例题 01 电缆导电芯的粗细 2024 天津中考·改编·明确控制条件
题目
如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,按材料、长度和温度相同进行比较，主要是因为新电缆的()
A.铝芯更细
B.铝芯更粗
C.绝缘皮更薄
D.绝缘皮更厚
答案与解析
解析
在材料、长度、温度相同时，铝芯越粗，横截面积越大，电阻越小，B符合。更细反而增阻；只改变绝缘皮厚薄，不改变铝导电芯的相应尺寸，不能解释题设降低电阻。
本题结论
B。
外观
电阻
同样长度的铝线，粗细不同，电阻也会不同。比较电阻时，必须把材料、长度、横截面积和温度同时放在眼里。
一、知识点 理解概念
1. 电阻描述阻碍电流的程度
电阻用R表示，单位为欧姆Ω。；。
电阻是导体在当前材料、尺寸、温度等条件下的性质。导体未接电、没有电流，不等于它没有电阻；也不能只看电流大小便断言电阻大小，而不管供电条件。
2. 比较一个因素，固定其余因素
| 比较因素 | 应固定 | 结论或注意事项 |
|---|---|---|
| 长度 | 材料、横截面积、温度 | 越长，电阻越大 |
| 横截面积 | 材料、长度、温度 | 越粗，电阻越小 |
| 材料 | 长度、横截面积、温度 | 不同材料阻碍电流的能力不同 |
| 温度 | 同一导体，其他条件适当固定 | 常见金属通常升温增阻，不适用于所有材料 |
导体被均匀拉长时，往往也变细，两项同时变；对折并列后，有效长度变短、有效横截面积增大，也不是严格的单因素实验。
3. 用电流变化间接比较
图中A、B用于比较长度，A、C用于比较横截面积，A、D用于比较材料。比较时还需保持温度、供电及其余电路条件一致。
在这些条件下，电流更小可反映接入电阻更大；灯亮度也可辅助观察，但电流表示数更便于比较。不能更换电池、同时改变多种条件后，仍把差异只归给电阻丝长度。
研究温度影响时，不更换电阻丝，而用同一线圈比较加热前后的电流；保持供电和其他电路条件不变，观察电流随温度改变的情况。这类加热装置应在教师指导下使用，不能把改变电源电压导致的电流变化归因于温度。
4. 半导体是材料类别，不是“半份电荷”
硅、锗是常见半导体材料。在一定条件下，其导电能力介于常见良导体和绝缘体之间。用这些材料可制造二极管、三极管等器件，但材料名称不等于器件名称。
某些半导体的导电性质对温度、光照和材料处理较敏感，可用于具有特定电学响应的器件。不能把常见金属升温增阻的规律套到所有半导体，也不能由“导电能力居中”直接推导器件的所有性能。
5. 超导是满足条件时的一种状态
某些材料低于相应临界温度，并满足磁场、电流等限制条件时，可以进入零电阻的超导状态。普通材料降温后电阻减小，不自动等于已超导；不同材料也没有同一个临界温度。
电流通过有电阻的导体会产生电阻发热；在理想零电阻环节，这部分发热可消除，因此可用于低损耗线圈等。教材还列出超导发电设备、磁悬浮等应用，但不能仅由零电阻就断定所有悬浮装置机制相同。
维持低温及装置其他部分仍可能耗能，零电阻不等于整台设备零耗能。电热器依靠电阻发热，不应把发热元件直接换成理想零电阻材料。
二、考点 方法与例题
1. 先列比较条件，再找改变的导电部分
- 写清材料、长度、横截面积与温度。
- 确认哪些保持相同，哪些发生变化。
- 区分导电芯与绝缘外皮，判断改变的究竟是哪部分。
- 结论带上固定条件，不把工程照片当成无条件证明。
三、坑点 辨析与纠错
1. 电阻是自身性质，不等于工作时永远不变
错法： 既然电阻与有没有电流无关，灯丝通电变热后电阻也一定不变。
纠正： 通电不是电阻存在的前提，但通电引起的温度变化可能改变阻值。“同一导体”还要看是不是同一温度状态。
2. 同时变长又变细，不能称只研究长度
拉长金属丝通常同时改变长度与横截面积。虽然两种变化都可使电阻增大，但这不能单独证明其中某一个因素的规律。控制变量实验应选取仅待研究因素不同的导体。
3. 半导体与超导体不要按字面猜
半导体不是只带一半电荷，超导也不是所有导体降温都会获得的性质。题目必须给出材料与适用状态，才能使用对应结论；不能把一种状态下的结论推广到所有温度和所有装置。