16.3电阻
一、单选题:本大题共8小题,共16分。
1.下列有关电阻的说法正确的是( )
A. 导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强。
B. 某个导体中的电流减小时,它的电阻也减小。
C. 导体的电阻是导体本身的一种性质,与电流与电压无关。
D. 导体中的电流减小时,电阻变大。
2.一根导线的电阻为,把它均匀地拉长为原来的两倍后,这根新导线的电阻为( )
A. B. C. D.
3.一根导线的电阻为R,下列做法能使该导线电阻增大的是( )
A. 将导线对折后连入电路 B. 将导线拉长后连入电路
C. 减小导线两端的电压 D. 减小通过导线的电流
4.通常情况下,关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻,下列说法中正确的是( )
A. 合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关
B. 合金丝的电阻跟合金丝的横截面积无关
C. 合金丝两端的电压越大,合金丝的电阻越小
D. 通过合金丝的电流越小,合金丝的电阻越大
5.小亮想探究“在温度一定的条件下,导体电阻与长度、横截面积的关系”。他已选好代号为“a”的导体,他还应选用下表中哪两个导体进行实验探究( )
导体代号 a b c d e
导体长度
导体横截面积
导体材料 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 镍铬
A. b、c B. c、e C. c、d D. b、e
6.下列说法中,能说明导体的电阻跟导体的材料有关的是( )
A. 长度相同的铜丝,细的比粗的电阻大
B. 横截面积相同的铜丝,长的比短的电阻大
C. 横截面积相同的铁丝和铜丝,铁丝可能比铜丝的电阻大
D. 长度和横截面积都相同的铁丝和铜丝,铁丝比铜丝的电阻大
7.甲、乙、丙三根用同种材料制成的均匀合金丝,甲、乙的粗细相同,但甲较长;乙、丙的长度相同,但丙较粗,则这三根电阻丝的电阻值、、的大小关系是( )
A. B. C. D.
8.A和B两根完全一样的导线,长度都是1m,阻值为和,把A剪去一半,剩下的一半阻值为,把另外一半拉长到1m,阻值为,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共1小题,共3分。
9.一段镍铬合金线的电阻为R,文宇皓同学的下列做法中不能使其电阻增大的是( )
A. 增大合金线两端的电压 B. 增大通过合金线的电流
C. 剪掉一段后接入电路 D. 将合金线均匀拉长后接入电路
三、填空题:本大题共2小题,共4分。
10.两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体 A、B,A比B的横截面积小,它们的电阻关系是____;将它们串联在电路中,如图所示。则通过它们的电流关系是_____以上各空均填“>”、“=”或“<”。
11.下面是我们曾做过的两个实验:
在图甲中,闭合开关后,灯泡不发光。加热废灯泡灯芯的玻璃柱到红炽状态,小灯泡___________选填“发光”或“不发光”,这是因为玻璃在红炽状态下是___________选填“导体”或“绝缘体”;
在图乙中,闭合开关,加热电阻丝后灯泡变暗,说明导体电阻的大小与___________有关。
四、实验探究题:本大题共6小题,共36分。
12.在“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验中:
为了能够更好地反映出电阻的变化,需在图示的电路中接入________表,且与研究导体________联;
连接电路时,开关必须处于________状态;
实验中,选择一根带鳄鱼夹的导线,主要是为了方便改变________;
分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验,记录实验结果于下表,对比实验记录,实验现象不明显。不明显之处是:________。
研究导体 铜丝 镍铬合金丝
长度 100 80 50 100 100 80 50 100
直径
灯泡亮度 很亮 很亮 很亮 很亮 较亮 较亮 亮 亮
电流
13.在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,采用如下图所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同,导线 d由锰铜合金制成,长度、横截面积与导线b相同。
为了探究电阻与长度的关系,应选择_____两根导线先后接入 M、N间,通过观察_____来比较导线电阻的大小;
将导线a和b先后接入M、N间,发现接入a导线时电流表的示数比接入b导线时的小,说明b导线的电阻_____,该实验表明:在其他条件相同时,_____________,电阻越大;
在我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就______选填“增大”或“减小”了输电线的电阻,减小电能损失。
14.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小东在实验室选了编号为A、B、C、D 的四根电阻丝,如图甲所示表示横截面积。他在如图乙所示的电路中的M、N两点间分别接图的电阻丝,电路中电源电压不变。
实验中,为了探究导体电阻大小与横截面积是否有关,他应该选用编号为__________的两根电阻丝分别接入电路进行实验;
若选择编号为B、D的两根电阻丝分别接入电路中,则探究的问题是__________;
闭合开关,可以通过观察电流表示数大小比较导体电阻的大小,请你写出依据:___________。
15.在"探究影响导体电阻大小的因素"中,小王猜想导体电阻大小可能与下列因素有关:
A.导体的材料导体的长度导体的横截面积
为了验证上述猜想,他用如图所示的器材进行实验,已知编号①②③是镍铬合金导体,④是锰铜导体,①②④导体横截面积相同,①③④导体长度相同。
选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间进行实验,可验证猜想_______选填“A”“B”或“C”;
该实验通过比较_________________选填“电流表示数大小”或“小灯泡亮度”效果好一些;
选用①和________两根导体分别接入图中M、N两点间进行实验,根据实验数据可知:当材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
16.如图甲所示,在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中:导线 a、b、c粗细相同,b、d 粗细不同,a、b、d长度相同,根据实验回答下列问题:
实验中,通过观察________来比较电阻的大小;
取________选填“a”、“b”、“c”或“d”两根导体分别接入电路中,可探究电阻大小跟导体横截面积的关系;
分别将a和b两导体接入电路进行实验,发现电流表的示数不同,说明电阻的横截面积和长度一定时,导体的电阻还与材料________选填“有关”或“无关”;
把一段钨丝与 M、N相连,如图乙,闭合开关,用酒精灯给钨丝加热,发现电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻变________。
17.用如图所示的实验电路来探究影响电阻大小的因素,电路中a、b、c、d是四种不同的金属丝。
编号 材料 长度 横截面积
① 镍铬合金
② 镍铬合金
③ 镍铬合金
④ 镍铬合金
⑤ 康铜合金
⑥ 康铜合金
现有几根镍铬合金丝和康铜合金丝,其规格如上表所示。为了便于探究和分析,实验中要利用控制变量法,要求都相对金属丝a进行比较,因此电路图中金属丝a应选上表中的_____用编号表示,b、c、d应分别选上表中的_____用编号表示。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【知识点】导体的电阻是导体本身的一种性质
【详解】导体的电阻越大,表明导体对电流的阻碍作用越强,导电能力越弱,故A错误;
电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压及通过的电流无关,故BD错误,C正确。
故选C。
2.【答案】D
【解析】【知识点】电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系
【详解】在材料和横截面积一定时,导线越长,电阻越大;在材料和长度一定时,导线的横截面积越小,电阻越大.当把导线均匀拉长为原来的2倍时,由于导线的材料和体积是一定的,但导体的长度变为原来的2倍,所以横截面积就是原来的 ,而导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,所以此时导体的电阻变为原来的4倍,即,故ABC错误,D正确。
故选D。
3.【答案】B
【解析】【知识点】导体的电阻是导体本身的一种性质、电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系
【详解】将导线对折后连入电路,相当于导线长度变小横截面积变大由电阻的影响因素可知电阻减小,故A不符合题意;
B.将导线拉长后连入电路,导线长度变大横截面积变小由电阻的影响因素可知电阻增大,故B符合题意;
导体的电阻与导体的长度、材料和横截面积有关,与导体两端的电压无关,与通过的电流无关,故CD不符合题意。
故选B。
4.【答案】A
【解析】【详解】粗细均匀的镍铬合金丝,其电阻跟该合金丝的长度有关,故A正确;
B.电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,因此合金丝的电阻跟合金丝的横截面积有关,故B错误;
电阻是导体本身的一种属性,其大小与电压和电流的大小无关,故CD错误.
5.【答案】D
【解析】【知识点】探究电阻大小与导线长度的关系、探究电阻大小与导线横截面积的关系
【详解】探究导体电阻与长度的关系,要选择横截面积和材料与a相同,长度与a不同的导体,因此选b;探究导体电阻与横截面积的关系,要选择长度和材料与a相同,横截面积与a不同的导体,因此要选e,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.【答案】D
【解析】【知识点】电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系
【详解】验证导体的电阻跟导体的材料有关,需控制长度和横截面积相同,只改变导体的种类,验证导体电阻与材料的关系。
A.说法正确,但导体种类一样,故A不符合题意;
B.说法正确,但导体种类一样,故B不符合题意;
C.说法正确,但没有控制导体长度一样,故C不符合题意;
D.说法正确,长度和横截面积都相同,只有种类不一样,故D符合题意。
故选D。
7.【答案】B
【解析】【知识点】电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系
【详解】甲、乙、丙三根合金丝的材料相同,甲、乙粗细相同,而甲较长,则有
乙、丙的长度相同,丙较粗,则有
所以
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.【答案】B
【解析】【知识点】电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系
【详解】A和B是两根完全一样的导线,阻值为和,则
把A剪去一半,剩下一半的长度是原来的一半,则剩下的一半阻值
把另外一半拉长到1m,长度变为原来的长度2倍,横截面积变为原来的一半,则阻值变为原来的4倍,即
故B正确,符合题意,ACD错误,不符合题意。
故选B。
9.【答案】ABC
【解析】【知识点】导体的电阻是导体本身的一种性质、电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系
【详解】导体的电阻是导体阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,故AB符合题意;
C.剪掉一段后接入电路,长度变小、横截面积不变,导体的电阻变小,故C符合题意;
D.将这根导线拉长,长度变长、横截面积变小,电阻变大,可以使连入电路的导线电阻变大,故D不符合题意。
故选ABC。
10.【答案】
【解析】【知识点】串联电路的电流规律、电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系
【详解】导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关,当材料与长度都相同时,横截面积越小的导体电阻越大,所以可知两段导体的电阻关系为。
由串联电路的电流规律可知串联电路中各处的电流相等,所以通过它们的电流关系是。
11.【答案】 发光 导体 温度
【解析】【知识点】导体与绝缘体的区别与联系、检验其他的猜想如温度等
【详解】常温下,玻璃不容易导电,是绝缘体,当接通开关后,电路是断路,灯泡不亮,当用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱,玻璃的温度升高,玻璃变为导体,电路形成通路,灯泡变亮,此现象说明导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下可以相互转化。
通过如图所示的实验可以观察到灯泡的亮度变暗,说明电流变小,电源电压不变,说明阻碍作用变大,电阻丝的电阻变大,此实验说明导体电阻的大小与温度有关,温度升高,灯丝电阻增大。
12.【答案】 电流 串 断开 接入导体的长度 铜丝电阻小,电流变化小
【解析】【知识点】探究影响导体电阻大小实验电路的设计及连接、探究电阻大小与导线长度的关系
【详解】电阻的大小是不便于直接观察的,所以我们将电阻的大小转化为电流表的示数来观察,电流越大则电阻越小,即通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小,电流在使用时应串联在电路中。
为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
实验中,选择带鳄鱼夹的导线,这样可以方便的改变导体接入的长度。
由表格数据可知,长度变化时,电流表的示数变化小,原因是铜导线的电阻小,电路中的总电阻变化很小,通过铜丝的电流变化很小。
13.【答案】 a、c 电流表示数 小 导体横截面积越小 减小
【解析】【知识点】探究影响导体电阻大小实验电路的设计及连接、探究电阻大小与导线长度的关系、探究电阻大小与导线横截面积的关系
【详解】为了探究电阻与长度的关系,要控制两根金属丝的材料和横截面积相同,而长度不同,所以应选编号为a、c两根金属丝。
该实验中通过观察电流表示数来比较金属丝电阻的大小,电流表示数越小说明金属丝电阻越大,这种方法是转换法。
接入a导线时电流表的示数比接入b导线时的小,说明b导线的对电流的阻碍作用小,电阻小。
导线a和b材料和长度相同,b的横截面积比a大,b的电阻小,说明:在其他条件相同时,导体横截面积越小,电阻越大。
细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,电阻值减小了。
14.【答案】 B、C 导体电阻大小与长度是否有关 见解析
【解析】【知识点】探究影响导体电阻大小实验电路的设计及连接、探究电阻大小与导线长度的关系、探究电阻大小与导线横截面积的关系
【详解】为了探究导体电阻大小与横截面积的关系,应控制导体材料与长度相同,而横截面积不同,由图可知,应选编号为B、C的两根电阻丝进行实验。
若选择编号为B、D的两根电阻丝分别接入电路中,材料和横截面积相同,长度不同,探究导体电阻大小与长度是否有关。
电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小,这种实验探究方法是转换法。
15.【答案】 A 电流表示数大小 ③
【解析】【知识点】探究电阻大小与导线长度的关系、探究电阻大小与导线横截面积的关系、探究电阻大小与导线材料的关系、控制变量法
【详解】①④两根导体的长度、横截面积相同,材料不同,所以可验证猜想A。
电路中电流变化较小时,小灯泡的亮度变化不明显,而电流表能精确测量电流的大小,所以实验中通过比较电流表示数的大小效果好一些。
①③两根导体的材料、长度相同,横截面积不同,所以选用①③两根导体接入电路进行实验可得结论:当材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
16.【答案】 电流表示数 bd 有关 大
【解析】【知识点】探究电阻大小与导线长度的关系、探究电阻大小与导线横截面积的关系、检验其他的猜想如温度等
【详解】当电路接入不同的导体时,可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,采用的是转换法。
为了探究电阻大小跟导体的横截面积之间的关系,故需要选择横截面积不同,长度和材料相同,故选择b、d接入电路。
和b两导体长度粗细相同,材料不同,故电流表示数不同,说明电阻与材料种类有关。
闭合开关后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,说明电路中电阻增大,这表明:温度升高,钨丝的电阻增大。
17.【答案】 ③ ②④⑤顺序可互换
【解析】【知识点】探究影响导体电阻大小实验电路的设计及连接
【详解】因为都相对金属丝a进行比较,所以相对该金属丝a既能比较长度、材料,还能比较横截面积;从图中可以看到,这是一个串联电路,四条金属丝串联,流过它们的电流都相等,根据欧姆定律的变换式 可知,金属丝电阻的大小不同,可以通过金属丝两端的电压大小不同显示出来,电压表分别并联在四条金属丝的两端,可以通过电压表显示金属丝两端的电压大小;
假设金属丝a选择上表中的①,在材料都是镍铬合金、横截面积都是时,探究金属丝长度与金属丝电阻大小的关系实验,但是观察表中的数据可知,材料都是镍铬合金的只有①②③④,横截面积是的,只有①,不存在第二条金属丝,那么不能进行探究金属丝长度与金属丝电阻大小的关系实验,那么假设不成立,金属丝a不能选择上表中的①;
假设金属丝a选择上表中的②,在材料都是镍铬合金、横截面积都是时,探究金属丝长度与金属丝电阻大小的关系实验,可以选择②和③进行探究,它们材料相同,横截面积也相同,长度不同;在材料都是镍铬合金、长度都是时,探究金属丝横截面积与金属丝电阻大小的关系实验,但是观察表中的数据可知,材料都是镍铬合金的只有①②③④,长度都是的,只有②,不存在第二条金属丝,那么不能进行探究金属丝横截面积与金属丝电阻大小的关系实验,那么假设不成立,金属丝a不能选择上表中的②;
假设金属丝a选择上表中的③,在材料都是镍铬合金、横截面积都是时,探究金属丝长度与金属丝电阻大小的关系实验,可以选择②和③进行探究,它们材料相同,横截面积也相同,长度不同;在材料都是镍铬合金、长度都是时,探究金属丝横截面积与金属丝电阻大小的关系实验,可以选择③④进行探究,它们材料相同,长度也相同,横截面积不同;在长度都是、横截面积都是时,探究金属丝材料与金属丝电阻大小的关系实验,可以选择③和⑤进行探究;那么假设成立,金属丝a能选择上表中的③;
同理可知道,假设金属丝a选择上表中的④,那么不能进行探究金属丝长度与金属丝电阻大小的关系实验,那么假设不成立,金属丝a不能选择上表中的④;
假设金属丝a选择上表中的⑤,那么不能进行探究金属丝长度与金属丝电阻大小的关系实验,那么假设不成立,金属丝a不能选择上表中的⑤;
假设金属丝a选择上表中的⑥,那么不能进行探究金属丝长度与金属丝电阻大小的关系实验,那么假设不成立,金属丝a不能选择上表中的⑥;
综上所述,电路图中金属丝a应选上表中的③,并且由第3个假设可知,b、c、d可以选上表中的②④⑤金属丝,与选③的金属丝a,进行比较实验;并且②④⑤的顺序可互换。
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