16.3
电阻同步练习
一.选择题(共16小题)
1.LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管。二极管是由下列哪种材料制成( )
A.纳米材料
B.金属材料
C.半导体材料
D.超导材料
2.把一段导体接在电路中,以下说法正确的是( )
A.通过导体的电流为零时,导体的阻值也为零
B.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C.当通过导体的电流增大时,它的电阻变小
D.当导体两端的电压增大时,它的电阻不变
3.有一盏家庭照明灯泡,正常发光时的电阻为R1,当灯泡熄灭后的电阻设为R2,则R1与R2的大小关系是( )
A.R1=R2
B.R1>R2
C.R1<R2
D.无法确定
4.白炽灯长期使用灯丝会变细,变细后的钨丝与原来相比( )
A.熔点变低
B.密度变大
C.比热容变大
D.电阻变大
5.a、b两根粗细相同的铝导线,长度关系为la<lb,则电阻较大的是( )
A.a导线
B.b导线
C.一样大
D.无法判断
6.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B.导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越小
C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
7.如图为常温下一些物质的导电性能,从左到右导电性能越来越强,绝缘性能越来越弱,结合影响电阻大小的其他因素,可知下列说法中正确的是( )
A.常温下粗铁丝的电阻比细铜丝的电阻大
B.当导体中没有电流通过时,导体的电阻为零
C.常温下横截面积相同的铁丝,长的比短的电阻小
D.玻璃是良好的绝缘材料,但在一定条件下也可以导电
8.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
9.给你两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一只电流表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线,现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系。由上述实验器材可以完成的研究课题是( )
A.只有①
B.只有②
C.①和②
D.①②和③
10.关于导体的电阻,如果不考虑温度对电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.银导线比铜导线的电阻小
B.两根铜导线,长的比短的电阻大
C.长度相同的两根铝丝,粗的比细的电阻大
D.长度相同的两根铜丝,细的比粗的电阻大
11.在下列各物理量中,反映导体对电流阻碍作用的是( )
A.电压
B.电阻
C.电流
D.电荷量
12.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
13.最近,中国学生曹原和他的团队在石墨烯超导材料研究上的新突破震惊了世界。超导体材料适合制作以下的( )
A.输电线
B.电阻丝
C.灯丝
D.电炉丝
14.关于超导材料,下列说法错误的是( )
A.超导材料的电阻为零
B.超导材料制成的输电导线可以降低由于电热引起的电能损耗
C.超导材料适合制作滑动变阻器的电阻丝
D.超导材料适合制作电动机的线圈
15.下列说法中正确的是( )
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
16.一根铜导线电阻为R,现将它对折起来连入电路,则它的电阻( )
A.大于R
B.小于R
C.等于R
D.无法判断
二.填空题(共10小题)
17.如图所示的电路中,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡亮暗会发生变化这个实验说明铅笔芯是
(选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与
有关。
18.在铝、铜、硅、塑料等材料中,用于制作半导体材料的是
,发光二极管就是由半导体材料制成的,它具有
导电的性质;20世纪初,科学家发现,铝在﹣271.76℃以下时,电阻就变成了零,这种现象称为
现象。
19.如图所示是探究电阻大小与的
关系实验电路,实验时需要保证这两根镍铬合丝的
相同。
20.灯丝用久了会变细,则灯丝的电阻会
,若不考虑温度的影响,灯泡的灯丝断了再搭上后,其灯丝的电阻将
。
21.通过学习物理概念,使我们可以更准确地描述物体的属性和状态,例如为了描述导体对电流的
作用,我们学习了电阻的概念,为了描述物体的吸热本领我们学习了
的概念。
22.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,则RAB
RBC;将它们串联后接入电路中,通过它们的电流分别是IAB和IBC,则IAB
IBC(填“<”“=”或“>”)。
23.A、B是长度相同的镍铬合金电阻丝,且A的横截面积大于B的横截面积,则A的电阻
B的电阻。若将它们串联后接入电路,流过A的电流
流过B的电流。(填“大于”、“等于”或“小于”)。
24.物理学中,用
表示导体对电流的阻碍作用的大小,为了纪念
(填物理学家),用他的名字作为这一物理量的单位。
25.一段铜丝对折扭成一股后,电阻变
(大/小);一根金属线均匀拉长后电阻变
(大/小)。
26.实验证明: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
,
和
。导体的电阻还跟
有关。
三.实验探究题(共2小题)
27.在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中:
小明的猜想是:①电阻可能与导体的材料有关;
小亮的猜想是:②电阻可能与导体的长度有关;
小敏的猜想是:③电阻可能与导体的横截面积有关。
三位同学为上述探究活动准备了四条材料、长度、粗细如图甲所示的电阻线,他们已经完成了乙图的部分实物连接(接点A、B待接入电阻线)。
(1)该实验是通过观察
来判断接入A、B间的电阻大小。
(2)要探究猜想②,应该选用
两条导线(填导线的代号字母)分别接入A、B进行对比;下列实验中与本实验方法相同的是
。
A、用伏安法测电阻
B、探究电流与电压、电阻的关系
(3)另有甲、乙两位同学分别对以上实验电路进行了如下改进: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
。
28.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图电路。
(1)在连接电路时发现,还缺少重要一个元件,他应该在电路中再接入的元件是
。
(2)为粗略判断a、b两点间接入导体电阻值的大小,可观察灯泡的亮度,灯泡越亮,表示接入电阻值越
。
(3)另有甲、乙两位同学分别对小明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:
。
16.3
电阻同步练习参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管。二极管是由下列哪种材料制成( )
A.纳米材料
B.金属材料
C.半导体材料
D.超导材料
【分析】二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性。二极管是由P型半导体和N型半导体组成的,这两种半导体相互接触时,其交接区域称为PN结,PN结具有单向导电性。
【解答】解:制造发光二极管的主要材料是半导体材料。
故选:C。
【点评】本题考查了二极管由什么材料制成,考查方式简单,是一道基础题,学习时要注意积累关于二极管方面的知识。
2.把一段导体接在电路中,以下说法正确的是( )
A.通过导体的电流为零时,导体的阻值也为零
B.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C.当通过导体的电流增大时,它的电阻变小
D.当导体两端的电压增大时,它的电阻不变
【分析】导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流的阻碍作用大小;
导体的电阻大小的影响因素:长度、横截面积、材料,导体的电阻大小跟导体两端的电压、通过导体的电流无关。
【解答】解:导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流的阻碍作用大小,其大小决定于导体的长度、横截面积和材料,与导体两端的电压、通过导体的电流无关,
所以,通过导体的电流为零时或导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零,故AB错误;
当导体两端的电压增大时或通过导体的电流增大时,它的电阻不变,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了学生对电阻和欧姆定律的掌握和理解,需要知道电阻是导体本身的属性,欧姆定律的推导公式R=,只是计算电阻的一种方法,不能从数学关系式的角度来分析电阻大小与电压或电流的关系。
3.有一盏家庭照明灯泡,正常发光时的电阻为R1,当灯泡熄灭后的电阻设为R2,则R1与R2的大小关系是( )
A.R1=R2
B.R1>R2
C.R1<R2
D.无法确定
【分析】影响电阻大小的因素,主要是导体温度的影响,在导体材料、长度、横截面积不变时,导体电阻随温度升高而变大。
【解答】解:导体的电阻与电压电流没有关系,当电路中没有电流时,导体仍有电阻。白炽灯的灯丝在正常发光和不发光时,材料、长度、横截面积不变,但白炽灯正常发光时温度比不发光时高,所以电阻大,即R1>R2。
故选:B。
【点评】此题考查影响电阻大小的一个因素,就要对其因素进行细化深化分析。
4.白炽灯长期使用灯丝会变细,变细后的钨丝与原来相比( )
A.熔点变低
B.密度变大
C.比热容变大
D.电阻变大
【分析】(1)晶体在熔化时的温度叫熔点,熔点不变。
(2)密度是物质的一种特性,同种物质(状态不变)密度相同,不同物质密度一般不同,密度与物体的质量、体积无关。
(3)比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类有关。
(4)导体的长度、材料相同时,横截面积越小,电阻越大。
【解答】解:A、钨丝虽然会变细,但钨的熔点不变。不合题意;
B、同种物质密度相同,钨丝的密度不变。不合题意;
C、比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类有关,不合题意;
D、白炽灯灯泡长期使用后由于灯丝变细,即横截面积减小,在材料、长度不变的情况下,横截面积越小,导体的电阻越大,由此可知导灯丝的电阻变大。符合题意。
故选:D。
【点评】此题考查了学生对密度、电阻的影响因素、熔点、比热容的掌握,是一道基础性题目。
5.a、b两根粗细相同的铝导线,长度关系为la<lb,则电阻较大的是( )
A.a导线
B.b导线
C.一样大
D.无法判断
【分析】电阻的大小与导体的长度和横截面积及材料有关,比较电阻大小与长度的关系时,就得在另外两个因素相同的条件下来进行。同样比较电阻大小与粗细或材料关系时,也要求另外两个因素相同。
【解答】解:a、b两根粗细相同的铝导线,长度关系为la<lb,由于材料和横截面积相同,长度越长,电阻越大,所以电阻较大的是b。
故选:B。
【点评】电阻的变化,要从长度和横截面积及材料入手来分析,由于导体电阻跟多个因素有关,所以在分析时应注意控制变量。
6.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B.导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越小
C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
【分析】导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
【解答】解:
A、导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;任何导体都对电流有阻碍作用;故A错误;
B、导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越大;故B错误;
C、导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关,故C正确;
D、导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体中的电流、导体两端的电压大小无关;故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查对电阻概念的理解和影响电阻大小因素的认识;要抓住导体的电阻是导体本身具有的一种性质。
7.如图为常温下一些物质的导电性能,从左到右导电性能越来越强,绝缘性能越来越弱,结合影响电阻大小的其他因素,可知下列说法中正确的是( )
A.常温下粗铁丝的电阻比细铜丝的电阻大
B.当导体中没有电流通过时,导体的电阻为零
C.常温下横截面积相同的铁丝,长的比短的电阻小
D.玻璃是良好的绝缘材料,但在一定条件下也可以导电
【分析】导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
【解答】解:A、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,故无法比较常温下粗铁丝与细铜丝的电阻,故A错误;
B、导体的电阻是导体的一种性质,其大小与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,没有电流同样有电阻,故B错误;
C、常温下横截面积相同的铁丝,长的比短的电阻应该大,C错误;
D、导体与绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件可其导电性可以发生改变,玻璃虽然是良好的绝缘材料,但在一定条件下也可以导电,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查对电阻概念的理解和影响电阻大小因素的认识,同时要知道导体与绝缘体之间没有绝对的界限,难度不大。
8.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
【分析】电阻是导体自身的一种特性,大小只与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,与导体两端的电压及通过导体中的电流大小无关。先根据题意由欧姆定律判定甲乙两电阻的大小;再根据电阻的大小运用控制变量法逐个条件进行比较分析即可。
【解答】解:因为甲、乙两段电阻两端的电压相等,而且甲线中的电流大于乙线中的电流;
由I=的变形公式R=可知:R甲<R乙;
忽略温度的影响,电阻大小只与导体的长度、材料、横截面积有关;
A、当它们材料、粗细都相同时,长度短的电阻小,由于R甲<R乙,所以甲线短乙线长,故A错误;
B、当它们材料、长度都相同时,横截面积大的电阻小,由于R甲<R乙,所以甲的横截面积大于乙的横截面积,即甲线粗乙线细,故B正确;
C、因为它们的电阻不同,故它们长度、粗细都相同时,两线的材料一定不同,故C正确;
D、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D正确。
故选:A。
【点评】本题考查影响电阻大小的因素,主要考查运用控制变量法比较电阻大小的方法,在比较某一因素与电阻大小关系是一定要控制其它的因素不变。
9.给你两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一只电流表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线,现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系。由上述实验器材可以完成的研究课题是( )
A.只有①
B.只有②
C.①和②
D.①②和③
【分析】在研究影响电阻大小的因素时,要采用控制变量法去处理。
【解答】解:
①在研究导体的电阻跟导体横截面积的关系时,要控制导体的长度相同、材料相同,而导体的横截面积不同,而两根长度相同、横截面积不同的镍铬合金线
正好符合实验要求;
②在研究导体的电阻跟导体长度的关系时,要控制导体的材料相同、横截面积相同,而导体的长度不同,我们可以用同一根镍铬合金丝,这样材料和横截面积相同,将合金丝的不同长度接入电路中,可以完成实验;
③在研究导体的电阻跟导体的材料的关系时,要控制导体的横截面积相同、长度相同,而导体的材料不同,题目中没有不同材料,故不可以完成实验;
所以C符合题意,A、B、D不符合题意;
故选:C。
【点评】物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。
10.关于导体的电阻,如果不考虑温度对电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.银导线比铜导线的电阻小
B.两根铜导线,长的比短的电阻大
C.长度相同的两根铝丝,粗的比细的电阻大
D.长度相同的两根铜丝,细的比粗的电阻大
【分析】探究影响电阻大小的因素时,设计实验方案要使用控制变量法,如探究电阻与长度的关系,应该选择材料相同和横截面积相同,长度不同的导体,探究与其它因素关系时,也采用同样办法。
【解答】解:
A、银导线和铜导线的长度和横截面积未知,所以无法比较,A不符合题意;
B、两根铜导线,长导线和短导线的横截面积未知,所以无法比较,B不符合题意;
C、材料和长度一定时,横截面积大的电阻小,粗的比细的电阻小,题中说法错误,C不符合题意;
D、长度相同的铜导线,粗的电阻比细的电阻小,在导体的长度和材料相同的情况下,导体的横截面积越小电阻越大,D符合题意。
故选:D。
【点评】判断电阻的大小首先要注意控制变量,即什么前提条件一定;其实要记住其他因素一定时,长度越长电阻越大,横截面积越细电阻越大。
11.在下列各物理量中,反映导体对电流阻碍作用的是( )
A.电压
B.电阻
C.电流
D.电荷量
【分析】根据电压、电阻、电流以及电荷量的作用进行选择。
【解答】解:A、电压是使电路中形成电流的原因,故A错误;
B、电阻是用来表示导体对电流的阻碍作用;故B正确;
C、单位时间里通过导体任一横截面的电量叫电流,故C错误;
D、用于度量电荷的多少叫电荷量,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查电阻对电路的作用,属于基础题。
12.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
【分析】在温度一定时,导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关。
【解答】解:
长度和横截面积相同的铜丝和铝丝,铜丝的导电性更强,电阻更小;
铜的密度大于铝,已知铜丝和铝丝的质量相同,所以铜丝的体积小于铝丝,而它们的横截面积相等,所以铜丝的长度小于铝丝,即铜丝的电阻更小,铝丝的电阻更大。
故选:B。
【点评】此题考查的是影响电阻的因素和密度计算公式的应用,属于基础题,难度不大。
13.最近,中国学生曹原和他的团队在石墨烯超导材料研究上的新突破震惊了世界。超导体材料适合制作以下的( )
A.输电线
B.电阻丝
C.灯丝
D.电炉丝
【分析】超导现象是电阻为零的现象,超导体适合制作输电导线和电动机线圈等,利用电流热效应的用电器都不能工作。
【解答】解:
A、用超导体做输电导线,可以减小由电能到内能的损耗,提高传输效率,故A符合题意;
BCD、电阻丝、白炽灯的灯丝、电炉丝都是利用电热工作的,不能用超导材料,故BCD不符合题意。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对超导体的特点,以及应用的了解和掌握,是一道基础题。
14.关于超导材料,下列说法错误的是( )
A.超导材料的电阻为零
B.超导材料制成的输电导线可以降低由于电热引起的电能损耗
C.超导材料适合制作滑动变阻器的电阻丝
D.超导材料适合制作电动机的线圈
【分析】超导材料是一种电阻为零的材料。超导体的电阻为0,不会放热,所以电能无法转化为内能。
【解答】解:A、超导材料是一种电阻为零的材料,故A正确;
B、用超导体做输电导线,可以减小由电能到内能的损耗,提高传输效率,故B正确;
C、电阻丝工作时,必须要有电阻,用超导体做电阻丝,将使电路中电流变大,损坏电路。故C错误。
D、利用超导体材料制作电动机线圈,可减少电能损失,提高电能利用率;故D正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对超导现象及超导材料的特点的认识和了解,是一道基础题。
15.下列说法中正确的是( )
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
【分析】(1)绝缘体不容易导电是因为绝缘体中的自由电荷很少;
(2)两个完全相同灯泡的电阻相等,它们串联时通过的电流相等,根据P=I2R比较两灯泡的实际功率关系,然后判断两灯泡的亮暗关系;
(3)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关;
(4)导体的电阻与其材料、长度、横截面积和温度有关,材料和温度相同,长度越大、横截面积越小,其电阻越大。
【解答】解:
A.绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,而不是几乎没有电荷,故A错误;
B.两个完全相同灯泡的电阻相等,它们串联时通过的电流相等,由P=I2R可知两灯泡的实际功率相等,两灯泡的亮暗相同,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压一定的情况下,通过电阻的电流不变,故C错误;
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度后,材料和温度、长度不变,横截面积变小,电阻变大,其阻值大于导线A的原阻值,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了绝缘体不导电的原因和串联电路特点、电功率公式、影响电阻大小因素的应用等,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
16.一根铜导线电阻为R,现将它对折起来连入电路,则它的电阻( )
A.大于R
B.小于R
C.等于R
D.无法判断
【分析】导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关,在材料一定时,长度越小、横截面积越大,电阻越小,导体对折后,长度和横截面积都发生变化,根据两者对电阻的影响判断电阻变化。
【解答】解:
导线对折后,长度变短,同时横截面积变大,所以电阻阻值变小,故B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关,理解导体对折后,导体的长度和横截面积都发生变化是解决此题的关键。
二.填空题(共10小题)
17.如图所示的电路中,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡亮暗会发生变化这个实验说明铅笔芯是 导体 (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与 长度 有关。
【分析】(1)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体。
(2)由灯泡亮度可判断电流大小,由电流大小可判断电阻大小;影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。
【解答】解:(1)因为铅笔芯接入电路中灯泡发光,说明铅笔芯能够导电,所以这个实验说明铅笔芯是导体;
(2)当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,改变了铅笔芯接入电路的长度,从而改变了铅笔芯接入电路的电阻,改变了电流,改变了灯泡亮度,所以这个实验说明导体的电阻与导体长度有关,根据改变连入电路中电阻线的长度可以改变电阻,制成了滑动变阻器。
故答案为:导体;长度。
【点评】此题考查哪些物体为导体及滑动变阻器的原理和使用,属于基本内容,比较简单。
18.在铝、铜、硅、塑料等材料中,用于制作半导体材料的是 硅 ,发光二极管就是由半导体材料制成的,它具有 单向 导电的性质;20世纪初,科学家发现,铝在﹣271.76℃以下时,电阻就变成了零,这种现象称为 超导 现象。
【分析】(1)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体,导体和绝缘体没有绝对的界限,导体性能介于二者之间的是半导体。二极管的特点就是单向导电性,利用的主要材料就是半导体。
(2)当降到一定温度时,导体的电阻能够变为零;
【解答】解:(1)在铝、铜、硅、塑料等材料中,铝、铜属于导体;塑料属于绝缘体;硅是半导体。由半导体材料制成的二极管具有单向导电性。
(2)铝在﹣271.76℃以下时,它的阻值会变为零,发生超导现象;
故答案为:硅;单向;超导。
【点评】此题考查了半导体材料和半导体元件的特性,超导现象的理解和掌握,是一道基础题。
19.如图所示是探究电阻大小与的 长度 关系实验电路,实验时需要保证这两根镍铬合丝的 横截面积 相同。
【分析】影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积和温度,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。
【解答】解:由图可知,两根电阻丝的材料相同,横截面积也是相同的,但长度不同,所以探究的是电阻大小与长度的关系。
故答案为:长度;横截面积。
【点评】探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想,电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的,这里采用了转换法的思想。
20.灯丝用久了会变细,则灯丝的电阻会 变大 ,若不考虑温度的影响,灯泡的灯丝断了再搭上后,其灯丝的电阻将 变小 。
【分析】导体的电阻跟导体的长度、横截面积、材料有关,在材料和横截面积一定时,导体越长,导体电阻越大;在材料和长度一定时,导体横截面积越大,导体电阻越小。
【解答】解:
白炽灯用久了灯丝变细,灯丝的长度和材料不变,横截面积变小,灯丝电阻变大;灯泡的灯丝断了,如果搭上继续使用,灯丝长度变短,灯丝电阻变小。
故答案为:变大;变小。
【点评】掌握电阻大小的影响因素,利用控制变量法判断电阻大小的变化。
21.通过学习物理概念,使我们可以更准确地描述物体的属性和状态,例如为了描述导体对电流的 阻碍 作用,我们学习了电阻的概念,为了描述物体的吸热本领我们学习了 比热容 的概念。
【分析】电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量;比热容是表示物体的吸热本领大小的物理量。
【解答】解:在物理学中,电阻是描述导体对电流的阻碍作用大小的物理量,为了表示导体对电流的阻碍作用引入电阻的概念;
比热容是描述物体的吸热本领大小的物理量,为表示不同物质的吸热本领不同引入比热容的概念。
故答案为:阻碍;比热容。
【点评】本题主要考查学生物理概念的熟练掌握程度,明确物理量表示的物理意义是正确解题的关键,属于基础性题目,比较简单。
22.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,则RAB > RBC;将它们串联后接入电路中,通过它们的电流分别是IAB和IBC,则IAB = IBC(填“<”“=”或“>”)。
【分析】(1)AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,横截面积越大,电阻越小;
(2)根据串联电路的电流特点可知通过两段导体的电流关系。
【解答】解:
(1)∵导体AB和BC由同种材料制成、长度相同,由图可知导体AB横截面积比BC的小,
∴RAB>RBC;
(2)∵两段导体串联,
∴通过两导体的电流相等,即IAB=IBC。
故答案为:>;=。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素和串联电路电流的特点。
23.A、B是长度相同的镍铬合金电阻丝,且A的横截面积大于B的横截面积,则A的电阻 小于 B的电阻。若将它们串联后接入电路,流过A的电流 等于 流过B的电流。(填“大于”、“等于”或“小于”)。
【分析】影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积。串联电路中处处电流相等。
【解答】解:要比较电阻大小需要用到控制变量法。在导体材料、长度一定时,导体的电阻大小与横截面积有关,横截面积越粗,电阻越小;因此A的电阻小于B的电阻;
因为串联电路中,各处的电流都相等,所以流过A的电流等于流过B的电流。
故答案为:小于;等于。
【点评】此题考查了影响电阻大小的因素和串联电路中电流规律,注意知识的运用。
24.物理学中,用 电阻 表示导体对电流的阻碍作用的大小,为了纪念 欧姆 (填物理学家),用他的名字作为这一物理量的单位。
【分析】电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小,电阻的单位是欧姆,符号为Ω。
【解答】解:电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小,电阻的单位是欧姆,符号为Ω。
故答案为:电阻;欧姆。
【点评】理解电阻的物理含义以及电阻的国际单位;可解答此题。
25.一段铜丝对折扭成一股后,电阻变 小 (大/小);一根金属线均匀拉长后电阻变 大 (大/小)。
【分析】影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积,与导体两端的电压、通过的电流无关;材料和温度不变时,导线越长、横截面积越小电阻越大。
【解答】解:
将一段铜丝对折后,长度变小、横截面积变大,导体的电阻变小;将一根金属线均匀拉长后,长度变长、横截面积变小,电阻变大。
故答案为:小;大。
【点评】本题考查了学生对影响电阻大小的因素的了解与掌握,理解导体的电阻是导体的阻碍电流的性质是本题的关键。
26.实验证明: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 。导体的电阻还跟 温度 有关。
【分析】解答本题应掌握:导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积及温度决定。
【解答】解:导体的电阻为导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度及横截面积;并且电阻大小还与温度有关;
故答案为:材料,长度,横截面积;温度。
【点评】本题考查影响电阻大小的因素,为基础题目,要求能熟记相关内容。
三.实验探究题(共2小题)
27.在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中:
小明的猜想是:①电阻可能与导体的材料有关;
小亮的猜想是:②电阻可能与导体的长度有关;
小敏的猜想是:③电阻可能与导体的横截面积有关。
三位同学为上述探究活动准备了四条材料、长度、粗细如图甲所示的电阻线,他们已经完成了乙图的部分实物连接(接点A、B待接入电阻线)。
(1)该实验是通过观察 灯泡的亮度 来判断接入A、B间的电阻大小。
(2)要探究猜想②,应该选用 a、c 两条导线(填导线的代号字母)分别接入A、B进行对比;下列实验中与本实验方法相同的是
。
A、用伏安法测电阻
B、探究电流与电压、电阻的关系
(3)另有甲、乙两位同学分别对以上实验电路进行了如下改进: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 乙 同学的改进更好一些,理由是 小灯泡可以起到保护电路的作用 。
【分析】(1)电源电压不变、灯泡电阻不变,接入电路的电阻不同,电路中电流变化,灯泡亮度不同,可观察灯泡的亮暗来比较电阻的大小;
(2)导体的电阻跟导体的长度、横截面积和材料有关,当研究电阻与导体长度的关系时,应控制其它的因素不变;
(3)电路的总电阻越大,电路中的电流会越小,电路以及电路中的各元件越安全,因此根据保护电路的思路进行分析。
【解答】解:
(1)不同的电阻丝电阻不同,将电阻丝分别接入A、B间时,电路电流不同、灯泡的亮度不同,可观察灯泡的亮暗来比较电阻丝电阻的大小;
(2)要探究猜想②,应选取材料相同、横截面积相等、长度不同的电阻线,所以可用a、c电阻线,用到了控制变量法;
A.用伏安法测量定值电阻的阻值,多次测量,也是为了减小误差;
B.电流与电压和电阻有关,探究电流与电压、电阻的关系的实验要用控制变量法;
(3)将灯泡换为电流表,A、B间的电阻决定电路中的电流,因此,当A、B间电阻过小时,电流会过大,电流表可能会被烧坏;
在原电路中串联一个电流表,小灯泡可以起到保护电路的作用,因此乙同学的方案更好。
故答案为:(1)灯泡的亮度;(2)a、c;B;(3)乙;小灯泡可以起到保护电路的作用。
【点评】本题主要考查影响电阻大小的因素以及学生对控制变量法的掌握,是一道比较好的实验探究题。控制变量法是初中物理实验中比较常用的研究方法之一,例如欧姆定律,焦耳定律等,只要某个物理量跟几个因素有关,就要采用控制变量法。
28.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图电路。
(1)在连接电路时发现,还缺少重要一个元件,他应该在电路中再接入的元件是 开关 。
(2)为粗略判断a、b两点间接入导体电阻值的大小,可观察灯泡的亮度,灯泡越亮,表示接入电阻值越 小 。
(3)另有甲、乙两位同学分别对小明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 乙 同学的改进更好一些,理由是: 甲同学的做法缺少保护电阻,易造成电源短路,烧坏电源和电流表 。
【分析】(1)电路的组成包括:电源、开关、用电器和导线;
(2)根据电阻是阻碍电流大小的因素,而与其串联的灯泡通过灯泡的明暗程度可以反映电流的大小进行分析。
(3)电路的总电阻越大,电路中的电流会越小,电路以及电路中的各元件越安全,因此根据保护电路的思路进行分析。
【解答】解:(1)电路的组成包括:电源、开关、用电器和导线,读图可知,电路中缺少的基本组成元件是开关;
(2)因为通过灯泡的电流越大,灯泡越亮,因此a、b间的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡的越暗;反之,灯泡越亮。
(3)将灯泡换为电流表,a、b间的电阻决定电路中的电流,因此,当a、b间电阻过小时,电流会过大,电路可能会被烧坏;
在原电路中串联一个电流表,灯泡可以起到保护电路的作用。因此乙同学的方案更好,可以起到保护电路的作用;
故答案为:(1)开关;
(2)小;
(3)乙;甲同学的做法缺少保护电阻,易造成电源短路,烧坏电源和电流表。
【点评】本题通过影响电阻大小的实验,考查电路的组成以及欧姆定律的应用,本题的关键是知道灯泡中的电流可以影响灯泡的亮度。