163電阻（考點解讀）（原卷版）

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

①在純凈的半導體中適當地摻入一定種類的極微量的雜質，半導體的導電性能就會成百萬倍的增加這是半導體最顯著、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，半導體的導電能力就顯著地增加；當環(huán)境溫度下降一些時，半導體的導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體的這種特性制成的。

③當有光線照射在某些半導體時，這些半導體就像導體一樣，導電能力很強；當沒有光線照射時，這些半導體就像絕緣體一樣不導電，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，就是利用半導體的光敏特性制成的。

（3）半導體最基本的是二極管和MOS管，原理都是基于N型和P型半導體構成的PN結。二極管是單向導電器件，可以實現整流控制等。MOS管是柵控器件，是目前集成電路中最基本的單元。

（4）半導體是微電子產業(yè)的基礎?？刂剖撬暮诵摹Ｔ诎雽w中摻入少量的其他元素，它的導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：具有單向導電性。三極管：具有將電信號放大的作用。半導體元件的應用十分廣泛，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，此時稱為超導體，達到超導的溫度稱為臨界溫度。

（2）超導材料的特性：

①零電阻性

超導材料處于超導態(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。超導現象是20世紀的重大發(fā)明之一?？茖W家發(fā)現某物質在溫度很低時，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

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

③約瑟夫森效應

兩超導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，而絕緣層兩側沒有電壓，即絕緣層也成了超導體。當電流超過一定值后，絕緣層兩側出現電壓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，e為電子電荷。這些特性構成了超導材料在科學技術領域越來越引人注目的各類應用的依據。

④同位素效應

超導體的臨界溫度Tc與其同位素質量M有關。M越大，Tc越低，這稱為同位素效應。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）超導材料的應用主要有：

①利用材料的超導電性可制作磁體，應用于電機、高能粒子加速器、磁懸浮運輸、受控熱核反應、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）超導現象：

人們把處于超導狀態(tài)的導體稱之為“超導體”。超導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。導體沒有了電阻，電流流經超導體時就不發(fā)生熱損耗，電流可以毫無阻力地在導線中形成強大的電流，從而產生超強磁場。超導現象出現的基本標志是零電阻效應和邁斯納效應。3、電阻（1）符號：R．

（2）電路圖中的元件符號：

（3）定義：電阻是導體對電流的阻礙作用的大?。?/p>

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

（7）電阻器的定義：在電子技術中，經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?！究键c1半導體材料的特點與作用】【典例11】（2023?錦州二模）下列物體中用半導體材料制成的是（）A．橡膠手套 B．雙擲開關 C．LED燈珠 D．導線【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“半導體”“超導體”或“導體”）【變式11】（2023?梧州二模）家用電器通電指示燈的主要材料為（）A．導體 B．半導體 C．絕緣體 D．超導體【變式12】（2023春?龍崗區(qū)期中）汽車芯片，又稱集成電路，是半導體元件產品的統(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用。芯片使用的材料（）A．導體材料 B．絕緣體材料 C．半導體材料 D．超導體材料【變式13】（2023?榆陽區(qū)校級模擬）平板電腦方便我們的學習，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；它的集成電路元件是利用（選填“半導體”或“超導體”）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的?！究键c2超導體的特點與作用】【典例21】（2023?思明區(qū)校級四模）我國年僅22歲的優(yōu)秀青年科學家曾原研究發(fā)現：當兩層石墨烯以一個“魔角”疊加在一起時，再加入一定數量的電子，石墨烯的電阻突然變?yōu)?。此現象中石墨烯是（）A．絕緣體 B．導體 C．半導體 D．超導體【典例22】（2022秋?祁陽縣期末）下列物質：①橡膠、②硅、③鍺、④干木材；其中屬于半導體的是（只填序號）。一些物質在溫度很低時，電阻變?yōu)椋瑢КF象。【變式21】（2023?歷下區(qū)二模）1911年，昂內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)現超導現象。如果超導材料在常溫下實現應用，可以應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材料。”你認為小華的說法（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）物理學的發(fā)展是建立在一代代物理學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，學習物理后，同學們要學會“估測”。下列的估測數據中符合生活實際的是（）A．一名中學生上二樓需做功約為500J B．家用空調的電流約為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”）?！究键c4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，長度關系為Lb＝2La，橫截面積關系為Sa＝Sb，將這兩根鎳鉻合金絲分別接入電路，閉合開關，觀察電流表示數。下列說法錯誤的是（）A．該實驗可以探究導體的電阻大小跟導體長度的關系 B．接導線a時電流表的示數比接導線b時的示數小 C．圖中導線a的電阻比導線b的電阻小 D．若將導線a拉伸到跟導線b一樣長，導線a的電阻比導線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線和鎳鉻合金線分別接入電路，觀察發(fā)現小燈泡亮度不同，說明導體導電同時對電流有，我們用電阻來表示。這個實驗還可以看出影響導體的電阻。圖乙探究電阻的大小與的關系，實驗中用小燈泡或電流表來判斷電阻大小應用了方法，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，可得出結論：導體的電阻大小與導體的材料有關。（3）分別將編號為B、C的電阻絲接入電路進行實驗，可得出結論：導體的電阻大小與導體的有關。（4）分別將編號為C、D的電阻絲接入電路進行實驗，其得到的實驗結論被實際應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更換電阻絲后發(fā)現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）如圖是探究影響導體電阻大小相關因素的實驗裝置，在實驗過程中判斷電阻大小是根據（）A．導體的長度 B．導體的粗細 C．導體的材料 D．電流表示數的大小【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，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“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗中，為了研究導體的電阻大小與導體材料有關，應將圖甲中電阻絲先后接入圖乙電路M、N兩點間進行實驗；為了研究導體電阻大小與導體的關系，應將電阻絲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，探究并聯電路的電流規(guī)律：①要測量干路電流，把電流表串聯在圖丙中的（選填“A”、“B”或“C”）處；閉合開關S，小慕發(fā)現電流表的指針偏轉如圖?。╝）所示，原因是。②排除故障后，電流表的指針偏轉如圖?。╞）所示，示數為A。③小慕測出了一組電流并將數據記錄在表中，由此得出實驗結論：在并聯電路中，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．超導體 B．絕緣體 C．導體 D．半導體2．（2023?中原區(qū)校級二模）《自然》雜志曾報道一種可以在15℃下實現超導的新材料，該材料今后可應用在（）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，導體的電阻跟溫度有關，在溫度降低到一定程度時，有些導體的電阻會接近于零，就稱它們?yōu)椋ǎ〢．半導體 B．超導體 C．晶體管 D．納米材料4．（2023?渝中區(qū)校級一模）結合你的物理知識和生活經驗，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?內鄉(xiāng)縣期末）下列關于電流、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．當通過導體的電流為零時，導體電阻也為零 D．電源外部電路的電流是從電源正極經過用電器回到負極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．質量 B．比熱容 C．密度 D．電阻7．（2023春?新城區(qū)月考）一根導線的電阻為R，要使這根導線連入電路的電阻變大，可采用的方法是（）A．減小導線中的電流 B．減小導線兩端的電壓 C．將導線對折后連入電路 D．將導線拉長后連入電路8．（2022秋?盧龍縣期末）關于電流、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．導體兩端電壓越大，導體的電阻越大 C．導體電阻大小與導體的材料、長度、橫截面積有關 D．加在導體兩端的電壓，是由通過導體的電流決定二、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“半導體”或“超導體”）材料制成的。10．（2023?容縣一模）石墨烯被稱為“黑金”、“新材料之王”，科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”。石墨烯是一由碳原子構成的片狀結構材料。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”、“半導體”或“超導體”），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象，我們學習了很多物理量，例如：為了描述物體做功的快慢，我們學習了；為了描述導體對電流的，我們學習了電阻。12．（2023?岱岳區(qū)二模）如圖所示，電源電壓不變，閉合開關，小燈泡正常發(fā)光，用酒精燈對日光燈燈絲加熱，發(fā)現小燈泡的亮度明顯變暗，說明日光燈燈絲電阻與有關。13．（2023?合陽縣一模）如圖所示，多芯線是生產、生活中常用的導線，由多根細導線制成。多芯線中各根細導線之間的連接方式是并聯，并聯相當于增大了導體的，使總電阻（選填“增大”或“減小”）