六、电阻
知识点 1 电阻
1.下列关于电阻的说法中,正确的是( )
A.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
B.导体两端电压越大,导体的电阻就越小
C.通过导体的电流越大,导体的电阻就越大
D.电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,导体电阻的大小是由导体本身的条件决定的
2.物理学中,用电阻来表示导体对电流________作用的大小,符号为________。在国际单位制中,电阻的单位是__________,符号为________;电阻还有一些常用单位,如__________________。试电笔(测量线路是否有电的工具)内有一个高电阻,阻值为880 kΩ=________MΩ=____________Ω。
知识点 2 影响导体电阻大小的因素
3.在温度一定的情况下,关于两根粗细、长短都相同的铜导线和铝导线,下列说法中正确的是( )
A.铜导线的电阻大 B.铝导线的电阻大
C.两根导线的电阻一样大 D.无法确定
4.如图所示,卡通动物的对话,形象地描述了导体的电阻大小与导体的材料、________和______________有关。
5.同学们在做“探究导体电阻与哪些因素有关”的实验。
(1)如图所示,对比第1组、第2组、第3组导线,分别发现它们的______、______、______不同;同学们猜想导体的电阻可能与导体的_______、_______、______有关。
(2)怎样比较导体电阻的大小呢?有同学认为相同条件下,导体的电阻越小,通过它的电流越大,由此想到通过与导体串接的____________示数的大小来比较电阻的大小。
(3)实验时,同学们把a、b、c、d四根金属丝(规格如下表)分别接入电路中进行探究。
序号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 铜丝 1 1
b 镍铬合金丝 1 0.5
c 铜丝 1 0.5
d 铜丝 0.5 1
①当选用________两根金属丝时,可探究导体电阻跟导体横截面积的关系。
②当选用a、d两根金属丝时,可探究导体电阻跟导体________的关系。
③当选用________两根金属丝时,可探究导体电阻跟导体材料的关系。
6.甲、乙、丙三根用相同材料制成的均匀合金丝,甲、乙的粗细相同,但甲较长;乙、丙的长度相同,但丙较粗,则这三根合金丝的电阻最大的是________,最小的是________。
7.导体的电阻大小与导体的材料、________、____________和温度有关。如图所示,用导线把电池、小灯泡和一段粗细均匀的电阻丝连接起来。在金属夹从电阻丝上的某点沿电阻丝向右移动的过程中,小灯泡的亮度逐渐变暗,这表明导体电阻的大小跟导体的________有关,其关系是_______________________________________________________。
8.如图所示的电路中,木板上装有两根长度相同、粗细不同的镍铬合金丝AB和CD。将AB和CD分别接入电路中,闭合开关S后,可以通过观察__________________,比较合金丝电阻的大小,这种研究方法叫________(选填“等效替代法”或“转换法”)。这个实验装置探究的问题是_________________________________________________________。
9.如图所示的实物电路,AB部分为电阻丝。
(1)当电路接通后,用酒精灯给电阻丝缓慢加热,观察加热前后电流表示数的变化情况,可以看到的现象是电流表示数________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)由此现象得出的结论:
________________________________________________________________________。
知识点 3 超导现象
10.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零。此现象中石墨烯是( )
A.绝缘体 B.导体 C.半导体 D.超导体
11.关于电阻,下列说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就越小
C.导体两端电压为零时,电流为零,但电阻不为零
D.只有导体才能用作电工材料
12.有甲、乙两根完全相同的铜导线,把导线甲剪去一半,再把甲剩下的一半拉成原长,此时它的电阻为R甲,若导线乙的电阻为R乙,则下列判断中正确的是( )
A.R甲>R乙
B.R甲=R乙
C.R甲D.无法判断
13.一块厚薄均匀的长方体铁块如图所示,分别沿图中所示的不同方向接入电路,则( )
A.沿AB方向接入电路时电阻最小
B.沿CD方向接入电路时电阻最小
C.沿EF方向接入电路时电阻最小
D.沿各个方向接入电路时的电阻一样大
14.白炽灯用的时间长了,灯泡内壁往往会发黑,这是由于灯丝在发光时温度很高,钨丝先升华后凝华附着在灯泡内壁上形成的,升华后灯丝的电阻( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.条件不足,无法确定
15.已知当铝的温度降低到-271.76 ℃时,铝就变成了超导体,在这个温度下,若将在常温下阻值为10 Ω的铝导线拉长到原来的10倍,则其阻值为________Ω。
16.小明在科技活动中了解到有一种由半导体材料制成的热敏电阻,其电阻R随温度T变化的图像如图所示。
(1)热敏电阻R的阻值随温度T的增大而______(选填“增大”或“减小”)。
(2)实验室中有两只外形完全相同的电阻R1和R2,其中一只为热敏电阻,另一只为定值电阻(阻值不随温度的变化而变化)。为了辨别它们,小明设计了如图乙所示的电路并进行如下操作:
①闭合开关后,对其中一只电阻进行________。
②若电流表示数改变,则该电阻为________电阻;若电流表示数不变,则该电阻为________电阻。(均选填“热敏”或“定值”)
考| 题| 展| 示
17.2020·怀柔二模在不计温度对电阻影响的情况下,比较两根铜导线的电阻,下列说法中正确的是( )
A.较长的铜导线电阻一定大
B.长度相同时,横截面积大的铜导线电阻大
C.两根铜导线的电阻一定相同
D.横截面积相同时,较长的铜导线电阻大
18.2020·燕山一模小倩用如图所示器材探究影响导体电阻大小的因素,实验板上固定了四根金属丝。A、B、C的长度均为1 m,D的长度为0.5 m;A、B的横截面积相同,材料不同;B、C的材料相同,但横截面积不同;B、D的材料和横截面积都相同。探究导体的电阻大小与导体长度是否有关时,应选用________和________两根金属丝接入M、N两点间。
1.D 电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,导体的电阻与加在它两端的电压、通过它的电流及是否通电无关,只与导体自身的条件有关。
2.阻碍 R 欧姆 Ω 千欧(KΩ)、兆欧(MΩ) 0.88 8.8×105
电阻常用单位间的换算关系:1 MΩ=1×103 kΩ=1×106 Ω。
3.B
4.长度 横截面积 导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,由图可知,导体的电阻不仅与导体的材料有关,还与导体的长度、横截面积有关。
5.(1)长度 横截面积 材料 长度 横截面积
材料
(2)电流表
(3)①a、c ②长度 ③b、c
6.甲 丙
7.长度 横截面积 长度 当导体的温度、材料和横截面积一定时,长度越长,导体的电阻越大
8.电流表的示数 转换法
导体的电阻与横截面积是否有关
由于电阻的大小不易比较,因此我们采用转换法,将比较电阻大小转化为比较电流表示数的大小。
9.(1)减小
(2)电阻丝的阻值随温度的升高而增大
10.D 由题意知,在一定条件下,石墨烯的电阻突然变为零,这是超导体具备的现象,可见此现象中的石墨烯是超导体。
11.C 电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,导体也有电阻,我们可以认为绝缘体的电阻非常大,故A错误;导体电阻的大小与通过它的电流及其两端的电压无关,即使导体中没有电流,导体也有电阻,故B错误,C正确;导体和绝缘体的用途不同,好的导体与好的绝缘体都是很好的电工材料,故D错误。
12.A 有甲、乙两根完全相同的铜导线,说明原来两根导线的电阻相等。当把导线甲剪去一半,再把甲剩下的一半拉成原长,此时它的长度与导线乙相同,但是横截面积变小,所以此时导线甲的电阻R甲比导线乙的电阻R乙大,故选项A正确。
13.B
14.A 白炽灯灯丝的材料和长度不变,由于钨丝升华,灯丝变细,即横截面积变小,则电阻变大。
15.0
16.(1)减小 (2)①加热 ②热敏 定值
(1)根据图像可以得出,电阻随温度的升高而减小,因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(2)小明将两只外形完全相同的电阻串接起来,为了探究电阻与温度的关系,需要进行的操作是:①闭合开关,对其中一只电阻加热,然后观察电流表示数的变化;②如果电流表示数发生变化说明加热的电阻为热敏电阻,若电流表示数不变说明加热的电阻为定值电阻。
17.D 在不计温度对电阻影响的情况下,导体电阻的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。A没有考虑导体的横截面积对电阻的影响,故选项A不符合题意;B在材料和长度相同时,横截面积大的电阻小,故选项B不符合题意;C没有考虑导体的长度和横截面积对电阻的影响,故选项C不符合题意;D在材料和横截面积相同的条件下,长度越长,导体的电阻越大,故D选项符合题意。
18.B D 在探究导体电阻大小与导体长度是否有关时,自变量是导体长度,因变量是电阻,控制变量是材料和横截面积,因此实验中应选用B和D两根金属丝接入M、N两点间。