第十四章 一、电 阻]
一、选择题
1.电阻的单位是为了纪念中哪位物理学家而命名的 ( )
2.[2019·乐山] 如图所示,先后将不同材料接在电路的A、B两点间,闭合开关,能使小灯泡发光的是 ( )
A.干木条 B.铜丝 C.塑料棒 D.陶瓷棒
3.[2019·新疆] 芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是 ( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
4.[2019·福建] 在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是 ( )
A.铜线的电阻一定比铝线的电阻小
B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大
D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
5.通常情况下,关于一段粗细均匀的镍铬合金丝,下列说法中正确的是 ( )
A.当它未接入电路时,没有电阻
B.减小通过它的电流可以使其电阻增大
C.将它对折后连入电路,电阻变小
D.将它拉长后连入电路,电阻变小
6.有A、B、C、D四根导线,其中A、B、C三根是铜导线,D是镍铬合金线,A和B两根导线的粗细相同,A比B短,B和C两根导线的长度相同,B比C粗,C和D的长短和粗细都相同,则这四根导线按其电阻大小的顺序排列正确的是 ( )
A.RA>RB>RC>RD B.RD>RC>RB>RA C.RD>RA>RB>RC D.RC>RB>RA>RD
7.小明用如图所示实验装置探究“影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大,关于此实验,下列说法正确的是 ( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.接入合金丝时小灯泡比未接入合金丝时更亮
C.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电压表
D.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
8.小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”时,发现实验器材中电阻丝只有一根,其他器材足够,如图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
二、填空题
9.就导电性能来说,金属的导电性能一般比非金属 (选填“强”或“弱”).①铅笔芯、②铝线、③橡胶、④盐水、⑤玻璃、⑥酱油、⑦食用油、⑧湿毛巾等物品中,常温下属于绝缘体的是 (填序号).有些物质如图硅、锗等,其导电性能介于导体和绝缘体之间,称作 .某些物质在超低温的情况下,电阻会变成零,这就是 现象.
10.电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体的 、 、 有关,还跟 有关.电阻大小与电流、电压 (选填“有关”或“无关”).
11.某高阻值电阻为0.3 MΩ= kΩ= Ω.小灯泡正常发光时的电阻约为10 ,白炽灯正常发光时的电阻约为1.2 .(后两空填合适的单位)
12.同种材料制成的两根电阻丝,R1=3 Ω,R2=6 Ω.如图果它们的长度相同,那么电阻丝的横截面积S1 S2;如图果它们的横截面积相同,那么电阻丝的长度L1 L2.如图果把它们并联在同一电路的两点间,则它们两端的电压U1 U2,通过它们的电流I1 I2.(均选填“>”“<”或“=”)
13.如图所示是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的 ,从而减小了导线的 ,以达到减少输电线上电能损失的目的.
14.小明用如图所示的电路探究“影响导体电阻大小的因素”.他先将一半电阻丝接入电路中,再移动夹子将全部的电阻丝接入电路中,则电流表的示数与之前相比 (选填“变大”“变小”或“不变”),说明导体的电阻与 有关.
15.(1)一只正常发光的灯泡,其灯丝的电阻比不发光时要 (选填“大得多”或“小得多”),因而在开灯瞬间,有时看到灯泡一闪而灭,灯丝被烧断.
(2)一只灯泡的灯丝断了,灯丝接好后仍能使用,但灯泡的亮度要比原来亮,这是因为接好后灯丝长度比原来 ,电阻比原来 ,相同电压下通过灯丝的电流比原来 .
(3)一只用久了的灯泡没有刚买来时亮,这是因为灯泡的灯丝升华变细了,灯丝的电阻比原来 ,相同电压下通过灯丝的电流比原来 .
三、解答题
16.在探究“影响导体电阻大小的因素”时,小东、小强两名同学作出了如图下猜想:
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、材料如图下表。
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)按照如图图所示实验电路,在M、N之间分别接入不同的导体,通过观察 或灯泡亮暗来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号为 的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)将A和D两根电阻丝分别接入电路中M、N之间,电流表示数不相同。由此初步得到的结论是:在长度和横截面积相同时,导体的电阻跟 有关。
(4)有同学认为:设计电路时,可以不用电流表,只根据灯泡的亮度也能判断接入的电阻丝的阻值大小。老师指出:此实验中这种方法不可取。请你帮老师解释原因:
。
17.[2020·广州] 小明测量不同型号铅笔在纸上涂画所得线条的电阻,实验步骤如图下:
(1)用铅笔在纸上画出两段长为15 cm的线条,在其中一段线条上重复涂画3次,另一段6次;
(2)换用不同型号铅笔重复(1)的操作,得到多组等长等宽的线条如图所示;
(3)测出每段线条的电阻记录在表中.
铅笔型号 线条的电阻/MΩ 重复涂画次数/次 2B 4B 6B 8B 9B
低高
3 ① 0.79 0.67 0.49 ③
6 ② 0.65 0.43 0.28 ④
根据实验数据,可推测电阻最小的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
答案
1.B
2.B 干木条、塑料棒、陶瓷棒为绝缘体,不容易导电,接入电路中不能构成通路;铜丝为导体,接入电路中构成通路,小灯泡发光,故选项B符合题意.
3.B
4.D 在相同温度下,导体电阻与导体的材料、长度与横截面积有关,只知道导体的材料,不知道导体的长度和横截面积关系,无法确定铜线与铝线电阻的大小,故A错误.长度相同、粗细也相同的铜线和铝线,由于材料不同,则电阻不相等,故B错误.在材料、长度相同的情况下,导体越粗,横截面积越大,电阻越小,所以,长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较小,故C错误.在材料、横截面积相同的情况下,导体越长,电阻越大,所以,粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大,故D正确.
5.C 电阻是导体本身的一种性质,与是否接入电路、通过的电流大小、两端电压大小均无关.合金丝对折后,材料种类不变,长度变短,横截面积变大,所以电阻变小.合金丝拉长后,材料种类不变,长度变长,横截面积变小,所以电阻变大.
6.B
7.D 小灯泡越亮,电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;因为合金丝有一定的阻值,所以接入合金丝时比未接入合金丝时电路的总电阻大,由欧姆定律可知,接入合金丝时比未接入合金丝时电路电流小,故接入合金丝时小灯泡比未接入合金丝时更暗,故B错误;为了准确比较两根合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小,故C错误;利用此装置中的一根电阻丝,用夹子改变电阻丝的长度,也可以探究导体电阻大小和长度的关系,故D正确.
8.C 实验时,改变连入电阻丝的长度,此时横截面积和材料不变,可以探究导体电阻与长度的关系,A不符合题意;实验时,可以将电阻丝对折,改变连入电阻丝的横截面积,控制长度和材料不变,可以探究导体电阻与横截面积的关系,B不符合题意;当探究导体电阻与材料的关系时,需控制导体长度和横截面积不变,改变导体的材料,因为只有一根电阻丝,所以无法改变材料,不能够完成,C符合题意;实验时,取一根电阻丝,控制长度、材料和横截面积不变,改变温度,可以探究导体电阻与温度的关系,D不符合题意.
9.强 ③⑤⑦ 半导体 超导
10.材料 长度 横截面积 温度 无关
11.300 3×105 Ω kΩ
12.> < = >
13.横截面积 电阻
14.变小 长度
他先将一半电阻丝接入电路中,再移动夹子将全部的电阻丝接入电路中,电阻丝的长度变长,电阻变大,电流表的示数变小,这说明导体的电阻与长度有关.
15.(1)大得多
(2)短 小 大
(3)大 小
(1)导体的电阻和温度有关,灯丝的电阻随温度的升高而增大.灯泡正常发光时灯丝的温度比不发光时灯丝的温度高很多,所以发光时灯丝的电阻比不发光时大得多.开灯的一瞬间,因为灯丝的温度较低,电阻较小,通过的电流较大,所以开灯瞬间容易烧断灯丝.
(2)导体的电阻与长度有关,材料、横截面积和温度都相同时,长度越长电阻越大.灯丝断了接好后,长度会变短,因而电阻变小,电路两端电压不变,所以电路中的电流变大,灯泡亮度变亮.
(3)导体的电阻和横截面积有关,材料、长度和温度都相同时,横截面积越小,电阻越大.灯丝在高温下不断升华,使得灯丝不断变细,因而电阻变大,电路两端电压不变,所以电路中的电流变小,灯泡亮度变暗.
16.(1)电流表示数大小 (2)A、B (3)导体的材料
(4)所选电阻丝的阻值相差较小,灯泡的亮度变化不明显
17.D 由表格数据可知,重复涂画次数相同时,铅笔的含碳量越高,电阻越小,铅笔的含碳量相同时,重复涂画次数越多,电阻越小,故电阻最小的是④.