2023浙教版科学七升八暑假培优训练（十一）：电阻与变阻器【含解析】

电阻与变阻器
1.如图所示，实验探究影响导体电阻大小的因素，演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝，长度关系为a＝b＜c＝d，横截面积关系为a＝b＝c＜d；a、c、d均为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上，下列说法正确的是（　　）
A．选用a和b，可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B．选用c和d，可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C．选用a和c，可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D．选用b和d，可以探究导体电阻跟导体材料的关系
2.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，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
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压表
3.将如图乙所示的旋钮式变阻器接入到如图甲所示电路的MN之间，能起到调节灯泡亮度的作用。若要使灯泡逐渐变亮，下列连接及操作方式可行的是（　　）
A．M、N分别连接X、Y，顺时针滑动触片
B．M、N分别连接X、Y，逆时针滑动触片
C．M、N分别连接X、Z，顺时针滑动触片
D．M、N分别连接Y、Z，逆时针滑动触片
4．为了探究“影响导体电阻的因素”，小陈连接了如图所示的电路进行实验。在电路的A、B间分别接入a、b、c三根镍铬合金电阻丝，其中横截面积Sa＝Sb＞Sc，长度La＜Lb＝Lc。闭合开关，电灯最亮时接入的是（　　）
A．a电阻丝 B．b电阻丝 C．c电阻丝 D．无法判断
5．某实验小组探究“影响导体电阻大小的因素”的实验，将a、b、c、d四段导体分别接入电路，经过测量得到如表所示数据，分析得出影响导体电阻大小因素的结论正确的是（　　）
实验次数 导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料 电流/A
1 a 0.5 0.4 锰铜合金 0.20
2 b 0.5 0.4 镍铬合金 0.16
3 c 0.5 0.2 镍铬合金 0.08
4 d 1.0 0.2 镍铬合金 0.04
A．对比1、3，得出导体的电阻与材料有关
B．对比2、3，得出导体的电阻与横截面积有关
C．对比2、4，得出导体的电阻与长度有关
D．对比1、4，得出导体的电阻与长度、横截面积、材料都有关
6.有一段均匀导线的电阻是4欧，把它对折后作为一根导线使用，这时它的电阻可能是（ ）
A.1欧 B.2欧 C.4欧 D.16欧
7.一根长1 m的导线，电阻为R。先把它剪去一半，再将剩下的一半拉长到1 m，此时它的电阻( )
A.大于R B.等于R C.小于R D.因条件不足，无法判断其变化
8.如图所示的电路中，AB是一段电阻丝，闭合开关，当导线夹由A向B移动的过程中，接入电路的灯泡亮度将( )
A.变亮 B.变暗 C.不变 D.无法判断
9.在如图所示的电路中的AB两点间接入一个滑动变阻器，若要求滑片P向右端滑动时灯泡L逐渐变暗，则下列滑动变阻器中接法符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
10.在汽车收音机上，有一种叫电位器的变阻器，电位器的外形及其内部构造，如图所示，图中甲、乙、丙三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。若将其中两个接线柱接入电路，正确的是（　　）
A．接甲、丙，旋动滑片可以改变通过电位器的电流
B．接乙、丙，旋动滑片不能改变通过电位器的电流
C．接甲、乙，顺时针旋动滑片时，电位器接入电路的电阻变大
D．接乙、丙，顺时针旋动滑片时，电位器接入电路的电阻变大
11.如图所示，AM为导线，BM、CN为两根相同的电阻丝，下列说法正确的是( )
A.S和A接触，P向右移动灯泡变亮
B.S和B接触，P向右移动灯泡亮度变暗
C.S和C接触，P向左移动灯泡变亮
D.S和C接触，P无论怎样移动灯泡亮度不变
12.如图是音响上音量调节装置，其简化电路如图右，需在M、N间接入一个滑动变阻器，使滑片P向右移动时电流减小，音量降低。下列连接方式中可行的是（ ）
A.M接A，N接B B.M接c，N接D C.M接A，N接D D.M接C，N接B
13.如图是未连接完整的电路，若要求闭合开关后，滑动变阻的滑片P向左移动时，灯泡变亮。则下列接法符合要求的是（ ）
A.M接A，N接D B.M接B，N接C C.M接A，N接B D.M接C，N接D
14.有甲、乙、丙、丁四根铅笔芯，长度、横截面积、型号和测得的电阻值如图所示，其中S1＞S2＞S3，不同型号的铅笔芯由不同的材料组成。小明同学比较了丙和丁，他可以得到的结论：在材料和横截面积相同时，铅笔芯的电阻跟其 有关。小李同学比较了甲、乙和丙，得出了铅笔芯的电阻跟其横截面积和材料有关的结论，你认为他的结论合理吗？说出你的理由： 。
15.某同学制作了如图所示的装置来模拟调光灯。试分析回答：
（1）实验中，金属夹可以在铅笔芯上左右移动，则铅笔芯、金属夹等组成的装置相当于
　 （写一种电路元件）。
（2）当向左移动金属夹时，电路中的电流将变大，这一看不见的变化可由看得见的现象来呈现，这里的“看得见的现象”是指 　 　。
16.如图所示，滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱，按要求回答下列问题

（1）使用接线柱A和D时，要使变阻器连入电路的电阻减小，滑片应向 ________端移动。
（2）如果滑片向右滑动，电路中的电流变大，则应使用接线柱________和________或________和________。
（3）当使用接线柱________和________时，连人电路的电阻最大，且无论怎样移动滑片P，电路中的总电阻也不会改变。
（4）把________和________接人电路时，其电阻为零。
（5）当使用接线柱B和D时，在电路未接通时，滑片P应移至 ________端。(A/B)
17.小应观察到实验室中有多种变阻器可实现变阻，试回答：
（1）图甲为插入式电阻箱的结构示意图，在使用时拔去铜塞即可得到相应的电阻值，在甲图所示情境中A、B两个接线柱之间的电阻值是 　 　Ω。
（2）图乙为滑动变阻器，小应将它接入电路后，发现无论怎样移动滑片P，灯泡一直能够发光且亮度始终不变，而且一直很暗，其原因是 　 　。纠正错误连接后，小应缓慢移动滑片P时，看到灯忽明忽暗，这可能是因为 　 　。
（3）图丙为旋转式变阻器的结构图，A、B、C为变阻器的三个接线柱，P为旋钮触片。小应将该变阻器和灯泡 　 　联接入电路，并且连接 　 （选填“A、B”，或“A、C”）接线柱，才能使顺时针旋转旋钮触片时灯变亮。
18.学习了电学知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究，器材有：开关、电流表、干电池(电压恒为1.5 V)各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干。先连接如图甲所示的电路，然后小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间，闭合开关S后，记录的数据如表所示。根据实验数据，回答下列问题：
（1）图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中。
连接方式 一根 两根串联 三根串联 两根并联 三根并联
电流表读数(A) ________ 0.15 0.1 0.6 0.9
（2）导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。
①电阻的大小与长度的关系是________。
②电阻的大小与横截面积的关系是________。
（3）实验中一根合金丝的电阻为5 Ω，若该合金丝的横截面积为1 mm2，则这根合金丝的长度为________m。(已知长为1 m，横截面积为1 mm2的该合金丝阻值为1 Ω)
19.某科学兴趣小组的同学对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关；②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关；③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插人甲、乙、丙、丁溶液中所示位置(金属片a、b每次插人溶液中的深度都相同)进行探究。
（1）食盐水溶液的导电性能可以由________来判断。
（2）将金属片a、b分别插入图甲、图乙所示位置，可探究猜想________(选填序号)。为了探究猜想②，应将金属片a、b分别插入________两图所示位置。
（3）将金属片a、b分别插人图乙、图丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是________。
答案及解析
1.A
解：A、由题知，a和b的长度相同，横截面积相同，同种环境下温度相同，材料不同，则选用a和b，可以探究导体电阻跟导体材料的关系，故A正确；
B、由题知，c和d的长度相同，材料相同，同种环境下温度相同，横截面积不同，则选用c和d，可以探究导体电阻跟导体横截面积的关系，故B错误；
C、由题知，a和c的横截面积相同，材料相同，同种环境下温度相同，长度不同，则选用c和d，可以探究导体电阻跟导体长度的关系，故C错误；
D、由题知，b和d在同种环境下温度相同，长度不同，横截面积不同，材料不同，没有控制单一变量，不符合控制变量法的思想，故D错误；
故选：A。
2.C
解：A、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；
B、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B错误；
C、利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系，长度可以选择其中一根导线，一次全部接入，另一次直接入其中一部分即可，正确；
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，根据电流的大小来判断电阻的大小。故D错误。
故选：C。
3.B
解：若要使灯泡逐渐变亮，通过灯泡的电流变大，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，滑动变阻器接入电路的电阻变小；
A、M、N分别连接X、Y，顺时针滑动触片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故A错误；
B、M、N分别连接X、Y，逆时针滑动触片，滑动变阻器接入电路的电阻变小，故B正确；
C、M、N分别连接X、Z，顺时针滑动触片，滑动变阻器接入电路的电阻不变，故C错误；
D、M、N分别连接Y、Z，逆时针滑动触片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故D错误。
故选：B。
4．A
解：在电路的A、B间分别接入a、b、c三根镍铬合金电阻丝，其中横截面积Sa＝Sb＞Sc，长度La＜Lb＝Lc；镍铬合金电阻丝的横截面积越大、长度越短，电阻越小，所以a的电阻最小，a接入电路中时的电流最大，通过灯泡的电流最大，灯泡最亮，故A正确。
故选：A。
5．B
解：
A、对比1、3，导体的长度相同，材料和横截面积不同，不能得出导体的电阻与材料有关，故A错误；
B、对比2、3，导体的材料和长度相同，横截面积不同，电流大小不同，则说明电阻不同，可以得出导体的电阻与横截面积有关，故B正确；
C、对比2、4，导体的材料和横截面积不相同，材料相同，电流大小不同，则不能得出导体的电阻与长度有关，故C错误；
D、对比1、4，导体的长度、材料和横截面积都不同，不符合控制变量法的要求，不能得出导体的电阻与长度、横截面积、材料都有关，故D错误。
故选：B。
6.A
【解析】导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，据此分析对折后的电阻和原来电阻的关系。
【解答】这根导线对折后，长度变为原来的一半，那么电阻也会变为原来的一半，即：；
将它们对折并联后，横截面积变为原来的2倍，那么电阻又变成原来的一半，即：。
7.A
【解析】将导线截去一半再拉长到1m，那么横截面积肯定变小了，根据“导体电阻与横截面积成反比”可知，它的电阻肯定增大了，故A正确，而B、C、D错误。
8.B
【解析】首先根据电阻与长度的关系分析滑片移动时电阻的变化，再确定灯泡亮度的变化。
闭合开关，当导线夹由A向B移动时，电阻丝接入的长度变大，根据“导体电阻与长度成正比”可知，电阻丝的阻值增大，而通过灯泡的电流变小，因此灯泡变暗。故B正确，而A、C、D错误。
9.D
解：A、此选项中，变阻器滑片的右侧接入电路，故当滑片向右移动时，电阻丝变短，电阻变小，灯泡变亮，故不符合题意；
B、此选项中，变阻器的全部电阻丝接入电路，故当滑片向右移动时，电阻不变，灯泡亮度不变，故不符合题意；
C、此选项中，变阻器滑片的右侧接入电路，故当滑片向右移动时，电阻丝变短，电阻变小，灯泡变亮，故不符合题意；
D、此选项中，变阻器滑片的左侧接入电路，故当滑片向右移动时，电阻丝变长，电阻变大，灯泡变暗，故符合题意；
故选：D。
10.C
解：A、只把甲和丙接入电路，电位器相当于定值电阻，移动滑片，电阻不变，电源电压不变，无法改变通过电位器的电流，故A错误；
BD、把乙、丙接入电路，只接入右半段，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电阻变小，电源电压不变，根据I知电流变大，故B、D错误；
C、把甲、乙接入电路，只接入了左半段，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电路电阻增大，故C正确。
故选：C。
11.D
【解析】当滑片移动时，分析两根电阻丝接入电路的部分长度之和是增大了还是减小了，从而对接入电阻的大小进行判断，最后确定灯泡的亮度变化即可。
【解答】如下图所示，无论滑片向哪个方向移动，上下两根电阻丝接入电路的电阻丝长度之和正好等于一根电阻丝的长度，即长度保持不变，那么整个电路的阻值不变，电流不变，自然灯泡的亮度不变，故D正确，而A、B、C错误。
12.D
【解析】根据电流的变化分析电阻的变化，根据电阻的变化确定接入电路的电阻丝的长度变化，进而确定使用哪段电阻丝即可。
【解答】使滑片P向右移动时，CP段变长，DP段变短。电流减小，音量降低，那么变阻器的阻值增大，接入的部分电阻丝变长，因此变阻器使用的是CP段，即下面必须接C，上面任选A或B，故D正确，而A、B、C错误。
13.A
【解析】灯泡变亮，电流变大，电阻变小。滑动变阻的滑片P向左移动时，滑片左边的电阻变小，而右边的变大，因此使用滑片左边的部分，即左下角的A接线柱必选，而上面的接线柱任选，故A正确，而B、C、D错误。
14.长度；不合理，因为它们的横截面积和材料都不相同，无法比较
【解析】（1）根据图片分析丙和丁两根铅笔芯哪个因素不同；
（2）根据控制变量法的要求可知，探究铅笔芯的电阻和某个因素的关系时，必须控制其它因素相同而只改变这个因素，据此分析判断。
【解答】（1）根据图片可知，丙和丁的材料（HB）和横截面积相同，而长度不同，因此得到结论：在材料和横截面积相同时，铅笔芯的电阻跟其长度有关。
（2）我认为他的结论不合理，理由：因为它们的横截面积和材料都不相同，无法比较。
15.解：（1）实验中，金属夹可以在铅笔芯上左右移动，铅笔芯接入电路中的长度会发生改变，接入电路的阻值发生改变，则铅笔芯、金属夹等组成的装置相当于滑动变阻器；
（2）当向左移动金属夹时，电路中的电流将变大，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮，通过灯泡的亮度可以来体现电路中电阻的变化。
故答案为：（1）滑动变阻器；（2）小灯泡变亮。
16.（1）右 （2）B；D；B；C （3）A；B （4）C；D （5）A
【解析】（1）电阻变小，肯定接入的部分变短，根据变阻器接入的部分确定滑片的移动方向；
（2）（3）（4）（5）在使用变阻器时，必须“一上一下”，接入电路的部分由下面的接线柱决定，据此对变阻器的接线柱的选择情况进行分析即可。
【解答】（1）使用接线柱A和D时，由于下面选择的接线柱时A，因此接入电路的是AP段。要使变阻器连入电路的电阻减小，那么接入的部分AP必须变短，因此滑片应向左端移动；
（2）如果滑片向右滑动，电路中的电流变大，那么接入的电阻变小，即接入的部分变短，因此变阻器使用的应该是PB段，即上面的接线柱任选，下面必须选择B，也就是B和D或B和C；
（3）无论怎样移动滑片P，电路中的总电阻也不会改变，那么应该是下面的电阻丝全部接入了，即选择接线柱A和B；
（4）如果变阻器接入的电阻为零，那么肯定是将上面的金属杆接入电路了，即接C和D；
（5）当使用接线柱B和D时，变阻器使用的是PB段，因此当滑片在A端时阻值最大，因此在电路未接通时，滑片P应该移动至A端。
17.解：（1）当2个铜塞都拔出时，此时2根电阻丝串联，它们的总电阻R＝5Ω+2Ω＝7Ω；
（2）当滑动变阻器接入电路的是下边两个接线柱时，相当于在电路中连入了一个阻值较大的定值电阻，会出现无论怎样移动滑片P，灯的亮度都不发生变化，而且一直很暗；
小应缓慢移动滑片P时，看到灯忽明忽暗，这可能是因为滑片与电阻线接触不良；
（3）顺时针旋转旋片时，灯泡变亮，原因是电流变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知：电路中电阻变小，则应连接接线柱A、B与灯泡串联后接入电路。
故答案为：（1）7；（2）滑动变阻器接入电路的是下边两个接线柱；滑片与电阻线接触不良；（3）串；A、B。
18.（1）0.3
（2）材料和横截面积相同时，导体的电阻跟长度成正比；材料和长度相同时，导体电阻跟横截面积成反比
（3）5
【解析】（1）根据乙图确定电流表的量程和分度值，然后根据指针的位置读出示数；
（2）①将前三组实验数据进行比较即可；
②将第一组、第四或第五组实验数据进行比较即可。
（3）根据导体电阻与长度的定量关系计算即可。
【解答】（1）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么读数为0.3A。
（2）①比较前三组数据可知，前三组实验中电阻的比为：，而它们的长度之比也是1：2：3，因此得到结论：材料和横截面积相同时，导体的电阻跟长度成正比。
②第一组、第四组实验数据比较，它们的电阻之比：，而它们的横截面积之比为1：2，因此得到结论：材料和长度相同时，导体的电阻跟横截面积成反比。
（3）根据材料和横截面积相同时，导体的电阻跟长度成正比得到：,即，解得：L=5m。
19.（1）电流表示数的大小 （2）①；甲、丙
（3）食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关
【解析】（1）通过导体的电流与电阻成反比，即电流越大，导体的电阻越小，因此通过电流表的示数变化可以判断导体电阻的变化。
（2）观察图甲和图乙中哪个因素不同即可；根据控制变量法的要求选择对比实验；
（3）根据图片分析图乙和图丁中哪个因素不同即可。
【解答】（1）食盐水溶液的导电性能可以由电流表示数的大小来判断。
（2）图甲和图乙中，盐水的浓度不同，因此可以探究溶液导电性能与溶液浓度的关系，即验证探究①。
为了探究猜想②，即探究溶液导电性能与溶液质量的关系时，必须控制其他因素相同而改变溶液的质量，故选甲和丙。
（3）图乙和图丁中金属片a、b的距离不同，因此得到结论：食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。