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苏科版九年级全册第十四章 欧姆定律1 电阻导学案
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这是一份苏科版九年级全册第十四章 欧姆定律1 电阻导学案，共15页。学案主要包含了认识电阻，影响导体电阻的影响因素，物质的导电性等内容，欢迎下载使用。
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一、认识电阻
（1）定义：表示导体对电流的阻碍作用。
（2）单位：欧姆，简称欧，符号是Ω。常用单位：千欧、兆欧。单位换算：1MΩ=103KΩ，1KΩ=103Ω。
（3）符号：R 电路图中的符号：。
【重点提示】
①导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
②导体的电阻是导体本身的一种性质，和有无电流、电压无关。
二、影响导体电阻的影响因素
（1）电阻的大小与温度的影响：将废旧白炽灯的钨丝小心取出，接入电路中，闭合开关后，用酒精灯给钨丝加热，观察电流表示数，如果电流表示数发生变化，说明电阻与导体的温度有关。
（2）实验方法：控制变量法和转换法。
（3）实验结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积、材料和温度等因素有关。
【重点提示】
（1）导体的电阻与它的温度的高低有关，金属导体的电阻通常随温度的升高而增大。而有些导体的电阻，如铅笔芯（石墨），其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时，一般不考虑温度对电阻的影响。
（2）在超低温的情况下电阻突然减小为零。
三、物质的导电性
（1）导体：容易导电的物体，如金属、石墨、人体、大地及酸碱盐的水溶液等。
（2）绝缘体：不容易导电的物体，如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
（3）半导体：有些材料（硅、锗）的导电性能介于导体和绝缘体之间，被称为半导体。
（4）超导现象：某些物质在温度很低的时，电阻会变为零，这称为超导现象。
【重点提示】
导体与绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定的情况下还可以相互转化。
导体电阻的影响因素
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积、材料和温度等因素有关。
【例1】在相同温度下,关丁导体的电阻，下列说法止确的是（ ）
A.铜线的电阻一定比铝线的小B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
【答案】D；
【解析】
电阻大小受材料、长度、横截面积、温度影响，在材料和横截面积相同时，长 度越长电阻越大，所以选 D。
【常考1】导体与绝缘体
【例1】一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成，其中制成发光二极管的材料是（ ）
A．导体B．半导体C．超导体D．绝缘体
【答案】B；
【解析】
二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，所以发光二极管是用半导体材料制成的，故ACD错误，B正确。
【例2】我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0。此现象中石墨烯是（ ）
A.绝缘体 B.导体 C.半导体 D .超导体
【答案】D；
【解析】
由题意知，石墨烯的电阻突然变为0，这是超导体具备的现象，可见此现象中的石墨烯是超导体。故应选D。
【常考2】电阻的影响因素
【例3】（2020·贵港）如图所示，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当B夹子左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是______；若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡_________（选填“会”或“不会”）发光。
【答案】 (1). 铅笔芯接入电路的长度； (2). 不会；
【解析】
[1]当B夹子左右移动时，铅笔芯接入电路的长度变长，电阻变大，小灯泡亮度变暗。
[2]若将铅笔芯换成塑料吸管，塑料吸管时绝缘体，绝缘体不导电，因此小灯泡不会发光。
【例4】（2020·长沙）如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的，闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨线吹气时，小灯泡L变亮，用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，由实验可知（ ）
A．钨丝的电阻随温度升高而减小
B．向钨丝吹气时，钨丝电阻变小
C．给钨丝加热时，电路中的电流变大
D．小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
【分析】B
【解答】
闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨线吹气时，小灯泡L变亮，说明通过小灯泡的电流变大，则钨丝的电阻减小；
用酒精灯对白炽灯的钨丝加热，钨丝的温度升高，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，说明通过小灯泡L的电流变小，钨丝的电阻增大；
由于钨丝和小灯泡串联接入电路中，则通过它们的电流是相同的；
综上所述，ACD错误，B正确。
故选：B。
1.（2020·福建）物理学中以欧姆为单位的物理量是（ ）
A. 电阻B. 电功C. 电流D. 电压
【答案】A
【解析】
A．电阻的基本单位是欧姆，符合题意；
B．电功的基本单位是焦耳，不符合题意；
C．电流的基本单位是安培，不符合题意；
D．电压的基本单位是伏特，不符合题意。
故选A。
2.（2020·荆门）如图所示，AB和BC是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后接入电路中，下列说法正确的是（）
A. AB段电阻大，电流小B. BC段电阻小，电流小
C. AB段电阻一定大，电流与BC段相等D. BC段电阻可能大，电流与AB段相等
【答案】D
【解析】
导体AB和BC串联后接入电路中，根据串联电路电流规律可知，通过导体AB和BC的电流相同；因为导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，由题干，导体AB和BC长度相同，而材料、横截面积不同，温度未知，则导体AB和BC段电阻大小无法确定。故ABC错误，D正确。
故选D
3.家庭电路中用铜导线而不用铁导线的主要原因是（）
A．铜比铁的密度大B．铜比铁的导电性能好
C．铜比铁的价格高D．铜比铁在自然界中的储存量丰富
【答案】B
【解析】
铜的导电性能比铁的导电性能好（即电阻率小），在通过相同的电流时，电能损失小，所以，通常家用电路的电线用铜做导电体，而不用铁。故选B。
4.（20、19·新疆）芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是( )
A. 导体B. 半导体C. 绝缘体D. 超导体
【答案】B；
【解析】
芯片是含有集成电路的硅片，而硅材料是属于半导体，故B正确，此处考察半导体的常识和应用。除了硅材料外，锗和二极管也是半导体材料。
5.要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大，可采用的方法是（ ）
A．增大导线两端的电压 B．减小导线中的电流
C．将导线拉长后接入电路 D．将导线对折后接入电路
【答案】C
【解析】
AB、导体的电阻是导体阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关；故AB错误；
C、将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故C正确；D、将导线对折后接入电路，长度变小、横截面积变大，导体的电阻变小，故D错误。
6.把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下，通过甲电阻线中的电流大于通过乙电阻线中的电流，忽略温度的影响，下列判断中错误的是（ ）
A．甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
B．当它们材料、粗细都相同时，甲线长，乙线短
C．当它们材料、长度都相同时，甲线粗，乙线细
D．当它们长度、粗细都相同时，两线的材料一定不同
【答案】B
【解析】
A.甲、乙两段电阻两端的电压相同，而且甲线中的电流大于乙线中的电流，所以导线乙对电流的阻碍作用较大，即R甲＜R乙；因为忽略温度的影响，电阻的大小只与导体的长度、材料、横截面积有关；因为它们的电阻不同，故甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同，故A正确；
B.当它们材料、粗细都相同时，长度越长的电阻越大，即甲线比乙线短，故B错误；
C.当它们材料、长度都相同时，甲的横截面积大于乙的横截面积，故C正确；
D.当它们长度、粗细都相同时，材料一定不同，故D正确。
7.如图所示是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的，从而减小了导线的，以达到减少输电线上电能损失的目的。
【答案】横截面积；电阻。
【解析】
将四根导线并列的连接在一起等效成一根导线,相对于其中的任何-根导线,其横截面积变大了, 导体的电阻大小与导体的横截面积有关,在其他因素不变的情况下,电阻的大小与导体的横截面积成反比,所以横截面积增大,导体的电阻减小.
8.两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B，A比B的横街面积大，它们的电阻关系是RARB；将它们串联在电路中,如图所示,则通过它们的电流关系是IAIB(以上两空均填“＞”、“=”或“＜”)。
【答案】＜；＝；
【解析】
已知A和B是由同种材料制成的且长度相同,A比B的横截面积大,横截面积越大,电阻越小,故RA ＜ RB; 因导体A和B串联,串联时电流处处相同,所以此时IA ＝ IB因此，本题正确答案是:＜;=.
9.如图所示，将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较____________来判断不同导体电阻的大小．若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中串联________表，作进一步的判断．电表示数大表示导体电阻________。
【答案】灯泡的亮度；电流；小。
【解析】
若将某一导体接到电路A、B之间，则电流会先后经过灯泡与导体，它们是串联的．如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较灯泡的亮度来判断不同导体电阻的大小；若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中串联电流表，作更为准确的判断．电流表示数大表示导体电阻小。
10.小明为了研究物质的导电性能或电阻大小与温度的关系，连接了如图所示的电路，开关S1、S2闭合后，分别用酒精灯给玻璃芯柱、细铁丝加热．
(1)在玻璃芯柱温度不断升高而发红的过程中，看到灯泡L1逐渐________，说明_________________。
(2)在细铁丝温度不断升高而发红的过程中，看到灯泡L2亮度逐渐________，说明_____________。
【答案】
(1)变亮；玻璃在常温下是绝缘体，高温状态下就会变成导体(或导体和绝缘体没有绝对界限)；
(2)变暗；铁丝的电阻随温度升高而变大；
【解析】
(1)玻璃在常温下是绝缘体，炽热状态下就会变成导体，灯泡L1逐渐变亮，说明导体和绝缘体没有绝对界限；
(2)细铁丝的温度不断升高而发红的过程中，灯泡L2的亮度逐渐变暗，说明铁丝的电阻随温度的升高而变大。
11.铅笔芯是由石墨和黏土混合制成的。不同类型的铅笔的笔芯软硬程度不同，其中6H的铅笔芯最硬，6B的铅笔芯最软，HB的铅笔芯软硬居中。铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度是否有关呢？小明用如图所示的装置探究这个问题。他先后将6B、HB和6H的铅笔芯分别接入电路A、B两点间，通过观察______________可比较出三者电阻的大小。用此方法比较电阻大小的依据是_______。他选取的这三支铅笔芯应满足的条件是_____________________。
【答案】电流表示数的大小；电压一定，电流越大，电阻越小；粗细相同、长度相同；
【解析】
(1)电源电压一定,电路电阻不同,电路电流不同,通过观察电流表示数可以知道电路电阻大小,即铅笔芯电阻大小.
(2)通过电流表示数比较电阻大小的依据是电压一定，电流越大，电阻越小;
(3)用控制变量法进行分析，探究铅笔芯电阻与硬度的关系时,应控制铅笔芯的粗细相同和长度相同,硬度不同.
12.（2019·绥化）（4分）在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
（1）实验中通过观察 来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是 。
（2）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是 。
（3）分别将 （填编号）两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。
【答案】
（1）电能表的示数大小；转换法；
（2）导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大；
（3）B、C。
【解析】
（1）电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小；此种探究影响电阻大小因素的方法是转换法；
（2）影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变；c、d是材料和横截面积都是相同的，因此是探究的电阻大小与长度的关系；
通过比较发现，材料和横截面积相同的情况下，长度越长，电流越小，即电阻越大。
（3）此处要求探究电阻大小与横截面积的关系，因此有控制变量法可知，应该控制材料和长度保持一致，对照图表发现b和c满足要求。
13.在“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中，采用了“控制变量”的方法．下表是某实验小组在对“导体电阻大小可能与导体的长度、材料、截面积有关”的猜想进行验证时，对所用导体相关物理量进行的记录的一部分。
（1）选用甲乙两根导体进行实验，是为了探究导体电阻大小与______是否有关．
（2）要根据以上记录，完成探究导体电阻大小是否与导体的长度、材料、截面积有关，丙导体必须选用______，丁导体必须选用______。
A．镍铬丝 B．锰铜丝 C．镍铬丝或锰铜丝．
（3）如图所示，为粗略比较a、b两点间导体电阻的大小，可观察。
（4）另有甲乙两位同学分别对图中的电路作了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表。你认为同学的改进更好一些，理由是。
【答案】
(1) 横截面积； (2) B； C；（3) 灯泡的亮度变化； (4) 乙；灯泡可以保护电路。
【解析】
（1) 由表中实验数据可知，甲乙两根导体的长度与材料相同而横截面积不同，可以探究导体电阻大小与横截面积是否有关；
（2) 由表中实验数据可知，甲、乙两导体的材料与长度相同而横截面积不同，丙、丁的横截面积相同而长度不同，要探究导体电阻与导体长度、 材料、横截面积的关系，根据表中实验数据可知，应控制丙、丁的材料与甲、乙的材料不同，应此，丙应选择材料B、锰铜丝，丁应选C、镍铬丝或锰铜丝；
（3) 导体与灯泡串联，当导体电阻比较小时，电路中电阻较小，电流较大，灯泡较亮；当导体电阻比较大时，电路中的电阻较大，电流较小，灯泡较亮，所以可以通过观察灯泡的亮暗粗略比较a、b两点间导体电阻的大小；
（4) 灯泡串联在电路中可以起到保护电路的作用，所以乙同学的改进方案更好一些。
故答案为： (1) 横截面积； (2) B； C；（3) 灯泡的亮度变化； (4) 乙；灯泡可以保护电路。
1.（2020·黄石）物理学在生活中的应用无处不在，我们要成为“物理知识”的好朋友，下列估测正确的是（ ）
A. 人步行的速度大约是15m/s
B. 人体感觉温暖又舒适的房间温度大约23℃
C. 人体电阻大约100Ω
D. 中学生身高大约160dm
【答案】B
【解析】
A．人正常步行的速度约为1.1m/s，故A错误；
B．人体感觉温暖又舒适的房间温度大约23℃，故B正确；
C．一般情况下人体电阻值在2kΩ~20MΩ范围内，故C错误；
D．中学生身高大约160cm，故D错误。
故选B。
2. 有一块长方体铁块,如图所示(AB为长),分别沿不同方向接入电路,则( )
A.沿AB方向接入电路时电阻最大B.沿CD方向接入电路时电阻最大
C.沿EF方向接入电路时电阻最大D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
【答案】A；
【解析】
由数学知识可知,沿AB方向接入电路,导体长度最大,平均横截面积最小,所以沿AB方向接入电路时电阻最大。
3.有a、b、c、d四根导线,其中a、b、c是铜线,d是镍铬合金线,a、b粗细相同,a比b短;b、c长度相同,b比c粗;d、c长短、粗细都一样,则四根导线按其电阻大小排列顺序应是( )
A.Ra>Rb>Rc>RdB.Rd>Rc>Rb>RaC.Rd>Ra>Rb>RcD.Rc>Rb>Ra>Rd
【答案】B
【解析】导线a、b材料、粗细相同,a比b短,可见Ra
4. 关于导体电阻大小，下列说法正确的是（ ）
A．导体不接入电路时它的电阻为零
B．导体两端的电压越大，它的电阻就一定越大
C．通过导体的电流越大，导体的电阻就一定越小
D．其他因素一定时，导体的长度越长它的电阻就越大
【答案】D
【解析】由于电阻是导体本身的一种性质，其大小由导体材料、长度、横截面积决定，与导体的电压、电流、是否接入电路无关，所以ABC都是错误的；导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，其他因素一定时，导体的长度越长它的电阻就越大，故D正确。故选D。
5.下列每组物体在通常情况下都是绝缘体的是( )
A．硬币、陶瓷罐B．铅笔芯、刻度尺C．玻璃棒、橡胶棒 D．人体、大地
【答案】C
【解析】
A.陶瓷不容易导电，是绝缘体，硬币是由金属制作的，是导体，故A错误．
B.铅笔芯是导体，刻度尺是用塑料制作的，不容易导电，是绝缘体，故B错误．
C.玻璃棒和橡胶棒不容易导电，是绝缘体，故C正确．
D.人体和大地是导体，故D错误。
6.如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，这是利用半导体 ( )
A．良好的导电特性 B．良好的绝缘特性
C．电阻随温度变化而变化的特性 D．电阻随光照变化而变化的特性
【答案】C。
【解析】本题考查半导体的特点。
半导体的阻值随着温度的变化而发生变化，根据欧姆定律，流过感温头的电流也随之发生变化，以此来反映人的体温，故C正确。故本题答案为C。
7.A、B、C三个由同种材料制成的导体，已知A、B等长，但B比A粗；C和A等粗，但C比A长，则三个导体电阻的大小关系是____________。
【答案】RC＞RA＞RB
【解析】由控制变量法可知，A和B材料相同，长度相等，但B比A粗，因此RA＞RB.
A和C材料相同，等粗(横截面积相同)，但C比A长，因此RC＞RA.故三个导体电阻的大小关系为RC＞RA＞RB。
8.如图所示,AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后,通过观察 ,可以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫 (选填“等效替代法”或“转换法”)。这个实验装置是研究电阻大小与导体 的关系。
【答案】电流表的示数；转换法；横截面积。
【解析】实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小，这是采用的转换法；实验中导体的材料和长度均相同，横截面积不同，电阻值不同，所以该实验研究的是电阻大小与导体横截面积的关系。
9.（2019·兰州） 石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。如图所示，利用石墨烯制成的只有一个碳原子厚度，约为0.335nm的二维碳膜，是目前最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。该二维碳膜的厚度为m，按照导电性能划分，它属于（选填“导体”或“绝缘体”）。
【答案】3.35×10-10；导体；
【解析】
本题考查长度的单位换算和导体的概念与常识；
（1）第一个空，1nm=10-9m；0.335nm=0.335×10-9m=3.35×10-10m。
（2）第二空，由题可知，该二维碳膜是导电导热性能最强的一种新型材料，因此属于导体。
10.如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图。它的最大电阻值是Ω，图中A、B两个接线柱之间的电阻值是Ω。
【答案】15；7；
【解析】当5个铜塞都拔出时，此时5根电阻丝串联，总电阻最大，它们的总电R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω；当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路。由图可知，A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω。
11.某小组同学做了如图所示的实验，当闭合开关后，灯能正常发光；把点燃的酒精灯放在电阻R的下面一段时间后，因为金属导体的电阻_____________的原因，灯的亮度会逐渐发生变化，灯会________。
【答案】随温度的升高而增大；变暗 ；
【解析】金属导体的电阻会随着温度的升高而增大，用酒精灯对电阻加热，电阻的温度会升高，电阻变大，使电路中电阻变大，电流变小可以观察到灯泡亮度变暗。
注意：金属导体的电阻随温度的升高和增大，但有一些导体的电阻随温度的升高而减小。
12.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:导体的电阻可能与(1)导体的长度有关、(2)导体的横截面积有关、(3)导体的材料有关.实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示.
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察来比较导体电阻的大小,这种研究方法称为．
(2)为了验证上述猜想(1),应该选用编号两根电阻丝分别接入电路进行实验.
(3)分别将A和D两电阻丝接入图M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟有关.
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图所示.但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差,解决这一问题的措施是．
(5)若实验中要继续探究温度对电阻的影响,则需要选择根电阻丝,改变进行探究,整个过程用到的实验方法有(写出一种).
【答案】
（1）电流表示数；转换法；
（2）AB；（3）材料；（4）偏大；换用小量程进行实验；
（5）同一；温度；控制变量法
【解析】
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这里用到了转换法.
(2)要验证猜想a:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可以知道,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验.
(3)由表中数据可以知道,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可以知道:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关;
(4)由图2所示电流表可以知道,电流表指针偏转过小,电流表读数误差较大,会增大实验误差,使实验误差偏大;电流表换用小量程,可以减小读数误差,从而减小实验误差.
(5)实验中要继续探究温度对电阻的影响必须使电阻丝的材料、长度和横截面积相同,则需要选择同一根电阻丝,根据控制变量法可以知道要改变电阻丝的温度.
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流大小/A
a
锰铜合金
0.5
0.8
0.40
b
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
c
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
d
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
导体编号
甲
乙
丙
丁
长度/m
1.0
1.0
1.0
0.5
横截面积/mm²
1.2
2.4
1.2
1.2
材料
镍铬丝
镍铬丝
编号
材料
长度/m
横截面积/mm²
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
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一、认识电阻
（1）定义：表示导体对电流的阻碍作用。
（2）单位：欧姆，简称欧，符号是Ω。常用单位：千欧、兆欧。单位换算：1MΩ=103KΩ，1KΩ=103Ω。
（3）符号：R 电路图中的符号：。
【重点提示】
①导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
②导体的电阻是导体本身的一种性质，和有无电流、电压无关。
二、影响导体电阻的影响因素
（1）电阻的大小与温度的影响：将废旧白炽灯的钨丝小心取出，接入电路中，闭合开关后，用酒精灯给钨丝加热，观察电流表示数，如果电流表示数发生变化，说明电阻与导体的温度有关。
（2）实验方法：控制变量法和转换法。
（3）实验结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积、材料和温度等因素有关。
【重点提示】
（1）导体的电阻与它的温度的高低有关，金属导体的电阻通常随温度的升高而增大。而有些导体的电阻，如铅笔芯（石墨），其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时，一般不考虑温度对电阻的影响。
（2）在超低温的情况下电阻突然减小为零。
三、物质的导电性
（1）导体：容易导电的物体，如金属、石墨、人体、大地及酸碱盐的水溶液等。
（2）绝缘体：不容易导电的物体，如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
（3）半导体：有些材料（硅、锗）的导电性能介于导体和绝缘体之间，被称为半导体。
（4）超导现象：某些物质在温度很低的时，电阻会变为零，这称为超导现象。
【重点提示】
导体与绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定的情况下还可以相互转化。
导体电阻的影响因素
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积、材料和温度等因素有关。
【例1】在相同温度下,关丁导体的电阻，下列说法止确的是（ ）
A.铜线的电阻一定比铝线的小B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
【答案】D；
【解析】
电阻大小受材料、长度、横截面积、温度影响，在材料和横截面积相同时，长 度越长电阻越大，所以选 D。
【常考1】导体与绝缘体
【例1】一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成，其中制成发光二极管的材料是（ ）
A．导体B．半导体C．超导体D．绝缘体
【答案】B；
【解析】
二极管是由硅和锗等材料制作成，而硅和锗是半导体材料，所以发光二极管是用半导体材料制成的，故ACD错误，B正确。
【例2】我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现：当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0。此现象中石墨烯是（ ）
A.绝缘体 B.导体 C.半导体 D .超导体
【答案】D；
【解析】
由题意知，石墨烯的电阻突然变为0，这是超导体具备的现象，可见此现象中的石墨烯是超导体。故应选D。
【常考2】电阻的影响因素
【例3】（2020·贵港）如图所示，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当B夹子左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是______；若将A、B两个金属夹子间的铅笔芯换成塑料吸管，小灯泡_________（选填“会”或“不会”）发光。
【答案】 (1). 铅笔芯接入电路的长度； (2). 不会；
【解析】
[1]当B夹子左右移动时，铅笔芯接入电路的长度变长，电阻变大，小灯泡亮度变暗。
[2]若将铅笔芯换成塑料吸管，塑料吸管时绝缘体，绝缘体不导电，因此小灯泡不会发光。
【例4】（2020·长沙）如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的，闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨线吹气时，小灯泡L变亮，用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，由实验可知（ ）
A．钨丝的电阻随温度升高而减小
B．向钨丝吹气时，钨丝电阻变小
C．给钨丝加热时，电路中的电流变大
D．小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
【分析】B
【解答】
闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨线吹气时，小灯泡L变亮，说明通过小灯泡的电流变大，则钨丝的电阻减小；
用酒精灯对白炽灯的钨丝加热，钨丝的温度升高，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，说明通过小灯泡L的电流变小，钨丝的电阻增大；
由于钨丝和小灯泡串联接入电路中，则通过它们的电流是相同的；
综上所述，ACD错误，B正确。
故选：B。
1.（2020·福建）物理学中以欧姆为单位的物理量是（ ）
A. 电阻B. 电功C. 电流D. 电压
【答案】A
【解析】
A．电阻的基本单位是欧姆，符合题意；
B．电功的基本单位是焦耳，不符合题意；
C．电流的基本单位是安培，不符合题意；
D．电压的基本单位是伏特，不符合题意。
故选A。
2.（2020·荆门）如图所示，AB和BC是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后接入电路中，下列说法正确的是（）
A. AB段电阻大，电流小B. BC段电阻小，电流小
C. AB段电阻一定大，电流与BC段相等D. BC段电阻可能大，电流与AB段相等
【答案】D
【解析】
导体AB和BC串联后接入电路中，根据串联电路电流规律可知，通过导体AB和BC的电流相同；因为导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，由题干，导体AB和BC长度相同，而材料、横截面积不同，温度未知，则导体AB和BC段电阻大小无法确定。故ABC错误，D正确。
故选D
3.家庭电路中用铜导线而不用铁导线的主要原因是（）
A．铜比铁的密度大B．铜比铁的导电性能好
C．铜比铁的价格高D．铜比铁在自然界中的储存量丰富
【答案】B
【解析】
铜的导电性能比铁的导电性能好（即电阻率小），在通过相同的电流时，电能损失小，所以，通常家用电路的电线用铜做导电体，而不用铁。故选B。
4.（20、19·新疆）芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是( )
A. 导体B. 半导体C. 绝缘体D. 超导体
【答案】B；
【解析】
芯片是含有集成电路的硅片，而硅材料是属于半导体，故B正确，此处考察半导体的常识和应用。除了硅材料外，锗和二极管也是半导体材料。
5.要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大，可采用的方法是（ ）
A．增大导线两端的电压 B．减小导线中的电流
C．将导线拉长后接入电路 D．将导线对折后接入电路
【答案】C
【解析】
AB、导体的电阻是导体阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关；故AB错误；
C、将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故C正确；D、将导线对折后接入电路，长度变小、横截面积变大，导体的电阻变小，故D错误。
6.把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下，通过甲电阻线中的电流大于通过乙电阻线中的电流，忽略温度的影响，下列判断中错误的是（ ）
A．甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
B．当它们材料、粗细都相同时，甲线长，乙线短
C．当它们材料、长度都相同时，甲线粗，乙线细
D．当它们长度、粗细都相同时，两线的材料一定不同
【答案】B
【解析】
A.甲、乙两段电阻两端的电压相同，而且甲线中的电流大于乙线中的电流，所以导线乙对电流的阻碍作用较大，即R甲＜R乙；因为忽略温度的影响，电阻的大小只与导体的长度、材料、横截面积有关；因为它们的电阻不同，故甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同，故A正确；
B.当它们材料、粗细都相同时，长度越长的电阻越大，即甲线比乙线短，故B错误；
C.当它们材料、长度都相同时，甲的横截面积大于乙的横截面积，故C正确；
D.当它们长度、粗细都相同时，材料一定不同，故D正确。
7.如图所示是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的，从而减小了导线的，以达到减少输电线上电能损失的目的。
【答案】横截面积；电阻。
【解析】
将四根导线并列的连接在一起等效成一根导线,相对于其中的任何-根导线,其横截面积变大了, 导体的电阻大小与导体的横截面积有关,在其他因素不变的情况下,电阻的大小与导体的横截面积成反比,所以横截面积增大,导体的电阻减小.
8.两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B，A比B的横街面积大，它们的电阻关系是RARB；将它们串联在电路中,如图所示,则通过它们的电流关系是IAIB(以上两空均填“＞”、“=”或“＜”)。
【答案】＜；＝；
【解析】
已知A和B是由同种材料制成的且长度相同,A比B的横截面积大,横截面积越大,电阻越小,故RA ＜ RB; 因导体A和B串联,串联时电流处处相同,所以此时IA ＝ IB因此，本题正确答案是:＜;=.
9.如图所示，将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较____________来判断不同导体电阻的大小．若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中串联________表，作进一步的判断．电表示数大表示导体电阻________。
【答案】灯泡的亮度；电流；小。
【解析】
若将某一导体接到电路A、B之间，则电流会先后经过灯泡与导体，它们是串联的．如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较灯泡的亮度来判断不同导体电阻的大小；若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中串联电流表，作更为准确的判断．电流表示数大表示导体电阻小。
10.小明为了研究物质的导电性能或电阻大小与温度的关系，连接了如图所示的电路，开关S1、S2闭合后，分别用酒精灯给玻璃芯柱、细铁丝加热．
(1)在玻璃芯柱温度不断升高而发红的过程中，看到灯泡L1逐渐________，说明_________________。
(2)在细铁丝温度不断升高而发红的过程中，看到灯泡L2亮度逐渐________，说明_____________。
【答案】
(1)变亮；玻璃在常温下是绝缘体，高温状态下就会变成导体(或导体和绝缘体没有绝对界限)；
(2)变暗；铁丝的电阻随温度升高而变大；
【解析】
(1)玻璃在常温下是绝缘体，炽热状态下就会变成导体，灯泡L1逐渐变亮，说明导体和绝缘体没有绝对界限；
(2)细铁丝的温度不断升高而发红的过程中，灯泡L2的亮度逐渐变暗，说明铁丝的电阻随温度的升高而变大。
11.铅笔芯是由石墨和黏土混合制成的。不同类型的铅笔的笔芯软硬程度不同，其中6H的铅笔芯最硬，6B的铅笔芯最软，HB的铅笔芯软硬居中。铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度是否有关呢？小明用如图所示的装置探究这个问题。他先后将6B、HB和6H的铅笔芯分别接入电路A、B两点间，通过观察______________可比较出三者电阻的大小。用此方法比较电阻大小的依据是_______。他选取的这三支铅笔芯应满足的条件是_____________________。
【答案】电流表示数的大小；电压一定，电流越大，电阻越小；粗细相同、长度相同；
【解析】
(1)电源电压一定,电路电阻不同,电路电流不同,通过观察电流表示数可以知道电路电阻大小,即铅笔芯电阻大小.
(2)通过电流表示数比较电阻大小的依据是电压一定，电流越大，电阻越小;
(3)用控制变量法进行分析，探究铅笔芯电阻与硬度的关系时,应控制铅笔芯的粗细相同和长度相同,硬度不同.
12.（2019·绥化）（4分）在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
（1）实验中通过观察 来比较电阻的大小，此过程用到的研究方法是 。
（2）分别将C、D两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是 。
（3）分别将 （填编号）两根合金丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。
【答案】
（1）电能表的示数大小；转换法；
（2）导体的材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大；
（3）B、C。
【解析】
（1）电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小；此种探究影响电阻大小因素的方法是转换法；
（2）影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变；c、d是材料和横截面积都是相同的，因此是探究的电阻大小与长度的关系；
通过比较发现，材料和横截面积相同的情况下，长度越长，电流越小，即电阻越大。
（3）此处要求探究电阻大小与横截面积的关系，因此有控制变量法可知，应该控制材料和长度保持一致，对照图表发现b和c满足要求。
13.在“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中，采用了“控制变量”的方法．下表是某实验小组在对“导体电阻大小可能与导体的长度、材料、截面积有关”的猜想进行验证时，对所用导体相关物理量进行的记录的一部分。
（1）选用甲乙两根导体进行实验，是为了探究导体电阻大小与______是否有关．
（2）要根据以上记录，完成探究导体电阻大小是否与导体的长度、材料、截面积有关，丙导体必须选用______，丁导体必须选用______。
A．镍铬丝 B．锰铜丝 C．镍铬丝或锰铜丝．
（3）如图所示，为粗略比较a、b两点间导体电阻的大小，可观察。
（4）另有甲乙两位同学分别对图中的电路作了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表。你认为同学的改进更好一些，理由是。
【答案】
(1) 横截面积； (2) B； C；（3) 灯泡的亮度变化； (4) 乙；灯泡可以保护电路。
【解析】
（1) 由表中实验数据可知，甲乙两根导体的长度与材料相同而横截面积不同，可以探究导体电阻大小与横截面积是否有关；
（2) 由表中实验数据可知，甲、乙两导体的材料与长度相同而横截面积不同，丙、丁的横截面积相同而长度不同，要探究导体电阻与导体长度、 材料、横截面积的关系，根据表中实验数据可知，应控制丙、丁的材料与甲、乙的材料不同，应此，丙应选择材料B、锰铜丝，丁应选C、镍铬丝或锰铜丝；
（3) 导体与灯泡串联，当导体电阻比较小时，电路中电阻较小，电流较大，灯泡较亮；当导体电阻比较大时，电路中的电阻较大，电流较小，灯泡较亮，所以可以通过观察灯泡的亮暗粗略比较a、b两点间导体电阻的大小；
（4) 灯泡串联在电路中可以起到保护电路的作用，所以乙同学的改进方案更好一些。
故答案为： (1) 横截面积； (2) B； C；（3) 灯泡的亮度变化； (4) 乙；灯泡可以保护电路。
1.（2020·黄石）物理学在生活中的应用无处不在，我们要成为“物理知识”的好朋友，下列估测正确的是（ ）
A. 人步行的速度大约是15m/s
B. 人体感觉温暖又舒适的房间温度大约23℃
C. 人体电阻大约100Ω
D. 中学生身高大约160dm
【答案】B
【解析】
A．人正常步行的速度约为1.1m/s，故A错误；
B．人体感觉温暖又舒适的房间温度大约23℃，故B正确；
C．一般情况下人体电阻值在2kΩ~20MΩ范围内，故C错误；
D．中学生身高大约160cm，故D错误。
故选B。
2. 有一块长方体铁块,如图所示(AB为长),分别沿不同方向接入电路,则( )
A.沿AB方向接入电路时电阻最大B.沿CD方向接入电路时电阻最大
C.沿EF方向接入电路时电阻最大D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
【答案】A；
【解析】
由数学知识可知,沿AB方向接入电路,导体长度最大,平均横截面积最小,所以沿AB方向接入电路时电阻最大。
3.有a、b、c、d四根导线,其中a、b、c是铜线,d是镍铬合金线,a、b粗细相同,a比b短;b、c长度相同,b比c粗;d、c长短、粗细都一样,则四根导线按其电阻大小排列顺序应是( )
A.Ra>Rb>Rc>RdB.Rd>Rc>Rb>RaC.Rd>Ra>Rb>RcD.Rc>Rb>Ra>Rd
【答案】B
【解析】导线a、b材料、粗细相同,a比b短,可见Ra
4. 关于导体电阻大小，下列说法正确的是（ ）
A．导体不接入电路时它的电阻为零
B．导体两端的电压越大，它的电阻就一定越大
C．通过导体的电流越大，导体的电阻就一定越小
D．其他因素一定时，导体的长度越长它的电阻就越大
【答案】D
【解析】由于电阻是导体本身的一种性质，其大小由导体材料、长度、横截面积决定，与导体的电压、电流、是否接入电路无关，所以ABC都是错误的；导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，其他因素一定时，导体的长度越长它的电阻就越大，故D正确。故选D。
5.下列每组物体在通常情况下都是绝缘体的是( )
A．硬币、陶瓷罐B．铅笔芯、刻度尺C．玻璃棒、橡胶棒 D．人体、大地
【答案】C
【解析】
A.陶瓷不容易导电，是绝缘体，硬币是由金属制作的，是导体，故A错误．
B.铅笔芯是导体，刻度尺是用塑料制作的，不容易导电，是绝缘体，故B错误．
C.玻璃棒和橡胶棒不容易导电，是绝缘体，故C正确．
D.人体和大地是导体，故D错误。
6.如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，这是利用半导体 ( )
A．良好的导电特性 B．良好的绝缘特性
C．电阻随温度变化而变化的特性 D．电阻随光照变化而变化的特性
【答案】C。
【解析】本题考查半导体的特点。
半导体的阻值随着温度的变化而发生变化，根据欧姆定律，流过感温头的电流也随之发生变化，以此来反映人的体温，故C正确。故本题答案为C。
7.A、B、C三个由同种材料制成的导体，已知A、B等长，但B比A粗；C和A等粗，但C比A长，则三个导体电阻的大小关系是____________。
【答案】RC＞RA＞RB
【解析】由控制变量法可知，A和B材料相同，长度相等，但B比A粗，因此RA＞RB.
A和C材料相同，等粗(横截面积相同)，但C比A长，因此RC＞RA.故三个导体电阻的大小关系为RC＞RA＞RB。
8.如图所示,AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后,通过观察 ,可以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫 (选填“等效替代法”或“转换法”)。这个实验装置是研究电阻大小与导体 的关系。
【答案】电流表的示数；转换法；横截面积。
【解析】实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小，这是采用的转换法；实验中导体的材料和长度均相同，横截面积不同，电阻值不同，所以该实验研究的是电阻大小与导体横截面积的关系。
9.（2019·兰州） 石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。如图所示，利用石墨烯制成的只有一个碳原子厚度，约为0.335nm的二维碳膜，是目前最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。该二维碳膜的厚度为m，按照导电性能划分，它属于（选填“导体”或“绝缘体”）。
【答案】3.35×10-10；导体；
【解析】
本题考查长度的单位换算和导体的概念与常识；
（1）第一个空，1nm=10-9m；0.335nm=0.335×10-9m=3.35×10-10m。
（2）第二空，由题可知，该二维碳膜是导电导热性能最强的一种新型材料，因此属于导体。
10.如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图。它的最大电阻值是Ω，图中A、B两个接线柱之间的电阻值是Ω。
【答案】15；7；
【解析】当5个铜塞都拔出时，此时5根电阻丝串联，总电阻最大，它们的总电R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω；当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路。由图可知，A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω。
11.某小组同学做了如图所示的实验，当闭合开关后，灯能正常发光；把点燃的酒精灯放在电阻R的下面一段时间后，因为金属导体的电阻_____________的原因，灯的亮度会逐渐发生变化，灯会________。
【答案】随温度的升高而增大；变暗 ；
【解析】金属导体的电阻会随着温度的升高而增大，用酒精灯对电阻加热，电阻的温度会升高，电阻变大，使电路中电阻变大，电流变小可以观察到灯泡亮度变暗。
注意：金属导体的电阻随温度的升高和增大，但有一些导体的电阻随温度的升高而减小。
12.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:导体的电阻可能与(1)导体的长度有关、(2)导体的横截面积有关、(3)导体的材料有关.实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示.
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察来比较导体电阻的大小,这种研究方法称为．
(2)为了验证上述猜想(1),应该选用编号两根电阻丝分别接入电路进行实验.
(3)分别将A和D两电阻丝接入图M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟有关.
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图所示.但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差,解决这一问题的措施是．
(5)若实验中要继续探究温度对电阻的影响,则需要选择根电阻丝,改变进行探究,整个过程用到的实验方法有(写出一种).
【答案】
（1）电流表示数；转换法；
（2）AB；（3）材料；（4）偏大；换用小量程进行实验；
（5）同一；温度；控制变量法
【解析】
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这里用到了转换法.
(2)要验证猜想a:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可以知道,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验.
(3)由表中数据可以知道,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同,将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可以知道:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关;
(4)由图2所示电流表可以知道,电流表指针偏转过小,电流表读数误差较大,会增大实验误差,使实验误差偏大;电流表换用小量程,可以减小读数误差,从而减小实验误差.
(5)实验中要继续探究温度对电阻的影响必须使电阻丝的材料、长度和横截面积相同,则需要选择同一根电阻丝,根据控制变量法可以知道要改变电阻丝的温度.
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流大小/A
a
锰铜合金
0.5
0.8
0.40
b
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
c
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
d
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
导体编号
甲
乙
丙
丁
长度/m
1.0
1.0
1.0
0.5
横截面积/mm²
1.2
2.4
1.2
1.2
材料
镍铬丝
镍铬丝
编号
材料
长度/m
横截面积/mm²
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
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