苏科版九年级上册 14.1 电阻 同步练习
一、单选题
1.如图所示,电暖气通电后,电热元件将其内部的导热油加热,导热油可以迅速吸热升温提高室内温度。这主要利用了导热油具有较小的( )
A.比热容 B.热值 C.密度 D.电阻
2.下列物体通常情况下属于导体的是( )
A.玻璃杯 B.陶瓷盒 C.钢直尺 D.橡胶棒
3.2021年,我国航天事业取得突破性进展,空间站“天和”核心舱顺利升空,“神舟十三号”与核心舱顺利对接,中国空间站开启多人长期驻留时代,空间站的能源主要靠太阳能电池板,其主要材料是( )
A.陶瓷 B.半导体 C.金属 D.超导体
4.导体电阻大小与下列哪个物理量有关( )
A.电压 B.电流 C.长度 D.电荷量
5.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
6.物理课上老师做摩擦起电实验时,发现橡胶棒几乎不能吸引小纸屑,用验电器验电时箔片张开角度也不明显,后来老师戴上橡胶手套重做一次实验,发现用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引很多小纸屑,与验电器接触,验电器的箔片张角也很大,以下相关说法中正确的是( )
A.摩擦起电的实质是带正电的质子发生了转移
B.橡胶棒与验电器接触瞬间,电流方向为橡胶棒到验电器
C.验电器的原理是异种电荷相互吸引
D.带上橡胶手套是因为橡胶是绝缘体,可阻止电荷从橡胶棒导入人体
7.在国际单位制中,电流的单位是( )
A.安培 B.欧姆 C.伏特 D.库仑
8.下列四组物体中,都属于绝缘体的一组是( )
A.碳棒、人体、大地 B.水银、铜丝、铁块
C.陶瓷、干木、塑料 D.石墨、橡胶、酸碱盐溶液
9.关于导体电阻的大小,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,导体的横截面积越大它的电阻就越小
10.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.导体的电阻与电流、电压的大小无关
D.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
11.由同种材料制成的AB和BC两段导体,长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式接入电路中,不计温度的影响,则( )
A.通过两段导体的电流:IAB<IBC
B.两段导体的电阻值:RAB=RBC
C.两段导体的电阻值:RAB<RBC
D.通过两段导体的电流:IAB=IBC
12.下列材料中,通常情况下属于绝缘体的是( )
A.盐水 B.钢铁 C.橡胶 D.大地
二、填空题
13.下列分别应用了物质的哪种属性?有一种手机贴膜近期十分热销。这种膜用刀刻划也不会留下痕迹,说明它的______; 用铜做导线______;用塑料泡沫做电影场景中滚落的“石头”______
14.如图所示的运油车正在卸油,快速流出的油和油罐由于___________现象会积累过多电荷,为了将电荷导走,防止发生事故,将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”应是___________(填“导体”或“绝缘体”)。
15.两个12Ω的电阻并联,总电阻为______Ω。如图所示电路是由十二个不同的电阻组成的,已知R1=12Ω,其余电阻阻值未知,测得A、B间总电阻为6Ω。今将R1断开,则A、B间的总电阻为______Ω。
16.利用______材料可以制作二极管和三极管;如果用______材料来制造电子元件,不必考虑散热问题,元件尺寸可以大大缩小。
三、综合题
17.阅读短文,回答问题:
新型发热材料﹣﹣PTC
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它以钛酸钡为主,渗入多种物质后加工而成,目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的.
PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能,应用十分广泛.
(1)家用固体电热灭蚊器就使用PTC陶瓷电热元件,下图为其电阻随温度变化的图象,由图可知,该PTC材料的居里点温度为_____℃.
(2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右,若它的温度高于165℃,电阻_____,功率_____,使其温度降低(以上均填变化情况);反之,也能自动调节.因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能.
18.火灾报警器
遇到火就哇哇直叫、闪烁不停,可以快速提醒家长和小朋友,将燃起的危险火苗掐死在摇篮中,帮助大家远离火灾危险!今天我们就来见识一下这个神奇的报警器吧!想要制作一个火灾警报器其实很简单,它就用到了我们熟悉的串联电路,大家可以先看一看它的原理电路图哦!
在火灾报警器的电路图中我们会发现一个我们没有见过的新的电学元件,它叫“热敏电阻”.
在常温状态下,电阻值较大,它就像一个“路障”一样阻断了电流.但是当它的温度达到以上,它的电阻值变小,相当于慢慢把“路障”从电路中移开了,电路形成通路,就能够让蜂鸣器报警、灯闪烁,这就是火灾报警器能够预警的工作原理.原来火灾报警器的工作原理这么简单啊!我们回家也自己动手做一个吧!
根据上述材料,回答下列问题:当“热敏电阻”的温度达到以上,它的电阻随着温度的升高怎么改变?
19.力传感器
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图所示。弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片。若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩。
应变片结构如图所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感。给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为U1,下应变片两引线间电压为U2,传感器把这两个电压的差值U(U=U1-U2)输出,用来反映力F的大小。
(1)在传感器的弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,力越大,弹簧钢的弯曲程度______ ;
(2)给传感器的弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,当外力F增大时,上应变片金属电阻丝电阻会______(填“变大”、“变小”、“不变”);
(3)传感器输出的电压U随外力F增大而______。
20.阅读下列短文,回答问题。
热敏电阻是用半导体材料制成的电阻,其阻值随温度的变化而变化。阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻,利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
图乙为某热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像。图丙是用R1作热敏电阻温度计的电路图,R2为定值电阻,阻值为100Ω,电源电压可调节变化。该电路的工作原理是:当保持通过R1的电流不变时,R1两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表V1的表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时,将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使V2表的示数保持0.2V不变(即电路中的电流保持2mA不变),再从V1表盘上读出待测温度t。
(1)热敏电阻R1是________(选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻。在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,R1的阻值是________Ω。
(2)测温时,保持R2两端电压为0.20V,R1两端的电压随温度升高而________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)某次测温时,V1表盘上显示的温度是15℃,此时电源电压为________V。
(4)若电源电压可在0.6﹣1.2V之间调节,该热敏电阻R1的电阻变化范围为_________Ω。
21.阅读短文,回答文后问题
常温超导
各种金属导体中,银的导电性能是最好的,但还是有电阻存在。在1911年,物理学家首次在低于-268.8℃的环境中发现汞的超导现象,即电能可以在超导材料中零电阻通过,这种超导效应一直是在超低温的温度下才能观察到。但在2020年10月14日,罗彻斯特大学在《自然》发表其研究人员首次在高达15℃的温度下,观察到常温超导现象。这是高温超导材料的全新记录,但这次研究人员创造的常温超导材料,也存在严重的限制,他们观察到的超导现象,是在2670亿亿帕的压强条件下实现的,这是和地心处压强相当的超高压条件。
如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。如果用超导材料来制造电子元件,由于没有电阻,电流通过电子元件时不会发热,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大缩小,进一步实现电子设备的微型化。
(1)超导材料达到一定条件时,其电阻就能降到______Ω;此时电流通过超导体时,超导体两端电压为______V;
(2)在低于-268.8℃的环境中的汞的内能______(选填“是”或“不是”)为零;
(3)设想一下,如果“常温常压超导”进入工业化,为了节能,超导材料______(选填“可以”或“不可以”)用于制造电热水壶。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
A.通电后电热元件将内部的导热油加热,导热油迅速升温后提高室内温度,其主要原因是导热油的比热容比水小,在加热时间相同的情况下,温度升高的快,故A符合题意;
B.电热元件对油加热时不是燃烧油,与热值无关,故B不符合题意;
C.油的密度较小,相同体积下其质量较小,移动起来比较方便,跟放热无关,故C不符合题意;
D.油是绝缘体,其电阻较大,使用起来安全性比较高,故D不符合题意。
故选A。
2.C
【详解】
导体、绝缘体、半导体主要是根据导电性能的强弱来区分的。把容易导电的物体叫做导体,如金属、石墨、人体等;把不容易导电的物体叫做绝缘体,如橡胶、玻璃、塑料、陶瓷等;把导电性能介于导体和绝缘体之间的材料叫做半导体,如锗、 硅、砷化镓等。故玻璃杯、陶瓷盒、橡胶棒属于绝缘体,不属于导体,钢直尺的原材料是金属,容易导电,属于导体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.B
【详解】
太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电子转换反应。
故选B。
4.C
【详解】
电阻是导体本身的一种性质,其大小只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压、通过导体的电流、电荷量以及导体在电路中连接的位置无关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】
AC.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,故AC不符合题意;
B.闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,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,故B符合题意;
D.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,故D不符合题意。
故选B。
6.D
【详解】
A.摩擦起电不是创造了电,而是电子从一个物体转移到另一个物体,摩擦起电的实质是电子的转移,故A错误;
B.正电荷定向移动的方向为电流的方向,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反。橡胶棒带负电,橡胶棒与验电器接触瞬间,电子从橡胶棒流向验电器,电流方向从验电器流向橡胶棒,故B错误;
C.验电器的原理是同种电荷相互排斥,两个金属箔片张开,故C错误;
D.一开始橡胶棒上的电荷会通过人体转移到大地,老师戴上橡胶手套后,因为橡胶手套是绝缘体,可阻止电荷从橡胶棒导入人体,故D正确。
故选D。
7.A
【详解】
在国际单位制中,电流的单位是安培,欧姆是电阻的单位,伏特是电压的单位,库仑是电量的单位,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】
A.碳棒、人体、大地都属于导体,故A不符合题意;
B.水银、铜丝、铁块都是金属,都属于导体,故B不符合题意;
C.陶瓷、干木、塑料都属于绝缘体,故C符合题意;
D.石墨和酸碱盐溶液属于导体,故D不符合题意。
故选C。
9.D
【详解】
ABC.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度和横截面积有关,还与环境的温度有关,而与导体两端的电压和通过它的电流无关,故ABC错误;
D.在长度、材料、温度一定时,横截面积越大,电阻越小,故D正确。
故选D。
10.C
【详解】
ABC.电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关,故C正确,AB错误;
D.电阻与导体两端的电压、通过的电流无关,导体两端电压为零时,导体的电阻不变,故D错误。
故选C。
11.D
【详解】
AD.AB和BC两段导体串联,串联电路中的电流处处相等,IAB=IBC,故A错误;D正确;
BC.导体的电阻与导体的材料、长度和面积有关。由同种材料制成的AB和BC两段导体,长度相同,AB的横截面积比BC的小,两段导体的电阻值:RAB>RBC,故BC错误。
故选D。
12.C
【详解】
通常情况下,盐水、钢铁、大地都有可自由移动的电子,是良好的导体;而橡胶中没有可自由移动的电子,是绝缘体。
故选C。
13. 硬度大 导电性好 密度小
【详解】
[1]刀刻在膜上划也不会留下痕迹,说明它有很高的硬度。
[2]用铜做导线,是因为铜是良好的导体,即导电性好。
[3]塑料泡沫的密度比石头的密度小得多,体积相同的塑料泡沫质量比石头小得多,因此用塑料泡沫做电影场景中滚落的“石头”不会对人造成伤害。
14. 摩擦起电 导体
【详解】
[1]用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电。运油车卸油时,快速流出的油和油罐由于摩擦起电现象使油和油罐带上等量异种电荷,由于运油车的轮胎是橡胶绝缘体,电荷不会传到地面,而是越积越多。
[2]容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。为了将电荷导走,防止发生事故,将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”可以使电荷从运油车转移到静电消除器,所以“绳子”应是导体。
15. 6 12
【详解】
[1]根据并联电阻的等效电阻公式可知
即
[2]设AB以上部分的电阻为R2,由题知,R1与R2并联后的总电阻R=6Ω,所以
即
即
R2=12Ω
今将R1断开,则只有A、B以上的电阻并联,即为12Ω,即AB间的电阻为12Ω。
16. 半导体 超导
【详解】
[1]半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,可以制作二极管、三极管等,在社会各领域应用广泛。
[2]超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零,在制造电子元件时,由于其电阻为零,所以不必考虑散热问题。
17.(1)100;(2)增大;减小;减小.
【详解】
(1)PTC有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”.根据图象可知居里点温度为 100℃;(2)根据图象,温度高于165℃,电阻值则随温度的升高而增大,根据公式P=U2/R可知,功率减小;功率减小后,温度会降低;
18.当“热敏电阻”的温度达到以上,它的电阻随着温度的升高而降低
影响电阻大小的因素是:材料、长度、横截面积、温度;根据热敏电阻的阻值随温度的变化得出答案.
【详解】
由题意可知,当“热敏电阻”的温度达到40℃以上,它的电阻值变小,在串联电路中,相当于慢慢把“路障”从电路中移开了,电路形成通路,就能够让蜂鸣器报警、LED灯闪烁,这就是火灾报警器能够预警的工作原理;说明当“热敏电阻”的温度达到40℃以上,它的电阻随着温度的升高而降低.
19. 越大 变大 增大
【详解】
(1)[1]力越大,弹簧钢的形变越大,弹簧钢的弯曲程度越大。
(2)[2]外力F增大时,由影响导体电阻大小的因素可知,上应变片金属电阻丝长度变大,电阻变大。
(3)[3]外力F增大,上方电阻增大,下方电阻减小,根据U=IR,电流一定,所以U1增大,U2减小,差值U增大。
20. 负 520 变小 1 2.5~40
【详解】
(1)[1][2]由图乙可知,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小,为负温度系数热敏电阻;在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时,热敏电阻R1的温度为0℃,其阻值为520Ω。
(2)[3]测温时,保持R2两端电压为0.20V时,电路中的电流保持2mA不变,因热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小,所以,由U=IR可知,R1两端的电压变小,即R1两端的电压随温度升高而变小。
(3)[4]由图乙可知,R1与t的关系为一次函数,设为R1=kt+b,把t=0℃、R1=520Ω和t=30℃、R1=280Ω代入可得
联立等式可得
则
当V1表盘上显示的温度是15℃时
此时V1的示数
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时电源电压
(4)[5]由题意可知,电源电压可在0.60V~1.20V之间调节,当电源的电压U′=0.60V时,热敏电阻两端的电压
此时热敏电阻的阻值
由
可得
当电源的电压U″=1.20V时,热敏电阻两端的电压
此时热敏电阻的阻值
由可得
所以,该热敏电阻温度计测量温度的范围为2.5℃~40℃。
21. 0 0 不是 不可以
【详解】
(1)[1][2]由题意可知,某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象,根据U=IR可知,电阻为0,其两端的电压也为0。
(2)[3]在低于-268.8℃的环境中的汞的分子仍然在不停地做无规则运动,所以具有内能。
(3)[4]电热水壶中有电热丝,电热丝是利用电流的热效应,所以使用超导材料就不能发热了,故超导材料不可以用于制造电热水壶。
答案第1页,共2页
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