浙教版初中科学同步8年级上册 4.3.2 物质的导电性与电阻-影响导体电阻大小的因素(教师版含解析)

第4章电路探秘4.3-2物质的导电性与电阻-影响导体电阻大小的因素目录 (1) (2) (2) (3) (9)1.电阻(1)概念：电阻是导体对电流的阻碍作用，导体对电流的阻碍作用越强，电阻值就大。

(1)符号：电阻用字母R表示，电阻在电路中的元件符号为(3)单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。

比欧姆大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，它们之间的换算关系如下：1兆欧(MΩ)＝103千欧(kΩ)＝106欧(Ω)。

说明：(1)导电能力越强，电阻值越小；(2)电阻越大，导体的导电能力越弱。

2.影响导体电阻大小的因素影响因素：导体的电阻大小与导体的长度、横截面积(粗细)和材料有关。

同种材料的导线，导线越长，电阻越大；导线越细，电阻也越大。

3．超导现象金属导体的电阻会随温度的升高而增大。

而某些材料，当温度降低到一定程度时，电阻会突然消失，这就是超导现象(如水银在－269 ℃时，电阻会突然消失)。

超导现象说明导体的电阻与温度有关。

【点拨】在电厂发电、输电、贮电等电力方面使用超导体，可以大大降低由于电阻而引起的电能损耗。

1．电阻不同导体的导电能力不同。

科学上用电阻表示对电流的阻碍作用，因此，电阻是描述导体对电流阻碍作用的物理量。

导体对电流的阻碍能力越强，其电阻值就越大。

电阻用字母R表示。

它的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω(希腊字母，读作omega)。

比欧姆大的单位是千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。

1兆欧(MΩ)＝103千欧(kΩ)1千欧(kΩ)＝103欧(Ω)导体的电阻是导体本身的一种性质。

导体的这种阻碍作用总是存在的，不会因为导体两端没有加电压，或者导体中没有电流通过，这种阻碍作用就消失。

一个导体的电阻，不会因为两端有电压或有电流通过而改变。

2.实验探究：影响导体电阻大小的因素(1)实验方法：控制变量法、转换法。

(2)比较电阻大小的方法①定性比较：在同一电源下，把对照的电阻分别和同一小灯泡串联，观察比较灯泡的亮暗。

②定量表示：在同一电源下，用电流表测定并比较通过对照电阻的电流大小。

(3)实验结论：导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关。

用同种材料制成的导线，导线越长，电阻越大；导线越细，电阻越大。

用同样的方法研究导体电阻与材料的关系，其结果表明：不同的材料，导电能力的强弱是不相同的。

因此，与密度、比热容、导热性等特性一样，导电能力的强弱也是物质的一种特性，即每一种物质的导电能力是不相同的。

3．可借助电阻的计算公式R＝lS，熟记影响电阻的因素。

【例1】如图所示，自由电子在金属导体中的定向移动，跟水在塞满石头的水管中的流动类似，会受到阻力。

下面是几位同学根据“水管一石头模型”的理解和对决定电阻大小因素的猜想，其中错误的是( )A.粗细相同的水管，管子越长，阻力越大，猜想导体越长，它的电阻可能越大B.长度相同的水管，管子越粗，阻力越小，猜想导体越粗，它的电阻可能越小C.同学们在猜想过程中利用了对比这一思维方法D.“水管一石模型”利用了物理中的建立模型法【答案】C【解析】A、电荷的定向移动形成电流，与水流的形成相似，粗细相同的水管，管子长，阻力大，猜想导体越长，它的电阻可能越大，故A正确；B、根据影响电阻大小的因素与水流的形成相似可知，长度相同的水管，管子粗，阻力小，猜想导体越粗，它的电阻可能越小，故B正确；CD、自由电子在金属导体中的定向移动，跟水在塞满石头的水管中的流动类似，会受到阻力，所以“水管−−石头模型”利用了物理中的建立模型法，故C错误，D正确。

故选：C。

【例2】电阻R1与R2并联，若通过R1的电流小于通过R2的电流，则R1、R2对电流的阻碍作用是( )A.R1对电流的阻碍作用大B.R2对电流的阻碍作用大C.R1和R2对电流的阻碍作用一样大D.大小关系无法判断【答案】A【解析】电阻是导体对电流的阻碍作用，导体对电流的阻碍作用越强，电阻值就越大，相同电压情况下电流就越小。

1.关于导体的电阻大小，下列说法中正确的是( )A.导体的长度越长，电阻越大B.导体的横截面积越小，电阻越大C.铜导线的电阻一定比铝导线的电阻小D.材料相同的导线，越长、越细，电阻越大【答案】D【解析】导体的电阻跟导体的长度、横截面积以及材料有关，只有当另外两个条件相同时，才能进行比较。

2.下列事实中，能够说明导体的电阻跟导体的材料有关的是( )A.横截面积相同的镍铬合金丝，长的比短的电阻大B.长度相同的铜丝，细的比粗的电阻大C.长的锰铜丝的电阻可能比短的铜丝的电阻大D.长度及横截面积相同的铁丝和铜丝比较，铁丝电阻大【答案】D【解析】比较材料对导体电阻的影响时，要控制长度、横截面积等因素相同。

3．(徐州中考)使用调光灯时，旋动旋钮，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】滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝的有效长度来改变电路中电流，从而达到调节灯泡亮度的目的。

4．在如图所示电路中，开关闭合后，电流表的示数是0.6 A，当缓慢给线圈加热一段时间后，观察电流表的示数，可以看到电流表的示数将()A．小于0.6 A B．等于0.6 A C．大于0.6 A D．无法判断【答案】A【解析】因为温度越高电阻丝的电阻越大，所以电路中的总电阻就越大，电流就会变小，故选项A正确。

5．下列关于导体的说法中，正确的是()A．一根金属丝被均匀拉长后，它的电阻将变大B．导体中没有电流通过时，导体就没有电阻C．人体的电阻在出汗时会变大D．粗导线的电阻一定比细导线的电阻大【答案】A【解析】A、金属丝被均匀拉长后，长度变长，横截面积变小，电阻变大，故A正确；B、电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，而与导体两端的电压、通过的电流无关，故B错误；人体的电阻在出汗时会变小，故C错误；D、导线的长度和材料不确定，电阻大小仅从横截面积大小无法比较。

故D错误；故选：A。

6．如图所示电路中，金属板M与N之间夹着一滴水银，当两金属板互相靠近一些时，电路中电流表的读数将()A．变大B．变小C．不变D．无法判断【答案】A【解析】当两金属板互相靠近一些时，水银的材料和温度不变，横截面积变大、长度变短，其电阻变小，电路中的总电阻变小；当电压不变，电路中的总电阻变小时，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A正确。

7.为帮助触电者脱离电源，下列物体中，不可借助的是( )A.晒衣服的钢管B.塑料扫把杆C.干燥的木质拖把杆D.玻璃纤维钓鱼竿【答案】A【解析】钢管属于导体，容易导电，不能借助；塑料、干木棒、玻璃等属于绝缘体，可以借助。

8.如图所示是一种“按钮式”开关的纵剖面图，图中C是按钮，D是外壳，A、B各有接线柱与电路相连接。

其中，和应是好的绝缘体，和接触良好就可以接通电路。

A 的弹性很好是为了不按下C时，并且通常保持如图中所示的位置。

【答案】按钮C 外壳D A B A和B自动分开，断开电路【解析】C、D与人体接触，应该用绝缘体材料制造；A、B用来导电，应该用导体材料制造，且A、B 相当于电路中的开关。

9.如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路。

A、B之间接导体。

(1)本实验通过比较导体电阻大小。

(2)小明发现手边只有一根较长的金属丝，他可以探究导体的电阻是否与和有关。

【答案】电流表示数(或灯泡亮度) 长度横截面积【解析】(1)在电源电压不变的情况下，AB之间接入的电阻越大，电路中的总电阻越大，电流就越小。

灯泡电阻不变的情况下，电流越小，灯泡的实际功率就越小，灯泡就越暗。

所以可以根据电流表示数的大小或灯泡的亮暗程度来判断所接入导体电阻的大小。

(2)导体的电阻是导体本身的属性，它跟导体的长度、横截面积和材料有关。

当探究导体电阻与长度的关系时，可控制横截面积和材料不变，改变导体的长度，能够完成；当探究导体电阻与横截面积的关系时，可控制长度和材料不变，改变导体的横截面积，能够完成；当探究导体电阻与材料的关系时，可控制导体的长度和横截面积不变，因为只有一个金属丝，所以无法改变材料，不能够完成。

10.图中都是同学们做过的实验，通过对实验现象的分析得出结论。

图甲：玻璃珠被加热后，小灯泡发光，说明。

图乙：半导体二极管D接入电路，小灯泡发光，调换电池的正、负极后，小灯泡不发光，这说明。

【答案】玻璃被加热后会变成导体半导体具有单向导电性【解析】(1)图甲：玻璃珠被加热后，电阻变小，灯泡发光，说明绝缘体在一定的条件下会转化为导体。

(2)调换电池的正负极后，电源外边电流方向改变，小灯泡不发光，则电路中无电流通过，说明发光二极管具有单向导电的特性。

11.如图所示，有甲、乙、丙、丁四根导线，其中甲、乙、丙是铜导线，丁是铝导线，它们的电阻分别为R甲、R乙、R丙、R丁，在温度相同的条件下，甲、乙两导线的长度相等，但甲比乙粗；乙、丙两导线粗细相同，但乙比丙短；丁与乙粗细相同，又与丙的长度相等。

则这四根导线的电阻由大到小的排列顺序为。

【答案】R丁>R丙>R乙>R甲【解析】导体的电阻由导体的长度、横截面积、材料和温度决定。

在其他因素相同时，导体越长，电阻越大；横截面积越大，电阻越小。

在相同条件下，铜的电阻比铝的电阻小。

甲乙、丙均是铜导线，甲和乙相比，长度相等，甲比乙粗，所以甲比乙的电阻小(R乙>R甲)。

乙和丙相比，粗细相同，乙比丙短，所以乙比丙的电阻小(R丙>R乙)。

丁与乙粗细相同，说明丁与丙粗细也相同，丁又与丙长度相等，因丙是铜导线，而丁是铝导线，所以，R丁>R丙。

故甲、乙、丙、丁四根导线的电阻大小关系是R丁>R丙>R乙>R甲。

12.李晓在探究影响导体电阻大小的因素的活动后，想到盐水也能导电，他想研究盐水导电能力的强弱与哪些因素有关。

于是设计了如下实验：他连接了如图所示的电路，用两块表面平整、大小相同的金属板正对着平行地插入盐水中，并将金属板连入电路。

请你帮助他完成下列探究过程：℃.李晓在实验探究前先提出了多种猜想，他根据同学们的交流和筛选，最终提出影响盐水导电能力强弱的因素可能有abcd。

a.两金属板间的距离b.两金属板的面积c.盐水的浓度d.盐水的温度℃.李晓决定设计实验来探究以上猜想。

(1)实验中，为了将盐水的导电能力的强弱“显示”出来，具体的做法是。

(2)影响盐水导电能力强弱的因素有多个，如果要研究其中的一个因素是否影响盐水导电能力，应该采用的科学方法是。

(3)为此，除了装置图中出现的器材外，你还需要的器材有。

℃.李晓在探究实验结束后，汇总了同学们的实验结论，总结得出了影响盐水导电性能的各种因素。

他在向全班同学汇报时，又说了这样的话：“影响液体导体和金属导体的电阻大小的因素都差不多。