人教版九年级全册第4节 变阻器导学案

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电阻、变阻器


1． 知道电流是有强弱之别的，电流的单位是安培，比安培小的单位还有毫安和微安；
2． 知道电流表的使用方法，能正确读出在电流表的示数；
3． 通过探究式实验，得出串、并联电路中电流的规律，学习科学探究的方法；
4． 在实验过程中，巩固连接电路的训练；
5． 正确使用电流表，识记使用规则。



一、电阻
1. 电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻。符号是R，单位是欧姆（欧，Ω）
1MΩ＝103kΩ＝106Ω
常见导体的电阻率从小到大排列，分别是：银、铜、铝、钨、铁、锰铜合金、镍铬合金等。
2. 导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积、温度。
导体越长，电阻越大；导线横截面积越小，电阻越大。
3. 探究“决定电阻大小的因素”实验时，必须注意控制变量。
a) 实验原理：用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化（也可以在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化）。
b) 实验方法：控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。
c) 结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。
d) 有很多实验都是用控制变量法来完成的，所以必须熟练掌握控制变量法，并且在练习时加以注意。
4. 电阻的计算公式：
R——电阻——欧姆（Ω）；U——电压——伏特（V）；I——电流——安培（A）。
5. 关于电阻的注意事项：
a) 导体不同，电阻也一般不同。
b) 导体的电阻与导体的温度有关。对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。
c) 电阻是导体阻碍电流作用的性质，是导体本身的一种性质。与导体两端有无电压、电压大小、是否有电流通过以及电流大小等均无关。
d) 只表示电压、电流和电阻的数值关系，没有物理意义。
6. 电阻的分类：定值电阻（）、变阻器（）

一、 第四节 变阻器
1. 滑动变阻器：
原理：通过改变接入电路中电阻线的长度改变电阻，从而改变电路中的电流。
作用：改变电流、调节电压和保护用电器。
某滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样，表明该滑动变阻器的最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为1A。
2. 使用滑动变阻器的注意事项（见下图）：






a) 接线时必须遵循“一上一下”的原则。
如果选用A、B两个接线柱，相当于接入一段导线；如果选用C、D两个接线柱，相当于接入一段定值电阻。这两种错误的接法都会使滑动变阻器失去作用。
b) A和B相当于同一个接线柱。即选用AC、BC或AD、BD是等效的。
c) 选用C接线柱时，滑片P向左移动，滑动变阻器的电阻值将减小；
选用D接线柱时，滑片P向左移动，滑动变阻器的电阻值将增大。
（滑片距离下侧已经接线的接线柱越远，连入电路中的电阻越大）
d) 每个变阻器都标有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，使用时不能超过它的最大值。
3. 应用：电位器

4. 注意：
a) 滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻。
b) 分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。
c) 在给滑动变阻器选电阻线的时候，应该选择电阻较大的材料（镍铬合金）。
d) 滑动变阻器的优缺点：能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。
电阻箱的优缺点：能够表示连入电路的阻值，但不能连续改变连入电路的电阻。
5. 电阻箱的读数方法：各旋盘对应的指示点（Δ）的示数乘面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值。


题型一：电阻
例1．在国际单位单位制中，电阻的单位是（　　）
A．安培（A） B．欧姆（Ω） C．伏特（V） D．瓦特（W）

解析：
在国际单位制中，
A、安培是电流的单位，不符合题意；
B、欧姆是电阻的单位，符合题意；
C、伏特是电压的单位，不符合题意；
D、瓦特是电功率的单位，不符合题意．

答案：
B
题型二：影响电阻大小的因素
例2．通常情况下，关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻，下列说法中正确的是（　　）
A．合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关
B．合金丝的电阻跟合金丝的横截面积无关
C．合金丝两端的电压越大，合金丝的电阻越小
D．通过合金丝的电流越小，合金丝的电阻越大

解析：
A、粗细均匀的镍铬合金丝，其电阻跟该合金丝的长度有关，故A正确；
B、电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，因此合金丝的电阻跟合金丝的横截面积有关，故B错误；
CD、电阻是导体本身的一种属性，其大小与电压和电流的大小无关，故CD错误．

答案：
A

题型三：滑动变阻器的工作原理
例3．小宇在实验室用如图所示的电路做电学实验，请你帮助他完成以下的判断：
(1)当滑动变阻器的B、C两个接线柱接入电路中，滑片P向A端移动时，灯L将________(填“变暗”“不变”或“变亮”)；
(2)当滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，要使灯L变暗，滑片P应向________端移动。





解析：(1)当滑动变阻器的B、C接线柱接入电路中时，若滑片P向A移动，则滑动变阻器的电阻增大，串联电路中的总电阻增大，经过灯泡L的电流减小，因此灯L将变暗；(2)当A、D两个接线柱接入电路中时，若使灯变暗，则必须使经过灯泡的电流减小，那么滑动变阻器的电阻应增大，即滑片需向B端移动。
答案：(1)变暗　(2)B

题型四：电阻箱
例4．如图所示，电阻箱两接线柱间的电阻值为　 　Ω．


解析：
由图可知，电阻箱接入电路的阻值：R=2×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+5×1Ω=2015Ω；

答案：
2015

题型五：动态电路
例5．如图所示电路，闭合开关后滑动变阻器的滑片向左移动，以下说法正确的是(　　)
A．电流表示数变大，电压表示数变小
B．电流表示数变大，电压表示数不变
C．电流表示数变小，电压表示数变小
D．电流表示数变小，电压表示数变大

解析：灯与滑动变阻器串联，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表支路电阻变小，所以电流表示数会变大。电压表测的是灯泡两端的电压，根据并联电路的电压规律，各支路两端的电压等于电源电压，所以电压表的示数不变。
答案： B



基础演练
1．导体电阻的大小决定于导体本身的 、 、 以及温度，导体的电阻是导体本身的一种 。
2．当导体的材料和横截面积一定时，导体越长，则其电阻 ，当导体的材料和长度一定时，则其横截面积越大，其电阻就 。
3、滑动变阻器主要是由金属杆、________、________、________等部分构成，密绕在
瓷筒上的每圈电阻线之间都是__________的。
4、滑动变阻器是用__________较大的合金线制成的，这种合金线又叫电阻线。改变电阻线在电路中的__________，就可以逐渐改变连入电路的电阻大小，从而逐渐改变电路中的_________大小。
5、某滑动变阻器标有“100Ω，1A”字样。它表示这变阻器的电阻变化范围是__________，允许通过的电流最大值是__________。
6、如图所示的电阻箱的示数为 Ω。
7、收音机的音量控制旋钮是一个电位器，它实际上是一个__________，它通过改变__________的大小来改变电流，从而改变了声音的大小
8. 将一段电阻为R的均匀电阻丝截成等长的2段，再将它们的端点紧紧缠在一起，合并后的电阻丝的电阻是原来的（ ）
A．1倍 B．2倍 C．4倍 D．倍
9. 如图4所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，则电压表和电流表的示数将（ ）
A．增大、减小 B．不变、增大 C．不变、减小 D．减小、增大。
10. 在温度一定的条件下，做“研究决定电阻大小因素”的实验时，采用了　　　　 的方法，即每次选用两根合适的导线，测出通过它们的电流，然后进行比较得出结论。下表给出了实验中所用到的导线的情况。
导体代号
A
B
C
D
E
F
G
材料
锰铜
钨
镍铬丝
锰铜
钨
锰铜
镍铬丝
长度(m)
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积(mm)2
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2





⑵ 为了研究导线电阻与材料是否有关，应选用的两根导线是　　 　　。
⑵为了研究导线电阻与长度是否有关，应选择的两根导线是　　　 　 。
⑶为了研究导体电阻与横截面积是否有关，应选择的两根导线是　　　 　　。

参考答案：
1.材料 长度 横截面积 性质 2. 越大 越小 3.电阻线、滑片、瓷筒、绝缘 4.电阻率、长度、电流 5. 0~100Ω、允许通过的最大电流为1A 6. 6110 7. 变阻器、电阻



巩固提高
1．有甲、乙、丙、丁四根导线，其中甲、乙、丙三根是铜线，丁是镍铬合金线。甲、乙导线粗细相同，甲比乙短、乙、丙两导线长短一样，乙比丙粗，丙、丁长短粗细相同，则四根导线按其电阻大小排列是( )
A．R甲＞R乙＞R丙＞R丁 B．R丁＞R丙＞R乙＞R甲
C．R丙＞R乙＞R甲＞R丁 D．R乙＞R丁＞R甲＞R丙
2．为了改变一根导线电阻的大小，下列方法中肯定不能达到目的的是（ ）
A．将导线拉长后使用 B．将导线对折后使用
C． 给导线加热 D．改变导线中的电流
3．质量相等的铜丝和铝丝，它们的横截面积相等，则二者电阻大小比较( )
A．铜丝电阻较大 B．铝丝电阻较大
C．铜丝和铝丝电阻可能一样大 D．无法判断谁的电阻较大
4下列说法中正确的是( )
A．导体中没有电流通过时，电阻为零
B．导体中通过的电流越大，其对电流的阻碍作用越大，电阻越大
C．导体中通过的电流越小，其对电流的阻碍作用越大，电阻越小
D．导体的电阻跟导体中有无电流和电流的大小无关
5．当温度一定时，比较两根铜制导线电阻的大小，下列说法中正确的是( )
A．长导线的电阻一定大 B．粗细相同，长导线的电阻一定大
C．细导线的电阻一定大 D．粗细相同，短导线的电阻一定大
6．下列说法正确的是（ ）
A．电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，当导体中无电流通过时，导体就无电阻
B．通过导体的电流越小，导体的电阻越大
C．导体两端的电压越大，导体的电阻越大
D．一白炽灯泡的灯丝电阻正常发光时的电阻比不发光时的大
7．同种材料组成的四根导线，R1＜R2＜R3＜R4，如果它们的长度相等，横截面积最大的是： ，如果它们的横截面积相等，则电阻线的长度最长的是： 　　　　 。
8．将一根粗细均匀的导线均匀拉长，它的电阻变 　 ，这是因为其 变大， 变小了。

9．如图9所示．如果把A、C两个接线柱与电路连接，当滑片P向左移时，变阻器接入电路部分的电阻值变 　　 ；如果只接入 　　　　 两个接线柱，相当于把一个定值电阻接入电路。




　
图9 图10
10．一位同学设计了一个风力测定仪，如图10所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板．无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大．AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S即可．通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ，观察小灯泡的 可以粗略地知道风力的大小．
11．根据下表中数据回答：安装家庭电路取用导线时，应从铜线和铁线中，选用　　　　　　线。制作一个滑动变阻器，选择电阻线材料时，应从锰铜合金和镍铬合金中，选用_____　　　　___。





12．在用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中，对于连接实验电路的注意事项，不必要的一点是（ ）
A．连入变阻器时，应使滑片位于变阻器值最大的位置
B．开关、电流表应接在靠近电源电流流出的一端
C．连接电路时，应先将开关断开
D．电流表应与灯泡串联，并使它的“+”接线柱，靠近电源的“+”极一端
13．一根铝导线的电阻为R，现在要使它接入电路中后电阻大于R，可采取的措施有（ 　 ）
A．减小这根导线两端的电压或者增大通过它的电流
B．将这根导线拉长后接入电路
C．将这根导线对折后接入电路
D．用长短粗细都相同的铜导线代替铝导线接入电路
14．把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下，甲线中的电流大于乙线中的电流，忽略温度的影响，下列判断中错误的是( )
A．当它们材料、粗细都相同时，甲线长乙线短
B．当它们材料、长度都相同时，甲线粗乙线细
C．当它们长度、粗细都相同时，两线的材料一定不同
D．甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同

15．有两只定值电阻，上面分别标有“2A 10Ω”和“1A 5Ω”的字样，若将它们串联在电路中使用，则电路中允许通过的最大电流为（　　）
A． 1A B．2A C． 3A D． 不能确定
16．图所示的各种电路，同种元件的参数均相等，能利用滑动变阻器调节电灯从最亮到熄灭的电路是（　　）






17．如图所示，是练习使用滑动变阻器改变灯泡亮度的未完成电路，请用笔画线代替导线完成电路连接。要求：灯L1和L2并联，开关同时控制两灯，滑动变阻器只控制L1的亮度，导线不能交叉。







18．在一次实验中需要测量小灯泡两端的电压和通过它的电流。聪明而粗心的小刚连接了如图6-30所示的电路。同组的小林发现有错误，主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示的电路中只增加了一根导线，电路就正常工作了。
（1）如果闭合图中所示电路的开关，电压表示数、电流表示数情况如何？小灯泡发光情况怎样？
（2）在图中画出小刚连接的那根导线。(用虚线表示)












参考答案：
1．B　　2．D 3．B　　4．D 　5．B 　6．D 　7．R1、R4； 8．大、长度、横截面积；
9．小、AB　　10．滑动变阻器、亮度　　11．铜、镍铬合金　　12．B 　13．B 　14．B 　15．A 16．D 　17．图略　　18．（1）电压表有示数、电流表无示数、小灯泡不发光 （2）图略


1．滑动变阻器主要是由金属杆、________、________、________等部分构成，密绕在瓷筒上的每圈电阻线之间都是__________的。
2．滑动变阻器是用__________较大的合金线制成的，这种合金线又叫电阻线。改变电阻线在电路中的__________，就可以逐渐改变连入电路的电阻大小，从而逐渐改变电路中的_________大小。
3．某滑动变阻器标有“100Ω，5A”字样。它表示这变阻器的电阻变化范围是__________，允许通过的电流最大值是__________。
4．图1所示是一种调节收音机音量兼开关的调节器，它实际上是一个旋钮型变阻器．若接线片A、B巳接入了电路，则顺时针转动旋钮触片时，收音机的音量将变 ．
图2
图1



5．一位同学设计了一个风力测定仪，如图2所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板．无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大．AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S即可．通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ，观察小灯泡的 可以粗略地知道风力的大小．
6．滑动变阻器的滑片P滑动时，接入电路的电阻发生变化的原因是( )
A．加在电阻丝两端的电压发生变化 B．电阻丝横截面积发生变化
C．连入电路的电阻丝长度发生变化 D．通过变阻器的电流强度发生变化
P
图3
7．如图3，要使滑动变阻器的滑片P向右移动时，电阻变大，应选择的接线柱是（ ）
A．A、D B．B、C C．A、B D．C、D
8．在用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中，对于连接实验电路的注意事项，不必要的一点是（ ）
A．连入变阻器时，应使滑片位于变阻器值最大的位置
B．开关、电流表应接在靠近电源电流流出的一端
C．连接电路时，应先将开关断开
D．电流表应与灯泡串联，并使它的“+”接线柱，靠近电源的“+”极一端
9．关于电阻，下列说法错误的是（ ）
A．电阻表示导体对电流的阻碍作用
B．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关
C．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与导体中的电流成反比
D．导体的电阻是导体本身的性质，与是否通电无关
10．一根铝导线的电阻为R，现在要使它接入电路中后电阻大于R，可采取的措施有（ ）
A．减小这根导线两端的电压或者增大通过它的电流
B．将这根导线拉长后接入电路
C．将这根导线对折后接入电路
D．用长短粗细都相同的铜导线代替铝导线接入电路
11．把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下，甲线中的电流大于乙线中的电流，忽略温度的影响，下列判断中错误的是( )
A．当它们材料、粗细都相同时，甲线长乙线短
B．当它们材料、长度都相同时，甲线粗乙线细
C．当它们长度、粗细都相同时，两线的材料一定不同
D．甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
12．有两只定值电阻，上面分别标有“2A 10Ω”和“1A 5Ω”的字样，若将它们串联在电路中使用，则电路中允许通过的最大电流为（　　）
A． 1A B．2A C． 3A D． 不能确定
13．设计题：如图5所示，有灯泡L1、L2，开关S，电源，电压表、电流表，滑动变阻器和导线若干，要求：L1、L2并联，开关控制整个电路，电流表测总电流，电压表测L1的电压，滑动变阻器改变通过L2的电流。请画出电路图并连接实物图。
L1
L2
S









图5



14．小强学习了滑动变阻器的使用方法后，想利用如图6所示的器材设计一个可以控制电铃声音大小的电路，请你协助他完成下列任务：
（1）连接好实物图；
（2）画好正确连接后的电路图；
（3）如果要使电铃的声音越来越响，针对你所设计的电路，说明应该如何调节滑动变阻器.
图6















参考答案
1．电阻丝、瓷筒、接线柱、绝缘；　　2．电阻率、长度、电流；　　3．0～100Ω、3A；　　4．小；
5．滑动变阻器、亮度　　6．C 　　7．B　 8．B 　9．C 　10．B 　11．A 　12．A
L1
L2
S
13．如图9所示








图9
14．(1)如图10 ; (2)如图11; (3)向左调节滑片
S
S
图10
图11








_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________

1．如图6－16所示，将滑动变阻器连入电路，当滑片P向A端移动时，使电路中的电阻变小，则应该连接的接线柱 ( )
A．A和B B．A和C C．B和C D．B和D
2．两个滑动变阻器如图6－17所示串联起来，M、N两个接线柱接入电路，为使这两只滑动变阻器接入电路的总电阻最大，则两滑片的位置应为 ( )
A．P1和P2都放在最右端 B．P1和P2都放在最左端
C．P1放在最左端，P2放在最右端 D．P1放在最右端，P2放在最左端

图6－16 图6－17 图6－18
3．如图6－18表示一种自动测定油箱内油面高度的装置，当油面上升时，则 ( )
A．接入电路中的电阻减小，油量表示数变大
B．接入电路中的电阻变大，油量表示数变小
C．接入电路中的电阻减小，油量表示数变小
D．接入电路中的电阻变大，油量表示数不变
4．某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，引起电阻偏大。从影响导体电阻大小的因素来分析，造成这种电线不符合规格的主要原因是 　　　　　　　　　　　　　　 ( )
A．电线的长度 　　　　　　　　　　　B．电线的横截面积
C．电线的材料 　　　　　　　　　　　D．电线的温度
5．导体对电流的________作用的大小用电阻来表示。
6．1.5MΩ＝________kΩ＝________Ω。480Ω________kΩ＝________MΩ。
7．导体的电阻是导体本身的一种________，它的大小决定于导体的________、________和________，还跟________有关。
8．用同种材料制成长度相等的两段导体A和B，导体A的横截面积为0.5cm2，导线B横截面积为5mm2，则A与B相比________的电阻小。
9．把一根均匀的金属导线从中间剪断，再将它们拧在一起当做一条导线用。则它的电阻将_______(填“变大”、“变小”或“不变”)，因为它的________。
10．一条导线被均匀拉长后，它的电阻将________(填“变大”、“变小”或“不变”)，这是因为________变长，且________变小的缘故。
11．单位换算。
5V＝________MV 0.22kV＝________V 2×104V＝________kV
2mV＝________V 4.6×107Ω________MΩ 0.8kΩ＝________Ω
12．滑动变阻器是靠改变它连入电路的电阻线的____ ____来改变电阻，从而达到改变电路中的___ _____的原理制成的。
13．某变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”字样，表示此变阻器电阻的变化范围是________，允许通过最大电流是________A。如图6－19所示，分别确定下面三种情况下变阻器连入电路的电阻值：
(1)滑片P移到左端：R＝________Ω； (2)滑片P移到右端：R＝________Ω；
(3)滑片P移到中点：R＝________Ω。

图6－19 图6－20
14．图6－20为滑动变阻器的结构示意图。若滑片P向右移动时：
(1)当把C和B接入电路中时，连入电路的电阻丝的长度将________，接入电路的电阻将________；
(2)当把D、A接入电路时，若滑片P向右移动时：连入电路的电阻丝的长度将________，接入电路的电阻将________；
(3)当把A、B接入电路时，接入电路的电阻将________。
15．图6－21中电阻箱，连入电路的电阻为________Ω。
16．在图6－22所示电路中，如果变阻器滑片P由A向B移动，通过灯泡的电流变大。导线E端应接在变阻器________接线柱上。

图6－21 图6－22
17．请指出如图6－23所示的电路连接中的错误，并说出改正的方法。

18．在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”时，老师和同学利用图6－15所示的器材进行实验。其中演示板上固定了四条金属电阻丝，a、b、c三条长度均是1m，d的长度0.5m；a、b的横截面积相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相同。
(1)在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把导线夹M、N跟________两根电阻丝接入电路，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小。可得结论________________。

图6－15
(2)依次把M、N跟a、d的两根电阻丝接入电路，闭合开关，电流表示数不同，分析比较a、d两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟________的关系，其结论是：________________。
(3)以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法，试根据学过的物理知识，再列出一例用这种方法研究的问题：________________。
(4)随着现代生活水平的提高，我们周围的电力设备需要改造，即“增容”。有的是用较粗的铝线替换原来较细的铝导线，有的是用铜线替换原来铝导线，联系以上的实验，说说你的看法。



参考答案：
1．B 2．C 3．A 4．B 5．阻碍 6．1.5×103；1.5×106；0.48；4.8×10－4
7．性质；长度；横截面积；材料；温度 8．A 9．变小；长度变短，横截面积变大
10．变大；它的长度；横截面积 11．5×10－6；220；20；2×10－3；46；800
12．长度；电流 13．0～20W；1A；0；20；10
14．(1)变短；变小；(2)变长；变大；(3)不变 15．7408W 16．B
17．滑动变阻器应该上下各一个接线柱接入电路
18．(1)a c；长度、材料相同时，导体的横截面积越大的电阻越小
(2)长度；导体的材料、横截面积相同时，长度越长的电阻越大
(3)研究压力产生的效果与什么因素有关
(4)提示：考虑在长度、材料一定时，导体的电阻与横截面积的有关；考虑在长度、横截面积一定时，导体的电阻与材料的有关