究導體的電阻與導體硬度的關(guān)系時，需選擇橫截面積、長度都相同，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?。? 思維點睛：溫度影響導體電阻的大?。?