第十六章电阻
一、选择题
1.下列有关电阻的说法正确的是
A.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
B.导体的电阻与导体两端的电压成正比
C.导体中的电流为零时电阻也为零
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
2.小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中,发现实验器材中电阻丝只有一根,其它器材足够,如果要他完成下面的实验探究活动,不可能完成的是( )
A.探究导体电阻与长度的关系
B.探究导体电阻与横截面积的关系
C.探究导体电阻与材料的关系
D.探究导体电阻与温度的关系
3.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,说明导体的电阻和材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
4.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
5.下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.长度长的导体,电阻一定大
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
6.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,将它们串联后连入电路中,下列说法正确的是
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻大,电流大
C.AB段电阻大,电流与BC段相等
D.BC段电阻大,电流与AB段相同
7.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
8.电池作为一种可移动电源,生活中应用十分广泛.常见的电池有干电池、锂电池、太阳能电池等.目前,硅是制作太阳能电池的主要材料之一,硅是一种
A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
9.通常情况下,将一段粗细均匀的镍铬合金丝和一段粗细均匀的铜丝接入同一电路中,下列说法中正确的是( )
A.镍铬合金丝的电阻较大,其两端的电压也较大
B.铜丝的电阻较小,通过铜丝的电流较大,
C.电路断开后,镍铬合金丝的电阻和铜丝的电阻都变为零
D.无法比较两段金属丝电阻的大小
二、填空题
10.长度相同的镍铬合金丝A比B粗得多,它们以某种方式连入同一个电路,如图所示.如果镍铬合金丝A和B的电阻分别为RA和RB,此时通过它们的电流分别为IA和IB,则有RA________ RB,IA________ IB.(选填“>”“=”或“<”)
11.甲、乙两条镍铬合金线,已知它们的电阻有R甲>R乙,它们的长度是l甲=l乙,则它们的横截面积有S甲______S乙。把它们串联后接在电路中,则通过它们的电流有I甲______I乙(选填“<”、“=”、“>”)
12.A、B两根完全一样的导线,长度都是 1 m。把A剪去一半,剩下的一半跟B相比, ____电阻大;把A剩下的一半再拉长到1 m跟B相比,__________电阻大(两空均选填“A”或“B”)。
13.发光二极管有 ______ 导电性,它是利用 ______ (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成的
14.某些物质在温度很低时,电阻变为______,这就是超导现象。如果能制造出常温下的超导体,它可以在下列哪些情境得到应用______(选填序号)。
①用作电吹风的电热丝 ②用作白炽灯的灯丝 ③用作输电线缆
15.有A、B、C三根导线,其中A、B是铜导线,C是镍铬合金线,A、B两根导线的长短相同,A比B粗;B、C两根导线的长短、粗细都相同,则三根导线中电阻最大的是_____(选填“A”、“B”或“C”);如果要探究导体电阻大小与导体的材料是否有关,应选用_____两根导体。
三、解答题
16.在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线b相同.
(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 _____ ;
(2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电流为_____A;
(3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如下表所示:
导线代号 a b c d
电流表的示数 ﹣ 1.3A 2.2A 2.7A
①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与 _____ 的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 _____ (填写导线代号);
②由此可知:导线电阻的大小与材料有关,用相同材料制成的导线长度越 _____ ,横截面积越 _____ ,电阻越大:
(4)若想进一步用“伏安法”测量导线a的电阻,除了如图甲所示的器材外,至少还需要在此电路接入一个 _____ 表和一个变阻器,连好电路后,经多次测量,绘得导线a的U﹣I图象如图丙所示,则其电阻为 _____ Ω.
17.在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学做出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关.②导体的电阻与导体的横截面积有关.③导体的电阻与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表.
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
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路.
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为 _________ 的两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 _________ (填序号).
(2)小兵在接入A电阻丝的实验过程中,灯泡突然熄灭,同时观察到电流表示数变大,小红判断可能是 _________ 发生了 _______ 故障.
(3)解决故障后,分别将A和D两电阻丝接入电路中间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时, _______________ .
(4)有同学认为:时以只根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况.老师指出:此实验中这种方法不可取.这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值若是相差不大,那么灯泡亮度变化 _____ (选填“明显”或“不明显”).
试卷第4页,总4页
参考答案
1.D
【详解】
A.电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,电阻越大,则导电能力越弱;故A错误;
BC.导体的阻值是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关,故BC选项错误;
D.电阻由导体材料、长度、横截面积决定,故D选项正确;
应选D.
2.C
【详解】
A.可以把电阻丝弄成长短不同的两段,探究电阻与长度的关系,故A可能完成;
B.把电阻丝把长度1:2分成两段,把较长的一段对折,此时可探究电阻与横截面积的关系,故B可能完成;
C.由于无法改变导体的材料,所以无法探究电阻与导体材料的关系,故C不可能完成;
D.可以通过给电阻丝加热来探究电阻与温度的关系,故D可能完成;
故应选C.
3.C
【详解】
AB.导体能够导电是因为内部存在大量的能够自由移动的电荷,但除了超导现象以外,导体都会有电阻,即导体对电流的阻碍作用,所以电阻越大,对电流阻碍作用越大.故AB错误;
CD.导体的电阻是导体本身的一种性质,由导体的材料、长度、横截面积决定,有时还要考虑温度的变化,但电阻与它两端的电压和通过的电流无关.故C正确,D错误;
4.A
【详解】
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.
5.D
【详解】
解:影响导体电阻大小的因素有:导体的长度、横截面积、材料和温度决定;在相同条件下,长度越长电阻大;在相同条件下,横截面积大电阻小;故AB错误,D正确;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;与导体两端电压和通过的电流无关;故C错误.故选D.
点睛: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;还受温度的影响;与导体中的电流、导体两端的电压大小无关.
6.C
【详解】
已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同,BC的横截面积大于AB的横截面积,所以BC的电阻小于AB的电阻;由于两个电阻是串联的,所以两电阻的电流是处处相等的.故选C.
【点睛】
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;串联电路中电流处处相等.
7.D
【详解】
超导现象是指电阻为零的现象,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,这种现象叫做超导现象,故D正确.
8.C
【详解】
硅是重要的半导体材料,可做成太阳能电池,各种集成电路,用于制造计算机芯片等,故C正确,ABD错误.
9.D
【详解】
ABD.电阻大小与长度、粗细、材料有关,题目中没有告知镍铬合金丝与铜丝长度关系,则无法比较两段金属丝电阻的大小,故AB错误,D正确;
C.电阻是导体的一种性质,不管通、断电,导体的电阻大小不变,故C错误。
故选D。
10.< =
【详解】
由图知,A、B串联,所以电流相等;
由题意知,AB材料和长度相同,A的横截面积大,电阻更小.
11.< =
【详解】
[1]影响导体电阻的因素是导体的材料、长度和横截面积。材料和长度都相同时,导体的横截面积越细,导体的电阻越大,因此S甲<S乙。
[2]根据串联电路电流的规律:串联电路的电流处处相等,则通过甲、乙导体的电流相等,即I甲=I乙。
12.B A
【详解】
[1] A、B两根完全一样的导线,即材料相同,长度相同,横截面积相同,把A剪去一半,则导线的长度减小,剩下的一半跟B相比,由影响导体电阻大小的因素知,在材料相同,横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大,故B的电阻大。
[2]把A剩下的一半再拉长到1 m,则横截面积减小,由影响导体电阻大小的因素知,在材料相同,长度相同时,导体的电阻与横截面积成反比,即横截面积越小,导体的电阻越大,故A的电阻大。
13.单向 半导体
【详解】
[1][2] 发光二极管具有单向导电性,制作二极管的材料是半导体材料。
14.零 ③
【分析】
(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。
(2)超导体的电阻为零,利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作,但可用于发电、做输送电力的线路。
【详解】
[1][2]当导体的温度降至某一低温时,它的电阻突然变为零,这种现象就是超导现象,超导体电阻是零,所以超导体不会将电能转化成内能,不会放热,利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作;因为超导体无法将电能转化为内能,故不能用于电热丝、灯丝;超导体可以用作输送电力的线路,可以大大降低电能的损耗。
15.C BC
【详解】
[1]由于A、B都是铜线且长度相同,A比B粗,所以RB>RA;又因为B、C两根导线的长短、粗细都相同,但C是镍鉻合金线,B是铜线,所以RC>RB,综合上述分析可得,这三根导线的电阻关系是RC>RB>RA。
[2]如果要探究导体电阻大小与导体的材料是否有关,需要控制横截面积和长度相同,材料不同,应选用BC两根导体。
16.小 0.2 粗细(或横截面积) b、d 长 小 电压 1.25
【详解】
(1)[1]实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,电流表示数越大,说明导线的电阻越小;
(2)[2]图乙中,电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A;
(3)①[3]导线a、b的材料、长度都相同但粗细(横截面积)不同,b的横截面积较大,是为了探究导线电阻的大小与横截面积的关系,由表格数据可知通过a的电流小于b的电流,所以可以得出在材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小;
[4]探究导线电阻的大小与材料的关系,需要控制长度、横截面积都相同,改变材料,故导线b、d符合题意;
②[5] [6]由表格数据可得出结论:用相同材料制成的导线长度越长,横截面积越小,电阻越大;
(4)[7]根据R=知要测量导线a的电阻,需要用电流表测量电流,用电压表测量电压,所以缺少电压表;
[8]由图象中的数据可知:当电压为1.25V时,对应的电流为1.0A,则导线a的电阻为:
.
17.A、B ③ 灯泡 短路 导体的电阻与导体的材料有关 不明显
【详解】
(1)[1]要验证导体的电阻与导体的长度有关,应控制材料和横截面积相同,长度不同,符合此要求的有A、B两根电阻丝;
[2]A、D两根电阻丝的长度和横截面积相同,只有材料不同,因此验证的是导体的电阻与导体的材料的关系,即验证猜想③.
(2)[3][4]小灯泡突然熄灭,电流表示数变大,电路电流增大,总电阻减小,有短路部分,即小灯泡短路.
(3)[5]A和D两电阻丝长度和横截面积相同,材料不同,分别接入电路中、间,电流表示数不相同,初步说明:长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关.
(4)[6]在电源电压一定时,若所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显,所以不可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况.
答案第2页,总5页
答案第1页,总5页