資源簡介

2024-2025學年人教版物理九年級全一冊考點分類專題易錯題匯編培優練
專題16.3 電阻（九大考點）
考點1 電阻的概念和單位 1
考點2 探究影響導體電阻大小實驗電路的設計及連接 2
考點3 檢驗其他的猜想（如溫度等） 6
考點4 實驗中控制變量法的應用 9
考點5 導體的電阻是導體本身的一種性質 11
考點6 電阻與導體的材料、長度和橫截面積的關系 13
考點7 溫度對導體電阻的影響 14
考點8 半導體的概念 16
考點9 超導現象和超導材料 17
考點1 電阻的概念和單位
【典例分析】（23-24九年級上·湖南永州·期末）電阻的單位是 ，單位的換算關系是： ， 。
答案： 歐姆 1000或103 1000000或106
規范解答：[1][2][3]電阻的單位是歐姆（Ω），是用德國物理學家歐姆的名字命名的單位，除了歐姆，電阻還有其它的單位，千歐和兆歐，，。
【變式1-1】（22-23九年級下·重慶·開學考試）物理學的發展離不開廣大物理學家不懈的探索和無私的奉獻。德國物理學家 經過數百次的實驗，于1826年發現了電流、電壓、電阻的定量關系，為紀念其重要貢獻，人們將他的名字作為 單位。
答案： 歐姆 電阻
規范解答：[1]德國物理學家歐姆最先通過實驗歸納出一段導體中電流跟電壓和電阻之間的定量關系，即是歐姆定律。
[2]為了紀念歐姆做出的杰出貢獻，人們將他的名字命名為電阻的單位。
【變式1-2】（23-24九年級上·重慶萬州·期末）關于下列物理量的估測中，最接近生活實際的是（　　）
A．家用空調電流約為 B．人體的電阻大約為
C．對人體的安全電壓是 D．人體感覺舒適的氣溫約26℃
答案：D
規范解答：A．家用空調電流約為5A，故A不符合題意
B．人體的電阻大約為1000Ω，故B不符合題意；
C．對人體的安全電壓不高于是，故C不符合題意；
D．人體感覺舒適的氣溫為26℃左右，故D符合題意。
故選D。
【變式1-3】（2024·廣西柳州·二模）人體是導體。通常情況下人體的電阻約為，在皮膚潮濕時，人體的電阻會變 。用手直接接觸1.5V的干電池不會對人體造成傷害，但接觸到電壓為 V的家庭電路就有發生觸電的危險。
答案： 小 220
規范解答：[1]人體皮膚干燥的時候電阻大些，皮膚潮濕的 時候電阻小些。
[2]一節干電池的電壓是1.5V,家庭電路的電壓 是220V，人體是導體，用手直接接觸1.5V的干電池不會對人體造成傷害，但接觸到電壓為220V的家庭電路就有發生觸電的危險。
考點2 探究影響導體電阻大小實驗電路的設計及連接
【典例分析】（22-23九年級上·吉林·期末）如圖所示，將鉛筆芯接在a、b之間燈泡發光，說明鉛筆芯是 （填“導體”或“絕緣體”）；將不同的導體分別接在a、b之間，通過觀察比較 來判斷不同導體電阻的大小，若兩個導體的電阻差異不大，可以在電路中串聯一個 ，作進一步判斷。
答案： 導體 燈泡的亮度 電流表
規范解答：[1]將鉛筆芯接在a、b之間燈泡發光，說明鉛筆芯是導體。
[2]將不同的導體分別接在a、b之間，通過觀察比較燈泡的亮度來判斷不同導體電阻的大小，燈泡越亮，說明電路中的電流越大，導體的電阻越小。
[3]若兩個導體的電阻差異不大，即電路中電流相差不大，燈泡的亮度變化不明顯，則可以在電路中串聯一個電流表，作進一步判斷。
【變式2-1】（22-23九年級上·遼寧沈陽·期中）小明利用如圖所示的實驗裝置“探究影響導體電阻大小的因素”，在實驗中他使用四根電阻絲，其材料規格如下表所示。
編號 材料 長度/m 橫截面積/ 燈泡亮度
A 錳銅合金 0.5 0.8 亮
B 鎳鉻合金 0.5 0.8 較亮
C 鎳鉻合金 0.5 0.4 較暗
D 鎳鉻合金 1.0 0.4 暗
（1）實驗中通過觀察 來比較電阻絲電阻的大小。
（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（填字母）。
A．電壓表 B．電流表 C．滑動變阻器 D．定值電阻
（5）實驗過程中小明更換電阻絲后，發現小燈泡亮度變化不明顯，可在電路中串聯一塊 來增強實驗效果（選填“電流表”或“電壓表”）。
答案： 燈泡亮度 A、B 橫截面積 C 電流表
規范解答：（1）[1]將不同的電阻絲接入電路，電流大小不同，燈泡亮度不同，因此實驗中是通過觀察燈泡亮度來比較電阻大小的。
（2）[2]要探究導體的電阻與導體材料的關系，應控制長度和橫截面積相同，而材料不同，因此應將編號為A、B的電阻絲接入電路進行實驗。
（3）[3]如果選用編號為B、C兩根電阻絲進行實驗，即此時的長度和材料相同，但橫截面積不同，故是為了驗證導體的電阻與橫截面積的關系。
（4）[4]如果選用編號為C、D兩根電阻絲進行實驗，即此時的材料和橫截面積相同，但長度不同，從而得出結論：在材料和橫截面積相同，導體長度越長，電阻越大，該結論被實際應用到了滑動變阻器的工作原理中，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
（5）[5]發現小燈泡的亮度變化不明顯，則電路的電流變化較小；由于電流表能精確測量電流的大小，所以可在電路中串聯一個電流表代替小燈泡完成實驗。
【變式2-2】（22-23九年級上·山東菏澤·期中）在探究影響導體電阻大小的因素時，小明作出了如下猜想：
導體的電阻可能與①導體的長度有關；②導體的橫截面積有關；③導體的材料有關。 實驗室提供了4根電阻絲，其規格、材料如表所示。
（1）按照圖甲所示“探究影響導體電阻大小因素”的實驗電路，在M、N之間分別接上不同的導體，則通過觀察 來比較導體電阻的大?。?br/>材料 長度/m 橫截面積/mm
a 鎳鉻合金 0.5 0.5
b 鎳鉻合金 0.5 1.0
c 錳銅合金 0.5 0.5
d 鎳鉻合金 1.0 0.5
（2）為了驗證上述猜想①，應該選用編號 兩根電阻絲分別接入電路進行實 驗，為了驗證上述猜想②，應選用編號 _兩根電阻絲分別接入電路進行實驗；
（3）分別將a和c兩電阻絲接入如圖電路中M、N兩點間，電流表示數不相同，由此，初步得到的結論是：當長度和橫截面積相同時，導體電阻跟 有關。
（4）本試驗小明主要用的實驗方法是
答案： 電流表示數 a、d a、b 導體的材料 控制變量法
規范解答：（1）[1]在M、N之間分別接上不同的導體，則通過觀察電流表示數來比較導體電阻的大小，這里用到了轉換法。
（2）[2]要驗證猜想①，導體的電阻可能與導體的長度有關，應控制導體材料與橫截面積相同而長度不同，由表中數據可知，應選編號為a、d的兩根電阻絲進行實驗。
[3]為了驗證上述猜想②，導體的電阻可能與導體的橫截面積有關，應控制導體材料與長度相同而橫截面積不同，由表中數據可知，應選編號為a、b的兩根電阻絲進行實驗。
（3）[4]分別將a和c兩電阻絲接入如圖電路中M、N兩點間，導體的長度和橫截面積相同，材料不同，電流表示數不相同，可以得到當長度和橫截面積相同時，導體電阻跟材料有關。
（4）[5]電阻的大小與導體的材料、橫截面積和長度有關，探究某一因素的影響，應控制其他量不變，所以實驗采用控制變量法。
【變式2-3】（23-24九年級上·廣西欽州·期末）如圖所示有四條合金線，a、b、c為鎳鉻合金線，d為錳銅合金線。已知a、b、d長度相同，c的長度為它們的一半；a、c、d粗細相同，b的橫截面積為它們的兩倍。在溫度不變的條件下，要用實驗的方法研究導體的電阻跟哪些因素有關，按要求完成下列內容：
（1）要完成實驗，至少還需要的實驗器材有：電池組（或其他電源）一個、開關一個、導線若干和 ；
（2）研究導體的電阻跟材料的關系，需選用的兩條合金線是 ；
（3）研究導體的電阻跟長度的關系，需選用的兩條合金線是 ；
（4）研究導體的電阻跟橫截面積的關系，需選用的兩條合金線是 ；
（5）本實驗所用的實驗方法叫 。
答案： 電流表 a、d a、c a、b 控制變量法
規范解答：（1）[1]為了研究導體的電阻與哪些因素有關，我們需要一個能夠比較電阻大小的儀表—電流表。
（2）[2]為了研究導體的電阻與材料的關系，選擇兩條材料不同其他條件（如長度、橫截面積）都相同的合金線。從圖中可以看出，a和d是滿足這一條件的兩條合金線。
（3）[3]為了研究導體的電阻與長度的關系，需要選擇兩條材料、橫截面積都相同但長度不同的合金線。從圖中可以看出，a和c是滿足這一條件的兩條合金線。
（4）[4]為了研究導體的電阻與橫截面積的關系，需要選擇兩條材料、長度都相同但橫截面積不同的合金線。從圖中可以看出，a和b是滿足這一條件的兩條合金線。
（5）[5]在本實驗中，電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積有關，在研究與其中某一因素的關系時，需控制其他變量不變。這種實驗方法叫做控制變量法。
考點3 檢驗其他的猜想（如溫度等）
【典例分析】（2024·河北滄州·三模）在探究“導體的電阻跟哪些因素有關”的問題時，同學們做了以下實驗：猜想：導體的電阻可能與導體材料、長度、橫截面積等有關。
實驗時，同學們用圖甲的實驗裝置分別把a、b、c、d四根金屬絲接入電路A、B兩點之間，探究情況如下表：
序號 材料 長度（m） 橫截面積（） 燈泡亮度
a 銅絲 1 1 較亮
b 鎳鉻合金絲 1 0.5 最暗
c 銅絲 0.5 較暗
d 銅絲 0.5 1 最亮
（1）若選擇a、c來探究導體的電阻與導體橫截面積的關系，則c中銅絲的長度應為 m；
（2）選用 （填序號）兩根合金絲，可探究導體電阻跟導體材料的關系，你得到的結論是： ；
（3）如圖乙實驗可探究導體電阻與 的關系。
答案： 1 b、c 見解析 溫度
規范解答：（1）[1]探究導體的電阻與導體橫截面積的關系，要控制導體的材料和長度相同，由表中數據可知，a導線長度為1m，則c導線的長度也應該為1m。
（2）[2]要探究導體電阻跟導體材料的關系，則要控制導體的長度和橫截面積相同，改變材料，由表中數據可知，應選擇b、c兩根電阻絲。
[3]由表中數據可知，b、c兩組實驗中燈泡的亮度不同，說明電阻絲的阻值大小不同，故得出結論：當導體長度和橫截面積相同時，導體的材料不同，導體的電阻一般不同。
（3）[4]乙中用酒精燈給電阻絲加熱，可以改變電阻絲的溫度，可用于探究電阻與溫度的關系。
【變式3-1】（2024·山西呂梁·三模）項目化學習小組想探究食鹽水溶液的導電性與哪些因素有關．他們猜想：食鹽水溶液的導電性可能與溶液的濃度和溶液的質量有關。為驗證猜想，他們設計了如圖所示的電路，并將電路中的M、N兩金屬片插入食鹽水溶液中進行探究。
（1）溶液導電性的強弱是以 為判斷依據的；
（2）學習小組想先探究食鹽水溶液的導電性與溶液濃度的關系，請你幫他們設計一個記錄實驗數據的表格 ；
（3）實驗過程中小組同學發現，若改變兩金屬片插入溶液的深度時，電流表示數發生了變化，由此，請你提出一個可探究的科學問題 。
答案： 電流表的示數
實驗次數 液體的質量 液體的濃度 電流表的示數
1
2
3
食鹽水溶液的導電性與兩金屬片插入溶液的深度是否有關
規范解答：（1）[1]利用轉換法，通過電流表的示數比較溶液導電性的強弱，電流表示數越大，表明溶液導電性越強。
（2）[2]探究食鹽水溶液的導電性與溶液濃度的關系，需控制溶液的質量不變，改變溶液的濃度多次實驗，尋找普遍規律，表格設計如下：
實驗次數 液體的質量 液體的濃度 電流表的示數
1
2
3
（3）[3]改變兩金屬片插入溶液的深度時，電流表示數發生了變化，說明溶液的導電性發生了變化?？梢蕴岢鎏骄康膯栴}：食鹽水溶液的導電性與兩金屬片插入溶液的深度是否有關。
【變式3-2】（2024·遼寧沈陽·模擬預測）小明學習了電阻的知識后開展對“液體電阻大小與哪些因素有關”的探究，他提出了以下猜想：
A．液體的濃度越大，液體電阻越小
B．液體的溫度越高，液體電阻越大
小明在實驗室中找到的實驗器材有：兩端接有金屬接線柱的塑料管、電源、開關、小燈泡、導線，食鹽。小明將上述器材組裝成如圖所示的電路，并利用鹽水進行實驗探究猜想A。
（1）請將實驗步驟補充完整。
①組裝好器材，往塑料管中注入 （填“高溫”“低溫”或“室溫”）的低濃度鹽水，閉合開關，記錄此時燈泡亮度；
②斷開開關，往塑料管中加入一定量的食鹽，攪拌溶解，閉合開關，記錄此時燈泡亮度；
（2）請寫出判斷猜想A是否正確的論證過程：
（3）小明發現燈泡亮度變化不明顯，小亮提出了一個建議，可以在電路中串聯一個 。
答案： 室溫 見詳解 電流表
規范解答：（1）[1]探究猜想A液體電阻與濃度的關系，根據控制變量法，應保持溫度相同，考慮到實驗過程中高于室溫的液體的溫度會降低，故應往塑料管中注入室溫的低濃度鹽水，閉合開關，記錄此時燈泡亮度。
（2）[2]在溫度相同時，如果加鹽后，燈泡變亮了，表明液體的濃度越大，液體電阻越小；如果變暗，表明液體的濃度越大，液體電阻越大；如果亮度不變，表明電阻大小與濃度無關。
（3）[3]在電壓一定時，電阻越大，對電流阻礙作用越大，電流中電流越小，為了精確比較電流大小，可以在電路中串聯一個電流表。
考點4 實驗中控制變量法的應用
【典例分析】（23-24九年級下·甘肅金昌·期中）小明用圖所示電路探究影響電阻大小的因素，其中a、b、c為三根不同的電阻絲（材質相同，長度La=Lc＜Lb，橫截面積Sa=Sb＜Sc）；閉合開關后，小明發現V1示數大于V3示數，說明其他條件相同時， 越大，電阻絲的阻值越??；此實驗中除了用到轉換法，還用到了 法。
答案： 橫截面積 控制變量
規范解答：[1][2]三根不同的電阻絲串聯，電壓表V1、V2、V3分別測量電阻絲a、b、c的電阻，V1示數大于V3示數，根據可知，Ra、Rc的電阻大小關系是
Ra＞Rc
說明材質、長度相同時，橫截面積越大，電阻絲的阻值越小；此實驗中，通過電壓表示數反映電阻大小，用到轉換法，整個實驗還用到了控制變量法。
【變式4-1】（23-24九年級上·廣東河源·階段練習）如圖所示，AB、CD是長度相同的兩條鎳鉻合金絲?，F將它們分別接入電路進行實驗，閉合開關，通過觀察兩次電流表示數的大小，可以比較出這兩條鎳鉻合金絲電阻的大小，這種研究方法叫 。這套實驗裝置研究的是導體電阻大小與導體 的關系。如果再提供一條外形和CD完全相同的錳銅合金絲，還可以研究導體電阻大小與導體 的關系。
答案： 控制變量法 橫截面積 材料
規范解答：[1][2]在溫度不變時，導體的電阻由導體的材料、橫截面積和長度決定；圖中的AB、CD兩電阻絲的長度相同、材料也相同，只是橫截面積不同，研究導體的電阻與導體的橫截面積是否有關，這種研究方法叫控制變量法。
[3]如果再提供一條外形和CD完全相同的錳銅合金線時，它們的長度、橫截面積相同，材料不同，故通過觀察電流表示數研究導體的電阻與導體的材料是否有關。
【變式4-2】（23-24九年級上·江西撫州·期末）“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗裝置如圖所示，在實驗中使用四根電阻絲，其中A是錳銅合金絲，B、C和D是鎳鉻合金絲。
【設計實驗】
（1）實驗中通過觀察 比較電阻絲電阻的大小，這里采用的研究方法是 ；
（2）將編號為A、B的電阻絲分別接入電路進行實驗，發現接B導線時，燈泡明顯變暗；
【分析】
（3）分析可得出初步結論：導體的電阻大小與導體的 有關；
（4）進一步分析可得，錳銅合金和鎳鉻合金， 更適合制作電阻器的主要材料；
（5）將編號為 的電阻絲分別接入電路進行實驗，可探究導體的電阻大小與橫截面積的關系；
【交流】
（6）實驗過程中某小組同學更換電阻絲后發現小燈泡亮度變化不明顯，你認為可以添加 能更好的完成該實驗；
【應用】
（7）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 （填字母）的工作原理中。
A．電池保護開關 B．感應燈開關
C．酒精檢測儀元件 D．音量旋鈕開關
答案： 燈泡的亮暗 轉換法 材料 鎳鉻合金 BC 電流表 D
規范解答：（1）[1][2]將不同的電阻絲接入電路，電流大小不同，燈泡亮度不同，因此實驗中是通過觀察燈泡亮度來比較電阻大小的，這種研究問題的方法叫做轉換法。
（3）[3]A、B的電阻絲的長度相同、橫截面積相同，材料不同，若把A、B分別接入電路進行實驗，發現接B導線時，燈泡明顯變暗，說明導體的電阻大小與導體的材料有關。
（4）[4]A是錳銅合金絲，B是鎳鉻合金絲，接B導線時，燈泡明顯變暗，說明鎳鉻合金絲的電阻較大，鎳鉻合金絲更適合制作電阻器。
（5）[5]要探究導體的電阻大小與橫截面積的關系，需要控制材料和長度相同，改變橫截面積，BC電阻絲符合題意。
（6）[6]發現小燈泡的亮度變化不明顯，則電路的電流變化較??；由于電流表能精確測量電流的大小，所以可在電路中串聯一個電流表代替小燈泡完成實驗。
（7）[7]如果選用編號為C、D兩根電阻絲進行實驗，即此時的材料和橫截面積相同，但長度不同，從而得出結論：在材料和橫截面積相同，導體長度越長，電阻越大。
ABC．電池保護開關、感應燈開關和酒精檢測開關，主要是由半導體材料制成的，故ABC不符合題意；
D．音量旋鈕開關，靠改變電阻的長度來改變電阻，故D符合題意。
故選D。
考點5 導體的電阻是導體本身的一種性質
【典例分析】（23-24九年級上·湖南衡陽·期末）加在某一電阻器兩端的電壓為2V時，通過它的電流是0.5A，則該電阻器的電阻應是 Ω；如果兩端的電壓增加到4V，此時這個電阻器的電阻值是 Ω。
答案： 4 4
規范解答：[1]加在某一電阻器兩端的電壓為2V時，通過它的電流是0.5A，則該電阻器的電阻應是
[2]導體的電阻跟材料、長度、橫截面積有關，與電流和電壓無關，所以如果兩端的電壓增加到4V，此時這個電阻器的電阻值是4Ω。
【變式5-1】（2024·北京東城·二模）下列說法正確的是（ ）
A．電荷的定向移動形成電流
B．把負電荷定向移動的方向規定為電流的方向
C．電路兩端有電壓，該電路中就一定有電流
D．加在導體兩端的電壓越高，該導體的電阻就越大
答案：A
規范解答：AB．電荷的定向移動形成電流，把正電荷定向移動的方向規定為電流的方向，與負電荷定向移動的方向相反，故A正確，B錯誤；
C．電流的產生需要有電源和閉合的電路，故電路中只有電壓不一定有電流，故C錯誤；
D．導體的電阻是導體的自身屬性，與加在導體兩端的電壓無關，故D錯誤。
故選A。
【變式5-2】（23-24九年級上·山東德州·期中）一段導體的電阻是10Ω。如果將這段導體兩端的電壓增加5倍，該導體的電阻是 Ω，如果將該導體均勻拉長至原來的2倍，該導體的電阻是 Ω。
答案： 10 40
規范解答：[1]因電阻是導體本身的一種性質，與兩端的電壓和通過的電流無關，如果將這段導體兩端的電壓增加5倍，該導體的電阻不變，是10Ω。
[2]因導體的電阻只與導體的材料、長度、橫截面積有關，且材料相同時，橫截面積越小，長度越大，阻值越大，所以，將長度拉長至原來的2倍時，導體的長度變大為2倍，如果橫截面積不變，電阻變為2倍，橫截面積變小一半，其阻值再次增大為2倍，變為原來的4倍，為40Ω。
【變式5-3】（23-24九年級上·山東聊城·期末）下列關于物理概念或規律的說法中，正確的是（　　）
A．電阻是導體對電流的阻礙作用，一段導體的電阻大小與通過它的電流大小有關
B．不同的物質在互相接觸時，彼此進入對方的現象叫做擴散，固體、液體、氣體間都能發生擴散現象
C．能量可以從一種形式轉化為其他形式，或從一個物體轉移到其他物體，但能的總量會減小
D．只要電路兩端有電壓，則電路中就一定有電流
答案：B
規范解答：A．電阻是導體本身的一種性質，反映了導體對電流的阻礙作用，只與導體的材料、長度、橫截面積有關，與導體中的電流、導體兩端的電壓無關，故A錯誤；
B．由于分子的無規則運動，不同的物質在互相接觸時，有彼此進入對方的現象，這種現象叫做擴散，固體、液體、氣體間都能發生擴散現象，故B正確；
C．能量可以從一種形式轉化為其他形式，或從一個物體轉移到其他物體，但能的總量不變，故C錯誤；
D．要使電路中有電流通過，首先必須是閉合電路，其次這段電路的兩端必須要有電壓，故D錯誤。
故選B。
考點6 電阻與導體的材料、長度和橫截面積的關系
【典例分析】（22-23九年級上·山東菏澤·期中）為了改變導體的電阻，下列方法錯誤的是（　　）
A．改變導體長度 B．改變導體中的電流
C．改變導體橫截面積 D．改變導體材料
答案：B
規范解答：導體電阻的大小是導體本身的一種性質，其與導體的長度和橫截面積、材料和溫度有關。其它條件相同，導體越長，電阻越大；導體的橫截面積越小，電阻越大；與導體兩端的電壓的大小和通過導體的電流的大小無關，一般情況下，導體的溫度越高，導體的電阻就越大，故ACD正確，不符合題意；B錯誤，符合題意。
故選B。
【變式6-1】（2024·陜西咸陽·模擬預測）如圖所示是具有報警功能的文物展示臺，該展示臺由木板、彈簧、金屬片A、B、C和報警電路組成，當有人把物品搬離展示臺時，金屬片B在彈力作用下與金屬片A、C分開，金屬片B和彈簧在電路中相當于 （選填“電源”“用電器”或“開關”）；當 （選填“物品被搬離”或“物品正在展出”）時，燈泡和電鈴串聯在電路中。細心的小明發現，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 。
答案： 開關 物品被搬離 小
規范解答：[1][2]當物品在展示臺上時，B使A、C連通，電鈴被短路，只有燈泡亮；當把物品搬離展示臺時，B使A、C斷開，電鈴和燈泡串聯，電鈴接通報警，故彈簧上的金屬片B和彈簧相當于開關。
[3]決定電阻大小的因素有：長度、橫截面積和材料。在材料相同時，導體越長、橫截面積越小，電阻越大。所以在材料、長度一定時，越粗的銅線，它的電阻小。
【變式6-2】（23-24九年級下·陜西榆林·期中）電動車以其方便快捷、低能耗等特點深受廣大市民的喜愛。將車鑰匙插入鎖孔并順時針旋轉一下，車子就通電了，這時車鑰匙相當于電路中的 ；充電導線比一般的導線粗一些，這是因為材料、長度相同時， 越大，電阻越小。
答案： 開關 橫截面積
規范解答：[1]由題意可知，車鑰匙插入鎖孔并順時針旋轉一下，車子就通電了，說明車鑰匙能控制電路通斷，即車鑰匙實質是一個開關。
[2]導體電阻大小與導體的材料、長度和橫截面積有關，在材料和長度相同時，導體的橫截面積越大，導體的電阻越小，所以充電導線比一般的導線粗一些。
考點7 溫度對導體電阻的影響
【典例分析】（2024·廣西柳州·三模）如圖所示的鎢絲是將一個白熾燈去除玻璃罩制成的，閉合開關S，小燈泡L發光，鎢絲不發光，向鎢絲吹氣時，小燈泡L變亮，用酒精燈給鎢絲加熱，小燈泡L逐漸變暗直至熄滅，由實驗可知（ ）
A．鎢絲的電阻隨溫度升高而減小 B．向鎢絲吹氣時，鎢絲電阻變小
C．給鎢絲加熱時，電路中的電流變大 D．向鎢絲吹氣時，鎢絲電阻變大
答案：B
規范解答：BD．閉合開關S，小燈泡L發光，鎢絲不發光，向鎢絲吹氣時，小燈泡L變亮，說明通過小燈泡的電流變大，則鎢絲的電阻減小，故B符合題意，D不符合題意；
AC．用酒精燈對白熾燈的鎢絲加熱，鎢絲的溫度升高，觀察到小燈泡L的亮度明顯變暗，說明通過小燈泡L的電流變小，鎢絲的電阻增大，故AC不符合題意。
故選B。
【變式7-1】（23-24九年級上·廣西南寧·期末）如圖，將白熾燈燈絲接入電路，閉合開關后小燈泡發光，通過白熾燈燈絲和小燈泡的電流 （選填“相等”或“不相等”）；加熱燈絲，小燈泡變暗，說明溫度越高導體電阻越 。
答案： 相等 大
規范解答：[1]根據圖可知，白熾燈燈絲和小燈泡串聯，根據串聯電路電流特點可知，通過白熾燈燈絲和小燈泡的電流相等。
[2]根據題意可知，加熱燈絲，溫度升高，小燈泡變暗，說明電流變小、電阻變大，進而說明溫度越高，導體電阻越大。
【變式7-2】24．（23-24九年級上·四川自貢·期末）如圖所示，電路中的鎢絲是將一個白熾燈去除玻璃罩制成的，閉合開關S，小燈泡L發光，鎢絲不發光；向鎢絲吹氣時，小燈泡L變亮；用酒精燈給鎢絲加熱，小燈泡L逐漸變暗直至熄滅，下列說法正確的是（　?。?br/>A．向鎢絲吹氣時，鎢絲電阻變大
B．給鎢絲加熱時，電路中的電流變大
C．鎢絲的電阻隨溫度升高而增大
D．小燈泡L發光而鎢絲不發光是因為通過鎢絲的電流小于小燈泡L的電流
答案：C
規范解答：A．根據題意可知，向鎢絲吹氣時，鎢絲的溫度降低，小燈泡L變亮，說明通過鎢絲的電流變大，則鎢絲電阻變小，故A錯誤；
B．根據題意可知，給鎢絲加熱時，鎢絲的溫度升高，小燈泡L逐漸變暗直至熄滅，電路中的電流變小，說明鎢絲的電阻變大，故B錯誤；
C．由B可知，鎢絲的電阻隨溫度升高而增大，故C正確；
D．小燈泡L和鎢絲串聯，根據串聯電路電流特點可知，通過小燈泡L和鎢絲的電流相等，故D錯誤。
故選C。
考點8 半導體的概念
【典例分析】（23-24九年級上·遼寧大連·期末）2023年，大連全面升級改建星海燈光秀，建成后幾十萬顆單點可控的LED數碼燈將燈光與噴泉的音樂系統完美結合，營造出流光溢彩、璀璨浪漫的美麗景象。色彩繽紛的LED燈主要是由什么材料制成的（　?。?br/>A．半導體 B．導體 C．超導 D．絕緣體
答案：A
規范解答：半導體是導電性能介于導體和絕緣體之間的一種材料，半導體材料經常用于收音機、電視機和LED燈中。 LED燈是用半導體材料制成的，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
【變式8-1】（23-24九年級下·湖北十堰·階段練習）如圖所示，酸甜多汁的水果提供的電能點亮了發光二極管？其中水果相當于電路中的 ，發光二極管主要由 材料制成。
答案： 電源 半導體
規范解答：[1]電路中，電源是提供電能的裝置，水果能為電路提供電能，所以在電路中相當于電源。
[2]導電能力處于導體和絕緣體直接的材料稱作半導體材料，半導體材料應用廣泛，如二極管、三極管等，所以發光二極管主要由半導體材料制成。
【變式8-2】（2024·河南周口·模擬預測）自動駕駛技術將成為未來汽車的主流配置。自動駕駛需要強大的AI芯片支持，制作芯片的主要材料是（　?。?br/>A．半導體 B．超導體 C．絕緣體 D．導體
答案：A
規范解答：自動駕駛需要強大的AI芯片支持，制作芯片的主要材料是半導體，具有單向導電性，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
考點9 超導現象和超導材料
【典例分析】（2024·湖北黃岡·一模）2023年8月29日，橫空出世的華為新手機mate60向世界展示了中國高科技企業的集體實力。手機、智能家用電器、軍事領域等都離不開芯片，芯片核心主要是由 （選填“導體”“半導體”或“絕緣體”）材料制成的；最新芯片技術已采用2納米制程，納米是 （選填“長度”“時間”或“質量”）單位；研究發現，鋁在-271.76℃以下時，電阻變成了零，這就是 現象。
答案： 半導體 長度 超導
規范解答：[1]芯片核心主要是由半導體材料制成的。
[2]納米是長度單位。
[3]鋁在 271.76℃以下時，電阻變成了零，這就是超導現象，超導體的電阻為0。
【變式9-1】（22-23九年級上·遼寧大連·期末）當導體的溫度降低到足夠低時，它的電阻變為 ，這是超導現象。集成電路中的三極管是利用 （選填“半導體”或“超導體”）材料制成的。
答案： 0 半導體
規范解答：[1]當導體的溫度降低到足夠低時，它的電阻變為零，對電流沒有了阻礙作用，這是超導現象。
[2]集成電路中的三極管是利用半導體材料制成的。常見的半導體材料如硅和鍺，被廣泛應用于制造各種電子器件，如二極管、三極管、集成電路等。在一些光電器件中，如太陽能電池，也是利用了半導體的光電轉換特性。
【變式9-2】（2024·云南·中考真題）20世紀初，科學家發現汞在溫度降低至-269℃時，電阻值就變成了零，這種現象叫“超導現象”，具有這種特性的物質叫“超導體”。
低溫為什么能發生超導呢 基于初中知識，我們建立一個簡易模型進行理解，將導體的原子核與核外受到約束的電子（能量較低而不能自由運動〉組成“原子實”，可類比成小球。原子實做著熱運動，穿行其間的自由電子會與它發生碰撞，表現為導體對自由電子傳導的阻礙，即電阻。導體溫度降至極低時，它們的熱運動都趨于消失，通電時自由電子就可以不受阻礙地定向通過導體，宏觀上就發生了低溫超導現象。
高壓也能讓材料發生超導。理論上，某種導體在相當于260萬倍標準大氣壓的高壓環境下，15℃的“高溫”（相對極低溫）也能發生超導現象。在這樣極高的壓力下，原子實排列成緊密的堆垛形式，如圖所示，原子實僅能在很小的范圍內做熱運動，幾乎沒有空間表現熱運動，就像熱運動消失了一般。此時原子實堆垛間的間隙就成為了穩定的自由電子通道。通電時自由電子就能在間隙中零阻礙地定向移動，宏觀上就顯示出超導現象。
常見輸電過程中，約7%的電能因導線發熱耗散掉。若輸電線纜選用超導材料，就可大大減少由于電阻引發的電能損耗。2021年12月，世界首條35千伏公里級液氮超導輸電線工程在上海投運，實現了我國在“高溫”超導輸電領域的領先。
（1）實現超導現象的方式有低溫和 。
（2）極低溫度下，原子實與自由電子的 都趨于消失，通電時自由電子在導體中通行無阻，發生低溫超導現象。
（3）超高的壓力限制了 的熱運動，通電時自由電子在原子實間隙中定向移動所受到的阻礙為零，發生高壓超導現象。
（4）超導技術的一大應用前景是制作輸電線纜，這樣可以減少電能由于 引發的電能損耗。
答案： 高壓 熱運動 原子實 電阻
規范解答：（1）[1]由“高壓也能讓材料發生超導”可知，實現超導現象的方式有低溫和高壓。
（2）[2]由導體溫度降至極低時，它們的熱運動都趨于消失，通電時自由電子就可以不受阻礙地定向通過導體，宏觀上就發生了“低溫超導現象”可知，極低溫度下，原子實與自由電子的熱運動都趨于消失，通電時自由電子在導體中通行無阻，發生低溫超導現象。
（3）[3]在這樣極高的壓力下，原子實排列成緊密的堆垛形式，原子實僅能在很小的范圍內做熱運動，幾乎沒有空間表現熱運動可知，超高的壓力限制了原子實的熱運動，通電時自由電子在原子實間隙中定向移動所受到的阻礙為零，發生高壓超導現象。
（4）[4]由常見輸電過程中，約7%的電能因導線發熱耗散掉。若輸電線纜選用超導材料，就可大大減少由于電阻引發的電能損耗可知，超導技術的一大應用前景是制作輸電線纜，這樣可以減少電能由于電阻引發的電能損耗。2024-2025學年人教版物理九年級全一冊考點分類專題易錯題匯編培優練
專題16.3 電阻（九大考點）
考點1 電阻的概念和單位 1
考點2 探究影響導體電阻大小實驗電路的設計及連接 2
考點3 檢驗其他的猜想（如溫度等） 4
考點4 實驗中控制變量法的應用 6
考點5 導體的電阻是導體本身的一種性質 7
考點6 電阻與導體的材料、長度和橫截面積的關系 8
考點7 溫度對導體電阻的影響 9
考點8 半導體的概念 10
考點9 超導現象和超導材料 10
考點1 電阻的概念和單位
【典例分析】（23-24九年級上·湖南永州·期末）電阻的單位是 ，單位的換算關系是： ， 。
【變式1-1】（22-23九年級下·重慶·開學考試）物理學的發展離不開廣大物理學家不懈的探索和無私的奉獻。德國物理學家 經過數百次的實驗，于1826年發現了電流、電壓、電阻的定量關系，為紀念其重要貢獻，人們將他的名字作為 單位。
【變式1-2】（23-24九年級上·重慶萬州·期末）關于下列物理量的估測中，最接近生活實際的是（　?。?br/>A．家用空調電流約為 B．人體的電阻大約為
C．對人體的安全電壓是 D．人體感覺舒適的氣溫約26℃
【變式1-3】（2024·廣西柳州·二模）人體是導體。通常情況下人體的電阻約為，在皮膚潮濕時，人體的電阻會變 。用手直接接觸1.5V的干電池不會對人體造成傷害，但接觸到電壓為 V的家庭電路就有發生觸電的危險。
考點2 探究影響導體電阻大小實驗電路的設計及連接
【典例分析】（22-23九年級上·吉林·期末）如圖所示，將鉛筆芯接在a、b之間燈泡發光，說明鉛筆芯是 （填“導體”或“絕緣體”）；將不同的導體分別接在a、b之間，通過觀察比較 來判斷不同導體電阻的大小，若兩個導體的電阻差異不大，可以在電路中串聯一個 ，作進一步判斷。
【變式2-1】（22-23九年級上·遼寧沈陽·期中）小明利用如圖所示的實驗裝置“探究影響導體電阻大小的因素”，在實驗中他使用四根電阻絲，其材料規格如下表所示。
編號 材料 長度/m 橫截面積/ 燈泡亮度
A 錳銅合金 0.5 0.8 亮
B 鎳鉻合金 0.5 0.8 較亮
C 鎳鉻合金 0.5 0.4 較暗
D 鎳鉻合金 1.0 0.4 暗
（1）實驗中通過觀察 來比較電阻絲電阻的大小。
（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（填字母）。
A．電壓表 B．電流表 C．滑動變阻器 D．定值電阻
（5）實驗過程中小明更換電阻絲后，發現小燈泡亮度變化不明顯，可在電路中串聯一塊 來增強實驗效果（選填“電流表”或“電壓表”）。
【變式2-2】（22-23九年級上·山東菏澤·期中）在探究影響導體電阻大小的因素時，小明作出了如下猜想：
導體的電阻可能與①導體的長度有關；②導體的橫截面積有關；③導體的材料有關。 實驗室提供了4根電阻絲，其規格、材料如表所示。
（1）按照圖甲所示“探究影響導體電阻大小因素”的實驗電路，在M、N之間分別接上不同的導體，則通過觀察 來比較導體電阻的大??；
材料 長度/m 橫截面積/mm
a 鎳鉻合金 0.5 0.5
b 鎳鉻合金 0.5 1.0
c 錳銅合金 0.5 0.5
d 鎳鉻合金 1.0 0.5
（2）為了驗證上述猜想①，應該選用編號 兩根電阻絲分別接入電路進行實 驗，為了驗證上述猜想②，應選用編號 _兩根電阻絲分別接入電路進行實驗；
（3）分別將a和c兩電阻絲接入如圖電路中M、N兩點間，電流表示數不相同，由此，初步得到的結論是：當長度和橫截面積相同時，導體電阻跟 有關。
（4）本試驗小明主要用的實驗方法是
【變式2-3】（23-24九年級上·廣西欽州·期末）如圖所示有四條合金線，a、b、c為鎳鉻合金線，d為錳銅合金線。已知a、b、d長度相同，c的長度為它們的一半；a、c、d粗細相同，b的橫截面積為它們的兩倍。在溫度不變的條件下，要用實驗的方法研究導體的電阻跟哪些因素有關，按要求完成下列內容：
（1）要完成實驗，至少還需要的實驗器材有：電池組（或其他電源）一個、開關一個、導線若干和 ；
（2）研究導體的電阻跟材料的關系，需選用的兩條合金線是 ；
（3）研究導體的電阻跟長度的關系，需選用的兩條合金線是 ；
（4）研究導體的電阻跟橫截面積的關系，需選用的兩條合金線是 ；
（5）本實驗所用的實驗方法叫 。
考點3 檢驗其他的猜想（如溫度等）
【典例分析】（2024·河北滄州·三模）在探究“導體的電阻跟哪些因素有關”的問題時，同學們做了以下實驗：猜想：導體的電阻可能與導體材料、長度、橫截面積等有關。
實驗時，同學們用圖甲的實驗裝置分別把a、b、c、d四根金屬絲接入電路A、B兩點之間，探究情況如下表：
序號 材料 長度（m） 橫截面積（） 燈泡亮度
a 銅絲 1 1 較亮
b 鎳鉻合金絲 1 0.5 最暗
c 銅絲 0.5 較暗
d 銅絲 0.5 1 最亮
（1）若選擇a、c來探究導體的電阻與導體橫截面積的關系，則c中銅絲的長度應為 m；
（2）選用 （填序號）兩根合金絲，可探究導體電阻跟導體材料的關系，你得到的結論是： ；
（3）如圖乙實驗可探究導體電阻與 的關系。
【變式3-1】（2024·山西呂梁·三模）項目化學習小組想探究食鹽水溶液的導電性與哪些因素有關．他們猜想：食鹽水溶液的導電性可能與溶液的濃度和溶液的質量有關。為驗證猜想，他們設計了如圖所示的電路，并將電路中的M、N兩金屬片插入食鹽水溶液中進行探究。
（1）溶液導電性的強弱是以 為判斷依據的；
（2）學習小組想先探究食鹽水溶液的導電性與溶液濃度的關系，請你幫他們設計一個記錄實驗數據的表格 ；
（3）實驗過程中小組同學發現，若改變兩金屬片插入溶液的深度時，電流表示數發生了變化，由此，請你提出一個可探究的科學問題 。
【變式3-2】（2024·遼寧沈陽·模擬預測）小明學習了電阻的知識后開展對“液體電阻大小與哪些因素有關”的探究，他提出了以下猜想：
A．液體的濃度越大，液體電阻越小
B．液體的溫度越高，液體電阻越大
小明在實驗室中找到的實驗器材有：兩端接有金屬接線柱的塑料管、電源、開關、小燈泡、導線，食鹽。小明將上述器材組裝成如圖所示的電路，并利用鹽水進行實驗探究猜想A。
（1）請將實驗步驟補充完整。
①組裝好器材，往塑料管中注入 （填“高溫”“低溫”或“室溫”）的低濃度鹽水，閉合開關，記錄此時燈泡亮度；
②斷開開關，往塑料管中加入一定量的食鹽，攪拌溶解，閉合開關，記錄此時燈泡亮度；
（2）請寫出判斷猜想A是否正確的論證過程：
（3）小明發現燈泡亮度變化不明顯，小亮提出了一個建議，可以在電路中串聯一個 。
考點4 實驗中控制變量法的應用
【典例分析】（23-24九年級下·甘肅金昌·期中）小明用圖所示電路探究影響電阻大小的因素，其中a、b、c為三根不同的電阻絲（材質相同，長度La=Lc＜Lb，橫截面積Sa=Sb＜Sc）；閉合開關后，小明發現V1示數大于V3示數，說明其他條件相同時， 越大，電阻絲的阻值越??；此實驗中除了用到轉換法，還用到了 法。
【變式4-1】（23-24九年級上·廣東河源·階段練習）如圖所示，AB、CD是長度相同的兩條鎳鉻合金絲?，F將它們分別接入電路進行實驗，閉合開關，通過觀察兩次電流表示數的大小，可以比較出這兩條鎳鉻合金絲電阻的大小，這種研究方法叫 。這套實驗裝置研究的是導體電阻大小與導體 的關系。如果再提供一條外形和CD完全相同的錳銅合金絲，還可以研究導體電阻大小與導體 的關系。
【變式4-2】（23-24九年級上·江西撫州·期末）“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗裝置如圖所示，在實驗中使用四根電阻絲，其中A是錳銅合金絲，B、C和D是鎳鉻合金絲。
【設計實驗】
（1）實驗中通過觀察 比較電阻絲電阻的大小，這里采用的研究方法是 ；
（2）將編號為A、B的電阻絲分別接入電路進行實驗，發現接B導線時，燈泡明顯變暗；
【分析】
（3）分析可得出初步結論：導體的電阻大小與導體的 有關；
（4）進一步分析可得，錳銅合金和鎳鉻合金， 更適合制作電阻器的主要材料；
（5）將編號為 的電阻絲分別接入電路進行實驗，可探究導體的電阻大小與橫截面積的關系；
【交流】
（6）實驗過程中某小組同學更換電阻絲后發現小燈泡亮度變化不明顯，你認為可以添加 能更好的完成該實驗；
【應用】
（7）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 （填字母）的工作原理中。
A．電池保護開關 B．感應燈開關
C．酒精檢測儀元件 D．音量旋鈕開關
考點5 導體的電阻是導體本身的一種性質
【典例分析】（23-24九年級上·湖南衡陽·期末）加在某一電阻器兩端的電壓為2V時，通過它的電流是0.5A，則該電阻器的電阻應是 Ω；如果兩端的電壓增加到4V，此時這個電阻器的電阻值是 Ω。
【變式5-1】（2024·北京東城·二模）下列說法正確的是（ ）
A．電荷的定向移動形成電流
B．把負電荷定向移動的方向規定為電流的方向
C．電路兩端有電壓，該電路中就一定有電流
D．加在導體兩端的電壓越高，該導體的電阻就越大
【變式5-2】（23-24九年級上·山東德州·期中）一段導體的電阻是10Ω。如果將這段導體兩端的電壓增加5倍，該導體的電阻是 Ω，如果將該導體均勻拉長至原來的2倍，該導體的電阻是 Ω。
【變式5-3】（23-24九年級上·山東聊城·期末）下列關于物理概念或規律的說法中，正確的是（　　）
A．電阻是導體對電流的阻礙作用，一段導體的電阻大小與通過它的電流大小有關
B．不同的物質在互相接觸時，彼此進入對方的現象叫做擴散，固體、液體、氣體間都能發生擴散現象
C．能量可以從一種形式轉化為其他形式，或從一個物體轉移到其他物體，但能的總量會減小
D．只要電路兩端有電壓，則電路中就一定有電流
考點6 電阻與導體的材料、長度和橫截面積的關系
【典例分析】（22-23九年級上·山東菏澤·期中）為了改變導體的電阻，下列方法錯誤的是（　?。?br/>A．改變導體長度 B．改變導體中的電流
C．改變導體橫截面積 D．改變導體材料
【變式6-1】（2024·陜西咸陽·模擬預測）如圖所示是具有報警功能的文物展示臺，該展示臺由木板、彈簧、金屬片A、B、C和報警電路組成，當有人把物品搬離展示臺時，金屬片B在彈力作用下與金屬片A、C分開，金屬片B和彈簧在電路中相當于 （選填“電源”“用電器”或“開關”）；當 （選填“物品被搬離”或“物品正在展出”）時，燈泡和電鈴串聯在電路中。細心的小明發現，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 。
【變式6-2】（23-24九年級下·陜西榆林·期中）電動車以其方便快捷、低能耗等特點深受廣大市民的喜愛。將車鑰匙插入鎖孔并順時針旋轉一下，車子就通電了，這時車鑰匙相當于電路中的 ；充電導線比一般的導線粗一些，這是因為材料、長度相同時， 越大，電阻越小。
考點7 溫度對導體電阻的影響
【典例分析】（2024·廣西柳州·三模）如圖所示的鎢絲是將一個白熾燈去除玻璃罩制成的，閉合開關S，小燈泡L發光，鎢絲不發光，向鎢絲吹氣時，小燈泡L變亮，用酒精燈給鎢絲加熱，小燈泡L逐漸變暗直至熄滅，由實驗可知（ ）
A．鎢絲的電阻隨溫度升高而減小 B．向鎢絲吹氣時，鎢絲電阻變小
C．給鎢絲加熱時，電路中的電流變大 D．向鎢絲吹氣時，鎢絲電阻變大
【變式7-1】（23-24九年級上·廣西南寧·期末）如圖，將白熾燈燈絲接入電路，閉合開關后小燈泡發光，通過白熾燈燈絲和小燈泡的電流 （選填“相等”或“不相等”）；加熱燈絲，小燈泡變暗，說明溫度越高導體電阻越 。
【變式7-2】24．（23-24九年級上·四川自貢·期末）如圖所示，電路中的鎢絲是將一個白熾燈去除玻璃罩制成的，閉合開關S，小燈泡L發光，鎢絲不發光；向鎢絲吹氣時，小燈泡L變亮；用酒精燈給鎢絲加熱，小燈泡L逐漸變暗直至熄滅，下列說法正確的是（　?。?br/>A．向鎢絲吹氣時，鎢絲電阻變大
B．給鎢絲加熱時，電路中的電流變大
C．鎢絲的電阻隨溫度升高而增大
D．小燈泡L發光而鎢絲不發光是因為通過鎢絲的電流小于小燈泡L的電流
考點8 半導體的概念
【典例分析】（23-24九年級上·遼寧大連·期末）2023年，大連全面升級改建星海燈光秀，建成后幾十萬顆單點可控的LED數碼燈將燈光與噴泉的音樂系統完美結合，營造出流光溢彩、璀璨浪漫的美麗景象。色彩繽紛的LED燈主要是由什么材料制成的（　?。?br/>A．半導體 B．導體 C．超導 D．絕緣體
【變式8-1】（23-24九年級下·湖北十堰·階段練習）如圖所示，酸甜多汁的水果提供的電能點亮了發光二極管？其中水果相當于電路中的 ，發光二極管主要由 材料制成。
【變式8-2】（2024·河南周口·模擬預測）自動駕駛技術將成為未來汽車的主流配置。自動駕駛需要強大的AI芯片支持，制作芯片的主要材料是（　　）
A．半導體 B．超導體 C．絕緣體 D．導體
考點9 超導現象和超導材料
【典例分析】（2024·湖北黃岡·一模）2023年8月29日，橫空出世的華為新手機mate60向世界展示了中國高科技企業的集體實力。手機、智能家用電器、軍事領域等都離不開芯片，芯片核心主要是由 （選填“導體”“半導體”或“絕緣體”）材料制成的；最新芯片技術已采用2納米制程，納米是 （選填“長度”“時間”或“質量”）單位；研究發現，鋁在-271.76℃以下時，電阻變成了零，這就是 現象。
【變式9-1】（22-23九年級上·遼寧大連·期末）當導體的溫度降低到足夠低時，它的電阻變為 ，這是超導現象。集成電路中的三極管是利用 （選填“半導體”或“超導體”）材料制成的。
【變式9-2】（2024·云南·中考真題）20世紀初，科學家發現汞在溫度降低至-269℃時，電阻值就變成了零，這種現象叫“超導現象”，具有這種特性的物質叫“超導體”。
低溫為什么能發生超導呢 基于初中知識，我們建立一個簡易模型進行理解，將導體的原子核與核外受到約束的電子（能量較低而不能自由運動〉組成“原子實”，可類比成小球。原子實做著熱運動，穿行其間的自由電子會與它發生碰撞，表現為導體對自由電子傳導的阻礙，即電阻。導體溫度降至極低時，它們的熱運動都趨于消失，通電時自由電子就可以不受阻礙地定向通過導體，宏觀上就發生了低溫超導現象。
高壓也能讓材料發生超導。理論上，某種導體在相當于260萬倍標準大氣壓的高壓環境下，15℃的“高溫”（相對極低溫）也能發生超導現象。在這樣極高的壓力下，原子實排列成緊密的堆垛形式，如圖所示，原子實僅能在很小的范圍內做熱運動，幾乎沒有空間表現熱運動，就像熱運動消失了一般。此時原子實堆垛間的間隙就成為了穩定的自由電子通道。通電時自由電子就能在間隙中零阻礙地定向移動，宏觀上就顯示出超導現象。
常見輸電過程中，約7%的電能因導線發熱耗散掉。若輸電線纜選用超導材料，就可大大減少由于電阻引發的電能損耗。2021年12月，世界首條35千伏公里級液氮超導輸電線工程在上海投運，實現了我國在“高溫”超導輸電領域的領先。
（1）實現超導現象的方式有低溫和 。
（2）極低溫度下，原子實與自由電子的 都趨于消失，通電時自由電子在導體中通行無阻，發生低溫超導現象。
（3）超高的壓力限制了 的熱運動，通電時自由電子在原子實間隙中定向移動所受到的阻礙為零，發生高壓超導現象。
（4）超導技術的一大應用前景是制作輸電線纜，這樣可以減少電能由于 引發的電能損耗。

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