人教版九年级全一册 16.3 电阻 同步练习
一、单选题
1.以下方法中,能使金属丝电阻增大的是( )
A.增大金属丝的横截面积 B.增大金属丝的长度
C.增大金属丝两端的电压 D.增大金属丝中的电流
2.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
3.如图所示,将一根铜丝拉长,一定变大的物理量是( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.电阻
4.通常家用电路的电线用铜做导电体,而不用铁,这主要是考虑金属的( )
A.柔韧性 B.导热性 C.硬度 D.导电性
5.下列说法中正确的是( )
A.验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
B.金属导线中的电流是自由电子定向移动形成的
C.半导体的导电性能良好,可制作远距离输电导线
D.家庭电路中用铜导线而不用铁导线,是因为铜线的电阻比铁线小
6.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
7.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
8.在城市美化、亮化和家用电器等常使用发光二极管作为光源,制造发光二极管的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.超导体 D.绝缘体
9.在国际单位制中,功率的单位是( )
A.欧姆(Ω) B.牛顿(N) C.焦耳(J) D.瓦特(W)
10.甲、乙两导体材料、温度相同,若R甲>R乙,则甲、乙两导体的长度L及横截面积S的大小情况,不可能存在的是( )
A.S甲>S乙 L甲>L乙 B.S甲C.S甲=S乙 L甲>L乙 D.S甲>S乙 L甲二、填空题
11.小明用一种新型材料制成的电阻进行如下探究:将该电阻、电流表和开关串联起来,接在电压不变的电源两端;先用冷风使电阻降温,闭合开关,观测电流表示数为I1,并记录,断开开关;再用热风使电阻升温,闭合开关,观测电流表示数为I2,并记录;发现I112.如图所示是常温下各种物质的导电能力的排列顺序,常用导线有内外层之分,外层一般用______(选填“橡胶”或“碳”)材料制成,起到绝缘作用;不考虑温度对电阻的影响,长度、横截面积相同的铜线和铝线,铜线的电阻较______(选填“大”或“小”)。
13.课外科技兴趣小组的小明同学用两节干电池和一个灯泡连接了如图所示的电路,用来探究铅笔芯AB的导电性。闭合开关后发现灯泡能发光,当P向右移动时灯泡亮度______(选填“变亮”“变暗”或“不变”),这个实验说明导体的电阻跟导体的______有关。
14.请阅读《超导体》并回答下列小题。
超导体
1911年,荷兰莱顿大学的H·卡茂林·昂内斯意外地发现,将水银冷却到-268.98℃时,水银的电阻突然消失;后来他又发现许多金属和合金都具有与水银相类似的低温下失去电阻的特性,由于材料的这种特殊导电性能,昂内斯称其为超导态,处于这种状态的导体称为超导体。昂内斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。物质的温度低于它的临界温度(转变为超导的温度),这种物质才会有超导性。一般金属或合金的临界温度都很低,例如铅的临界温度是-265.97℃,要维持这么低的温度也是很困难的。在现阶段,超高压输电会有很大的损耗,因为电流通过输电线时会发热,而利用超导体则可最大限度地降低损耗。但由于临界温度较高的超导体在应用中面临着许多难题,从而限制了超导输电的应用。随着技术的发展,新的超导材料不断涌现,人们期盼着超导输电能在不久的将来得以实现。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)超导体是指在温度降低到足够低时,某些金属材料的___________会突然变为零的导体。当电流通过超导体时,超导体两端电压为___________V。
(2)超导体___________用来制作滑动变阻器。(选填“能”或“不能”)。
(3)利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为___________(选填“核能”、“化学能”或“内能”)所造成的能量损失。
15.如图所示是一种调节收音机音量兼开关的电位器,它是通过改变接入电路电阻线的 _____来改变其连入电路电阻大小的。按图示的连接,当顺时针旋转滑片P,音量变 _____(选填“大”或“小”)。
三、综合题
16.阅读《超导现象》,回答第27题。
超导现象
金属的电阻随温度的升高而增大,当金属的温度降低时,它的电阻减小。1911年,荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现,当温度降到-269℃左右时,水银的电阻变为零,这种现象叫超导现象。并不是所有物体都会发生超导现象,而能够发生超导现象的物质,也需要极低的温度才能使其电阻转变为零,物质电阻变为零的温度称为超导转变温度。以下是几种材料的超导转变温度:
物质 铝 铅 锡 水银 钨
超导转变温度/℃ -271.76 -265.97 -269.43 -268.99 -273.14
我国于 1989 年已成功发现超导转变温度为-141℃的超导体材料,并且第一代材料已经研究成熟,第二代材料由于其成本低更适用于产业化运作而被市场看好;超导产品品类也逐渐增加,现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。虽然我国整体超导研发水平与国际尚有一定的差距,但部分领域已经处于国际先进水平。
目前,各国科学家还在继续研究超导转变温度更高的超导体材料,以将超导应用到日常生产和生活中去。
阅读上文,回答下列问题:
(1)金属的电阻随温度的降低而______。
(2)发生超导现象时,超导体电阻为______Ω。
(3)-270℃可以使______变为超导体(选填一种材料即可)。
(4)超导体______用于制作电热丝(选填“能”或 “不能”)。
17.阅读短文,回答问题:
热电制冷器
图甲是热电制冷器,可作为电脑CPU、冰箱等物体的散热器.图乙是热电制冷器的结构示意图.P型半导体、N型半导体通过导流条串联在直流电路中,导流条固定在基板上.闭合开关后,热电制冷器能够在基板A处吸收热量,在基板B处放出热量.半导体中有可以自由移动的电荷.通电时,电荷移动的方向与电流方向相反.由于电荷在不同的材料中具有不同的能量,当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量;从低能量状态向高能量状态运动时吸收能量.从基板上吸收(放出)热量的多少可用公式 Q=π I表示,其中,I为电流的大小,π称为“帕尔贴系数”,吸热时π为正值,放热时π为负值,π的绝对值不变.
(1)下列可用作导流条材料的是 _____ .
A.玻璃 B.陶瓷 C.铜 D.橡胶
(2)热电制冷器用作电脑CPU的散热器时,与CPU接触的是基板 _____ (A/B)
(3)电荷在P型半导体中的能量 _____ (高于/低于)N型半导体的能量.
(4)要使热电制冷器上端基板A处放热,写出一种对原电路结构调整的方案.答: _____ .
(5)给热电制冷器提供丙图所示的交流电,当电流为正值时,表示电流方向与乙图直流电方向相同,电流为负值时,表示电流方向与乙图直流方向相同相反,在丁图上作出基板处B处的Q﹣t图象.
( )
18.读下面的短文,回答问题
半导体制冷
半导体材料有P型半导体和N型半导体两种,除了可以用于各种电子元器件外,还可以用作制冷材料,如图是一个半导体制冷单元的原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量,反之,改变直流电源的正负极方向,使电流方向从P型半导体经A流向N型半导体,这时,铜片A会从空气放出热量,铜片B会向空气吸收热量,由于单个制冷单元制冷量很小,为了满足实际需要,需要多个制冷单元同时工作。
请回答下列问题:
(1)如图,若要使一个电冰箱箱内的温度下降,铜片A置于电冰箱 _____,铜片B置于电冰箱 _____(前两空选填“箱内”。“箱外”),这就是半导体电冰箱的工作原理,若将图中电源换成交流电源,此时电冰箱能否正常制冷?
答 _____
(2)若将图中P型半导体与N型半导体位置互换,其他条件不变,则铜片A上表面空气温度将 _____。若将图中电源正负极互换,其他条件不变,则铜片B表面空气的温度将 _____。
19.热电偶
把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路。当AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大;跟相互连接的两种金属丝的材料有关,对一些金属材料做出的测量发现,当序列中的任意两种不同金属构成闭合回路时,电流将从排序较前的金属经热接头流向排序较后的金属。
阅读上面短文,请回答下列问题:
(1)这样的热电偶是把热的能量转化成了什么能?它实质上是电源还是用电器?
(2)如图所示,分析并判断下面两种情况电流会发生哪种变化(“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”)?
①其他条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水;
②其他条件不变,只将铁丝换成铜丝。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】
A.增大金属丝的横截面积,在材料、长度不变的情况下,金属丝的电阻变小,故A不符合题意;
B.增大金属丝的长度,在材料和横截面积不变的情况下,电阻变大,故B符合题意;
CD.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以增大导线两端的电压或增大通过导体的电流时,导体的电阻不变,故CD不符合题意。
故选B。
2.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。
3.D
【详解】
质量是物体体所具有的一种物理属性,是物质的量的量度。密度是物质的属性之一。将一根铜丝拉长,铜丝的质量和密度都没有发生改变,所以铜丝的体积也没有发生改变。而电阻大小与导体的横截面积与长度有关,将铜丝拉长,铜丝的长度变长、横截面积小,所以铜丝的电阻变大。
故选D。
4.D
【详解】
各种物体对电流的通过有着不同的阻碍能力,这种不同的物体允许电流通过的能力叫做物体的导电性能。 铜的导电性能比铁的导电性能好,通常家用电路的电线用铜做导电体,而不用铁,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.B
【详解】
A.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故A错误;
B.电荷的定向移动形成电流,金属导线中能自由移动的是自由电子,金属导线中的电流是自由电子定向移动形成的,故B正确;
C.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,具有一些特殊的物理性质,可制作二极管,不能制作远距离输电导线,故C错误;
D.铜的导电性能比铁的导电性能好,所以,家庭电路中用铜导线而不用铁导线,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】
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。
7.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。
8.B
【详解】
按照物质的导电性能来分,材料有导体、绝缘体和半导体之分,制成发光二极管的主要材料是半导体,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.D
【详解】
A.欧姆(Ω)是电阻的国际单位,故A不符合题意;
B.牛顿(N)是力的国际单位,故B不符合题意;
C.焦耳(J)是功的国际单位,故C不符合题意;
D.瓦特(W)是功率的国际单位,故D符合题意。
故选D。
10.D
【详解】
甲、乙是由同种材料的两根导体,相同横截面积,长度越长,电阻越大;相同长度,横截面积越小,电阻越大。
A.甲乙材料和温度相同,甲的横截面积比乙的横截面积稍大一些,甲的长度比乙的长度大得多,甲的电阻会大于乙的电阻,故A不符合题意;
B.甲乙材料和温度相同,甲的横截面积比乙的横截面积小得多,甲的长度比乙的长度稍小一些,甲的电阻会大于乙的电阻,故B不符合题意;
C.甲乙材料和温度相同,甲乙横截面积相同,甲的长度大于乙的长度,甲的电阻大于乙的电阻,故C不符合题意;
D.甲乙材料和温度相同,甲的横截面积大于乙的横截面积,甲的长度小于乙的长度,甲的电阻小于乙的电阻,故D符合题意。
故选D。
11.温度对电阻阻值的影响
【详解】
用冷风和热风来吹电阻是为了改变电阻的温度,再测出吹不同风时,与电阻串联在电路中的电流表示数,进而比较电流的大小,从而得出吹两种风时,电阻的阻值的大小变化即温度越高时,电阻越小,所以小明探究的问题是:温度对电阻阻值的影响。
12. 橡胶 小
【详解】
[1]容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。由上图可知,越靠左的物质导电性能越好,越靠右的物质导电性能越差。常用导线具有内外层,外层由不容易导电的橡胶料制成,起到绝缘作用。
[2]用电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小。绝缘体对电流的阻碍作用大,导体对电流的阻碍作用小。电阻是导体本身的一种性质,它由导体的材料、长度、横截面积决定,不考虑温度对电阻的影响,结合上图知,长度、横截面积相同的铜线和铝线,铜的导电性能比铝好,故铜线的电阻较小。
13. 变亮 长度
【详解】
[1][2]当P向右移动时,铅笔芯接入电路的长度变短,铅笔芯接入电路的电阻减小,由可知电路中的电流变大,灯泡亮度增大,说明导体的电阻跟导体的长度有关。
14. 电阻 0 不能 内能
【详解】
(1)[1] [2]当温度降低到足够低时,有些材料的电阻变为零,这就是超导现象;由于电阻为零,当有电流通过时间,由欧姆定律可知,其两端的电压为0。
(2)[3]超导体的电阻为零,而滑动变阻器是依靠改变电阻来改变电流的,所以超导体不能用来制作滑动变阻器。
(3)[4]由焦耳定律可知,电流通过导体是会放出热量的,超导体的电阻为0,用超导体做输电导线时, 电流通过导线产生的热量为0,所以利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为内能所造成的能量损失。
15. 长度 小
【详解】
[1][2]电阻值与材质、长度、横截面积有关,由图可知它是通过改变接入电路电阻线的长度来改变其连入电路电阻大小的;当顺时针旋转滑片P,接入长度变大,阻值变大,电路中的电流变小,则音量变小。
16. 减小 0 铅(或锡、水银) 不能
【详解】
(1)[1]根据材料信息可知,金属的电阻随温度的降低而减小。
(2)[2]根据超导现象的概念可知,发生超导现象时,超导体电阻为0Ω。
(3)[3]根据表格数据可知,-270℃可以使铅(或锡、水银)变为超导体。
(4)[4]电热丝需要将电能转化为内能,电阻为零则无法将电能转化为内能,故超导体不能用于制作电热丝。
17. C A 低于 调换电池的极性或调换P型半导体的位置
【详解】
(1)观察热电制冷器的结构示意图可知,导流条需是导体;铜是导体,玻璃、陶瓷和橡胶是绝缘体,所以可用作导流条材料的是铜,故选C;
(2)热电制冷器能够在基板A处吸收热量,在基板B处放出热量;所以热电制冷器用作电脑CPU的散热器时,与CPU接触的是基板A;
(3)在电源外部,电流方向从正极流向负极,电荷移动的方向与电流方向相反;由热电制冷器的结构示意图可知,电荷从P型半导体向N型半导体移动,因为当电荷从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量,能够制冷,所以电荷在P型半导体中的能量低于N型半导体的能量;
(4)要使热电制冷器上端基板A处放热,可以调换电池的极性,改变电流方向,或调换P型半导体和N型半导体的位置;
(5)观察图丙和图乙可知,0﹣1s时间内,交流电方向乙图中直流电方向相同,
当电流为正值时,表示电流方向与乙图直流电方向相同,电流为负值时,表示电流方向与乙图直流方向相同相反,在丁图上作出基板处:
【点睛】
18. 箱内 箱外 不能 升高 下降
【详解】
(1)[1][2][3]图中电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量,故要使一个电冰箱箱内的温度下降,铜片A置于电冰箱箱内,铜片B置于电冰箱箱外,这样热量就会电冰箱的箱内搬到箱外。交流电源的电流方向是变化的,这样吸热和放热的状态就会不断改变,不能使吸热的部分恒定保持吸热状态,不能使放热的地方恒定保持放热状态,不能起到制冷的作用。故不能把电源换成交流电源。
(2)[4][5]通过阅读材料可知:当电流从N型半导体经A流向P型半导体时,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量,电流从P型半导体经A流向N型半导体,这时,铜片A会从空气放出热量,铜片B会向空气吸收热量。只将图中P型半导体与N型半导体位置互换,电流从P型半导体经A流向N型半导体,这时,铜片A会从空气放出热量,故A上表面空气温度将升高;若只将图中电源正负极互换,电流从P型半导体经A流向N型半导体,这时,铜片A会从空气放出热量,铜片B会从空气中吸收热量,B表面空气的温度将下降。
19.(1)电能;电源;
(2)①由上述内容可知:热电偶电路中电流的大小跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大;若只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则AB两端温差减小,故电路电流变小;
②若只将铁丝换成铜丝,则两端导线材料相同,不满足连接不同材料导线的条件,不能产生电流,故电路电流变为零。
【详解】
(1)热电偶是当加热导致AB两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,此时将内能转化为电能;本质上是一个电源。
(2)①由题可知,热电偶电路中电流的大小跟接点A和B间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大,若只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,则AB两端温差减小,故电路电流变小;
②若只将铁丝换成铜丝,则两端导线材料相同,不满足连接不同材料导线的条件,不能产生电流,故电路电流变为零。
答案第1页,共2页
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