16.3 电阻 同步练习(含解析) 2022-2023学年上学期广东省九年级物理期末试题选编

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名称 16.3 电阻 同步练习(含解析) 2022-2023学年上学期广东省九年级物理期末试题选编
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-09-13 10:43:56

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16.3 电阻
一、单选题
1.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)下列说法中正确的是(  )
A.银的导电性能很好,没有电阻 B.绝缘体不容易导电
C.半导体的导电性能比导体好 D.超导材料可以用来制作电热丝
2.(2022秋·广东清远·九年级统考期末)如图所示,小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成土豆电池,闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解正确的是(  )
A.若断开开关,A、B两金属片间没有电压 B.土豆电池供电时是电能转化为化学能
C.发光二极管是由绝缘体材料制成的 D.A金属片是土豆“电池”的正极
3.(2022秋·广东韶关·九年级统考期末)关于导体的电阻,下列说法正确的是(  )
A.导体在接入电路前没有电阻
B.导体的电阻随通过导体电流的增大而减小
C.同种材料制成的长短相同的两根电阻丝,细的比粗的电阻大
D.镍铬合金丝的电阻比铜丝的电阻大
4.(2022秋·广东珠海·九年级统考期末)实验室提供电源、电压表、开关各一个、导线若干以及三根镍铬合金丝,其长度、横截面积如表格所示。利用以上实验器材进行以下探究实验:
金属丝代号 长度/m 横截面积/mm
a 1.0 0.6
b 1.0 0.4
c 0.5 0.4
①导体的电阻跟它的横截面积的关系;
②导体的电阻跟它的长度的关系;
③导体的电阻跟它的材料的关系。
其中能够顺利完成的有(  )
A.仅有① B.仅有② C.①和② D.①、②和③
5.(2022秋·广东韶关·九年级统考期末)下面的材料中,导电性能最好的是(  )
A. 锻炼时使用的瑜珈垫
B. 制作芯片用的硅晶片
C. 家中电线里的铜芯
D. 极低温下超导的金属铅
6.(2022秋·广东佛山·九年级统考期末)关于电现象,下列说法正确的是(  )
A.验电器的工作原理是同种电荷互相吸引
B.人体、大地、橡胶都是导体
C.摩擦起电的实质是物体的电子发生了转移
D.绝缘体内部没有电子
7.(2022秋·广东梅州·九年级统考期末)当温度降到一定程度时,某些物质的电阻会变为零,这种物质叫超导体.超导体的应用具有十分诱人的前景.假如科学家已研制出室温下就能使用的超导体,你准备将它用来制作:
A.家用保险丝 B.白炽灯泡的灯丝
C.电炉的电热丝 D.输电导线
二、多选题
8.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)如图所示,小明将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成土豆电池,闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解正确的是(  )
A.土豆电池供电时是电能转化为化学能
B.若断开开关,A、B两金属片间有电压
C.发光二极管是由绝缘体材料制成的
D.电流从“电池”的A金属片流出经过二极管回到金属片B
三、填空题
9.(2022秋·广东东莞·九年级统考期末)小明同学利用图电路,探究“导体电阻大小与其横截面积的关系”,图中甲、乙、丙是镍铬合金丝。甲、乙长度相同;乙、丙粗细相同。实验中,根据 判断接入M、N两点间电阻的大小,选用的电阻丝是 ,若选用乙、丙两电阻丝,可以探究导体电阻的大小与 的关系。

10.(2022秋·广东江门·九年级统考期末)如图所示是汽车上司机是否系安全带的指示灯,如果没有系安全带LED指示灯亮起,系好安全带接通电路指示灯就会熄灭。安全带在电路中相当于一个 ,没有系好安全带时,指示灯所在电路应处于 (填“断路”、“通路”或“短路”)状态,LED指示灯的制成材料是 (填“超导体”或“半导体”)。

11.(2022秋·广东汕头·九年级统考期末)汕头很多“村村通”的道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管,是由 材料制成(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),通过电流能够发光,可以把 能直接转化成 能。

12.(2022秋·广东佛山·九年级统考期末)如图所示电路,当合上开关时,两电表只有一个有示数。如果故障只发生在灯L或电阻R上,那么发生故障的只能是 ;
①当它 路时,A表有示数,V表无示数;
②当它 路时,V表有示数,A表无示数。
13.(2022秋·广东云浮·九年级统考期末)如图所示,用酒精灯给细铁丝制的线圈加热,则电流表的示数会变 ,表明导体的电阻变 ,可见导体的电阻还与 有关。
14.(2022秋·广东韶关·九年级统考期末)如图所示,用电池组、电流表、电阻丝和带有金属夹的导线,可以研究导体电阻的大小跟 的关系,还可以研究导体电阻的大小跟 的关系,本实验用到了转换法和 。
15.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)半导体制冷技术是用于电脑元件散热的前沿科技。如图所示是半导体制冷的原理图,图中标有“N”和“P”字样的材料分别叫做N型半导体和P型半导体,把N型半导体和P型半导体用导体串联,接上直流电源后,半导体材料的两端产生温度差,在电流方向是N→P的地方吸热,在P→N的地方放热。则不断散热的电脑CPU要靠近的是 (选填“A”或“B”)陶瓷片。半导体的导电性能比导体的导电性能 (填“强”或“弱”)。
16.(2022秋·广东湛江·九年级统考期末)如图所示电路,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上向右移动时,灯泡的亮度将 。这个实验说明铅笔芯是 (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与 有关。
17.(2022秋·广东中山·九年级期末)如图甲所示是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路。图乙是一组合金丝,其中a为锰铜丝,b、c、d是镍铬合金丝;a、d长度粗细相同,b、c长度相同粗细不同,c、 d长度不同粗细相同。则在此实验中,探究长度因素用 丝(填编号、下同),探究材料因素用 丝,探究横截面积因素用 丝。
   
18.(2022秋·广东汕头·九年级统考期末)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。
19.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)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。当金属夹从电阻丝上的某点,沿电阻丝向 移动的过程中,小灯泡亮度逐渐变暗,这表明导体电阻的大小跟导体的 有关,如要继续研究电阻与温度的关系,还需要添加的仪器是 。
四、实验题
20.(2022秋·广东珠海·九年级统考期末)(1)某实验小组同学利用如图1所示的电路探究“影响电阻大小的因素”。实验中使用4根电阻丝,其规格、材料及实验记录如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
①实验中通过比较 来比较电阻的大小,这种物理研究方法是 。
②分别将C、D两根合金丝接入电路,可初步探究电阻大小与 的关系。
③分别将 (选填编号)两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体的材料、长度相同时,横截面积越小
(2)图2甲是电动汽车“油门”示意图,脚往下踩“油门”时,滑片可以绕O点在电阻圈上顺时针转动 (填常见的电学元件名称),通过改变流经电动机电流的大小来控制汽车速度。电动汽车速度与电流大小的关系如图乙所示。当脚踩“油门”时汽车速度加快,应将图甲所示的A、B、C三个接点中哪两个与电路的ab接点相连 (选填“AB”、“BC”或“AC”)。

21.(2022秋·广东珠海·九年级统考期末)(1)小明利用如图1甲所示的装置探究电阻的大小与哪些因素有关。

①小明通过观察电流表示数或 来比较电阻的大小,若选择A、B,可研究导体的电阻与 的关系;若要研究导体的电阻与横截面积的关系,应选择 (选填字母代号);
②某同学为了探究温度对电阻的影响,设计了如图1乙的实验。若灯泡的亮度发生变化,则说明导体的电阻与温度有关。他把一个电压表并联在A、B之间,随着电阻丝的温度升高,发现其电压表的示数变大,说明电阻丝的电阻随温度的升高而 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)与丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子而带 电,用带电的玻璃棒接触验电器的金属球,金属箔张开,如图2所示,这两片金属箔带 (选填“同”或“异”)种电荷。
22.(2022秋·广东揭阳·九年级统考期末)学校物理兴趣小组进行了一些实验探究,以下是他们的探究情况。
(1)如图甲所示电路,该电路是 (填连接方式)电路,电压表和电流表的读数如图乙和丙,则电压表的读数是 V,电流表读数 A;
(2)如图丁所示,图中A、B、C是镍铬合金丝。A、B长度相同;B、C粗细相同。为了探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”,应选用的电阻丝是 ,实验中,根据 判断接入M、N两点间电阻的大小。如果选用B、C两电阻丝,可以探究导体电阻的大小与 的关系。
23.(2022秋·广东佛山·九年级统考期末)如图是“探究影响导体电阻大小因素”的实验装置。实验板上固定了四根金属丝。a、c、d为镍铬合金,b为铜;a、b、c长度相同,d的长度小于a;a、b、d横截面积相同,c的横截面积大于a。分别将:
(1)a和b接入电路,是探究导体电阻与导体 的关系;
(2)a和c接入电路,是探究导体电阻与导体 的关系;
(3)a和d接入电路,是探究导体电阻与导体 的关系。
24.(2022秋·广东汕头·九年级统考期末)“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如下表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是 和转换法;
(3)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关;
(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关;
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中;
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
25.(2022秋·广东清远·九年级统考期末)物理学科是一门以实验为基础的学科,实验中仪器的读数是必不可少的。
(1)如图甲所示,电流表的示数为 A;
(2)如图乙所示,电压表的示数为 V;
(3)如图所示,在探究影响电阻大小因素的实验中,下表是相关数据:
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 0.5
C 镍铬合金 0.5 1
D 锰铜合金 0.5 0.5
①选用编号A、C两根电阻丝进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的的 关系;
②为了探究电阻大小跟导体的的材料的关系,应选用编号 两根电阻丝进行实验;
③若应选用编号A、B两根电阻丝进行实验,可以得到的结论是: 一定时,长度越长,电阻越大;
④有同学认为:所设计电路存在一个明显的不足,应该在此电路的基础上再串一个灯泡或电阻,目的是为了 。
26.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)如图所示,AB、CD是长度相同的两条镍铬合金线,AB的横截面积大于CD的。将它们分别接入电路进行实验,则接AB时电流表的示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)接CD时电流表的示数。该实验是为了探究导体的电阻大小与 的关系。如果再提供一条外形和CD完全相同的锰铜合金线,还可以研究导体的电阻大小与导体的 关系。
27.(2022秋·广东广州·九年级统考期末)数字万用表可以直接测量导体电阻。如图,将万用表调节到测量电阻的挡位,用万用表的两支表笔分别接触导体的两端,此时万用表的示数即为导体的电阻。小明用铅笔在纸上涂划了一条线条,重复涂画了3次,使用万用表测得线条两端的电阻为7.9×105Ω。小明猜想:“同一支铅笔所画的线条,线条长度一定时,重复涂画次数越多,线条两端的电阻越大”。请设计实验验证其猜想。实验器材:万用表、白纸、铅笔(如有需要,可补充器材)
(1)请写出实验步骤和判断小明猜想是否正确的依据。
(2)画出记录实验数据的表格。
28.(2022秋·广东佛山·九年级统考期末)小明在探究导体电阻的大小与哪些因素有关的实验中,猜想可能跟导体的材料、长度、横截面积有关。小明利用老师提供的装有三种规格电阻丝的实验盘(如图甲所示),设计了一个电路(如图乙所示)来进行实验探究,其中M、N之间接入电阻丝。
(1)小明探究电阻跟长度的关系时,先把M接1、N接2,观察灯泡亮度;然后将2和4连接起来,再将M接1、N接3,发现灯泡亮度变暗,得出结论 ;
(2)小明探究电阻跟横截面积的关系时,先把M接1、N接2,观察灯泡亮度;然后保持M接1、N接2不变,同时将2和4连接起来、 和 连接起来,改变接入电阻丝的横截面积,再观察灯泡的亮度,分析比较得出结论;
(3)小明探究电阻跟材料的关系时,可用M、N分别接1、2和 ,观察灯泡亮度变化,分析比较得出结论;
(4)在上面的实验中,电阻的大小并不能直接观察,而是通过灯泡的亮度反映出来的,这里运用了 物理研究方法;
(5)小芳觉得只看亮度并不能准确判断电阻的大小,最好在电路中加入 ,这样判断会更准确。
29.(2022秋·广东惠州·九年级统考期末)为探究导体电阻大小的影响因素,某同学利用同种合金材料制成的a、b、c三条电阻丝(不考虑温度对电阻的影响)进行实验,a、b长度相同,b、c粗细相同,如图1所示。连接电路,分别接入电阻丝a、b、c,闭合开关后电流表的三次示数如图2所示。
(1)根据示数可以得出以下结论:
①电阻大小不仅跟导体横截面积有关,还跟导体 有关。
② 电阻丝的阻值最小(选填“a”“b”“c”)。
(2)该同学更换了电源和电流表,添加了电压表和滑动变阻器,设计了图3(甲)所示的电路来测量电阻丝的电阻。
①图3(乙)是根据图3(甲)连接的实物图,请在错误的导线上打“×”并连接正确 。
②闭合开关后,当滑片P向右移动时,电压表示数 (选填“变大”“变小”“不变”);当滑片P移到某一位置时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数如图丙所示,则Ra= Ω;接着他多次改变滑片位置测量a电阻丝的电阻值,并求出平均值Ra′,其目的是 ;
③若电源电压为6V,Ra′=Ra且保持不变,要使图3(乙)连接方式中各电路元件安全,则滑动变阻器的最大值应不小于 Ω。
30.(2022秋·广东梅州·九年级统考期末)在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图所示的电路.请你回答下列问题:
①在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接入的元件是 .
②为粗略判断、两点间导体电阻的大小,可观察 .
③另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中再串联接入电流表.你认为 同学的改进更好一些,理由是这样做可以防止电路处于 状态.
五、综合题
31.(2022秋·广东珠海·九年级统考期末)阅读短文,回答问题。
热阻
物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递。传导是热传递的一种方式,同时物体对热量的传导有阻碍作用,称为“热阻”用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比、与横截面积S成反比,还与物体的材料有关,关系式为,式中λ称为材料的导热系数,不同材料的导热系数一般不同。
房屋的墙壁为了保温,往往使用导热系数较小的不良导体材料。如果墙壁一侧是高温环境,温度始终为t1;另一侧是低温环境,温度始终为t2,墙壁温度变化随着厚度改变而均匀递增(或递减),墙壁中形成稳定的热量流动,则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比,与墙壁的热阻成反比。

(1)热量传导过程和电流相似,温度差相当于电路中的 ,热阻相当于电路中的 (以上两空均选填“电压”“电流”或“电阻”);
(2)在其他因素不变的情况下,导热系数越小,热阻越 (选填“大”或“小”)。铁锅等传热良好的炊具一般用热阻较 (选填“大”或“小”)的材料制成的;
(3)如图甲所示,热量在墙壁中传导,t1、t2分别为40℃、20℃,则墙壁正中间(虚线处)的温度为 ℃;
(4)如图乙所示,长方体实心铝块的长、宽、高分别为2L、L、3L,当热量从上向下流动时,铝块的热阻为R1,热量从左向右流动时,铝块的热阻为R2,则R1 R2(选填“>”“<”或“=”);
(5)如图丙所示,热量在墙壁中传导,在传导方向上的长度为L1,横截面积为S,导热系数为λ1;在墙壁一侧紧贴一层保温层,保温层与墙壁面积相同,在热传导方向上的长度为L2,导热系数为λ2,则热量传导过程中的总热阻R= 。
参考答案:
1.B
【详解】A.银的导电性能很好,电阻很小,但是不为零,故A错误;
B.绝缘体的定义是:不容易导电的物体称为绝缘体,故B正确;
C.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,故C错误;
D.超导材料的电阻为零,不能用来制作电热丝,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】A.在水果电池中,化学能转化为电能,向外提供电压,无论是否接入电路,都存在电压,故A错误;
B.土豆电池是获得电能,故供电时是化学能转化为电能,故B错误;
C.发光二极管是由半导体材料制成的,故C错误;
D.A金属片与电压表的正接线柱相接,故电流是从A金属片流出,故A金属片是土豆“电池”的正极,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】ABC.电阻是导体的一种属性,它的大小与导体通过电流的大小及有无电流通过都无关,只与导体的材料、长度、横截面积有关,且材料、长短相同的电阻丝,横截面积越大,电阻越小,所以细的电阻丝比粗的电阻大,故AB错误,C正确;
D.镍铬合金丝与铜丝的横截面积和长度都不知道,无法比较它们电阻的大小,而长度和横截面积都相同时,镍铬合金丝的电阻比铜丝的大,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】探究导体的电阻跟它的横截面积的关系时,要控制导体的材料和长度相同,而横截面积不同,由表中数据可知,a和b两根电阻丝满足实验要求,故①能够顺利完成。探究导体的电阻跟它的长度的关系时,要控制材料和横截面积相同,长度不同,b和c两根电阻丝满足实验要求,故②能够顺利完成。探究导体的电阻跟它的材料的关系时,要控制长度和横截面积相同而材料不同,题中给出的三根电阻丝材料相同,不能满足实验要求,故③不能顺利完成。综上分析可知,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.D
【详解】瑜珈垫是绝缘体,不导电;硅晶片是半导体材料,导电性能较弱;铜是常见的导体,导电性能较好;超导的金属铅没有电阻,对电流没有阻碍作用,导电性能最好;综上,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.C
【详解】A.验电器是用来检测物体是否带电的,是利用同种电荷相互排斥的原理来工作的,故A错误;
B.橡胶是绝缘体,故B错误;
C.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,故C正确;
D.绝缘体内部有电子,故D错误。
故选C。
7.D
【详解】家用保险丝、白炽灯泡的灯丝、电炉的电热丝是利用灯丝的电阻的热效应,所以不能用超导体来制作.输电导线为了减小损耗,电阻越小越好,故超导体可以用来制作输电线。
8.BD
【详解】A.土豆电池供电时,将化学能转化为电能,故A错误;
B.电源的两端是存在电压的,与外部电路的通断情况无关,若断开开关,A、B两金属片间仍然有电压,故B正确;
C.发光二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性,故C错误;
D.由图中电压表的正负接线柱可知,金属片A为电源的正极,金属片B为电源的负极;所以电流从金属片A流出,经过发光二极管后回到金属片B,故D正确。
故选BD。
9. 灯泡亮度 甲、乙 长度
【详解】[1]灯泡与电阻串联,电流是相同的,灯泡越亮,表明通过灯泡的电流越大;将电阻的大小转换成灯泡的亮度,灯泡越亮则电阻就越小。
[2]要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”,就应选材料相同、长度相同,横截面积不同的导体甲和乙。
[3]选用乙、丙两电阻丝,材料和横截面积相同,长度不同,可以探究导体电阻的大小与长度的关系。
10. 开关 通路 半导体
【详解】[1][2][3]安全带在电路中起到了控制作用,相当于一个开关,没有系好安全带时,指示灯亮,所在电路应处于通路状态,LED指示灯的制成材料是半导体。
11. 半导体 电 光
【详解】[1]根据二极管的特性可知,二极管的制作材料为半导体;
[2][3]LED是一种发光二极管,通过电流时不用经过加热灯丝,即把电能直接转化成光能。
12. 灯L 短 断
【详解】[1]电压表测量灯L两端的电压,电流表测量灯泡中的电流,若灯泡正常,灯泡两端有电压,灯L中就有电流,即两个表同时有示数,或同时没有示数,因此两电表只有一个有示数,发生故障的只能是灯L。
①[2]当灯L短路时,电压表被短路无示数,电流表与电阻R串联接在电源两端,所以电流表有示数。
②[3]当灯L断路时,电压表与电阻R串联接在电源两端有示数,所以电路中没有电流,电流表无示数。
13. 小 大 温度
【详解】[1][2]一般情况,导体的电阻随温度的升高而增大,给线圈加热,电流表的示数会变小,这表明导体的电阻变大。
[3]本实验可以说明导体的电阻还与温度有关。
14. 材料 长度 控制变量法
【详解】[1][2][3]如图所示三种导线材料不同、横截面积相同、长度相同;在长度和横截面积相同时,可探究电阻大小与导体材料间的关系;改变金属夹在同一条导线上的距离,在材料和横截面积相同时,可探究电阻大小与导体长度间的关系;此实验用到了转换法和控制变量法。
15. B 弱
【详解】[1]如图电源左边为正极,电源外部电流方向是从正极流向负极的,所以B陶瓷片的电流方向是N→P,则吸热;则A陶瓷片的电流方向是P→N,则放热;故需要散热的电脑CPU要靠近的是B陶瓷片。
[2]物理学把导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。故半导体的导电能力比导体弱。
16. 变亮 导体 长度
【详解】[1]当导线b的一端在铅笔芯上向右移动时,铅笔芯接入电路的长度变短,电阻变小,由欧姆定律
可知电路中电流变大,所以灯泡会变亮。
[2]容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体。由灯泡亮度可判断电流大小,由电流大小可判断电阻大小;因为铅笔芯接入电路中灯泡发光,说明铅笔芯能够导电,所以这个实验说明铅笔芯是导体。
[3]影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。当导线b的一端在铅笔芯上移动时,改变了铅笔芯接入电路的长度,从而改变了铅笔芯接入电路的电阻,改变了电流,改变了灯泡亮度,所以这个实验说明导体的电阻与导体长度有关。
17. c、d a、d b、c
【详解】[1][2][3]根据控制变量法的思想,在此实验中,探究长度因素用材料、粗细相同但长度不同的c、d丝,探究材料因素用长度粗细相同但材料不同的a、d丝,探究横截面积因素用材料与长度相同但横截面积不同的b、c丝。
18. 变大 变小 半导体
【详解】[1]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。
[2]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。
[3]新型LED灯是用半导体制作的,比白炽灯节能、效果更好。
19. 右 长度 酒精灯
【详解】[1][2]灯泡逐渐变暗,说明灯泡的实际功率减小,由功率公式可知,电路中的电流变小,由欧姆定律可知,电路中的电阻变大,即电阻丝接入电路的阻值变大,因此金属夹向右滑动,并且导体电阻的大小跟导体的长度有关。
[3]如要继续研究电阻与温度的关系,需要用酒精灯来加热导体。
20. 电流表示数大小 转换法 长度 B、C 滑动变阻器 BC
【详解】(1)①[1][2]此实验过程中电阻大小不能直接测量,电路中电阻变化导致电路中电流的变化,这种方法是转换法。
②[3]由表中数据可知,C、D两根合金丝的横截面积,长度不同,故将C、D两根合金丝接入电路。
③[4]探究电阻大小跟导体的横截面积有关时,需要控制材料和长度相同,所以需要将B、C接入电路中。
(2)[5]电动汽车“油门”是通过改变电阻圈的长度来改变电阻大小,其实质是一个滑动变阻器。
[6]当脚踩“油门”时汽车速度加快,电流增大,电路中的ab接点应当与滑动变阻器中BC两个接点相连,电阻变小。
21. 灯泡的亮度 长度 A、C 变大 正 同
【详解】(1)①[1]通过观察电流表示数或灯泡的亮度来比较电阻的大小,这是转换法的运用。
[2]由图可知导体A、B的材料、横截面积相同,长度不同,所以选用导体A、B,可探究导体电阻大小与长度是否有关。
[3]要研究导体的电阻与横截面积的关系,根据控制变量法可知需选择材料、长度相同,横截面积不同的导体,所以应选择A、C。
②[4]如图1乙所示灯泡和电阻丝串联接入电路,随着电阻丝的温度升高,发现其电压表的示数变大,根据串联分压原理可知电阻丝的阻值变大,说明电阻丝的电阻随温度的升高而变大。
(2)[5][6]与丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子而带正电,用带电的玻璃棒接触验电器的金属球,这两片金属箔带同种电荷相互排斥而张开。
22. 串联 1.8 0.24 AB 电流大小 长度
【详解】(1)[1]由图知,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量R两端的电压,电流表测电路电流。
[2][3]电压表V选的是0~3V的量程,分度值为0.1V,其示数为1.8V;电流表选0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.24A。
(2)[4]为了探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”,根据控制变量法,需要控制导体的材料和长度相同,横截面积不同,应选A、B进行实验。
[5]实验中,使用转换法,通过电流的大小来反映电阻的大小,电流越大则电阻就越小;如图丁所示,根据电流表的示数判断接入M、N两点间电阻的大小。
[6]B、C两电阻丝材料和横截面积相同,长度不同,可以探究导体电阻的大小与长度的关系。
23. 材料 横截面积 长度
【详解】(1)[1]比较a、b两根金属丝,发现两根金属丝的长度与横截面积相同,材料不同,探究的是导体的电阻与材料的关系。
(2)[2]对比a、c两根金属丝可知,两根金属丝的材料、长度相同,而横截面积不同,探究的是导体的电阻与横截面积的关系。
(3)[3]对比a、d两根金属丝可知,两根金属丝的材料,横截面积相同,而长度不同,探究的是导体的电阻与长度的关系。
24. 小灯泡亮度 控制变量法 A、B 横截面积 C 电流表
【详解】(1)[1]在实验中,电阻的大小是通过观察灯泡的亮度来体现的,灯泡的亮度越暗,说明电阻越大。
(2)[2]导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,因此要研究电阻大小与每一个因素的具体关系时,要用到控制变量法;通过观察灯泡的亮度来体现电阻的大小,这是用到转换法,故本实验中采用的研究方法有控制变量法和转换法。
(3)[3]电阻大小若不考虑温度的前提下,要研究导体的电阻大小与导体的材料有关,就要使导体的长度和横截面积保持不变,故选用编号A、B。
(4)[4]编号B、C两根电阻丝,材料、长度都相同,横截面积不同,将电阻丝分别接入电路中,灯泡的发光情况不同,故可以得出结论:导体的电阻大小与导体的横截面积有关。
(5)[5]编号C、D两根电阻丝,材料、横截面积都相同,长度不同,把他们分别接入电路中,灯泡的发光情况不同,且接编号D的电阻丝比接编号C的电阻丝,灯泡发光情况要暗,相当于改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路中电阻的大小,与滑动变阻器的工作原理相同,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(6)[6]更换电阻丝后,小灯泡的亮度不明显,说明电阻丝的电阻太大,流过小灯泡的电流太小,为了完成实验可以用电流表代替小灯泡。通过观察电流表示数的大小,来判断接入电路中电阻丝阻值的大小。
25. 0.46
8.5 横截面积 A、D 横截面积 防止电路中电流过大,保护电路
【详解】(1)[1]由图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.46A。
(2)[2]由图可知,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为8.5V。
(3)[3]对比A、C两根电阻丝,除了横截面积不同外,其它所有条件相同,根据控制变量法可知,可以用A、C两根电阻丝探究电阻大小与导体横截面积的关系。
[4]为探究电阻大小跟导体的的材料的关系,根据单一变量原则,除了导体材料不同,其它条件都应该保持相同,从表中参数可知,应该选用A、D两根电阻丝进行实验。
[5]对比A、B两根电阻丝,除了长度不同外,其它条件都相同,因此采用A、B两根电阻丝进行实验,可以得出在横截面积相同时,长度越长,电阻越大。
[6]在电路的基础上再串一个灯泡或电阻,其目的是为了保护电路,防止电路中瞬间电流过大,从而毁坏电器元件。
26. 大于 横截面积 材料
【详解】[1]AB、CD的长度相同、材料相同,AB的横截面积大于CD的横截面积,所以AB的电阻小于CD的电阻,将它们分别接入电路进行实验,会发现接入AB时电流表的示数大于接入CD时电流表的示数。
[2]由实验现象可知当长度和材料相同时,横截面积不同,导体的电阻也不同,所以该实验是为了探究导体的电阻大小与横截面积的关系。
[3]如果再提供一条外形和CD完全相同的锰铜合金线,CD和锰铜线的长度和横截面积相同,材料不同,可以探究导体的电阻大小与导体的材料的关系。
27.(1)见解析;(2)见解析
【详解】(1)①用铅笔在白纸上画出一条直的、长度一定的线条,用万用表欧姆挡测量其电阻值,记录数据。
②使用同一支铅笔重复涂画该线条一次,用万用表欧姆挡测量其电阻值,记录数据;重复实验,直到重复涂画五次,测量五次的电阻值。
③完成表格数据填写,分析数据。
不考虑温度等其它因素下重复涂画线条会导致线条变粗,材料和长度相同,若粗的导体电阻小于细的导体的电阻,则小明猜想是错误的,若粗的导体电阻大于细的导体的电阻,则小明猜想是正确的。
(2)记录表格:表格中需要体现线条涂画的次数以及测量的电阻,如下表所示
重复次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω
28. 在导体的材料、横截面积一定时,导体越长,导体的电阻越大 1 3 5、6 转换 电流表
【详解】(1)[1]电阻是导体对电流的阻碍作用,电压一定时,电路的电阻越大,电路的电流越小,灯泡越暗,通过灯泡的亮度反映电阻的大小,这里运用了转换法。探究电阻跟长度的关系时,先把M接1、N接2,观察灯泡亮度;然后将2和4连接起来,再将M接1、N接3,此时导体的长度为一根镍铬导线长度的2倍,发现灯泡亮度变暗,说明电流变小,电阻变大,得出结论:在导体的材料、横截面积一定时,导体越长,导体的电阻越大。
(2)[2][3]小明探究电阻跟横截面积的关系时,要控制导体的长度和材料相同,只改变导体的横截面积大小,先把M接1、N接2,观察灯泡亮度;然后保持M接1、N接2不变,同时将2和4连接起来、1和3连接起来,改变接入电阻丝的横截面积,再观察灯泡的亮度,分析比较得出结论。
(3)[4]小明探究电阻跟材料的关系时,控制其它因素相同,只改变导体的材料,可用M、N分别接1、2和5、6,观察灯泡亮度变化,分析比较得出结论。
(4)[5]根据(1),在上面的实验中,电阻的大小并不能直接观察,而是通过灯泡的亮度反映出来的,这里运用了转换的物理研究方法。
(5)[6]小芳凭肉眼不能准确判断灯的亮度变化,从而不能准确判断电阻的大小,最好在电路中加入电流表这样判断会更准确。
29. 长度 c 变小 4 减小误差 6
【详解】(1)[1] b、c的粗细相同,材料相同,长度不同,b、c两次的电表示数不同,故可知,电阻的大小跟导体的长度有关。
[2]由图2可知,c电阻丝接入电路中时,电路中的电流最大,电源的电压一定时,由可知,c电阻丝的电阻最小。
(2)[3]根据图3(甲)的电路图可知,电压表测的是电阻丝两端的电压,而图3(乙)中的电流没有从电压表的正极流入,故错误,需将连接在电压表负极柱上的导线连接在正极柱上,此外由滑动变阻器连接方式可知,不能同时连接在下接线柱上,由图3(甲)知,滑动变阻器向右移动时,电阻变大,故将滑动变阻器右边下接线柱改为右边上接线柱。
[4]闭合开关后,当滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,a电阻丝两端的电压变小,即电压表的实数变小。
[5]当滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为1.2V,由图丙可知,电流表量程为0-0.6A,分度值为0.02A,电路中的电流为0.3A,则a电阻丝的阻值
[6]他多次改变滑片的位置测量a电阻丝的电阻值,并求出平均值Ra′,其目的时减小误差。
[7]若电源电压为6V, Ra′=Ra且保持不变,当电压表的示数,电路中的电流
所以,电路中的而最大电流为0.6A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中最小电阻
则滑动变阻器的最大值应不小于6Ω。
30. 开关 灯泡的亮度 乙 短路
【详解】[1] 在连接电路时,为了能控制电路,应该在电路中接入的元件是开关.
[2] 为粗略判断、两点间导体电阻的大小,可观察灯泡的亮度.
[3][4] 乙同学的改进更好一些,理由电流表阻值很小,直接把灯泡换为电流表,很容易电路短路,采用乙同学的做法可以防止电路处于短路状态.
31. 电压 电阻 大 小 30 >
【详解】(1)[1][2]当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递,传导是热传递的一种方式,同时物体对热量的传导有阻碍作用,称为“热阻”,热传递的条件是有温度差,电压是形成电流的原因,电阻对导体对电流的阻碍作用,热量传导过程和电流相似,温度差相当于电路中电压,热阻相当于电路中的电阻。
(2)[3][4]物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比、与横截面积S成反比,还与物体的材料有关,关系式为,式中λ称为材料的导热系数,分析函数关系可知在其他因素不变的情况下,导热系数越小,热阻越大,导热能力越差,导热系数越大,热阻越小,导热能力越强,所以铁锅等传热良好的炊具一般用热阻较小的材料制成的。
(3)[5]墙壁中形成稳定的热量流动,相同时间内,温度的减少相同,所以墙壁正中间处的温度为
(4)[6]由知,当热量从上向下流动时,铝块的热阻为
热量从左向右流动时,铝块的热阻为
比较可知R1>R2。
(5)[7]根据“物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比、与横截面积S成反比,还与物体的材料有关,关系式,式中λ称为材料的导热系数,不同材料的导热系数一般不同”知,乙图中热量传导过程中的总热阻R为。