人教版九年级物理同步训练培优卷：16.3 电阻

人教版九年级物理同步训练培优卷：16.3 电阻
一、选择题
1．（2018九上·门头沟期末）导体A、B材料相同，A的长度和横截面积都较大 . 将它们按照图所示的方式连接在电路中，测得A、B两端的电压分别为UA、UB；通过A、B的电流分别为IA、IB . 下列关系一定正确的是（　　）
A．IA＝IB B．UA＝UB C．UA＜UB D．UA＞UB
2．（粤沪版物理九年级上册第十四章第2节探究欧姆定律同步练习）某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是（　　）
A．当导体两端的电压为0时，电阻为0
B．该导体的电阻随电压的增大而减小
C．当导体两端的电压为0时，电流为0
D．当导体两端的电压为2 V时，电流为0.6A
3．（2024九下·广州月考） 2023 年8月 29 日搭载自主知识产权麒麟9000S 芯片的华为Mate60Pro发布，卫星通话是它的最大卖点，遥遥领先也是它的宣传口号，成为国产手机的骄傲。Mate60Pro手机采用锂离子聚合物5000mA·h不可拆卸式电池， 电池工作电压为3.7V。手机支持有线最大超级快充（20V/4.4A）， 兼容11V/6A 或10V/4A 或10V/2.25A 或4.5V/5A或5V/4.5A超级快充。下列说法正确的是（　　）
A．制作自主知识产权的麒麟9000S 芯片的主要材料是超导体
B．卫星通话利用的是电磁波，其在真空中的传播速度是
C．仅充电10分钟，便可充满50%的广告是夸大其词，假的
D．锂离子聚合物电池“容量 5000mA·h”一次充满电储存电能为： 3.96×106J
4．（2024九上·揭阳期末）电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中为定值电阻，为电阻式传感器，当控制其阻值从变为，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是（　　）
当通过传感器的电流为时，；
的阻值为；
电源电压为；
电路消耗的最大功率为。
A． B． C． D．
5．（2024九上·武昌月考）现有两个热敏电阻、和一个定值电阻，的阻值会因通过的电流增大导致温度升高而增大，的阻值会因通过的电流增大导致温度升高而减小，的阻值不变，它们的电流随电压的变化曲线如图甲所示。实验过程中，小明将和两个电阻连接成如图乙所示电路时，电流表的示数为0. 4A，下列说法中正确的是（　　）
A．此时的电阻为17. 5Ω
B．此时电源电压为15V
C．改变图乙中电源电压，当电压表的示数为11V时，电路总功率是18. 7W
D．若将、并联时干路电流为1. 5A，则此时
6．（2023·齐齐哈尔）灯泡L标有“6V”字样，为探究其工作时的特点，小刚利用图甲所示的电路进行实验，其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止。图乙是用获得的实验数据作出的U-1图像，下列判断正确的是（　　）
A．闭合开关，在移动滑片P的过程中，灯L的最小电阻为10Ω
B．变阻器的滑片P移到b端时，灯L正常发光的额定功率为3.6W
C．灯L与5Ω的定值电阻R1，并联接入电压为6V电路，电路的总功率为7.2W
D．灯L与10Ω的定值电阻R2串联接入电压为9V的电路，R2每秒消耗电能为2.5J
7．直径d1=0.3mm的细铅丝通以1.5A的电流将被熔断，而直径d2=0.6mm的粗铅丝通以4A的电流将被熔断.假设这两种铅丝的长度和电阻率相同，选取上述20根细铅丝和1根粗铅丝并联接人电路，允许通过的最大电流为（　　）.
A．36A B．34A C．30A D．24A
8．（2024九上·普宁期末）如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，电源电压为，且保持不变，电压表量程为，定值电阻的阻值为，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S，下列说法正确的是（　　）
A．环境温度为时，热敏电阻的阻值是
B．环境温度为时，电压表的示数是
C．电压表的示数越小，环境温度越高
D．此电路允许的最高环境温度为
9．（2019九上·蔡甸月考）如图所示是简易电子距离测量仪电路，R 是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米的电阻为0.5Ω，电路各部分均接触良好，物体M只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P移动。闭合开关，当金属滑片P置于电阻丝中点时，电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A，由此可知（　　）
A．电源电压为1.5V
B．电阻丝总长度为15cm
C．物体M移动时，电路消耗的功率始终为0.6W
D．当电压表示数为0.5V时，物体M向左移动了10cm
二、填空题
10．（2024九下·南宁月考）研究物理问题时，我们常用简单的、易于研究的模型来代替复杂的物理原型，这种方法称为模型等效替代法。如图甲，虚线框内的电阻若用一个电阻R来替代，即可把原电路转换为两个电阻并联的电路（如图乙所示），从而使问题的解决得以简化。图丙中电源电压U＝6V不变，R1＝6Ω，其余电阻值未知，测得AB间总电阻为3Ω，电流表示数为 　 　A；现将R1换成3Ω的电阻，则AB间总电阻变为 　 　Ω。
11．（2024九下·南川月考）如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R标有“48Ω1A”字样，电压表使用的量程为0 15V，电流表使用的量程为0 0.6A，R0为一定值电阻，当只闭合开关S、S1时，灯泡L恰好正常发光，不考虑温度对灯丝电阻的影响。定值电阻R0=　 　Ω；保持S闭合，断开S1，再闭合S2，在保证电路各元件安全的情况下，小灯泡的最大功率与最小功率的比值为　 　
12．（2024九下·南川月考）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡上标有“6V 3.6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，滑动变阻器两端的电压U1，R2消耗的功率为P2；接着将滑片移到最左端，再闭合开关S3，此时R2消耗的功率为P2'，电流表的示数变化了 0.8A；当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时， 电压表的示数是3V，滑动变阻器两端的电压为U1'，已知U1： U1'=4 ：3，P2：P2'=l：9，则电源电压是　 　V；R3的电阻是　 　Ω。
三、实验探究题
13．（2024·兴业模拟）
（1）小明探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置如图A甲所示，组装实验装置时应先固定　 　（选填“M”或“N”）器材的位置。实验过程中观察到水中气泡的情形如图A乙所示，继续加热时温度计的示数将　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”）。
（2）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图B所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的　 　（选填“缩小”或“放大”）的实像，利用这个成像规律可以制成　 　（选填“照相机”或“投影仪”）。
（3）如图C所示是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置，图中a和b都是镍铬合金丝，它们的长短相同，粗细不同，这个实验能探究导体的电阻跟导体　 　的关系，实验中用到的科学探究方法主要有　 　和转换法。
14．（2024·江城模拟）阅读下列短文，回答问题。
智能电加热眼罩
近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以饮酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。
（1）PTC是 　 　（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料。
（2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是 　 　联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA　 　IB（填选“＜”、“＝”或“＞”）。
（3）如图丁所示，将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能的选项是 　 　。
（4）每根PTC加热丝的最大发热功率为 　 　W，当温度为40℃时，通电10min，每根PTC加热丝消耗的电能 　 　J。
四、计算题
15．如图 8.9 所示， 相距 的 两地架两条输电线， 电阻共为 ， 如果在 间的某处发生短路， 这时接在 处的电压表示数为 ， 电流表的示数为 ， 求发生短路处距 处有多远。
16．有一根导线长为 ， 横截面积 ， 它是由电阻率不均匀的材料组成的， 从一端到另一端， 电阻率 随导体长度 的变化规律为 ， 试求这段导线的电阻 。
答案解析部分
1．【答案】A
【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】图示的方式连接，即A与B串联在电路中，串联时电流相等，A符合题意；
根据影响电阻大小的因素，材料相同时，导体越粗，越短，电阻越小，反之电阻越大，而题目中，A长度长，但更粗，B短，但更细，所以不能确定两者的电阻大小关系，当然更不能确定A与B两端的电压大小关系，BCD不合题意 .
故答案为：A .
【分析】由图可知，A和B串联在电路中，根据串联电路的电流规律分析，通过二者电流的大小关系；导体A、B材料相同，A的长度和横截面积都较大，不能根据影响电阻大小的因素确定A、B电阻的大小关系，也就无法确定它们两端电压的大小关系 .
2．【答案】C
【知识点】电阻
【解析】【解答】导体的电阻是导体本身的一种性质，它不随通过它的电流以及它两端的电压的
改变而改变，只与导体本身的材料、长度、横截面积以及温度有关，从图中可以看出，电压为0时，电流为0，但导体的电阻并没有变，且电压增大时，电流也增大，但电压与电流的比值即电阻不变，仍是5Ω，故A、B错，C对；从图中可知，当导体两端的电压为2V时，电流为0.4A。
【分析】U—I图像是一种常见的物理图像，若是一条直线，其斜率表示电阻的大小。本题主要考查从图像中获取有效信息的能力，难度中等。
3．【答案】B
【知识点】半导体特点及作用；电功计算公式的应用；电功率与电能、时间的关系；电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.芯片的主要材料是硅，硅是半导体材料，A错误
B.电磁波的传播不需要介质，其在真空中的传播速度是，B正确；
CD.手机充满一次储存的电能。
手机充电的最大功率
充电十分钟储存的电能
选项ACD错误，答案选择B
【分析】
根据W=UIt计算手机充满储存的电能。半导体芯片的主要材料是硅，属于半导体。通过P=UI计算最大功率。
4．【答案】D
【知识点】半导体特点及作用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功的计算
【解析】【解答】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
①由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω，此时传感器的功率为，①正确；
②当电路中的电流I=0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以电源的电压为
当R=0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I'=0.5A， 则电源的电压为
因电源的电压不变， 所以
解得，②正确；
③电源的电压为③正确；
④电路消耗的最大功率④错误；
ABD错误，C正确；
故答案为：C.
【分析】根据串联电流、电压的特点，串联分压规律，根据图像横纵坐标代表的物理课结合欧姆定律和电功率计算公式进行分析计算。
5．【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；影响电阻大小的因素；探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A.由图甲可知：中间图像是定值电阻R0的电流电压图像。在上方图像上任取两点，计算出对应的电阻值。可得出随着温度升高阻值增大，该图像是R2的图像。下方图像是电阻R1的图像。当I=0.4A时，U0=4V，U2=3V.R2===7.5.故A错误。
B.串联电路中电源电压U=U0+U2=4V+3V=7V.故B错误。
C.R0，R2串联，当U0=11V时，由图像可知I0=1.1A，又I2=I0=1.1A时，U2=6V.串联总电压U=U0+U2=11V+6V =17V.
电路总功率P总=UI=17V×1.1A=18.7W.故C正确。
D.若R0，R1并联时，由图像可知只有U=10V时，I0=1.0A，I1=0.5A，总电流I=I0+I1=1.0A+0.5A=1.5A.此时.故D错误。
【分析】定值电阻的I-U图像是过原点的一条直线。由欧姆定律I=得，R=.在串联电路中U=U1+U2，I=I1=I2.在并联电路中I=I1+I2.总功率P=UI.
6．【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律；影响电阻大小的因素；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电功的计算
【解析】【解答】A：由甲图可知，灯泡跟滑动变阻器串联，滑片P在a端时，灯泡两端电压最小，由乙图可知电压表示数为1V时，串联电路的电流是I=0.2A，则灯泡最小电阻：
故A错误；
B：由甲图可知，滑片P在a时，滑动变阻器接入电路的阻值最大为30Ω，根据乙图得出灯泡电压是1V，电流是0.2A，滑动变阻器两端电压
电源电压
；
当滑片P移动到b端时，滑动变阻器两端电压为零，灯泡两端实际电压是7V已大于灯泡的额定电压6V，则灯泡不能正常发光，可能烧坏，B错误；
C：灯泡L与5Ω的定值电阻R1；并联接入电压是6V的电路，则灯泡和定值电阻两端电压都是6V，由乙图可知，灯泡的电流是0.6A，电路总功率是：
C错误：
D：灯泡L与10Ω的定值电阻R2串联接入电压为9V的电路，假设R2每秒种消耗电能是2.5J，根据公式
R2两端电压：
根据串联电路的电压规律，灯泡两端电压UL=9V-5V=4V，即电压之比UL：U2=4∶5；
串联电路的电流是I=U/R2 =5V/10Ω=0.5A，所以灯泡L的电阻：
灯泡L和定值电阻R2的电阻之比RL∶R2=4∶5；即串联电路电路中的电阻之比等于电压之比，符合题意，假设成立，D正确；
故选答案D。
【分析】根据甲图中滑动变阻器的“分压限流”作用，对电流电压变化作定性分析；
根据乙图作定量分析判断和计算：
（1）根据乙图可知，灯泡的最大电阻是RL=6V/0.6A=10Ω；
甲图中灯泡电阻最小，其两端电压必定是最小，根据乙图，最小电压是1V，电流是0.2A，即可计算灯泡最小电阻5Ω，所以A错误；
（2）电源电压：由（1）可知，串联电路的电流是0.2A，滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，其两端电压也最大UP=30Ω×0.2A=6V，则串联电路总电压即电源电压U=1V+6V=7V；
（3）当滑片P在b端时，灯泡两端实际电压是电源电压7V，最大电阻10Ω，根据公式实际功率是4.9W，所以B错误；
（4）根据串联电路的总功率等于所有用电器消耗的电功率之和计算。
7．【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】，，可得，即R1=4R2，将粗铅丝和细铅丝并联时，电阻两端的电压相等，根据欧姆定律可知细铅丝熔断时，两端的电压为，粗铅丝刚好被熔断时，两端的电压为，可知U1>U2，将它们并联时，若电路中的电压为U2，此时粗铅丝已经被熔断，细铅丝没有熔断，只有电路中的电压增大到U1，此时粗铅丝已经熔断，细铅丝刚好熔断，通过电路中的电流达到最大，在并联电路中干路电流等于各支路电流之和，可知通过电流为，电路将会断开，故答案为：30A。
故选C。
【分析】本题需要利用导体电阻与长度以及横截面积的关系式，分析细铅丝和粗铅丝的电阻关系，根据题干中给出的细铅丝和粗铅丝的熔断电流，分别计算出两种铅丝在熔断时两端的电压，比较电压的大小；可判断，当电路中的电压达到粗铅丝刚好熔断的电压时，细铅丝还没有熔断，电路不会断开，只有当电路中的电压达到细铅丝刚好熔断的电压时，粗铅丝早已熔断、细铅丝刚好熔断，此时的电流便是电路中电流的最大值。
8．【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电阻；电阻的串联
【解析】【解答】A．由图乙可知，环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是200Ω，故A错误；
B．由图乙可知，温度为0℃时，热敏电阻的阻值最大
此时电压表的示数最小，此时电路中的电流
电压表的最小示数
故B错误；
C.因串联电路中各处的电流相等，所以，由可知，当电压表V示数越小时，电路中的电流越小，由可知，电路中的总电阻越大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，热敏电阻的阻值越大，由图乙可知，环境的温度越低，故C 错误；
D.当电压表的示数
时，电路允许测量的温度最高，此时电路中的电流
电路中的总电阻
热敏电阻的阻值
由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60℃，故D正确。
【分析】 首先，我们需要分析电路的连接方式，判断各个元件之间的关系。然后，我们需要根据题目所给的信息，确定 R1 的阻值随温度变化的关系。接着，我们可以根据串联电路的分压原理，计算出 R1 两端的电压。最后，我们需要根据题目所给的条件，选择正确的答案。
9．【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解：因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，接入电路中的电阻不变，电路为R的简单电路，电压表测变阻器右侧部分电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。
⑴金属滑片P置于电阻丝中点时，
由I＝ 可得，被测电阻丝的电阻：
R中＝ ＝ ＝7.5Ω，
则电阻丝的总电阻：
R＝2R中＝2×7.5Ω＝15Ω，
电阻丝的长度L＝ ＝30cm，B不符合题意；
电源的电压：
U＝IR＝0.2A×15Ω＝3V，A不符合题意；
电路的总功率：
P＝UI＝3V×0.2A＝0.6W，即物体M移动时，电路消耗的功率始终为0.6W，C符合题意；
⑵当电压表示数为0.5V时，接入电路的电阻：
R′＝ ＝ ＝2.5Ω，
物体M位于：
L′＝ ＝5cm，
故物体M向右移动了：
△L＝ L﹣L′＝ ×30cm﹣5cm＝10cm，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由电路图可知，电路为R的简单电路，电压表测变阻器右侧部分电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）金属滑片P置于电阻丝中点时，根据欧姆定律求出被测电阻丝的电阻，进一步求出电阻丝的最大阻值，根据题意求出电阻的总长度，根据欧姆定律求出电源的电压，利用P＝UI求出电路的总功率；（2）根据欧姆定律求出电压表的示数为0.5V时对应的电阻，再根据题意求出物体M移动的距离。
10．【答案】2；2
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电阻；电阻的并联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】利用模型等效替代法分析电路图，R1 和其余电阻（设为R2）并联，电流表测量干路中的电流。题干已知 测得AB间总电阻为3Ω ，即R1 与R并联后的总电阻=3Ω，即，已知R1=6Ω，可以求得R2=6Ω。电路中的电流可以根据欧姆定律求得，； 将R1换成3Ω ，电路中的总电阻。
故第一空填写：2；第二空填写：2
【分析】欧姆定律。并联电路的总电阻
11．【答案】24；25：9/2.78
【知识点】电阻；电路的动态分析；电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】(1)由灯泡的规格参数，根据P=UI可得，灯泡的额定电流0.5A，
根据欧姆定律可得，灯泡电阻12Ω；由图可知灯泡L恰好正常发光，
电压U0=18V-6V=12V，电路中电流：I=I0=0.5A，由欧姆定律可得，R0的阻值：R0=24Ω；
(2)由图可知 R与L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压，保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压，电路中电流最大Imax=0.5A，此时灯泡消耗功率最大，==3W；滑动变阻器R标有“48Ω1A”字样，当变阻器接入电路的阻值最大为48Ω时，总电阻最大，由欧姆定律可知此时电路中电流最小，则电路中的最小电流：Imin=0.3A。
当变阻器R连入阻值最大时，由串联分压的规律可知变阻器两端的电压最大，即电压表的示数最大，电压表的最大示数：，则电压表是安全的，所以灯泡L的最小功率：；在保证电路各元件安全的情况下，小灯泡的最大功率与最小功率的比值为：
。
故答案为：24；25：9。
【分析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI计算灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出小灯泡的电阻；闭合开关S、，断开S2时，L与串联，灯泡L恰好正常发光，根据串联电路特点和欧姆定律求得R0两端电压和电流，由欧姆定律计算R0的阻值；
(2) 当闭合开关S、，断开时，R与L串联，保证电路安全，灯泡的最大功率为灯泡的额定功率；由欧姆定律可知此时电路中电流最小，利用电阻的串联和欧姆定律求得电路中最小电流，进一步求出变阻器两端的最大电压(电压表的最大示数)并判断有没有超过电压表的量程，由计算灯泡的最小功率，进而计算小灯泡的最大功率与最小功率的比值。
12．【答案】6；15
【知识点】电压的测量及电压表的使用；电阻
【解析】【解答】(1)由P=UI得灯泡的电阻为：
当只闭合开关，滑动变阻器的滑片P在最右端时，R1与R2串联， ，同理可得，。
2）由可得，电流
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
即，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，即，解得：
故答案为：6；15。
【分析】知道灯泡的额定电压和额定功率，当只闭合开关，滑动变阻器的滑片P在最右端时，与R2串联，消耗的功率；接着将滑片移到最左端，再闭合开关，与并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和P=UI表示出R2消耗的功率，然后结合得出等式即可求出两端的电压与电源电压关系，根据串联电路的电压特点求出两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出与的阻值关系。
13．【答案】（1）N；不变
（2）缩小；照相机
（3）横截面积；控制变量法
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；比热容；影响电阻大小的因素
【解析】【解答】（1） 第1空、 组装实验装置时，应根据酒精灯火焰的位置先确定石棉网的位置，即先固定 N 器材的位置。故该空填“N”； 第2空、 水沸腾时温度保持不变，所以继续加热时温度计示数不变。故该空填“不变”；
（2）根据图中物距大于像距，可判断成倒立缩小实像，照相机就是利用这一成像规律制成的。故该 第1空填“缩小”； 第2空 填“照相机”。
（3）该实验保持长度相同，改变粗细，是探究电阻与横截面积的关系，实验过程中通过控制变量和将电阻大小转化为电流大小来进行探究，运用了控制变量法和转换法。故该 第1空填“ 横截面积 ”； 第2空 填“ 控制变量法 ”。
【分析】（1）组装时遵循从下到上的原则，先固定下方的器材位置；水沸腾的特点是温度不变，所以温度计示数不会变化。
（2）通过观察物距和像距的关系判断成像特点，再根据成像特点与实际应用的对应关系得出答案；实验中通过成像情况判断规律。
（3）明确实验中改变的因素是横截面积，从而确定探究的是电阻与横截面积的关系；通过控制其他变量不变只改变横截面积来探究，以及把电阻大小转化为电流大小显示，体现了控制变量法和转换法。
14．【答案】（1）半导体
（2）并；＞
（3）B
（4）0.9；216
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；并联电路的电流规律；半导体特点及作用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）由题意可知，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，因此PTC是半导体材料。
（2）①由图乙可知，各条PTC加热丝并列连接在金属导线两端，它们互不影响，故PTC加热丝是并联的。
②因为PTC加热丝是并联的，并联的PTC加热丝越多，由并联电路电流的规律可知电流越大，故A、B处电流IA＞IB；
（3）由图丙可知，PTC加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大。由题意可知，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变，因此眼罩加热电路开关闭合后，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变，由可知，其功率先变大后变小再不变，故选B。
（4）由可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，
由图丙可知，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，
每根PTC加热丝的最大发热功率为；
由图丙可知，当温度为40℃时，PTC加热丝的阻值为100Ω，
通电10min，每根PTC加热丝消耗的电能。
【分析】（1）从题目描述中“ PTC是一种新型的半导体陶瓷材料 ”分析解答。
（2）①用电器首尾相连为串联，并排连接在电路两点之间为并联；
②并联电路的总电流等于各支路电流之和；
（3）根据丙图确定加热丝电阻的阻值变化规律，再根据分析它的电功率的变化规律；
（4）由可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，由图丙可知，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，由可知PTC加热丝的最大发热功率；
由图丙可知，当温度为40℃时，PTC加热丝的阻值为100Ω，通电10min，根据得出每根PTC加热丝消耗的电能。
15．【答案】解：设发生短路处与 处的距离为 ， 根据欧姆定律， 可得短路后导线的电阻 ， 又 ， 短路前的总电阻 ， 解得
【知识点】影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 知道电压表的示数和电流表的示数，利用欧姆定律求出导线的总电阻，再根据电阻定律，确定出短路的地点离A处的距离。
16．【答案】解：已知电阻定律公式 ， 本题遇到的困难是电阻率 不是常量， 无法直接代人公式计算。考虑到 与 是线性关系， 因此可取平均电阻率进行计算， 则 ， 有
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】当电阻率与导线长度成一次函数关系时，可以去平均电阻率为导线的平均电阻率，然后根据计算这段导线的电阻即可。
1 / 1人教版九年级物理同步训练培优卷：16.3 电阻
一、选择题
1．（2018九上·门头沟期末）导体A、B材料相同，A的长度和横截面积都较大 . 将它们按照图所示的方式连接在电路中，测得A、B两端的电压分别为UA、UB；通过A、B的电流分别为IA、IB . 下列关系一定正确的是（　　）
A．IA＝IB B．UA＝UB C．UA＜UB D．UA＞UB
【答案】A
【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】图示的方式连接，即A与B串联在电路中，串联时电流相等，A符合题意；
根据影响电阻大小的因素，材料相同时，导体越粗，越短，电阻越小，反之电阻越大，而题目中，A长度长，但更粗，B短，但更细，所以不能确定两者的电阻大小关系，当然更不能确定A与B两端的电压大小关系，BCD不合题意 .
故答案为：A .
【分析】由图可知，A和B串联在电路中，根据串联电路的电流规律分析，通过二者电流的大小关系；导体A、B材料相同，A的长度和横截面积都较大，不能根据影响电阻大小的因素确定A、B电阻的大小关系，也就无法确定它们两端电压的大小关系 .
2．（粤沪版物理九年级上册第十四章第2节探究欧姆定律同步练习）某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是（　　）
A．当导体两端的电压为0时，电阻为0
B．该导体的电阻随电压的增大而减小
C．当导体两端的电压为0时，电流为0
D．当导体两端的电压为2 V时，电流为0.6A
【答案】C
【知识点】电阻
【解析】【解答】导体的电阻是导体本身的一种性质，它不随通过它的电流以及它两端的电压的
改变而改变，只与导体本身的材料、长度、横截面积以及温度有关，从图中可以看出，电压为0时，电流为0，但导体的电阻并没有变，且电压增大时，电流也增大，但电压与电流的比值即电阻不变，仍是5Ω，故A、B错，C对；从图中可知，当导体两端的电压为2V时，电流为0.4A。
【分析】U—I图像是一种常见的物理图像，若是一条直线，其斜率表示电阻的大小。本题主要考查从图像中获取有效信息的能力，难度中等。
3．（2024九下·广州月考） 2023 年8月 29 日搭载自主知识产权麒麟9000S 芯片的华为Mate60Pro发布，卫星通话是它的最大卖点，遥遥领先也是它的宣传口号，成为国产手机的骄傲。Mate60Pro手机采用锂离子聚合物5000mA·h不可拆卸式电池， 电池工作电压为3.7V。手机支持有线最大超级快充（20V/4.4A）， 兼容11V/6A 或10V/4A 或10V/2.25A 或4.5V/5A或5V/4.5A超级快充。下列说法正确的是（　　）
A．制作自主知识产权的麒麟9000S 芯片的主要材料是超导体
B．卫星通话利用的是电磁波，其在真空中的传播速度是
C．仅充电10分钟，便可充满50%的广告是夸大其词，假的
D．锂离子聚合物电池“容量 5000mA·h”一次充满电储存电能为： 3.96×106J
【答案】B
【知识点】半导体特点及作用；电功计算公式的应用；电功率与电能、时间的关系；电磁波的传播；电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】A.芯片的主要材料是硅，硅是半导体材料，A错误
B.电磁波的传播不需要介质，其在真空中的传播速度是，B正确；
CD.手机充满一次储存的电能。
手机充电的最大功率
充电十分钟储存的电能
选项ACD错误，答案选择B
【分析】
根据W=UIt计算手机充满储存的电能。半导体芯片的主要材料是硅，属于半导体。通过P=UI计算最大功率。
4．（2024九上·揭阳期末）电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中为定值电阻，为电阻式传感器，当控制其阻值从变为，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变。下列说法正确的是（　　）
当通过传感器的电流为时，；
的阻值为；
电源电压为；
电路消耗的最大功率为。
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】半导体特点及作用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功的计算
【解析】【解答】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
①由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω，此时传感器的功率为，①正确；
②当电路中的电流I=0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以电源的电压为
当R=0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I'=0.5A， 则电源的电压为
因电源的电压不变， 所以
解得，②正确；
③电源的电压为③正确；
④电路消耗的最大功率④错误；
ABD错误，C正确；
故答案为：C.
【分析】根据串联电流、电压的特点，串联分压规律，根据图像横纵坐标代表的物理课结合欧姆定律和电功率计算公式进行分析计算。
5．（2024九上·武昌月考）现有两个热敏电阻、和一个定值电阻，的阻值会因通过的电流增大导致温度升高而增大，的阻值会因通过的电流增大导致温度升高而减小，的阻值不变，它们的电流随电压的变化曲线如图甲所示。实验过程中，小明将和两个电阻连接成如图乙所示电路时，电流表的示数为0. 4A，下列说法中正确的是（　　）
A．此时的电阻为17. 5Ω
B．此时电源电压为15V
C．改变图乙中电源电压，当电压表的示数为11V时，电路总功率是18. 7W
D．若将、并联时干路电流为1. 5A，则此时
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；影响电阻大小的因素；探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A.由图甲可知：中间图像是定值电阻R0的电流电压图像。在上方图像上任取两点，计算出对应的电阻值。可得出随着温度升高阻值增大，该图像是R2的图像。下方图像是电阻R1的图像。当I=0.4A时，U0=4V，U2=3V.R2===7.5.故A错误。
B.串联电路中电源电压U=U0+U2=4V+3V=7V.故B错误。
C.R0，R2串联，当U0=11V时，由图像可知I0=1.1A，又I2=I0=1.1A时，U2=6V.串联总电压U=U0+U2=11V+6V =17V.
电路总功率P总=UI=17V×1.1A=18.7W.故C正确。
D.若R0，R1并联时，由图像可知只有U=10V时，I0=1.0A，I1=0.5A，总电流I=I0+I1=1.0A+0.5A=1.5A.此时.故D错误。
【分析】定值电阻的I-U图像是过原点的一条直线。由欧姆定律I=得，R=.在串联电路中U=U1+U2，I=I1=I2.在并联电路中I=I1+I2.总功率P=UI.
6．（2023·齐齐哈尔）灯泡L标有“6V”字样，为探究其工作时的特点，小刚利用图甲所示的电路进行实验，其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止。图乙是用获得的实验数据作出的U-1图像，下列判断正确的是（　　）
A．闭合开关，在移动滑片P的过程中，灯L的最小电阻为10Ω
B．变阻器的滑片P移到b端时，灯L正常发光的额定功率为3.6W
C．灯L与5Ω的定值电阻R1，并联接入电压为6V电路，电路的总功率为7.2W
D．灯L与10Ω的定值电阻R2串联接入电压为9V的电路，R2每秒消耗电能为2.5J
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律；影响电阻大小的因素；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电功的计算
【解析】【解答】A：由甲图可知，灯泡跟滑动变阻器串联，滑片P在a端时，灯泡两端电压最小，由乙图可知电压表示数为1V时，串联电路的电流是I=0.2A，则灯泡最小电阻：
故A错误；
B：由甲图可知，滑片P在a时，滑动变阻器接入电路的阻值最大为30Ω，根据乙图得出灯泡电压是1V，电流是0.2A，滑动变阻器两端电压
电源电压
；
当滑片P移动到b端时，滑动变阻器两端电压为零，灯泡两端实际电压是7V已大于灯泡的额定电压6V，则灯泡不能正常发光，可能烧坏，B错误；
C：灯泡L与5Ω的定值电阻R1；并联接入电压是6V的电路，则灯泡和定值电阻两端电压都是6V，由乙图可知，灯泡的电流是0.6A，电路总功率是：
C错误：
D：灯泡L与10Ω的定值电阻R2串联接入电压为9V的电路，假设R2每秒种消耗电能是2.5J，根据公式
R2两端电压：
根据串联电路的电压规律，灯泡两端电压UL=9V-5V=4V，即电压之比UL：U2=4∶5；
串联电路的电流是I=U/R2 =5V/10Ω=0.5A，所以灯泡L的电阻：
灯泡L和定值电阻R2的电阻之比RL∶R2=4∶5；即串联电路电路中的电阻之比等于电压之比，符合题意，假设成立，D正确；
故选答案D。
【分析】根据甲图中滑动变阻器的“分压限流”作用，对电流电压变化作定性分析；
根据乙图作定量分析判断和计算：
（1）根据乙图可知，灯泡的最大电阻是RL=6V/0.6A=10Ω；
甲图中灯泡电阻最小，其两端电压必定是最小，根据乙图，最小电压是1V，电流是0.2A，即可计算灯泡最小电阻5Ω，所以A错误；
（2）电源电压：由（1）可知，串联电路的电流是0.2A，滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，其两端电压也最大UP=30Ω×0.2A=6V，则串联电路总电压即电源电压U=1V+6V=7V；
（3）当滑片P在b端时，灯泡两端实际电压是电源电压7V，最大电阻10Ω，根据公式实际功率是4.9W，所以B错误；
（4）根据串联电路的总功率等于所有用电器消耗的电功率之和计算。
7．直径d1=0.3mm的细铅丝通以1.5A的电流将被熔断，而直径d2=0.6mm的粗铅丝通以4A的电流将被熔断.假设这两种铅丝的长度和电阻率相同，选取上述20根细铅丝和1根粗铅丝并联接人电路，允许通过的最大电流为（　　）.
A．36A B．34A C．30A D．24A
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】，，可得，即R1=4R2，将粗铅丝和细铅丝并联时，电阻两端的电压相等，根据欧姆定律可知细铅丝熔断时，两端的电压为，粗铅丝刚好被熔断时，两端的电压为，可知U1>U2，将它们并联时，若电路中的电压为U2，此时粗铅丝已经被熔断，细铅丝没有熔断，只有电路中的电压增大到U1，此时粗铅丝已经熔断，细铅丝刚好熔断，通过电路中的电流达到最大，在并联电路中干路电流等于各支路电流之和，可知通过电流为，电路将会断开，故答案为：30A。
故选C。
【分析】本题需要利用导体电阻与长度以及横截面积的关系式，分析细铅丝和粗铅丝的电阻关系，根据题干中给出的细铅丝和粗铅丝的熔断电流，分别计算出两种铅丝在熔断时两端的电压，比较电压的大小；可判断，当电路中的电压达到粗铅丝刚好熔断的电压时，细铅丝还没有熔断，电路不会断开，只有当电路中的电压达到细铅丝刚好熔断的电压时，粗铅丝早已熔断、细铅丝刚好熔断，此时的电流便是电路中电流的最大值。
8．（2024九上·普宁期末）如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，电源电压为，且保持不变，电压表量程为，定值电阻的阻值为，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S，下列说法正确的是（　　）
A．环境温度为时，热敏电阻的阻值是
B．环境温度为时，电压表的示数是
C．电压表的示数越小，环境温度越高
D．此电路允许的最高环境温度为
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电阻；电阻的串联
【解析】【解答】A．由图乙可知，环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是200Ω，故A错误；
B．由图乙可知，温度为0℃时，热敏电阻的阻值最大
此时电压表的示数最小，此时电路中的电流
电压表的最小示数
故B错误；
C.因串联电路中各处的电流相等，所以，由可知，当电压表V示数越小时，电路中的电流越小，由可知，电路中的总电阻越大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，热敏电阻的阻值越大，由图乙可知，环境的温度越低，故C 错误；
D.当电压表的示数
时，电路允许测量的温度最高，此时电路中的电流
电路中的总电阻
热敏电阻的阻值
由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60℃，故D正确。
【分析】 首先，我们需要分析电路的连接方式，判断各个元件之间的关系。然后，我们需要根据题目所给的信息，确定 R1 的阻值随温度变化的关系。接着，我们可以根据串联电路的分压原理，计算出 R1 两端的电压。最后，我们需要根据题目所给的条件，选择正确的答案。
9．（2019九上·蔡甸月考）如图所示是简易电子距离测量仪电路，R 是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米的电阻为0.5Ω，电路各部分均接触良好，物体M只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P移动。闭合开关，当金属滑片P置于电阻丝中点时，电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A，由此可知（　　）
A．电源电压为1.5V
B．电阻丝总长度为15cm
C．物体M移动时，电路消耗的功率始终为0.6W
D．当电压表示数为0.5V时，物体M向左移动了10cm
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解：因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，接入电路中的电阻不变，电路为R的简单电路，电压表测变阻器右侧部分电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。
⑴金属滑片P置于电阻丝中点时，
由I＝ 可得，被测电阻丝的电阻：
R中＝ ＝ ＝7.5Ω，
则电阻丝的总电阻：
R＝2R中＝2×7.5Ω＝15Ω，
电阻丝的长度L＝ ＝30cm，B不符合题意；
电源的电压：
U＝IR＝0.2A×15Ω＝3V，A不符合题意；
电路的总功率：
P＝UI＝3V×0.2A＝0.6W，即物体M移动时，电路消耗的功率始终为0.6W，C符合题意；
⑵当电压表示数为0.5V时，接入电路的电阻：
R′＝ ＝ ＝2.5Ω，
物体M位于：
L′＝ ＝5cm，
故物体M向右移动了：
△L＝ L﹣L′＝ ×30cm﹣5cm＝10cm，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由电路图可知，电路为R的简单电路，电压表测变阻器右侧部分电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）金属滑片P置于电阻丝中点时，根据欧姆定律求出被测电阻丝的电阻，进一步求出电阻丝的最大阻值，根据题意求出电阻的总长度，根据欧姆定律求出电源的电压，利用P＝UI求出电路的总功率；（2）根据欧姆定律求出电压表的示数为0.5V时对应的电阻，再根据题意求出物体M移动的距离。
二、填空题
10．（2024九下·南宁月考）研究物理问题时，我们常用简单的、易于研究的模型来代替复杂的物理原型，这种方法称为模型等效替代法。如图甲，虚线框内的电阻若用一个电阻R来替代，即可把原电路转换为两个电阻并联的电路（如图乙所示），从而使问题的解决得以简化。图丙中电源电压U＝6V不变，R1＝6Ω，其余电阻值未知，测得AB间总电阻为3Ω，电流表示数为 　 　A；现将R1换成3Ω的电阻，则AB间总电阻变为 　 　Ω。
【答案】2；2
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电阻；电阻的并联；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】利用模型等效替代法分析电路图，R1 和其余电阻（设为R2）并联，电流表测量干路中的电流。题干已知 测得AB间总电阻为3Ω ，即R1 与R并联后的总电阻=3Ω，即，已知R1=6Ω，可以求得R2=6Ω。电路中的电流可以根据欧姆定律求得，； 将R1换成3Ω ，电路中的总电阻。
故第一空填写：2；第二空填写：2
【分析】欧姆定律。并联电路的总电阻
11．（2024九下·南川月考）如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R标有“48Ω1A”字样，电压表使用的量程为0 15V，电流表使用的量程为0 0.6A，R0为一定值电阻，当只闭合开关S、S1时，灯泡L恰好正常发光，不考虑温度对灯丝电阻的影响。定值电阻R0=　 　Ω；保持S闭合，断开S1，再闭合S2，在保证电路各元件安全的情况下，小灯泡的最大功率与最小功率的比值为　 　
【答案】24；25：9/2.78
【知识点】电阻；电路的动态分析；电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】(1)由灯泡的规格参数，根据P=UI可得，灯泡的额定电流0.5A，
根据欧姆定律可得，灯泡电阻12Ω；由图可知灯泡L恰好正常发光，
电压U0=18V-6V=12V，电路中电流：I=I0=0.5A，由欧姆定律可得，R0的阻值：R0=24Ω；
(2)由图可知 R与L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压，保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压，电路中电流最大Imax=0.5A，此时灯泡消耗功率最大，==3W；滑动变阻器R标有“48Ω1A”字样，当变阻器接入电路的阻值最大为48Ω时，总电阻最大，由欧姆定律可知此时电路中电流最小，则电路中的最小电流：Imin=0.3A。
当变阻器R连入阻值最大时，由串联分压的规律可知变阻器两端的电压最大，即电压表的示数最大，电压表的最大示数：，则电压表是安全的，所以灯泡L的最小功率：；在保证电路各元件安全的情况下，小灯泡的最大功率与最小功率的比值为：
。
故答案为：24；25：9。
【分析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI计算灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出小灯泡的电阻；闭合开关S、，断开S2时，L与串联，灯泡L恰好正常发光，根据串联电路特点和欧姆定律求得R0两端电压和电流，由欧姆定律计算R0的阻值；
(2) 当闭合开关S、，断开时，R与L串联，保证电路安全，灯泡的最大功率为灯泡的额定功率；由欧姆定律可知此时电路中电流最小，利用电阻的串联和欧姆定律求得电路中最小电流，进一步求出变阻器两端的最大电压(电压表的最大示数)并判断有没有超过电压表的量程，由计算灯泡的最小功率，进而计算小灯泡的最大功率与最小功率的比值。
12．（2024九下·南川月考）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡上标有“6V 3.6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，滑动变阻器两端的电压U1，R2消耗的功率为P2；接着将滑片移到最左端，再闭合开关S3，此时R2消耗的功率为P2'，电流表的示数变化了 0.8A；当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时， 电压表的示数是3V，滑动变阻器两端的电压为U1'，已知U1： U1'=4 ：3，P2：P2'=l：9，则电源电压是　 　V；R3的电阻是　 　Ω。
【答案】6；15
【知识点】电压的测量及电压表的使用；电阻
【解析】【解答】(1)由P=UI得灯泡的电阻为：
当只闭合开关，滑动变阻器的滑片P在最右端时，R1与R2串联， ，同理可得，。
2）由可得，电流
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
即，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，即，解得：
故答案为：6；15。
【分析】知道灯泡的额定电压和额定功率，当只闭合开关，滑动变阻器的滑片P在最右端时，与R2串联，消耗的功率；接着将滑片移到最左端，再闭合开关，与并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和P=UI表示出R2消耗的功率，然后结合得出等式即可求出两端的电压与电源电压关系，根据串联电路的电压特点求出两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出与的阻值关系。
三、实验探究题
13．（2024·兴业模拟）
（1）小明探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验装置如图A甲所示，组装实验装置时应先固定　 　（选填“M”或“N”）器材的位置。实验过程中观察到水中气泡的情形如图A乙所示，继续加热时温度计的示数将　 　（选填“升高”、“降低”或“不变”）。
（2）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图B所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的　 　（选填“缩小”或“放大”）的实像，利用这个成像规律可以制成　 　（选填“照相机”或“投影仪”）。
（3）如图C所示是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置，图中a和b都是镍铬合金丝，它们的长短相同，粗细不同，这个实验能探究导体的电阻跟导体　 　的关系，实验中用到的科学探究方法主要有　 　和转换法。
【答案】（1）N；不变
（2）缩小；照相机
（3）横截面积；控制变量法
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；比热容；影响电阻大小的因素
【解析】【解答】（1） 第1空、 组装实验装置时，应根据酒精灯火焰的位置先确定石棉网的位置，即先固定 N 器材的位置。故该空填“N”； 第2空、 水沸腾时温度保持不变，所以继续加热时温度计示数不变。故该空填“不变”；
（2）根据图中物距大于像距，可判断成倒立缩小实像，照相机就是利用这一成像规律制成的。故该 第1空填“缩小”； 第2空 填“照相机”。
（3）该实验保持长度相同，改变粗细，是探究电阻与横截面积的关系，实验过程中通过控制变量和将电阻大小转化为电流大小来进行探究，运用了控制变量法和转换法。故该 第1空填“ 横截面积 ”； 第2空 填“ 控制变量法 ”。
【分析】（1）组装时遵循从下到上的原则，先固定下方的器材位置；水沸腾的特点是温度不变，所以温度计示数不会变化。
（2）通过观察物距和像距的关系判断成像特点，再根据成像特点与实际应用的对应关系得出答案；实验中通过成像情况判断规律。
（3）明确实验中改变的因素是横截面积，从而确定探究的是电阻与横截面积的关系；通过控制其他变量不变只改变横截面积来探究，以及把电阻大小转化为电流大小显示，体现了控制变量法和转换法。
14．（2024·江城模拟）阅读下列短文，回答问题。
智能电加热眼罩
近几年，近视眼成为影响青少年身体健康的重要因素，为有效保护眼睛，降低近视率，目前市场上推出一款电加热眼罩（如图甲），对缓解眼疲劳有一定效果，电加热眼罩是在绝缘的聚酯薄膜表面有序排列10根一样的具有发热、控温双重功能PTC加热丝，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以饮酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。电加热眼罩内部结构如图乙所示，PTC加热丝两端与金属导线相连，形成网状结构，由6V的锂电池供电。每根PTC加热丝电阻随温度变化的关系如图丙所示，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率（即在相同时间内产生的热量与散失的热量相等）温度保持不变，实现智能控温。
（1）PTC是 　 　（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）材料。
（2）如图乙所示的加热电路，PTC加热丝的连接方式是 　 　联，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA　 　IB（填选“＜”、“＝”或“＞”）。
（3）如图丁所示，将眼罩加热电路开关闭合，其功率随时间变化的图像最可能的选项是 　 　。
（4）每根PTC加热丝的最大发热功率为 　 　W，当温度为40℃时，通电10min，每根PTC加热丝消耗的电能 　 　J。
【答案】（1）半导体
（2）并；＞
（3）B
（4）0.9；216
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；并联电路的电流规律；半导体特点及作用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）由题意可知，PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，因此PTC是半导体材料。
（2）①由图乙可知，各条PTC加热丝并列连接在金属导线两端，它们互不影响，故PTC加热丝是并联的。
②因为PTC加热丝是并联的，并联的PTC加热丝越多，由并联电路电流的规律可知电流越大，故A、B处电流IA＞IB；
（3）由图丙可知，PTC加热丝的阻值随温度的升高，先变小后变大。由题意可知，当温度达到40℃时，PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，即温度达到40℃后PTC加热丝的阻值不变，因此眼罩加热电路开关闭合后，PTC加热丝的阻值先变小后变大再不变，由可知，其功率先变大后变小再不变，故选B。
（4）由可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，
由图丙可知，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，
每根PTC加热丝的最大发热功率为；
由图丙可知，当温度为40℃时，PTC加热丝的阻值为100Ω，
通电10min，每根PTC加热丝消耗的电能。
【分析】（1）从题目描述中“ PTC是一种新型的半导体陶瓷材料 ”分析解答。
（2）①用电器首尾相连为串联，并排连接在电路两点之间为并联；
②并联电路的总电流等于各支路电流之和；
（3）根据丙图确定加热丝电阻的阻值变化规律，再根据分析它的电功率的变化规律；
（4）由可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，由图丙可知，PTC加热丝的最小阻值为40Ω，由可知PTC加热丝的最大发热功率；
由图丙可知，当温度为40℃时，PTC加热丝的阻值为100Ω，通电10min，根据得出每根PTC加热丝消耗的电能。
四、计算题
15．如图 8.9 所示， 相距 的 两地架两条输电线， 电阻共为 ， 如果在 间的某处发生短路， 这时接在 处的电压表示数为 ， 电流表的示数为 ， 求发生短路处距 处有多远。
【答案】解：设发生短路处与 处的距离为 ， 根据欧姆定律， 可得短路后导线的电阻 ， 又 ， 短路前的总电阻 ， 解得
【知识点】影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 知道电压表的示数和电流表的示数，利用欧姆定律求出导线的总电阻，再根据电阻定律，确定出短路的地点离A处的距离。
16．有一根导线长为 ， 横截面积 ， 它是由电阻率不均匀的材料组成的， 从一端到另一端， 电阻率 随导体长度 的变化规律为 ， 试求这段导线的电阻 。
【答案】解：已知电阻定律公式 ， 本题遇到的困难是电阻率 不是常量， 无法直接代人公式计算。考虑到 与 是线性关系， 因此可取平均电阻率进行计算， 则 ， 有
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】当电阻率与导线长度成一次函数关系时，可以去平均电阻率为导线的平均电阻率，然后根据计算这段导线的电阻即可。
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