江苏省大丰市万盈二中九年级物理题库全解:14.1电阻
题型归结:
电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关,在有些情况下还要考虑温度对电阻的影响。本节重点是探究影响电阻的因素,利用不同因素在实际中应用,如导线采用电阻率较小的材料,在电工钳的把柄上有绝缘的塑料套等。主要题型有电阻大小变化的填空(题8,9)和选择题(题3,4,5,7,10);探究影响电阻大小因素的实验题(题1,6,11,12,14);辨析电阻大小的简答题(题2,6,13)等。
例1.B 将三根电阻丝a、b、c分别接到如图所示的电路中的M、N两点间,其电流大小如表所示的结果,由此判断电阻最大的是______________;如果三者材料、长度都相同,则最粗的电阻丝是______________。
电阻线
电流
a
0.3A
b
0.6A
c
0.9A
点拨:电阻是导体对电流阻碍作用大小的物理量,在电源电压一定时,阻碍作用越大,电阻越大,电流越小。通过判断可以知道a导线的电阻最大,c导线的电阻最小,导体的横截面积越大,电阻越小,所以在同等条件下,c最粗。
全解:a c
回味:导体的电阻是导体对电流的阻碍作用,但必须使导体两端的电压相同,才具有可比性(控制变量法)。
变形一 B 小明在实验室做电学实验时,桌面上有以下器材:两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一个电流表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线,现需要研究的课题是:(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。利用上述实验器材,可以完成的研究课题是( )
A.只有(1) B.只有(2) C.(1)和(2) D.(1)(2)和(3)
分析:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小由导体的长度、横截面积、材料决定,它还与外界的温度有关。在探究影响电阻大小的因素时,常采用控制变量法,由此可知,控制导体的长度、横截面积相同,可以研究电阻与导体材料的关系;控制导体的材料、横截面积相同,可以研究电阻与导体长度的关系控制导体的材料、长度相同,可以研究电阻与导体横截面积的关系。由电阻的概念知,将不同的导体接在同一电源上,由电流表所示导体中的电流大小可判断出导体电阻的大小。本题两根导线长度、材料相同,横截面积不同,因此所研究的课题(1)可完成,又由于可改变一根镍铬合金线接入电路中的长度,因此所研究的课题(2)也可完成。
全解:C
回味:本题应全面考虑导体本身有哪些因素影响导体电阻的大小。若遗漏条件,在用控制变量法设计课题研究的步骤中,就会出现如选项A、B、D所出现的错误。在研究影响电阻的因素时,若没指明温度怎样变化,通常认为温度不变。
例2. B (临沂市) 如图所示是某种按钮开关构造的截面图:A为外壳,B为按钮,C、D为金属片,其中C具有弹性。试简述按钮开关如何使电路通、断。制作A、B部件的材料应是导体还是绝缘体?如果将图中的按钮开关里的金属片D换成塑料片,将会怎样?为什么?
点拨:导体和绝缘体都是很好的电工材料,在开关中与人直接接触的、裸露在外面的一般用绝缘体;传导电流的一般用导体。
全解:使用按钮开关时,按下按钮B,弹性金属片C与金属片D接触,于是电路接通;松开按钮B,由于弹性,金属片C恢复原位,与金属片D分开,于是电路断开。外壳A和按钮B都必须使用绝缘材料,如胶木、塑料之类,这是为了使用时安全,因为人身是导体。如果把金属片D换成塑料片,按下按钮B,弹性金属片C虽与塑料片D接触,但因塑料是绝缘体,无法将电路接通,按钮开关也失去了控制电路通、断的作用。
回味:本题考查导体和绝缘体的应用。解题关键是明确导体和绝缘体的导电性能的不同。
变形一 A 如图所示的物体中,制造它们的材料都是绝缘体一组是( )
点拨:绝缘体在使用时主要是为了防止高电压的作用下,对人体造成伤害。常见的金属都是导体,橡胶、塑料、干木头都是绝缘体。
全解:C
回味:好的导体和绝缘体都是优良的电工材料,因为在有些场合需要导体,有些场合需要绝缘体。
考点链接:
本节在中考中出现较多的有对影响电阻大小因素影响的考查(题1,3,5,7,8,9,10,12,13),常见的导体和绝缘体的区别(题2,4);研究影响电阻大小因素的实验题(题6,11,14)等。
3.(江苏省宿迁市)关于电阻,下列说法中正确的是:
A.绝缘体不容易导电,是因为它们没有电阻
B.导体和绝缘体的电阻大小只跟材料有关
C.将一根铜导线均匀拉长后,其电阻变大
D.铜导线的电阻一定比铝导线的电阻小
思路点拨 容易导电的物体叫导体,不易导电的物体叫绝缘体。导体的电阻很小,绝缘体的电阻很大。导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积等因素有关。同一导体的长度越长,电阻越大,导体被拉长后,长度变长,横截面积变小,电阻变大。导体电阻与材料的关系要控制导体的长度和横截面积相同。
全程精解 C
误区分析 不同材料的导体,在长度和横截面积相同的前提下,电阻不同,我们可以利用电导率来表示导体的这种性质。
4.(武汉市中考)小刚拆开了家庭电路中常用的白炽灯泡和灯头,如图所示,则以下灯泡和灯头上的各部件中全部属于绝缘体的是( )
A.灯头后盖、螺旋
B.玻璃泡、锡块
C.螺旋、金属片
D.灯头后盖、玻璃泡
思路点拨 学了电学之后,学生就会关注家庭电路中的一些用电器的结构和工作情况,特别是对白炽灯泡有一定的认识。即使有的学生没有注意灯泡和灯座的构造,试题提供的图形也给了他们的再认识。如果学生形成了导体和绝缘体的概念,就不难将灯泡和灯座的各部分按善于导电和不善于导电分成两类。
全程精解 C。
回味 一般情况下人直接接触到的地方肯定用绝缘体,人接触不到的地方用导体。
5.(安徽卢江)把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下,甲线中的电流大于乙线中的电流,忽略温度的影响,下列判断中错误的是
A.当它们材料、粗细都相同时,甲线长乙线短
B.当它们材料、长度都相同时,甲线粗乙线细
C.当它们长度、粗细都相同时,两线的材料一定不同
D.甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
思路点拨 通过题目可以看出甲的电阻比乙的电阻小。只要分析选项中电阻的大小,利用影响电阻大小的因素来分析。导体的长度越长,电阻越大;导体的横截面积越大,电阻越小等。
全程精解 A
误区分析 导体的电阻与横截面积是成反比的,很容易错误的认为导体的横截面积越大,电阻越大。
6. (桂林)在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,采用了“控制变量”的方法。下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录:
(l)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用 两根导体;
(2)要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用 两根导体。
思路点拨 本题中要注意控制变量的方法,在(1)中探究电阻大小与长度是否有关,必须保证导体的材料和截面积要相同; 与横截面积的关系时,要保证材料和长度相同。
全解精解 材料和横截面积相同 材料和长度相同
误区分析 在影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积等因素有关,容易遗漏。
训练题组:
7.A 下列说法中正确的是( )
A.导体电阻都随温度升高而增大
B.当导体中的电流为零时,导体的电阻不为零
C.温度一定时,又细又长的导体电阻一定大
D.温度一定时,同种材料制成的导线,长导线电阻一定比短导线的大
点拨:导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的大小有关,一般情况下,导体的电阻随温度的升高而增大,但这也不是所有的导体。电阻是导体本身的一种性质,与电流无关,所以电流为零电阻不为零。在研究影响导体电阻大小的因素的实验中要注意用控制变量的方法。
全解:B
回味:在研究影响电阻大小的因素的实验中,注意用到控制变量法,在考虑其中一个因素时,要控制其他所有的因素都要相同,这种方法在实际实验中被广泛应用着,如研究运动快慢,做功快慢等。
8.A 假设让你架设一条输电线路,在铜线和铝线之间选择,较为合适的应是______________线。因为_________________________________。
点拨:在不同情况下,人们使用导体或绝缘体是不同的,如果用于传导电流,则电阻越小越好,在阻碍电流时,电阻越大越好。所以输电线的电阻越小越好,可以用铜。
误解:铜 铜的电阻小 没有注意用控制变量法,电阻和电阻率是不同的物理量
全解:铜 相同长度和横截面积的铜导线的电阻小(或铜导线的电阻率小)
诊断:在实验中要注意控制变量的方法,否则实验结果不全面,甚至是错误的。
9.A 某同学在研究电阻大小与哪些因素有关的实验时,给一段导线通以1A的电流时,电阻为5欧,如通以3A的电流时,其电阻____________5欧;不通电时,其电阻___________5欧。(填“大于”、“小于”或“等于”)
点拨:电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关,与电流的大小与电压的高低等因素都无关。
全解:等于 等于
回味:电阻是导体的一种性质,与电流与电压无关。在实验探究时,是利用电流的大小反映电阻的大小的,但电流并不能改变电阻。
10.A 小明同学利用电阻的知识来判断电阻的大小。他观察家里的两只灯泡甲和乙,它们都是用钨丝制成的,并且长度相同,其中甲灯泡的灯丝较细,乙灯泡的灯丝较粗,将它们的电阻相比较,则( )
A.甲的电阻较大 B.乙的电阻较大
C.甲、乙的电阻一样大 D.无法比较
点拨:导体的电阻与材料长度和横截面积有关。横截面积越大,导体的电阻越小,所以甲灯泡的灯丝灯丝电阻大。
全解:A
回味:通过观察灯丝的粗细,知道电阻的大小关系,可以判断正常工作时它们的电流大小关系。
11.B 【长沙课改】某中学物理课外兴趣小组的同学想探究影响导体电阻大小的因素,他们想到出电影院时门越窄,通道越长则人流越难通过,由此猜想导体电阻的大小可能与导体的长度和横截面积有关,于是他们找来了同种材料制成的各种长度和横截面积的金属丝,并设计了下图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关S应处于_________状态(选填“断开”或“闭合”)。闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于_________。
(2)请你根据电路图,在上图乙中用笔画线代替导线连接好实物电路。
(3)经过测量,他们得到了下表所示的数据:
序号
物理量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
……
长度L/m
2.0
4.0
6.0
2.0
4.0
6.0
2.0
4.0
6.0
……
横截面积S/mm2
1.0
1.0
1.0
2.0
2.0
2.0
4.0
4.0
4.0
……
电阻R/Ω
2.0
4.0
6.0
1.0
2.0
3.0
0.5
1.0
1.5
……
比较表中的第l、2、3组数据,你能得到的结论是:__________________;分析表中数据,你还能得到的结论是__________________________。
点拨:在研究导体电阻与哪些因素有关时,利用了控制变量的方法。
全解:(1)断开;电阻最大值处 (2)答案如图
(3)导体横截面积相同时,导体越长,电阻越大:导体长度相同,横截面积越大,电阻越小
回味:在描述实验结论时要注意语言的完整性。
12.B 用实验研究决定电阻大小的因素,供选择的导体规格如下表:
对导体的选择,能够研究影响因素最多的一组是( )
A.③④⑤⑥ B.②③⑥⑦ C.⑤⑥⑦⑧ D.①⑤⑥⑦
点拨:在研究影响电阻大小的因素中要注意用控制变量的方法。从表格中可以先从同种材料入手,再比较不同材料。
全解:D
回味:在四个选项中都有四点,其中两个可以研究一个因素,四组可以研究三个因素。
13.B 一个灯泡,在室温下测得其电阻,在正常工作时再用同样的方法测一次电阻。发现后一次测得的电阻将比前一次测得的阻值大10倍以上,想想看,为什么两次测量结果会有这样大的差异?
点拨:对于同一段电阻,其材料、长度和横截面积都相同,影响它的大小的因素可能为温度。灯泡是因为发热而发光,所以灯丝的温度升高,电阻增大。
全解:两次测量时,同一灯丝的温度不同,点亮后灯丝的温度升高,电阻增大。
回味:本题中两次测量不同之处就是灯泡亮和不亮的区别,它们的温度不同。
14.C 铅笔芯的主要成分是石墨。软硬程度不同的铅笔其用途是不同的,例如:作画用6B软铅笔,写字用软硬适中的HB铅笔,制图用6H硬铅笔。铅笔芯是导体,那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度有何关系呢?请你设计一个实验方案对这个问题进行探究。
(1)实验器材的名称及数量;
(2)主要实验步骤及所要测量的物理量(用字母表示);
(3)分析测得的物理量,判断铅笔芯的电阻大小与软硬度的关系。
点拨:本题实质是研究导体的电阻与材料的关系,所以要控制其他的量相同。
全解:(1)软硬程度不同的同样的铅笔(3根),电流表一个,电源、导线和开关等 需要测的物理量有:软硬不同,但其他相同的铅笔芯接入相同电路时电路中的电流。
(2)如图连接实验实物图,分别把6B、HB和6H的铅笔接入AB间,闭合开关读出电流表的示数分为为I1、I2、I3。
(3)如果I1>I2>I3,则说明硬度越硬,电阻越大。
回味:电阻的大小可以通过在同一电路中电流的大小反映出来,电路中电流越小,说明电阻越大。