163電阻（考點解讀）（原卷版）

16.3電阻（考點解讀）（原卷版）1、半導(dǎo)體（1）根據(jù)導(dǎo)電性的不同，材料可分為導(dǎo)體，半導(dǎo)體，絕緣體三大類；①容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體，如：人體、大地、各種金屬、石墨、酸堿鹽的溶液等；②不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體，如：玻璃、陶瓷、橡膠、塑料等；③導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的叫半導(dǎo)體，如：硅、鍺等。常見半導(dǎo)體有：鍺、硅、砷化鎵等，即硅屬于半導(dǎo)體材料。（2）半導(dǎo)體的特性：

①在純凈的半導(dǎo)體中適當?shù)負饺胍欢ǚN類的極微量的雜質(zhì)，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能就會成百萬倍的增加這是半導(dǎo)體最顯著、最突出的特性。例如，晶體管就是利用這種特性制成的。

②當環(huán)境溫度升高一些時，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力就顯著地增加；當環(huán)境溫度下降一些時，半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力就顯著地下降。這種特性稱為“熱敏”，熱敏電阻就是利用半導(dǎo)體的這種特性制成的。

③當有光線照射在某些半導(dǎo)體時，這些半導(dǎo)體就像導(dǎo)體一樣，導(dǎo)電能力很強；當沒有光線照射時，這些半導(dǎo)體就像絕緣體一樣不導(dǎo)電，這種特性稱為“光敏”。例如，用作自動化控制用的“光電二極管”、“光電三極管”和光敏電阻等，就是利用半導(dǎo)體的光敏特性制成的。

（3）半導(dǎo)體最基本的是二極管和MOS管，原理都是基于N型和P型半導(dǎo)體構(gòu)成的PN結(jié)。二極管是單向?qū)щ娖骷?，可以實現(xiàn)整流控制等。MOS管是柵控器件，是目前集成電路中最基本的單元。

（4）半導(dǎo)體是微電子產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)?？刂剖撬暮诵?。在半導(dǎo)體中摻入少量的其他元素，它的導(dǎo)電性能會得到很大改善，從而可以把它們制成：

①光敏電阻：有無光照電阻值差異很大。

②熱敏電阻：溫度略有變化，電阻值變化很明顯。

③壓敏電阻：電壓變化，電阻值明顯變化。（5）二極管：具有單向?qū)щ娦?。三極管：具有將電信號放大的作用。半導(dǎo)體元件的應(yīng)用十分廣泛，已成為電子計算機和其他電子儀器的重要元件。

2、超導(dǎo)體（1）在足夠低的溫度和足夠弱的磁場下，其電阻率為零。一般材料在溫度接近絕對零度的時候，物體分子熱運動幾乎消失，材料的電阻趨近于0，此時稱為超導(dǎo)體，達到超導(dǎo)的溫度稱為臨界溫度。

（2）超導(dǎo)材料的特性：

①零電阻性

超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時電阻為零，能夠無損耗地傳輸電能。如果用磁場在超導(dǎo)環(huán)中引發(fā)感生電流，這一電流可以毫不衰減地維持下去。這種“持續(xù)電流”已多次在實驗中觀察到。超導(dǎo)現(xiàn)象是20世紀的重大發(fā)明之一。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某物質(zhì)在溫度很低時，如鉛在7.20K（265.95攝氏度）以下，電阻就變成了零。

②完全抗磁性

超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時，只要外加磁場不超過一定值，磁力線不能透入，超導(dǎo)材料內(nèi)的磁場恒為零。

③約瑟夫森效應(yīng)

兩超導(dǎo)材料之間有一薄絕緣層（厚度約1nm）而形成低電阻連接時，會有電子對穿過絕緣層形成電流，而絕緣層兩側(cè)沒有電壓，即絕緣層也成了超導(dǎo)體。當電流超過一定值后，絕緣層兩側(cè)出現(xiàn)電壓U（也可加一電壓U），同時，直流電流變成高頻交流電，并向外輻射電磁波，其頻率為，其中h為普朗克常數(shù)，e為電子電荷。這些特性構(gòu)成了超導(dǎo)材料在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域越來越引人注目的各類應(yīng)用的依據(jù)。

④同位素效應(yīng)

超導(dǎo)體的臨界溫度Tc與其同位素質(zhì)量M有關(guān)。M越大，Tc越低，這稱為同位素效應(yīng)。例如，原子量為199.55的汞同位素，它的Tc是4.18開，而原子量為203.4的汞同位素，Tc為4.146開。

（3）超導(dǎo)材料的應(yīng)用主要有：

①利用材料的超導(dǎo)電性可制作磁體，應(yīng)用于電機、高能粒子加速器、磁懸浮運輸、受控熱核反應(yīng)、儲能等；可制作電力電纜，用于大容量輸電；可制作通信電纜和天線，其性能優(yōu)于常規(guī)材料。

②利用材料的完全抗磁性可制作無摩擦陀螺儀和軸承。

③利用約瑟夫森效應(yīng)可制作一系列精密測量儀表以及輻射探測器、微波發(fā)生器、邏輯元件等。利用約瑟夫森結(jié)作計算機的邏輯和存儲元件，其運算速度比高性能集成電路的快10～20倍，功耗只有四分之一。

（4）超導(dǎo)現(xiàn)象：

人們把處于超導(dǎo)狀態(tài)的導(dǎo)體稱之為“超導(dǎo)體”。超導(dǎo)體的直流電阻率在一定的低溫下突然消失，被稱作零電阻效應(yīng)。導(dǎo)體沒有了電阻，電流流經(jīng)超導(dǎo)體時就不發(fā)生熱損耗，電流可以毫無阻力地在導(dǎo)線中形成強大的電流，從而產(chǎn)生超強磁場。超導(dǎo)現(xiàn)象出現(xiàn)的基本標志是零電阻效應(yīng)和邁斯納效應(yīng)。3、電阻（1）符號：R．

（2）電路圖中的元件符號：

（3）定義：電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用的大小．

（4）單位：歐姆．簡稱：歐．符號：Ω．其他單位：千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）．

（5）換算：1MΩ=103kΩ；1kΩ=103Ω．

（6）電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與電壓、電流無關(guān)，與材料、長度、橫截面積、溫度等四個因素有關(guān)．

（7）電阻器的定義：在電子技術(shù)中，經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件，叫電阻器，又叫定值電阻。4、影響電阻大小的因素（1）影響電阻大小的因素是：材料、長度、橫截面積、溫度；

（2）控制變量法：物理學(xué)中對于多因素的問題，常常采用控制因素的辦法，把多因素的問題變成多個單因素的問題，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法。【考點1半導(dǎo)體材料的特點與作用】【典例11】（2023?錦州二模）下列物體中用半導(dǎo)體材料制成的是（）A．橡膠手套 B．雙擲開關(guān) C．LED燈珠 D．導(dǎo)線【典例12】（2023?蒲城縣二模）新材料被譽為制造業(yè)的“基石”。、智能家用電器、軍事領(lǐng)域等都離不開芯片，芯片主要是由材料制成的；我們不能用濕毛巾來擦拭正在工作的充電器是因為日常用的水是。（均填“半導(dǎo)體”“超導(dǎo)體”或“導(dǎo)體”）【變式11】（2023?梧州二模）家用電器通電指示燈的主要材料為（）A．導(dǎo)體 B．半導(dǎo)體 C．絕緣體 D．超導(dǎo)體【變式12】（2023春?龍崗區(qū)期中）汽車芯片，又稱集成電路，是半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱。目前在汽車上搭載的芯片越來越多，從動力系統(tǒng)，到車機系統(tǒng)，再到安全系統(tǒng)，都能看到芯片的大量應(yīng)用。芯片使用的材料（）A．導(dǎo)體材料 B．絕緣體材料 C．半導(dǎo)體材料 D．超導(dǎo)體材料【變式13】（2023?榆陽區(qū)校級模擬）平板電腦方便我們的學(xué)習(xí)，它的彩色液晶顯示屏上面極易“落”滿灰塵，是因為帶電體具有的性質(zhì)；它的集成電路元件是利用（選填“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”）材料制成的。在家中給平板電腦充電時，平板電腦與其他用電器之間是聯(lián)的?！究键c2超導(dǎo)體的特點與作用】【典例21】（2023?思明區(qū)校級四模）我國年僅22歲的優(yōu)秀青年科學(xué)家曾原研究發(fā)現(xiàn)：當兩層石墨烯以一個“魔角”疊加在一起時，再加入一定數(shù)量的電子，石墨烯的電阻突然變?yōu)?。此現(xiàn)象中石墨烯是（）A．絕緣體 B．導(dǎo)體 C．半導(dǎo)體 D．超導(dǎo)體【典例22】（2022秋?祁陽縣期末）下列物質(zhì)：①橡膠、②硅、③鍺、④干木材；其中屬于半導(dǎo)體的是（只填序號）。一些物質(zhì)在溫度很低時，電阻變?yōu)椋瑢?dǎo)現(xiàn)象?！咀兪?1】（2023?歷下區(qū)二模）1911年，昂內(nèi)斯在研究汞電阻隨溫度的變化時，觀察到在溫度降低到4.2K時汞的電阻值突然降低到幾乎為零，從而發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。如果超導(dǎo)材料在常溫下實現(xiàn)應(yīng)用，可以應(yīng)用在以下哪個用電器上（）A．電風扇 B．電熱水器 C．電飯鍋 D．電熨斗【變式22】（2022秋?山西期末）小明認為超導(dǎo)材料能夠用在我們生活的各個方面，小華反駁道：“不一定，有些地方就不適合用超導(dǎo)材料?！蹦阏J為小華的說法（選填“有”或“沒有”）道理，理由是?！究键c3電阻的概念、單位及大小】【典例31】（2023?平陰縣一模）物理學(xué)的發(fā)展是建立在一代代物理學(xué)家的鉆研與探索之上，他們?yōu)槿祟惖陌l(fā)展做出了不可磨滅的貢獻，人們?yōu)榱思o念他們，把他們的名字作為相應(yīng)物理量的單位。在國際單位制中，電阻的基本單位是運用了下列哪位科學(xué)家的名字（）A．牛頓B．安培 C．歐姆D．焦耳【典例32】（2022秋?淄川區(qū)校級期中）小明用（選填“鋼尺”或“塑料尺”）在干燥頭發(fā)上摩擦幾下，發(fā)現(xiàn)能吸引小紙屑。當尺靠近帶負電的小球，小球被排斥，說明該尺帶（選填“正”或“負”）電；當尺接觸驗電器的金屬球時，驗電器的金屬箔片張開，驗電器的原理是；在某次作業(yè)時他完成了如下的單位換算：2.5kV＝V，5MΩ＝Ω。【變式31】（2022秋?臨汾期末）“估測”是一種能力，學(xué)習(xí)物理后，同學(xué)們要學(xué)會“估測”。下列的估測數(shù)據(jù)中符合生活實際的是（）A．一名中學(xué)生上二樓需做功約為500J B．家用空調(diào)的電流約為0.2A C．洗衣機正常工作時的電壓為220V D．物理實驗室中一根導(dǎo)線的電阻約為1kΩ【變式32】（2022秋?白云區(qū)期末）如圖是一種防火警報器，這款警報器的觸發(fā)裝置是石墨，其原理是電路的電壓不變，當有火燒到警報器的觸發(fā)裝置后，石墨的電阻，通過觸發(fā)裝置的電流會變大，從而發(fā)出警報。當沒有電流通過時，石墨的電阻（選填“為0”或“不為0”）。【考點4影響電阻大小的因素】【典例41】（2023?硚口區(qū)模擬）如圖所示，演示板上固定有a、b兩根鎳鉻合金絲，長度關(guān)系為Lb＝2La，橫截面積關(guān)系為Sa＝Sb，將這兩根鎳鉻合金絲分別接入電路，閉合開關(guān)，觀察電流表示數(shù)。下列說法錯誤的是（）A．該實驗可以探究導(dǎo)體的電阻大小跟導(dǎo)體長度的關(guān)系 B．接導(dǎo)線a時電流表的示數(shù)比接導(dǎo)線b時的示數(shù)小 C．圖中導(dǎo)線a的電阻比導(dǎo)線b的電阻小 D．若將導(dǎo)線a拉伸到跟導(dǎo)線b一樣長，導(dǎo)線a的電阻比導(dǎo)線b的電阻大【典例42】（2022秋?細河區(qū)期末）如圖甲所示，將長度和粗細相同的銅導(dǎo)線和鎳鉻合金線分別接入電路，觀察發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度不同，說明導(dǎo)體導(dǎo)電同時對電流有，我們用電阻來表示。這個實驗還可以看出影響導(dǎo)體的電阻。圖乙探究電阻的大小與的關(guān)系，實驗中用小燈泡或電流表來判斷電阻大小應(yīng)用了方法，請你說說將小燈泡換成電流表的優(yōu)點?！镜淅?3】（2022秋?湘潭期末）用如圖所示實驗裝置探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素，在實驗中使用四根電阻絲，其材料規(guī)格及接入后燈泡亮度情況如表所示。編號長度/m橫截面積/mm2燈泡亮度A0.50.8亮B0.50.8較亮C0.50.4較暗D1.00.4暗（1）實驗中通過觀察比較電阻絲電阻的大小，這是用到了（請?zhí)钸x項字母）的研究方法。A．控制變量法B．轉(zhuǎn)換法C．等效替代法（2）分別將編號為的電阻絲接入電路進行實驗，可得出結(jié)論：導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的材料有關(guān)。（3）分別將編號為B、C的電阻絲接入電路進行實驗，可得出結(jié)論：導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的有關(guān)。（4）分別將編號為C、D的電阻絲接入電路進行實驗，其得到的實驗結(jié)論被實際應(yīng)用到了的工作原理中。（請?zhí)钸x項字母）A．電壓表B．電流表C．滑動變阻器（5）實驗過程中某小組同學(xué)更換電阻絲后發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變化很難判斷，可在原電路中串入一個來直接觀測指針變化。[請?zhí)畹冢?）題中選項字母]【變式41】（2022秋?永春縣期末）如圖是探究影響導(dǎo)體電阻大小相關(guān)因素的實驗裝置，在實驗過程中判斷電阻大小是根據(jù)（）A．導(dǎo)體的長度 B．導(dǎo)體的粗細 C．導(dǎo)體的材料 D．電流表示數(shù)的大小【變式42】（2023?蒲城縣一模）教室里的各盞照明燈之間是聯(lián)的，當教室里打開的照明燈越多時，干路上的電流將；細心的小明發(fā)現(xiàn)，干路的銅線線芯比支路的要粗一些，在長度一定時，越粗的銅線，它的電阻?！咀兪?3】（2022秋?寧德期末）實驗小組進行電學(xué)探究：圖甲中1、2、3為鎳鉻電阻絲，4、5為錳銅電阻絲，各電阻絲的長度L及橫截面積S如圖甲所示。（1）在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”的實驗中，為了研究導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體材料有關(guān)，應(yīng)將圖甲中電阻絲先后接入圖乙電路M、N兩點間進行實驗；為了研究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體的關(guān)系，應(yīng)將電阻絲1和3先后接入電路M、N兩點間進行實驗。（2）如圖丙所示，小慕把鎳鉻電阻絲1、2連接在電路中，探究并聯(lián)電路的電流規(guī)律：①要測量干路電流，把電流表串聯(lián)在圖丙中的（選填“A”、“B”或“C”）處；閉合開關(guān)S，小慕發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖丁（a）所示，原因是。②排除故障后，電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖丁（b）所示，示數(shù)為A。③小慕測出了一組電流并將數(shù)據(jù)記錄在表中，由此得出實驗結(jié)論：在并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，且各支路的電流均相等。小慕結(jié)論中得出“各支路的電流均相等”的原因是。A點電流IA/AB點電流IB/AC點電流IC/A0.180.180.36一、選擇題。1．（2023?焦作二模）“新生代NVM閃存存儲芯片”是我國研發(fā)的高端存儲芯片，制造芯片的核心材料屬于（）A．超導(dǎo)體 B．絕緣體 C．導(dǎo)體 D．半導(dǎo)體2．（2023?中原區(qū)校級二模）《自然》雜志曾報道一種可以在15℃下實現(xiàn)超導(dǎo)的新材料，該材料今后可應(yīng)用在（）A．電熱毯B．電動汽車C．太陽能電池板D．指南針3．（2022秋?柳州期末）研究表明，導(dǎo)體的電阻跟溫度有關(guān)，在溫度降低到一定程度時，有些導(dǎo)體的電阻會接近于零，就稱它們?yōu)椋ǎ〢．半導(dǎo)體 B．超導(dǎo)體 C．晶體管 D．納米材料4．（2023?渝中區(qū)校級一模）結(jié)合你的物理知識和生活經(jīng)驗，在下列物理量估測中，你認為最接近實際的是（）A．人正常走路的速度約為5m/s B．人體的電阻約為100歐姆 C．40碼的運動鞋長約250mm D．拿起一個雞蛋的力大約是10N5．（2022秋?內(nèi)鄉(xiāng)縣期末）下列關(guān)于電流、電阻、電路的說法正確的是（）A．只有正電荷定向移動才能形成電流 B．只要有電壓電路中就一定有電流 C．當通過導(dǎo)體的電流為零時，導(dǎo)體電阻也為零 D．電源外部電路的電流是從電源正極經(jīng)過用電器回到負極6．（2023??？谝荒＃┤鐖D所示，將一根銅絲拉長，一定變大的物理量是（）A．質(zhì)量 B．比熱容 C．密度 D．電阻7．（2023春?新城區(qū)月考）一根導(dǎo)線的電阻為R，要使這根導(dǎo)線連入電路的電阻變大，可采用的方法是（）A．減小導(dǎo)線中的電流 B．減小導(dǎo)線兩端的電壓 C．將導(dǎo)線對折后連入電路 D．將導(dǎo)線拉長后連入電路8．（2022秋?盧龍縣期末）關(guān)于電流、電壓和電阻，忽略溫度對電阻的影響，下列說法中正確的是（）A．只有自由電子定向移動才能形成電流 B．導(dǎo)體兩端電壓越大，導(dǎo)體的電阻越大 C．導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān) D．加在導(dǎo)體兩端的電壓，是由通過導(dǎo)體的電流決定二、填空題。9．（2023?渭濱區(qū)一模）當人接觸汽車時有時會被“電”一下，這時手拿如圖所示的靜電消除器接觸汽車，消除器中的LED燈發(fā)光，若瞬間電流方向是由消除器流向汽車，則汽車帶的是（填“正”或“負”）電荷，LED燈是由（填“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”）材料制成的。10．（2023?容縣一模）石墨烯被稱為“黑金”、“新材料之王”，科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀”。石墨烯是一由碳原子構(gòu)成的片狀結(jié)構(gòu)材料。這種材料在一定條件下電阻可以降為零，因此可用于制作（選填“絕緣體”、“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”），這特點可以在生活中用于（選填“電飯煲發(fā)熱絲”、“電動機線圈”或“小燈泡的燈絲”）。11．（2023?洛陽二模）為了更準確的描述生活中的現(xiàn)象，我們學(xué)習(xí)了很多物理量，例如：為了描述物體做功的快慢，我們學(xué)習(xí)了；為了描述導(dǎo)體對電流的，我們學(xué)習(xí)了電阻。12．（2023?岱岳區(qū)二模）如圖所示，電源電壓不變，閉合開關(guān)，小燈泡正常發(fā)光，用酒精燈對日光燈燈絲加熱，發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度明顯變暗，說明日光燈燈絲電阻與有關(guān)。13．（2023?合陽縣一模）如圖所示，多芯線是生產(chǎn)、生活中常用的導(dǎo)線，由多根細導(dǎo)線制成。多芯線中各根細導(dǎo)線之間的連接方式是并聯(lián)，并聯(lián)相當于增大了導(dǎo)體的，使總電阻（選填“增大”或“減小”）