人教版物理九年级上第十六章第三节综合同步练习——电阻

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名称 人教版物理九年级上第十六章第三节综合同步练习——电阻
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-09-30 13:34:41

文档简介

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人教版物理九年级上第十六章第三节综合同步练习——电阻
一、单选题
1.(2022九下·南雄开学考)南雄市政府在政府改造迎宾大道时,在交叉路口放置了如图所示的可移动式红绿灯,保证交通安全。下列有关说法中正确的是(  )
A.红、绿灯是发光二极管,主要制造材料为超导体
B.发光二极管具有双向导电性
C.红灯与绿灯交替发光,它们连接方式为并联
D.白天,蓄电箱储能过程中,蓄电箱相当于电路中的电源
2.(2021九上·鸡西期末)关于电学知识,下列说法正确的是(  )
A.铜丝、盐水、陶瓷都是导体
B.在相同电压下,导体中通过的电流越大,它的电阻越小
C.电流是电荷的移动形成的
D.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒原子核的束缚本领弱而失去了电子
3.(2021九上·钦北期末)关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻,在温度一定时,下列说法中正确的是(  )
A.合金丝的长度一定时,合金丝的横截面积越小,其电阻越小
B.合金丝的电阻与该合金丝横截面积无关
C.合金丝的横截面积一定时,合金丝越长,其电阻越大
D.合金丝的电阻与该合金丝中的电流大小有关
4.(2021九上·吉林期末)下列措施中不能使导线电阻变小的是(  )
A.降低温度 B.把它对折
C.把它截取去一半 D.把它均匀拉长
5.(2021九上·封丘期中)下列说法正确的是(  )
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.LED灯中的发光二极管主要是由半导体材料制成的
C.超导体是一种电阻超级大的材料
D.电路两端有电压,电路中就一定有电流
6.(2021九上·香洲期末)如图所示电路,闭合开关后发光二极管发光,电流表均有示数,下列说法中正确的是(  )
A.A1与A2示数不相等
B.发光二极管主要由超导材料制成
C.用电压表替换A1接入电路后闭合开关,电压表无示数
D.将发光二极管两引脚对调后接入电路,闭合开关,电流表无示数
7.(2021九上·环江期末)小明用如图所示的器材探究“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,下列说法不正确的是(  )
A.合金丝a比b的电阻大
B.小灯泡越暗,表示接入的合金丝电阻越大
C.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表
8.(2021九上·防城期末)质量相等的铜丝和铝丝,它们的横截面积相等,则二者电阻大小比较(  )
A.铜丝电阻较大 B.铝丝电阻较大
C.铜丝和铝丝电阻可能一样大 D.无法判断谁的电阻较大
9.(2021九上·深圳期末)关于导体的电阻,下面说法正确的是(  )
A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.通过导体的电流为零,导体没有电阻
C.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
D.导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关
10.(2021九上·深圳期中)2020年10月15日,《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料,向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在(  )
A.电热毯 B.电动汽车动力系统
C.电热水壶 D.充电暖手宝
11.(2021九上·深圳月考)A、B两根完全相同的金属裸导线,如果把导线A均匀拉长到原来的2倍,导线B对折后结合起来,则它们的电阻比RA∶RB为(  )
A.16∶1 B.4∶1 C.2∶1 D.1∶1
二、填空题
12.(2021九上·澄海期末)白炽灯用久了灯丝变细,灯丝电阻   ;一根电阻丝对折后接入电路中,对折后的阻值   。(均填“变大”、“变小”或“不变”),新型LED灯将取代白炽灯,LED灯是由   材料制成。
13.(2021九上·吉林期中)如图,长度相同的镍铬合金丝A比镍铬合金丝B细得多,如果镍铬合金丝A和B的电阻分别为和,则有   ;镍铬合金丝和B连入电路,闭合开关,此时通过它们的电流分别为和,则有   。(选填“>”、“=”或“<”)
14.(2021九上·封丘期中)甲、乙两根完全一样的导线,把甲剪去一半,剩下的一半跟乙相比,   的电阻大;把甲剩下的一半再均匀拉长到和乙相同,跟乙相比,   的电阻小。(均选填“甲”或“乙”)
15.(2022九上·乐昌期末)发光二极管是一种电子元件,是由    材料制成的。如图所示是发光二极管的示意图,我们把它连入电路中,当其长脚与A相连,短脚与B相连时,发光二极管和小灯泡都发光;如果长脚与B相连,短脚与A相连时,发光二极管和小灯泡都不发光,说明此时电路处于    (填“短路”或“断路”)状态,这说明发光二极管具有    的性质。
16.(2021九上·南溪期中)如图所示的充电宝带有手电筒功能。发光二极管发光时充电宝内部的化学能转化为   能,然后又被发光二极管转化 为光能。如图所示的二极管正在发光,图中导体内自由电子的移动方向是   (“从左至右”或“从右至左”)。
  
三、实验探究题
17.(2022九下·江都月考)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作了如下猜想:导体的电阻可能与
①导体的长度有关;
②导体的横截面积有关;
③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
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
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察    来比较导体电阻的大小,小文认为电路中连入灯泡是多余的,你的看法是   (填“是”或“不是”),原因是   ;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号    两根电阻丝分别接入电路进行实验。为了验证上述猜想②,应选用编号    两根电阻分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是当长度和横截面积相同时,导体电阻与    有关;
(4)本试验小明用的实验方法有    和   。
18.(2021九上·临江期末)在探究“影响电阻大小因素”的实验中,设计了如图电路,AB间可接入电阻丝。
(1)在“灯泡”和“电流表”两个元件中,主要通过观察   来比较电阻丝电阻的大小,另一个元件的主要作用是   ;
(2)小佳发现手边只有一根较长的电阻丝,他可以探究导体的电阻与导体的   和    的关系;
(3)在制作导线和滑动变阻器的电阻丝时,主要是根据导体的   对电阻大小的影响来选取的。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;半导体特点及作用
【解析】【解答】A:红、绿灯是发光二极管,主要制造材料为半导体,A错误;
B:发光二极管具有单导电性,B错误;
C:红灯与绿灯交替发光,红灯绿灯能独立工作,它们连接方式为并联,C正确;
D:白天,蓄电箱储能过程中,蓄电箱相当于电路中的用电器,D错误。
故选C。
【分析】发光二极管是用半导体材料制作的,具有单导电性,可以检测电流方向。能各自独立工作的用电器采用并联方式;蓄电箱充电时相当于用电器,蓄电箱对外供电时相当于用电器。
2.【答案】B
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体;电流的形成;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A.铜丝、盐水是导体,陶瓷是绝缘体,A不符合题意;
B.由可知,相同电压下通过电流越大的导体,电阻越小,B符合题意;
C.电流是电荷的定向移动形成的,C不符合题意;
D.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒原子核的束缚本领强而得到了电子,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】陶瓷属于绝缘体;电压一定时,电阻越大,电流越小;电流是电荷定向移动形成的;不同物体摩擦时,得到电子的物体带负电。
3.【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A.合金丝的长度一定时,合金丝的横截面积越小,其电阻越大,A不符合题意;
B.在长度一定时,合金丝的电阻随合金丝的横截面积大而减小,B不符合题意;
C.合金丝的横截面积一定时,合金丝越长,其电阻越大,C符合题意;
D.电阻是导体本身的一种性质,与导体的长度、材料、横截面积有关,而与导体的电压与电流无关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导体的电阻和材料、长度、横截面积有关,长度越短,横截面积越大,电阻越小。
4.【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】影响导体电阻大小的因素有材料、长度、横截面积、温度,一般情况下,长度越小,横截面积越小,温度越低的导体,其电阻越小,故降低温度,把它对折,把它截取去一半,都能使导线电阻变小。相反,其他条件不变,把它均匀拉长,则导线电阻变大,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体的电阻和材料、长度、横截面积和温度有关;材料一定时,长度变大,横截面积减小,电阻变大。
5.【答案】B
【知识点】导体与绝缘体;半导体特点及作用;超导体特点及作用
【解析】【解答】A.绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,而不是几乎没有电荷,A不符合题意;
B.LED灯中的发光二极管具有单向导电性,主要是由半导体材料制成的,B符合题意;
C.超导是在温度极低时电阻为零的现象,超导体的电阻为0,C不符合题意;
D.电路两端有电压,若电路是断路,则电路无电流,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】绝缘体不容易导电是因为其内部几乎没有自由移动的电荷;LED灯中的发光二极管是半导体,具有单向导电性;超导体的电阻为零。
6.【答案】D
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】A.闭合开关后,发光二极管发光,电路有电流,根据电流的流法,这是一个串联电路,串联电路的电流处处相等,所以电流表A1与A2示数是相等的,A不符合题意;
B.发光二极管是由半导体材料制成的,不是超导材料,B不符合题意;
C.用电压表替换A1接入电路后,闭合开关,这是一个串联电路,电压表串联在电路中,测的是电源电压,电压表有示数,C不符合题意;
D.从图中可以看到,电路闭合开关后,电路有电流,发光二极管的电阻很小,但是将发光二极管两引脚对调后接入电路,发光二极管的电阻很大,电路没有电流,电流表无示数,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】理清元件的连接方式,发光二极管是由半导体材料制成的,二极管具有单向导电性。
7.【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A.a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大,横截面积越大,电阻越小,所以合金丝a比b的电阻大,A正确,不符合题意;
B.电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断,小灯泡越暗,说明电路中的电流越小,表示接入的合金丝电阻越大,B正确,不符合题意;
C.利用此装置中的一根电阻丝,用移动夹子来改变接入电阻丝的长度,也可以探究导体电阻大小和长度的关系,C错误,符合题意;
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流表示数的大小来判断电阻的大小,电流表的示数越小,电阻越大,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导体的电阻和材料、长度、横截面积有关;探究电阻大小的影响因素时,利用灯泡的亮度反应电阻的大小。
8.【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】长度和横截面积相同的铜丝和铝丝,铜丝的导电性更强,电阻更小;铜的密度大于铝,已知铜丝和铝丝的质量相同,所以铜丝的体积小于铝丝,而它们的横截面积相等,所以铜丝的长度小于铝丝,即铜丝的电阻更小,铝丝的电阻更大.
故答案为:B.
【分析】决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
9.【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻不变,电阻与电压无关,A不符合题意;
B.通过导体的电流为零,导体的电阻不变,B不符合题意;
C.通过导体的电流越大,导体的电阻不变,因为电阻与电流大小无关,C不符合题意;
D.导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
10.【答案】B
【知识点】超导体特点及作用
【解析】【解答】超导材料,是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零的性质的材料。
ACD.利用电流的热效应,应该选用电阻大的材料,提高产热,ACD不符合题意;
B.电动汽车动力系统 ,电阻为零,可以减少能量的损耗,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】超导材料,是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零的性质的材料。利用电流的热效应,应该选用电阻大的材料,提高产热。
11.【答案】A
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、B两根完全相同的金属裸导线,设每根导线的电阻为R;如果把导线A均匀拉长到原来的2倍,A的长度变为原来的2倍,横截面积变为原来的二分之一,则电阻变为原来的4倍,即为4R;导线B对折后结合起来,A的长度变为原来的二分之一,横截面积变为原来的2倍,则电阻变为原来的四分之一,即为 ;则 RA、RB的电阻之比为 = =
BCD不符合题意;A符合题意。
故答案为:A。
【分析】电阻与长度和横截面积的关系,其它不变,长度增大几倍,电阻增大几倍,其它条件不变,横截面积减小为原来的几分之一,电阻便增大为原来的几倍。
12.【答案】变大;变小;半导体
【知识点】影响电阻大小的因素;半导体特点及作用
【解析】【解答】导体的材料、长度相同时,横截面积越小,导体的电阻越大。所以白炽灯用久了灯丝变细,灯丝电阻变大。
将电阻丝对折后,长度变短,横截面积变大,故对折后的阻值变小。
新型LED灯是用半导体制作的,比白炽灯节能、效果更好。
【分析】材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大;横截面积变大,电阻减小;LED灯是半导体材料做成的。
13.【答案】>;=
【知识点】串联电路的电流规律;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】因为两段合金丝都是镍铬合金丝、长度相同,B镍铬合金丝粗,B镍铬合金丝电阻小,即
由图知,A、B串联,根据串联电路电流规律可知,所以通过电阻A、B电流相等,即
【分析】当材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;在串联电路中,电流处处相等。
14.【答案】乙;乙
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】把甲剪去一半,剩下的一半导线跟乙相比,材料、横截面积都相同,但长度减小了,电阻变小,所以小于乙的电阻,即乙的电阻大。
把甲剩下的一半再拉长到和乙相同,跟乙相比,材料不变,长度一样,但是横截面积变小了,电阻变大,所以大于乙的电阻,即乙的电阻小。
【分析】导体的材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大;材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
15.【答案】半导体;断路;单向导电
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】发光二极管是半导体材料。
在电路中,发光二极管和小灯泡都不发光时,电路处于断路状态。
两个引脚的不同连接,会有断路和通路两种效果,说明二极管具有单向导电性。
【分析】 发光二极管是半导体材料, 具有单向导电性。
16.【答案】电;从左到右
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】发光二极管发光时,充电宝给二极管提供电能,将化学能转化为电能。
由图可知,电流从发光二极管右端流入,经过二极管,从左端流出,电流的方向与自由电子移动的方向相反,所以导体内自由电子的移动方向是从左到右。
【分析】根据充电宝和发光二极管的工作过程可判断能量的转化。二极管具有单向导电性,再根据正电荷定向移动的方向为电流的方向可判断图中自由电子移动的方向。
17.【答案】(1)电流表的示数;不是;灯泡可以起到保护电路的作用
(2)A和B;A和C
(3)导体的材料
(4)转换法;控制变量法
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)为了准确判断电路中电流的变化情况,实验中通过观察电流表示数来比较接入电路中的电阻的大小。
由于电流表电阻很小,电路中的灯泡可以起到保护电路的作用,避免接入M、N两点间的电阻太小时,电路中电流太大,损坏电路元件。
(2)为了验证导体电阻与导体长度的关系,需要选择材料和横截面积相同的几根电阻丝,即将A和B电阻丝分别接入M、N两点间进行实验。
为了验证导体电阻与导体横截面积的关系,需要选择材料和长度相同的几根电阻丝,即将A和C电阻丝分别接入M、N两点间进行实验。
(3) A和D两电阻丝的长度和横截面积相同,材料不同,当把A和D两电阻丝分别接入M、N两点间时,电流表示数不相同,说明当导体长度和横截面积相同时,导体电阻与导体材料有关。
(4)因为导体电阻与导体材料、长度和横截面积有关,所以需要应用控制变量法。实验中通过电流表示数大小来比较接入电路中的导体电阻大小,利用了转换法。
【分析】(1)探究电阻的影响因素时,根据电流表示数大小可以反应,在有电流表的电路中,电阻可以起到保护电路的作用;
(2)探究电阻大小和长度的关系,保持材料和横截面积相等;探究电阻和横截面积的关系时, 需要保持材料和长度相等;
(3)当导体长度和横截面积相同时,导体电阻与导体材料有关;
(4)探究电阻的影响因素时,利用了转换法和控制变量法。
18.【答案】(1)电流表示数大小;保护电路
(2)长度;横截面积
(3)材料
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)由电路图得,灯泡与电阻丝串联,电流表测量电路的电流。电路中接入的电阻丝的电阻越大,电路的电流越小,灯泡越暗,电流表示数越小,灯泡只能大致看出电阻丝的大小变化情况,电流表能定量的看出电阻丝阻值的变化,电路中主要观察电流表来比较电阻丝电阻的大小。
电路中,采用灯泡与电阻丝串联,能减小电路电流,起到保护电路的作用。
(2)不断改变电阻丝接入电路中的长度,观察电流表示数的变化,可以探究导体的电阻与导体的长度的关系;将电阻丝的一半长度接入电路中,观察电流表示数的变化,再将电阻丝对折后,接入电路中,观察电流表示数的变化,可以探究导体的电阻与导体的横截面积的关系。
(3)电阻的大小受电阻长度、横截面积、材料、温度影响,在制作导线和滑动变阻器的电阻丝时,电阻的长度和横截面积不变,温度受环境影响,因此主要是根据导体的材料对电阻大小的影响来选取的。
【分析】在电源电压一定的情况下,导体电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗;导体电阻越小,电路电流越大,灯泡越亮;因此可以通过观察灯泡的亮度来判断电阻的大小;当灯泡亮度变化不明显时,不容易观察出亮度的变化。
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人教版物理九年级上第十六章第三节综合同步练习——电阻
一、单选题
1.(2022九下·南雄开学考)南雄市政府在政府改造迎宾大道时,在交叉路口放置了如图所示的可移动式红绿灯,保证交通安全。下列有关说法中正确的是(  )
A.红、绿灯是发光二极管,主要制造材料为超导体
B.发光二极管具有双向导电性
C.红灯与绿灯交替发光,它们连接方式为并联
D.白天,蓄电箱储能过程中,蓄电箱相当于电路中的电源
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;半导体特点及作用
【解析】【解答】A:红、绿灯是发光二极管,主要制造材料为半导体,A错误;
B:发光二极管具有单导电性,B错误;
C:红灯与绿灯交替发光,红灯绿灯能独立工作,它们连接方式为并联,C正确;
D:白天,蓄电箱储能过程中,蓄电箱相当于电路中的用电器,D错误。
故选C。
【分析】发光二极管是用半导体材料制作的,具有单导电性,可以检测电流方向。能各自独立工作的用电器采用并联方式;蓄电箱充电时相当于用电器,蓄电箱对外供电时相当于用电器。
2.(2021九上·鸡西期末)关于电学知识,下列说法正确的是(  )
A.铜丝、盐水、陶瓷都是导体
B.在相同电压下,导体中通过的电流越大,它的电阻越小
C.电流是电荷的移动形成的
D.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒原子核的束缚本领弱而失去了电子
【答案】B
【知识点】两种电荷;导体与绝缘体;电流的形成;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A.铜丝、盐水是导体,陶瓷是绝缘体,A不符合题意;
B.由可知,相同电压下通过电流越大的导体,电阻越小,B符合题意;
C.电流是电荷的定向移动形成的,C不符合题意;
D.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒原子核的束缚本领强而得到了电子,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】陶瓷属于绝缘体;电压一定时,电阻越大,电流越小;电流是电荷定向移动形成的;不同物体摩擦时,得到电子的物体带负电。
3.(2021九上·钦北期末)关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻,在温度一定时,下列说法中正确的是(  )
A.合金丝的长度一定时,合金丝的横截面积越小,其电阻越小
B.合金丝的电阻与该合金丝横截面积无关
C.合金丝的横截面积一定时,合金丝越长,其电阻越大
D.合金丝的电阻与该合金丝中的电流大小有关
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A.合金丝的长度一定时,合金丝的横截面积越小,其电阻越大,A不符合题意;
B.在长度一定时,合金丝的电阻随合金丝的横截面积大而减小,B不符合题意;
C.合金丝的横截面积一定时,合金丝越长,其电阻越大,C符合题意;
D.电阻是导体本身的一种性质,与导体的长度、材料、横截面积有关,而与导体的电压与电流无关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导体的电阻和材料、长度、横截面积有关,长度越短,横截面积越大,电阻越小。
4.(2021九上·吉林期末)下列措施中不能使导线电阻变小的是(  )
A.降低温度 B.把它对折
C.把它截取去一半 D.把它均匀拉长
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】影响导体电阻大小的因素有材料、长度、横截面积、温度,一般情况下,长度越小,横截面积越小,温度越低的导体,其电阻越小,故降低温度,把它对折,把它截取去一半,都能使导线电阻变小。相反,其他条件不变,把它均匀拉长,则导线电阻变大,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】导体的电阻和材料、长度、横截面积和温度有关;材料一定时,长度变大,横截面积减小,电阻变大。
5.(2021九上·封丘期中)下列说法正确的是(  )
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.LED灯中的发光二极管主要是由半导体材料制成的
C.超导体是一种电阻超级大的材料
D.电路两端有电压,电路中就一定有电流
【答案】B
【知识点】导体与绝缘体;半导体特点及作用;超导体特点及作用
【解析】【解答】A.绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,而不是几乎没有电荷,A不符合题意;
B.LED灯中的发光二极管具有单向导电性,主要是由半导体材料制成的,B符合题意;
C.超导是在温度极低时电阻为零的现象,超导体的电阻为0,C不符合题意;
D.电路两端有电压,若电路是断路,则电路无电流,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】绝缘体不容易导电是因为其内部几乎没有自由移动的电荷;LED灯中的发光二极管是半导体,具有单向导电性;超导体的电阻为零。
6.(2021九上·香洲期末)如图所示电路,闭合开关后发光二极管发光,电流表均有示数,下列说法中正确的是(  )
A.A1与A2示数不相等
B.发光二极管主要由超导材料制成
C.用电压表替换A1接入电路后闭合开关,电压表无示数
D.将发光二极管两引脚对调后接入电路,闭合开关,电流表无示数
【答案】D
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】A.闭合开关后,发光二极管发光,电路有电流,根据电流的流法,这是一个串联电路,串联电路的电流处处相等,所以电流表A1与A2示数是相等的,A不符合题意;
B.发光二极管是由半导体材料制成的,不是超导材料,B不符合题意;
C.用电压表替换A1接入电路后,闭合开关,这是一个串联电路,电压表串联在电路中,测的是电源电压,电压表有示数,C不符合题意;
D.从图中可以看到,电路闭合开关后,电路有电流,发光二极管的电阻很小,但是将发光二极管两引脚对调后接入电路,发光二极管的电阻很大,电路没有电流,电流表无示数,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】理清元件的连接方式,发光二极管是由半导体材料制成的,二极管具有单向导电性。
7.(2021九上·环江期末)小明用如图所示的器材探究“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,下列说法不正确的是(  )
A.合金丝a比b的电阻大
B.小灯泡越暗,表示接入的合金丝电阻越大
C.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A.a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大,横截面积越大,电阻越小,所以合金丝a比b的电阻大,A正确,不符合题意;
B.电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断,小灯泡越暗,说明电路中的电流越小,表示接入的合金丝电阻越大,B正确,不符合题意;
C.利用此装置中的一根电阻丝,用移动夹子来改变接入电阻丝的长度,也可以探究导体电阻大小和长度的关系,C错误,符合题意;
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流表示数的大小来判断电阻的大小,电流表的示数越小,电阻越大,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导体的电阻和材料、长度、横截面积有关;探究电阻大小的影响因素时,利用灯泡的亮度反应电阻的大小。
8.(2021九上·防城期末)质量相等的铜丝和铝丝,它们的横截面积相等,则二者电阻大小比较(  )
A.铜丝电阻较大 B.铝丝电阻较大
C.铜丝和铝丝电阻可能一样大 D.无法判断谁的电阻较大
【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】长度和横截面积相同的铜丝和铝丝,铜丝的导电性更强,电阻更小;铜的密度大于铝,已知铜丝和铝丝的质量相同,所以铜丝的体积小于铝丝,而它们的横截面积相等,所以铜丝的长度小于铝丝,即铜丝的电阻更小,铝丝的电阻更大.
故答案为:B.
【分析】决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
9.(2021九上·深圳期末)关于导体的电阻,下面说法正确的是(  )
A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.通过导体的电流为零,导体没有电阻
C.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
D.导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻不变,电阻与电压无关,A不符合题意;
B.通过导体的电流为零,导体的电阻不变,B不符合题意;
C.通过导体的电流越大,导体的电阻不变,因为电阻与电流大小无关,C不符合题意;
D.导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
10.(2021九上·深圳期中)2020年10月15日,《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料,向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在(  )
A.电热毯 B.电动汽车动力系统
C.电热水壶 D.充电暖手宝
【答案】B
【知识点】超导体特点及作用
【解析】【解答】超导材料,是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零的性质的材料。
ACD.利用电流的热效应,应该选用电阻大的材料,提高产热,ACD不符合题意;
B.电动汽车动力系统 ,电阻为零,可以减少能量的损耗,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】超导材料,是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零的性质的材料。利用电流的热效应,应该选用电阻大的材料,提高产热。
11.(2021九上·深圳月考)A、B两根完全相同的金属裸导线,如果把导线A均匀拉长到原来的2倍,导线B对折后结合起来,则它们的电阻比RA∶RB为(  )
A.16∶1 B.4∶1 C.2∶1 D.1∶1
【答案】A
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、B两根完全相同的金属裸导线,设每根导线的电阻为R;如果把导线A均匀拉长到原来的2倍,A的长度变为原来的2倍,横截面积变为原来的二分之一,则电阻变为原来的4倍,即为4R;导线B对折后结合起来,A的长度变为原来的二分之一,横截面积变为原来的2倍,则电阻变为原来的四分之一,即为 ;则 RA、RB的电阻之比为 = =
BCD不符合题意;A符合题意。
故答案为:A。
【分析】电阻与长度和横截面积的关系,其它不变,长度增大几倍,电阻增大几倍,其它条件不变,横截面积减小为原来的几分之一,电阻便增大为原来的几倍。
二、填空题
12.(2021九上·澄海期末)白炽灯用久了灯丝变细,灯丝电阻   ;一根电阻丝对折后接入电路中,对折后的阻值   。(均填“变大”、“变小”或“不变”),新型LED灯将取代白炽灯,LED灯是由   材料制成。
【答案】变大;变小;半导体
【知识点】影响电阻大小的因素;半导体特点及作用
【解析】【解答】导体的材料、长度相同时,横截面积越小,导体的电阻越大。所以白炽灯用久了灯丝变细,灯丝电阻变大。
将电阻丝对折后,长度变短,横截面积变大,故对折后的阻值变小。
新型LED灯是用半导体制作的,比白炽灯节能、效果更好。
【分析】材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大;横截面积变大,电阻减小;LED灯是半导体材料做成的。
13.(2021九上·吉林期中)如图,长度相同的镍铬合金丝A比镍铬合金丝B细得多,如果镍铬合金丝A和B的电阻分别为和,则有   ;镍铬合金丝和B连入电路,闭合开关,此时通过它们的电流分别为和,则有   。(选填“>”、“=”或“<”)
【答案】>;=
【知识点】串联电路的电流规律;影响电阻大小的因素
【解析】【解答】因为两段合金丝都是镍铬合金丝、长度相同,B镍铬合金丝粗,B镍铬合金丝电阻小,即
由图知,A、B串联,根据串联电路电流规律可知,所以通过电阻A、B电流相等,即
【分析】当材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;在串联电路中,电流处处相等。
14.(2021九上·封丘期中)甲、乙两根完全一样的导线,把甲剪去一半,剩下的一半跟乙相比,   的电阻大;把甲剩下的一半再均匀拉长到和乙相同,跟乙相比,   的电阻小。(均选填“甲”或“乙”)
【答案】乙;乙
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】把甲剪去一半,剩下的一半导线跟乙相比,材料、横截面积都相同,但长度减小了,电阻变小,所以小于乙的电阻,即乙的电阻大。
把甲剩下的一半再拉长到和乙相同,跟乙相比,材料不变,长度一样,但是横截面积变小了,电阻变大,所以大于乙的电阻,即乙的电阻小。
【分析】导体的材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大;材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
15.(2022九上·乐昌期末)发光二极管是一种电子元件,是由    材料制成的。如图所示是发光二极管的示意图,我们把它连入电路中,当其长脚与A相连,短脚与B相连时,发光二极管和小灯泡都发光;如果长脚与B相连,短脚与A相连时,发光二极管和小灯泡都不发光,说明此时电路处于    (填“短路”或“断路”)状态,这说明发光二极管具有    的性质。
【答案】半导体;断路;单向导电
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】发光二极管是半导体材料。
在电路中,发光二极管和小灯泡都不发光时,电路处于断路状态。
两个引脚的不同连接,会有断路和通路两种效果,说明二极管具有单向导电性。
【分析】 发光二极管是半导体材料, 具有单向导电性。
16.(2021九上·南溪期中)如图所示的充电宝带有手电筒功能。发光二极管发光时充电宝内部的化学能转化为   能,然后又被发光二极管转化 为光能。如图所示的二极管正在发光,图中导体内自由电子的移动方向是   (“从左至右”或“从右至左”)。
  
【答案】电;从左到右
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【解答】发光二极管发光时,充电宝给二极管提供电能,将化学能转化为电能。
由图可知,电流从发光二极管右端流入,经过二极管,从左端流出,电流的方向与自由电子移动的方向相反,所以导体内自由电子的移动方向是从左到右。
【分析】根据充电宝和发光二极管的工作过程可判断能量的转化。二极管具有单向导电性,再根据正电荷定向移动的方向为电流的方向可判断图中自由电子移动的方向。
三、实验探究题
17.(2022九下·江都月考)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作了如下猜想:导体的电阻可能与
①导体的长度有关;
②导体的横截面积有关;
③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
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
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察    来比较导体电阻的大小,小文认为电路中连入灯泡是多余的,你的看法是   (填“是”或“不是”),原因是   ;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号    两根电阻丝分别接入电路进行实验。为了验证上述猜想②,应选用编号    两根电阻分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是当长度和横截面积相同时,导体电阻与    有关;
(4)本试验小明用的实验方法有    和   。
【答案】(1)电流表的示数;不是;灯泡可以起到保护电路的作用
(2)A和B;A和C
(3)导体的材料
(4)转换法;控制变量法
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)为了准确判断电路中电流的变化情况,实验中通过观察电流表示数来比较接入电路中的电阻的大小。
由于电流表电阻很小,电路中的灯泡可以起到保护电路的作用,避免接入M、N两点间的电阻太小时,电路中电流太大,损坏电路元件。
(2)为了验证导体电阻与导体长度的关系,需要选择材料和横截面积相同的几根电阻丝,即将A和B电阻丝分别接入M、N两点间进行实验。
为了验证导体电阻与导体横截面积的关系,需要选择材料和长度相同的几根电阻丝,即将A和C电阻丝分别接入M、N两点间进行实验。
(3) A和D两电阻丝的长度和横截面积相同,材料不同,当把A和D两电阻丝分别接入M、N两点间时,电流表示数不相同,说明当导体长度和横截面积相同时,导体电阻与导体材料有关。
(4)因为导体电阻与导体材料、长度和横截面积有关,所以需要应用控制变量法。实验中通过电流表示数大小来比较接入电路中的导体电阻大小,利用了转换法。
【分析】(1)探究电阻的影响因素时,根据电流表示数大小可以反应,在有电流表的电路中,电阻可以起到保护电路的作用;
(2)探究电阻大小和长度的关系,保持材料和横截面积相等;探究电阻和横截面积的关系时, 需要保持材料和长度相等;
(3)当导体长度和横截面积相同时,导体电阻与导体材料有关;
(4)探究电阻的影响因素时,利用了转换法和控制变量法。
18.(2021九上·临江期末)在探究“影响电阻大小因素”的实验中,设计了如图电路,AB间可接入电阻丝。
(1)在“灯泡”和“电流表”两个元件中,主要通过观察   来比较电阻丝电阻的大小,另一个元件的主要作用是   ;
(2)小佳发现手边只有一根较长的电阻丝,他可以探究导体的电阻与导体的   和    的关系;
(3)在制作导线和滑动变阻器的电阻丝时,主要是根据导体的   对电阻大小的影响来选取的。
【答案】(1)电流表示数大小;保护电路
(2)长度;横截面积
(3)材料
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1)由电路图得,灯泡与电阻丝串联,电流表测量电路的电流。电路中接入的电阻丝的电阻越大,电路的电流越小,灯泡越暗,电流表示数越小,灯泡只能大致看出电阻丝的大小变化情况,电流表能定量的看出电阻丝阻值的变化,电路中主要观察电流表来比较电阻丝电阻的大小。
电路中,采用灯泡与电阻丝串联,能减小电路电流,起到保护电路的作用。
(2)不断改变电阻丝接入电路中的长度,观察电流表示数的变化,可以探究导体的电阻与导体的长度的关系;将电阻丝的一半长度接入电路中,观察电流表示数的变化,再将电阻丝对折后,接入电路中,观察电流表示数的变化,可以探究导体的电阻与导体的横截面积的关系。
(3)电阻的大小受电阻长度、横截面积、材料、温度影响,在制作导线和滑动变阻器的电阻丝时,电阻的长度和横截面积不变,温度受环境影响,因此主要是根据导体的材料对电阻大小的影响来选取的。
【分析】在电源电压一定的情况下,导体电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗;导体电阻越小,电路电流越大,灯泡越亮;因此可以通过观察灯泡的亮度来判断电阻的大小;当灯泡亮度变化不明显时,不容易观察出亮度的变化。
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