[第四章 3.电阻:导体对电流的阻碍作用 第1课时 电阻及其影响因素]
一、选择题
1.下列日常生活用品中,通常情况下属于导体的是( )
A.玻璃杯 B.陶瓷碗
C.塑料筷子 D.铅笔芯
2.下列关于导体与绝缘体的说法中正确的是 ( )
A.绝缘体既不能导电也不能带电
B.金属容易导电是因为内部有大量的自由电子
C.导体内的电荷都会发生移动,所以导体能够导电
D.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内没有电荷
3.关于导体的电阻,下列说法中正确的是 ( )
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,表示它对电流的阻碍作用越大
C.导体没有电阻,绝缘体有电阻
D.导体没有接入电路中就没有电阻
4.电阻是导体本身的一种性质,在不考虑温度影响的情况下,它的大小 ( )
A.只跟导体的材料有关
B.只跟导体的长度有关
C.只跟导体的横截面积有关
D.跟导体的材料、长度、横截面积均有关
5.如图图所示,当开关S由闭合变为断开时,下列说法中不正确的是 ( )
A.电路中的电流为零 B.灯泡两端的电压为零
C.灯泡的电阻为零 D.电源两端的电压不为零
6.有一段裸导线,下列方法可以减小其电阻的是 ( )
A.把导线对折合在一起 B.减小通过导线的电流
C.增大导线两端的电压 D.把导线拉长一些
7.林红同学用如图图所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,则下列说法中正确的是 ( )
A.该实验运用了转换法
B.利用该电路只能探究电阻与长度的关系
C.将电流表换成小灯泡,实验效果会更明显
D.用电流表示数大小反映电阻大小,说明电阻大小与电流有关
8.为了研究电阻与材料的关系,林红同学采用了如图图所示的电路,其中AB是锰铜合金线,CD是镍铬合金线,它们应该 ( )
A.长度相同、横截面积不同
B.长度相同、横截面积相同
C.长度不同、横截面积相同
D.横截面积不同、长度不同
9.[2020·呼和浩特] 科学方法在物理问题的研究中,起到了重要的作用。比如图图,两个定值电阻,一个5 Ω,一个10 Ω,粗细均匀。下列相关说法正确的是 ( )
A.如图图果这两个电阻的材料相同,则5 Ω的长度一定大于10 Ω的长度
B.如图图果这两个电阻的材料不同,则5 Ω的长度一定小于10 Ω的长度
C.如图图果这两个电阻的材料、横截面积相同,则5 Ω的长度一定小于10 Ω的长度
D.如图图果这两个电阻的材料、长度相同,则5 Ω的横截面积一定小于10 Ω的横截面积
二、填空题
10.如图图所示,林红同学将不同的材料分别接到A、B夹子之间,闭合开关,可通过观察、比较 来判断不同材料的导电性能。若两种材料的导电性能差异不大,则可以用 替换灯泡,做进一步的判断。
11.在导体、绝缘体、半导体和超导体这四种材料中,电工师傅工作时所带的手套是用 材料制成的,发光二极管是用 材料制成的。
12.电阻是导体对电流的阻碍作用,电阻的国际单位符号是 ;800 Ω= MΩ。
13.如图图所示是一个电表的表盘,也许你没有学过这种电表的用法,但根据所学的其他电表的读数方法可知,它是用来测量 的仪表,它的示数是 。
14.如图图所示电路,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡亮度会发生变化,这个实验说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明电阻的大小与导体的 有关。
15.如图图所示是4根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将4根导线并联起来,相当于增大了导线的 ,从而减小了导线的 。
三、实验探究题
16.某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关,他们设计了如图图所示的实验电路,电源电压不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路,得到表格中所示的数据。
导体编号 长度/m 横截面积/mm2 材料 电流大小/A
a 0.5 0.4 锰铜合金 0.20
b 0.5 0.4 镍铬合金 0.16
c 0.5 0.2 镍铬合金 0.08
d 1.0 0.2 镍铬合金 0.04
(1)在M、N间分别接入电阻丝a、b,探究的是电阻跟导体 的关系。电阻丝a的阻值 (选填“大于”“等于”或“小于”)电阻丝b的阻值。
(2)要探究电阻与横截面积的关系,可选择电阻丝 (填编号)进行实验。其结论是:其他因素相同时,导体的横截面积越大,导体的电阻越 。
(3)选用电阻丝c、d分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关。
(4)该实验是通过观察 来间接比较导体电阻大小的。
(5)除了上述因素外,导体电阻的大小还跟导体的 有关。
(6)若实验时将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻的大小,但不足之处是 。
17.林红同学利用生活中的废旧灯泡做了两个实验:
(1)如图图甲所示,林红将废旧灯泡灯芯的玻璃柱接入电路中,闭合开关后,灯泡
(选填“会”或“不会”)发光;加热玻璃柱到红炽状态时,小灯泡 (选填“会”或“不会”)发光,这说明 。
(2)如图图图乙所示,林红将废旧灯泡的灯丝接入电路,闭合开关后,给灯丝缓慢加热,小灯泡亮度将变暗,电流表示数变小,这一现象说明 。
18.一块厚薄均匀的长方体金属块,长a、宽b、厚c,如图图所示。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
答案
1.D 容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
(1)常见的导体包括:各种金属,石墨(铅笔芯),酸、碱、盐的水溶液,人体,大地,等等。
(2)常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶、塑料、油、空气、纯净水、干竹木等。
2.B 绝缘体不容易导电,但能带电,如图图用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,故A错误;金属容易导电是因为其内部有大量的自由电子,故B正确;对于金属导体而言,能够发生移动的只有原子核外带负电的电子,而原子核内部带正电的质子是不会发生移动的,所以导体内的电荷并不会都移动,故C错误;绝缘体不容易导电是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷,而不是没有电荷,故D错误。
3.B 电阻是导体本身的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;任何导体都对电流有阻碍作用,故A错误。
导体的电阻越大,表示它对电流的阻碍作用越大,故B正确。
导体与绝缘体都有电阻,故C错误。
电阻是导体本身的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小,与是否通过电流无关,故D错误。
4.D 5.C 6.A
7.A 实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,用到了转换法,故A正确。电阻与导体的长度、横截面积、材料及温度有关,实验中通过改变A、B在镍铬合金丝上的位置可改变电阻丝的长度,从而探究电阻与长度的关系;将电阻丝的一半接入电路和对折后接入电路相比,控制了长度相同,改变了电阻丝的横截面积,可以探究电阻与横截面积的关系,故B错误。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,表示电阻越小,由于小灯泡的电阻大于电流表的电阻,将电流表换成小灯泡,电路中的电流更小,实验效果会更不显著,故C错误。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,与电压和电流无关,故D错误。
8.B 影响电阻大小的因素:长度、横截面积和材料;为了研究电阻与材料的关系,根据控制变量法,应保持AB和CD的长度、横截面积都相同。
9.C 两个电阻粗细均匀,若材料相同,长度越长,电阻越大,所以10 Ω的电阻较长,故A错误、C正确。
两个电阻粗细均匀,若材料不同,无法判断两个电阻的长度大小,故B错误。
两个电阻的材料、长度相同,横截面积越大,电阻越小,所以10 Ω的电阻横截面积较小,故D错误。
10.灯泡的发光情况 电流表
若将某一材料接到电路A、B之间,则该材料与灯泡是串联的;如图图果将不同的材料分别接到A、B之间,闭合开关,可通过观察、比较灯泡的发光情况来判断不同材料的导电性能;若两种材料的导电性能差异不大,则可用电流表替换灯泡,做更为准确的判断。
11.绝缘体 半导体
(1)绝缘体不容易导电,因此电工师傅工作时所带的手套是用绝缘体材料制成的,避免触电;(2)发光二极管是用半导体材料制成的,二极管的特点是具有单向导电性。
12. Ω 8×10-4
(1)电阻的符号为R,电阻的国际单位是欧姆,简称欧,符号为 Ω。
(2)800 Ω=800×10-6 MΩ=8×10-4 MΩ。
13.电阻 26 Ω
由图可知,该表盘上的单位是 Ω,所以它是用来测量电阻的仪表;从表盘上可知,20与30之间有5个小格,分度值是2 Ω,所以指针所指的示数是20 Ω+3×2 Ω=26 Ω。
14.导体 长度
(1)铅笔芯容易导电,属于导体。
(2)导线a的一端固定连接在铅笔芯上,导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡亮度发生变化,这是由于铅笔芯连入电路的长度变化,导致电阻变化,说明电阻的大小与导体的长度有关。
15.横截面积 电阻
高压输电的目的是减少电能的损失,在导线长度不能改变时可以通过改变横截面积来实现,四根导线并联时相当于增大了导线的横截面积,所以电阻会减小,损失的电能也会减少。
16.(1)材料 小于
(2)b、c 小 (3)长度
(4)电流表的示数大小
(5)温度
(6)灯泡的亮度 当电路中电阻变化不大时,只凭灯泡的亮暗不易区分
17.(1)不会 会 玻璃在常温下是绝缘体,加热到红炽状态时会变为导体
(2)灯丝的电阻与温度有关,灯丝的电阻随温度的升高而增大
18.B 已知导体的材料一定时,电阻与长度成正比,与横截面积成反比;由图示可知,沿CD方向将长方体金属块接入电路时,长度最短,横截面积最大,因此电阻最小,B正确。