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寒假练习八年级科学:电阻
一、单选题
1.小乐利用如图所示的电路,在相同条件下检测四种物质的导电性能。实验观测到的电流表示数和灯泡发光情况记录如下,则表中物质导电能力最强的是( )
物质 食盐水 酱油 食醋 花生油
电流/安 0.18 0.15 0.10 0
发光情况 亮 较亮 暗 不亮
A.食盐水 B.酱油 C.食醋 D.花生油
2.如图所示,ab间的总电阻是…()
A.5欧 B.10欧 C.20欧 D.0
3.教室里有多盏日光灯,使用时开的灯越多,则电路中()
A.总电流越小 B.总电阻越小 C.总电阻越大 D.总电压越大
4.在如图所示的电路图中,已知R1=R2,当滑动变阻器的滑片P自左端向右端滑动时,A、B间的总电阻将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
5.在如图所示的电路中,电流表和电压表均为理想电表,则下列判断中正确的是( )
A., 且 最大, 最小
B., 且 最大, 最小
C., 且 最大, 最小
D., 且 最大, 最小
6. 如图所示,电源电压恒为6 V,滑动变阻器R的滑片 P位于中点,则下列情况中,可使电阻 R0两端的电压最接近3V的是( )
A.R=20 Ω,R3=10Ω B.R=200Ω,R0=400Ω
C.R=200 Ω,R2=10Ω D.R=20Ω,R0=400Ω
7.(2024八上·义乌月考)下列选项中结论错误的是( )
A.电解水实验证明了水由氢和氧组成
B.马德堡半球实验证明了大气压的存在且大气压值很大
C.气压对液体沸点的影响实验表明气压增大时,液体沸点会降低
D.导体电阻大小的影响因素实验说明导体电阻大小与导体材料、长度、横截面积等有关
8.(2024八上·台州竞赛)小明用如图所示的电路,探究影响金属丝电阻大小的因素,他手边除了有电路中的器材外,还有一根金属丝,则 ( )
A.只能探究电阻与金属丝长度的关系
B.只能探究电阻与金属丝横截面积的关系
C.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究
D.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究
9.芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是…()
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
10.如图所示,电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温,该体温计的测温原理是( )
A.半导体有良好的导电特性
B.半导体有良好的绝缘特性
C.环境温度改变,半导体感温头的导电能力也改变
D.测量体温时,电子体温计与人体并联
11.集成电路是二十世纪最重要的发明之一,现代的收音机、电视机、手机、计算机等设备中都有集成电路,如图所示,是某数码相机的图像传感器。关于集成电路主要是由下列哪一种材料制成( )
A.超导体 B.金属导体 C.半导体 D.绝缘体
12.某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连接如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯泡不亮,接下来的操作步骤中最合理的是
()
A.断开开关S,更换灯泡重新实验
B.断开开关S,增加电池的节数重新实验
C.断开开关S,拆掉导线重新连接电路
D.观察电流表的示数,判断电路是否断路
13.如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片移动时有可能造成电源损坏的是()
A.P1 向右移动 B.P2 向右移动 C.P1 向左移动 D.P2 向左移动
14.如图所示,甲、乙为滑动变阻器接入电路的两种方式,滑片 P 向左移动时,变阻器接入电路的电阻变化是…()
A.甲、乙都增大 B.甲、乙都减小
C.甲增大,乙减小 D.甲减小,乙增大
二、填空题
15.(2024八上·杭州月考) 分类是辨析科学概念的一种重要方法。
(1)①面粉②食用油③食盐④冰块⑤味精⑥醋⑦胡椒粉,分别将以上物质投入七个盛有适量水的烧杯中搅拌,其中能形成溶液的是 (填序号),溶液是 的、稳定的混合物.
(2)①食盐水②陶瓷③烧红的玻璃④细铁丝⑤干燥的空气,其中属于导体的是 。
16.综合考虑表中金属的特性及市场价格,选用 做学生实验用细导线比较合适;高压输电线一般用铝制成,其原因是 。
(注:导电性能 1 最强9,最弱)
金属 密度(g/cm3) 导电性能 价格(元/t)
金 19.3 3 1.2×108
银 10.5 1 1.5×106
铜 8.9 2 17700
铝 2.7 4 16000
钢铁 7.9 7 2200
17. 在如图所示的暗盒中,装有由导线和三个阻值均为 R 的电阻组成的电路。 盒外的1、2、3、4是该电路的四个接线柱。现用多用电表的欧姆挡来检测暗盒内部结构,测量结果是:1、2间的电阻与1、4间的电阻相等;2、3间的电阻与3、4间的电阻相等;2、3间的电阻是1、2间电阻的2倍;2、4间的电阻为零,则1、3间的电阻是 ,并在图上画出暗盒中的电路图 。
18.(2024八上·义乌月考)小乐利用如图甲所示的实验装置,探究电阻的大小与哪些因素有关。图乙中A为锰铜合金线,B、C、D为镍铬合金线,S表示横截面积。
(1)图甲中,小乐是通过 判断电阻大小。
(2)在探究电阻大小与导体横截面积的关系时,小乐应选择其中 两根合金线分别进行实验。
(3)实验会发现B和D两根合金线的电阻大小关系是RB RD(填“大于”、“小于”或“等于”)。
19. 为方便清理书桌上的纸屑、橡皮屑等轻小物体,小海用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料自制一个可调风速微型吸尘器,模型如图甲所示,电路图如图乙所示。
(1) 风扇转动, 瓶内气压 瓶外气压(选填“>”、“=”或“<”),纸屑进入瓶内。
(2)为增大吸尘器风速,图乙中滑片P的旋转方向为 (选填“顺时针”或“逆时针”)。
(3) 请将自制吸尘器的评价量表补充完整。
评价等级
优秀 合格 不合格
能吸纸屑、能调风速 不能吸纸屑、不能调风速
20.如图所示,将甲连入电路中,要求:当滑片向下移动时,灯泡的亮度逐渐变亮。那么M接 ,N接 。(均填图中字母)
三、实验探究题
21.(2024八上·义乌月考)小乐做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验时,电源电压恒定,待用电阻丝的规格如表(忽略电阻丝电阻随温度变化的影响)。在如图所示电路的A、B两点间接入待用电阻丝。
序号 材料 长度 横截面积
1 炭钢合金丝 L S
2 镍铬合金丝 2L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L 2S
(1)小乐应选择序号为 的两根电阻丝来研究。
(2)小乐还可利用表中材料做另一个探究实验:探究导体电阻大小与导体 的关系,应该选择序号为 的两根电阻丝来做实验。
(3)探索新材料是高科技领域中永恒的主题之一,若常温下某种新材料的电阻为零,该材料可用于制造 。(写出一种)
22.(2024八上·义乌月考)小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,s代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M,N之间应接入图乙中的 (选填字母)。该实验运用的科学方法有 (写出两种);
(2)若在M,N之间接入导体A,B可探究导体的电阻与 的关系;
(3)实验中,如果接入M,N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是 。
四、解答题
23.在学习了有关电阻的知识后,科学兴趣小组的同学在探究食盐水的导电性能时,设计了如图所示的电路和实验。
(1)为验证有关猜想,同学们将电路中的a、b分别插入溶液中,插入位置如甲、乙、丙、丁四图所示,则同学们的猜想是食盐水的导电性能可能:
①与食盐水的 有关;
②与两金属片在食盐水中的 有关;
③ 有关。
(2)实验证明猜想①成立。试解释电解水实验中(水中已加入适量氢氧化钠),越到后面电解水的速度会越快。
24.小明为了研究物质的导电性能或电阻大小与温度的关系,连接了如图电路。开关 S1、S2闭合后,分别用酒精灯给玻璃芯柱、细铁丝加热,请回答下列问题。
(1)如图所示,灯泡 L1 和 L2 的连接方式是 (填“串联”或“并联”)。
(2)在玻璃芯柱温度不断升高而发红的过程中,看到 L1 灯泡亮度逐渐变亮,说明 。
(3)在细铁丝温度不断升高而发红的过程中,看到 的现象,说明铁丝的电阻随温度升高而增大。
(4)本实验用到的科学方法是转换法,体现在将____(填字母)。
A.绝缘体转化为导体
B.电阻的大小转化为灯泡的明暗程度
25.在研究各种物质的导电能力时,两位同学分别将灵敏电流表和小灯泡连入电路来检测物质的导电能力(如图所示)。交流实验方案后,同学们达成的一个共识是两种方案都存在着缺陷。请你试着帮他们补充完整。
(1)图甲实验方案的缺点:当待测物体导电性很强时, 。
(2)图乙实验方案的缺点:当待测物体导电性较差时, 。
(3)据此,最佳方案应是在图乙所示的电路中再 。
26.(2024八上·浙江期末)小金在探究“电阻的大小与哪些因素有关”时,利用的器材如图甲所示,实验板上固定了A、B、C、D四根金属丝,S表示金属丝的横截面积,A、C、D长度相同。实验时,将金属丝分别接入电路中的 M、N两点之间,请你回答下列问题。
(1)将金属丝 (填字母)分别接入M、N两点间,可探究电阻的大小与导体长度的关系。
(2)将C、D两根金属丝分别接入M、N两点间,可探究 。
(3)如图乙,高压输电线上有一装置,利用这一装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的 ,减小了导线的总电阻,从而减少导线上的电能损耗。
27.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伏)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干,连接如图所示的电路,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。请根据实验数据,回答下列问题。
实验组号 A B C D E
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) __(2)__ 0.15 0.1 0.6 0.9
(1)为了探究电阻的大小与长度的关系,应选实验 ;为了探究电阻的大小与横截面积的关系,应选实验 。(均填实验组号字母)
(2)根据探究的已知结果,将一根合金丝接入电路时电流应是 安。
(3)为了避免电流过大而损坏电池,对实验电路可做的改进是 。
(4)实验中,电阻的大小并不能直接观察,而是通过 反映出来的,这种科学方法叫 。
28.(2024八上·吴兴期末)请阅读《从沙子到芯片》,回答以下问题:
从沙子到芯片
一部智能手机中的芯片少则十数片,多则上百片,而一辆智能汽车需要的芯片数量在一千多片。芯片虽然看起来只有指甲大小,但其性能很强大,以华为Mate60搭载的麒麟9000S为例,其AI(人工智能)算力约为15TOPS(每秒15万亿次运算)。
芯片的制造过程极其复杂。芯片的“地基”是硅晶圆,硅是一类既可以传导电流,又可以阻断电流的物质。将沙子通过一定的技术制成硅晶圆后,通过光刻和蚀刻技术在硅晶圆上留下了一个个“电路凹槽”。然后通过离子注入的方法,将硼或磷注入到凹槽下面的硅中,赋予硅晶体管的特性。接着填充铜将晶体管们连接起来形成集成电路,并用屏障层(二氧化硅)将其隔开,这样就完成了一层“房子”的建造,而一片芯片中包含许多这样的结构,宛若一个超大的“城市”,再通过切割和封装,芯片就这样诞生了。
(1) 据硅既可以传导电流,又可以阻断电流的特性,可以推测硅是 (选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)
(2) 铜相当于电路中的____
A.电源 B.开关 C.导线 D.用电器
(3)屏障层的应用可以防止电路 (选填“短路”或“断路”)
29.某班同学做“用滑动变阻器改变电流”的实验,电路如图所示。请回答下列问题。
(1)连接实物时,开关应当 ,滑片 P应移动到最 (填“左”或“右”)端。
(2)若实验中电流不超过0.6安,请用笔画线将实物图连接起来。
(3)开始实验后,甲同学发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,这可能是 ;乙同学发现无论怎样移动滑片 P,灯一直很亮,这可能是 ;丙同学缓慢移动滑片 P,看到灯忽然亮又忽然不亮,这可能是 。
30.推证:将两个电阻R1、R2 并联起来,其总电阻R总 与 R1、R2 的关系为
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】导体和绝缘体
【解析】【分析】 在电压不变的条件下,电流表的示数越大,灯泡越亮说明物质的导电性能越强。
【解答】 根据表格中的数据和现象可以看出,把食盐水接入电路时,电流表的示数最大,灯泡最亮,说明食盐水的导电性能最强。
故选A。
2.【答案】D
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】 (1)并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和。
(2)用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,被短路的用电器中无电流通过。
【解答】根据图片可知,两个10Ω的电阻并联,但它们又被一根导线将电阻的两端连接起来,引起两个电阻同时短路,所以电路中电阻为零。
故选D。
3.【答案】B
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】根据电阻并联的特点分析总电阻的变化,根据并联电路的电压规律分析总电压的变化,根据欧姆定律分析总电流的变化。
【解答】 教室里有多盏日光灯, 它们之间为并联,使用时开的灯越多,相当于横截面积越大,那么总电阻越小。并联电路两端总电压等于支路电压,即总电压不变,根据可知,总电流变大,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
4.【答案】C
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】 由电路图可知: (1)当滑片在最左侧时,滑动变阻器的最大阻值和R2并联,R1被短路; (2)当滑片位于中点时,R1与滑动变阻器的最大阻值的一半并联,R2与滑动变阻器的最大阻值的另一半并联,然后两者串联;
(3)当滑片在最右侧时,滑动变阻器的最大阻值和R1并联,R2被短路; 根据电阻的串联和并联得出三种情况电路的总电阻,结合表达式即可得出总电阻的变化。【解答】(1)当滑片在最左端时,滑动变阻器的最大阻值和R2并联,R2短路;
此时电路中的总电阻为
(2)当滑片位于中点时,R1与滑动变阻器的最大阻值的一半并联,R2与滑动变阻器的最大阻值的另一半并联,然后两者串联;
此时电路中的总电阻为 ;
(3)当滑片在最右端时,滑动变阻器的最大阻值和 R1并联,R2短路;
此时电路中的总电阻为 ;
因 ,
所以 。
故选C。
5.【答案】C
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】 理想电流表短路,所以A点相当于D.所以RAB=RBD,RAC=RCD,故A、B、D错误;
RAD为短路,电阻为0,所以电阻是最小的,故C正确。
故选C。
【解答】 根据电阻的串并联和电流表相当与导线,电压表相等于断路,电压表的电阻非常大相当于断路,对电路逐项分析,进行解答。
6.【答案】D
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】由题知,滑片P在中点,滑动变阻器的下半部分R和R0并联,分别求出四个选项中并联部分的总电阻,最接近R可使电阻R0两端的电压最接近3V,据此分析求解
【解答】如图,滑动变阻器的下半部分R和R0并联,并联部分的电阻:
A.,R0=10Ω,R并=×10Ω=5Ω;
B.R=×200Ω=100Ω,R0=400Ω,R并==80Ω;
C.R=×200Ω=100Ω,R0=10Ω,R并=≈9.09Ω;
D.R=×20Ω=10Ω,R0=400Ω,R并=≈9.76Ω;
由此可见,D选项中的并联部分的电阻为9.76Ω,最接近10Ω,二者串联在6V的电源上,所分得的电压最接近于3V。
故选D。
7.【答案】C
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;大气压强的测量方法;影响电阻大小的因素;水的组成和主要性质
【解析】【分析】A.根据电解水能够生成氢气和氧气及质量守恒定律的知识进行解答;
B.根据证明大气压存在的实验进行解答;
C.根据气压对沸点的影响进行解答;
D.根据影响导体电阻大小的因素进行解答。
【解答】A.电解水时能够生成氢气与氧气,由于在化学反应前后,元素的种类不会发生改变,由此可知,水是由氢氧两种元素组成的,故A正确,但不符合题意;
B.马德保半球实验能够有力的证明大气压的存在,并且在分开两个半球时需要很大力,就可以证明大气压值很大,故B正确,但不符合题意;
C.气压值越大,液体沸点越高,因此气压增大的时候,液体沸点升高,故C错误,但符合题意;
D.通过实验可以说明导体的电阻的大小不公与导体的材料有关,还和导体的长度、横截面积及温度有关,故D正确,但不符合题意。
故答案为:C。
8.【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】改变金属丝接入电路的长度,根据电流表的示数探究电阻与电阻丝长度的关系;先将金属丝的一半接入电路,并记录电流表的示数,然后再将金属丝对折后接入电路,记下电流表的示数,根据两次示数确定电阻与电阻丝横截面积的关系。
【解答】将电阻丝的一段固定在A端,然后使B在电阻丝上滑动,通过电流表的示数即可探究电阻与电阻丝长度的关系;
将电阻丝的一半分别接入A、B两端,并记录电流表的示数;再将电阻丝对折后接入A、B两端,同时记下电流表的示数,通过比较电流的示数即可得出电阻与电阻丝横截面积的关系。
故答案为:C
9.【答案】B
【知识点】半导体和超导体
【解析】【分析】根据半导体的特点和用途分析。
【解答】半导体的导电能力在导体和绝缘体之间,是制造锌片的主要材料,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
10.【答案】C
【知识点】半导体和超导体
【解析】【分析】根据对半导体的认识分析判断。
【解答】半导体的导电能力在导体和绝缘体之间,故A、B错误;
当感温头接触人体时,通过半导体的电流大小发生改变,即感温头的电阻大小发生改变,故C正确,而D错误。
故选C。
11.【答案】C
【知识点】半导体和超导体
【解析】【分析】在各种电子设备中,各种处理器的芯片以及各种集成电路中,半导体材料是最重要的部分。
【解答】如图所示,是某数码相机的图像传感器,集成电路主要是由半导体材料制成,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
12.【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】 电路中各元件串联连接,当滑动变阻器阻值最大时,灯泡不亮;可以先根据电流表有无示数检测电路的故障,然后根据故障问题进行处理。
【解答】 AB.若电路发生断路故障时,换用更大功率的灯泡或增加电池数量,灯泡同样不发光,故AB错误;
C.如果灯丝断了或导线发生断路,拆掉导线重新连接电路,灯泡仍然不亮,故C错误。
D.该电路为串联电路,闭合开关,灯泡不亮时,先观察电流表是否有示数;如果无示数,说明电路出现断路现象,然后检测出断路的位置,并进行处理;如果电流表有较小的示数,则是电路中电阻较大造成的,可移动滑片观察灯泡是否发光,故D正确。
故选D。
13.【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】 滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路中的电阻。
当电路中的电流没经过用电器而直接构成回路就形成了短路,造成电源损坏,解决本题的关键就是看电路是否被短路了。
【解答】 (b)图中的滑动变阻器与小灯泡串联,所以无论怎样移动滑片P2,电流都不会不经过用电器直接构成回路。而(a)图中的滑动变阻器与灯泡并联,当滑片P1向右移动时,接入电路中的长度变大,电阻变大,不会对电源造成损坏;当滑片P1向左移动时,接入电路中的长度变小,电阻变小,直至为0,电流直接构成回路,造成短路,会对电源造成损坏。
故选C。
14.【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据图片分析滑动变阻器接入部分的阻值变化即可。
【解答】 根据图片可知,甲的接法把滑片左边的电阻短路了,故与乙的接法一样,当滑片向左移动时,连入电路的电阻变大。
故选A。
15.【答案】(1)③⑤⑥;均一
(2)①③④
【知识点】导体和绝缘体;悬浊液、乳浊液的概念及其与溶液的区别
【解析】【分析】(1)溶液的分散质为可溶性物质,悬浊液的分散质为不溶性的固体颗粒,乳浊液的分散质为不溶性的小液滴;
(2)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】(1)①④面粉和胡椒粉都是不溶于液体的固体颗粒,形成悬浊液;
②食用油是不溶于水的小液滴,形成乳浊液;
③⑤⑥食盐、味精和醋,都是溶于水的,形成溶液;
④冰块是纯净物,不是混合物。
其中能形成溶液的是③⑤⑥,溶液是均一的、稳定的混合物.
(2)食盐水、烧红的玻璃、细铁丝都容易导电,应该为导体,故选①③④。
16.【答案】铜;导电性能较强,密度较小,价格较便宜
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】 根据表中导线的导电性能、市场价格和密度进行解答,同时考虑同体积的物质,密度越小,质量越小。
【解答】 (1)由表格中的数据可知:金的导电性能比较差,价格又贵,不适合做导线;银和铜的导电性能较好,但银的价格比铜的价格高的多,铜和铝相比,价格差不多,但铝的导电性能较差,钢铁和铅导电性能更差,故学生实验用细导线比较合适是铜导线;
(2)由于高压线比较粗,体积大,除考虑导线的导电性能和价格外,还要考虑导线的重力,若重力过大,架线比较困难,所以还要求导线的密度要小,这样同体积的情况下,质量就小,重力就小,因为铝的密度比较小,导电性能也不是很差,价格也不是很贵,所以高压输电线一般用铝制成。
17.【答案】3R;如图所示
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】 根据电阻的串联和并联的知识,分析各接线柱之间的电阻可知各接线柱之间可能的电路情况,综合分析得出最简单的电路图即可。
【解答】 根据题意可知,每个电阻的阻值为R,2、4间的电阻为零,则先将2、4之间用导线直接相连;1、2间的电阻与1、4间的电阻相等, 则在1、2间和1、4间连接一个电阻R;又2、3间的电阻与3、4间的电阻相等;然后在2、3间与3、4间连接一个电阻; 因2、3间的电阻是1、2间电阻的2倍;因1、2间已连接一个电阻R;将2、3间与3、4间电阻连接另外的两个的电阻R串联,则电路图如下:
那么1、3之间为3个R串联,则总电阻为3R。
18.【答案】(1)灯的亮暗
(2)BC
(3)大于
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】实验中通过灯泡的亮度来反映电阻的大小;
影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度、横截面积和温度;探究电阻与其中一个因素的关系时,要保持其他因素不变,在其他条件相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
【解答】(1)根据转换法可知,实验中通过灯的亮暗来反映电阻的大小;
(2)要研究电阻的大小与导体横截面积的关系,需保持导体的长度、材料和温度不变,导体的横截面积不同,所以应选择B和C两根导线;
(3)在其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越大,故RB>RC。
故答案为:(1)灯的亮暗;(2)BC;(3)大于。
19.【答案】(1)<
(2)逆时针
(3)能吸纸屑, 不能调风速
【知识点】流体压强与流速的关系;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】(1)流体流速越大,压强越小。
(2)滑动变阻器是通过改变连入电路的有效长度来改变连入电路的阻值的,长度越长,电阻越大。
(3)根据表中信息和吸尘器的功能书写评价标准。
【解答】(1)风扇转动,瓶内空气流速大、压强小,纸屑在外界气压的作用下被压入瓶内。
(2)要增大风速,即要增大电路中的电流,由欧姆定律可知,要减小滑动变阻器连入电路的阻值,所以应将滑片沿逆时针方向转动。
(3)由表中信息可知,优秀为能吸纸屑且能调节风速,不合格为不能吸纸屑,则合格的标准为:能吸纸屑,不能调节风速。
20.【答案】B;C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】 该变阻器是靠改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻的,所以据灯泡的亮度判断出电流的变化,进而得出答案。
【解答】 当滑片向下移动时,灯泡的亮度逐渐变亮,即接入电路的电阻变小,有效电阻丝长度变短,故BC接入电路,所以M接B,N接C。
故选BC。
21.【答案】(1)3与4
(2)横截面积;2与4
(3)做输电线或者磁悬浮运输等
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)要探究导体电阻大小与导体长度的关系,应该选择除了长度以外其余的因素都相同的两根电阻丝;
(2)电阻大小决定于导体的材料、长度和横截面积。要探究电阻与材料的关系,必须保证两根电阻丝的长度和横截面积都相同;要探究电阻与横截面积的关系,必须保证两根电阻丝的材料和长度都相同;
(3)根据电阻为零的导体材料的用途进行解答。
【解答】(1)要探究导体电阻大小与导体长度的关系,根据控制变量法的思路,应该选择材料和横截面积都相同的两根电阻丝。从表格中可知,序号3和序号4的材料、横截面积都相同,而长度不同,所以应选择序号3与序号4的两根电阻丝来研究;
(2)从表中所给电阻丝的规格看,不能探究电阻与材料的关系,因为要探究电阻与材料的关系,必须保证两根电阻丝的长度和横截面积都相同,而表格中序号2、3、4没有一个和序号1的长度、横截面积都相同;从表中所给电阻丝的规格看,可以探究电阻与横截面积的关系,要探究电阻与横截面积的关系,必须保证两根电阻丝的材料和长度都相同,序号2和4的材料、长度都相同,只有横截面积不同;
(3)若常温下某种新材料的电阻为零,该材料可用于做输电线或者磁悬浮运输等。
故答案为:(1)3与4;(2)横截面积;2和4;(3)做输电线或者磁悬浮运输等。
22.【答案】(1)BD;控制变量法,转换法
(2)导体材料
(3)在电路中串联一个电流表
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】影响导体电阻大小的因素有导体长度、横截面积、材料种类和温度。
【解答】(1)实验研究的变量是导体长度,所以应当接在长度不同的导体两端;实验中只改变一个条件,用到了控制变量法,电阻大小通过小灯泡的亮度体现,用到了转换法。
(2)接入导体A、B改变了导体材料。
(3)要使更准确地判断电阻大小,则需要知道更精准的电流大小,要用到电流表。
23.【答案】(1)浓度;距离;两个金属片伸入盐水中的深度
(2)随着水的电解,氢氧化钠溶液的浓度越来越大,导电能力逐渐增强,电解速度逐渐加快。
【知识点】导体和绝缘体
【解析】【分析】(1)根据图片分析哪些变量发生改变,进而确定同学们的猜想;
(2)反应物的浓度越大,则反应速率越快,注意氢氧化钠对溶液导电能力的影响。
【解答】(1)根据甲和乙可知,盐水的浓度发生改变;根据乙和丙可知,金属片在盐水中的距离不同;根据甲和丁可知,金属片浸没在盐水中的深度不同。
那么得到猜想:
①与食盐水的浓度有关;
②与两金属片在食盐水中的距离有关;
③与两个金属片伸入盐水中的深度有关。
(2) 解水实验中(水中已加入适量氢氧化钠),越到后面电解水的速度会越快的原因:随着水的电解,氢氧化钠溶液的浓度越来越大,导电能力逐渐增强,电解速度逐渐加快。
24.【答案】(1)并联
(2)玻璃的导电能力随温度的升高而增强
(3)L2变暗
(4)B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;导体和绝缘体
【解析】【分析】(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)根据亮度变化确定电流变化,根据欧姆定律分析电阻变化;
(3)铁丝的电阻变大,则通过铁丝的电流变小,据此分析灯泡L2的亮度变化即可;
(4)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】(1)根据图片可知,两个灯泡并排连接在电源正负极之间,应该为并联;
(2) 在玻璃芯柱温度不断升高而发红的过程中,看到 L1 灯泡亮度逐渐变亮, 说明电流变大,即玻璃芯柱的电阻变小,那么得到:玻璃的导电能力随温度的升高而增强。
(3)在细铁丝温度不断升高而发红的过程中,看到L2变暗的现象,说明铁丝的电阻随温度升高而增大。
(4)在本实验中,将电阻的变化转换成灯泡的亮度变化,即使用了转换法,故选B。
25.【答案】(1)可能会出现短路现象,将电流表和电源烧坏
(2)灯泡不发光,不一定能显示出电路中有无电流通过
(3)电流表
【知识点】导体和绝缘体
【解析】【分析】 (1)根据欧姆定律分析解答。
(2)电路中通过灯泡的亮度来反映有无电流,用到了转换法。
(3)增加一个电流表可以精确反应电流大小。
【解答】 (1)甲图实验方案中若待测物导电性很强,电阻很小,又因为电流表的电阻很小,根据欧姆定律知,电压一定时,电流很大,则可能会出现短路现象,将电流表和电源烧坏;
(2)乙图实验方案中,若待测物导电性很差,灯泡的电阻较大,根据欧姆定律可知,电路中的电流较小,灯泡不发光,不一定能显示出电路中有无电流通过。
(3)只要在乙中增加一个电流表就能解决上面的问题。
26.【答案】(1)BC
(2)电阻大小是否与构成导体的材料有关
(3)横截面积
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(2)根据图片分析C、D金属丝的哪个因素不同即可;
(3)导体的材料、长度、横截面积和温度会影响电阻大小,结合题意分析解答。
【解答】(1)探究电阻大小与长度的关系时,需要控制导体的材料和横截面积相同,只改变长度,故选BC;
(2)C、D金属丝的长度和横截面积相同,只有材料不同,那么可以探究电阻大小与导体的材料有关;
(3)如图乙,高压输电线上有一装置,利用这一装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的横截面积,减小了导线的总电阻,从而减少导线上的电能损耗。
27.【答案】(1)ABC;ADE
(2)0.3
(3)在电路中串联一个电阻(或小灯泡)
(4)电流表的示数;转换法
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(2)当电压一定时,电流与电阻成反比,据此计算接入一根合金丝时的电流;
(3)在电路中接入保护电阻即可;
(4)在实验中,电流表的示数越大,则说明导体的电阻越小。物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】(1) 为了探究电阻的大小与长度的关系,需要控制材料和横截面积相同,只改变长的,应选实验ABC;为了探究电阻的大小与横截面积的关系,需要控制材料和长度相同,只改变横截面积,故应选实验ADE;
(2)根据表格可知,B的长度是A的2倍,则B的电阻是A的2倍,根据电流与电阻成反比可知,B的电流是A的电流的一半,则接入一根合金丝时的电流:0.15A×2=0.3A;
(3) 为了避免电流过大而损坏电池,对实验电路可做的改进是:在电路中串联一个电阻(或小灯泡)。
(4)实验中,电阻的大小并不能直接观察,而是通过电流表的示数反映出来的,这种科学方法叫转换法。
28.【答案】(1)半导体
(2)C
(3)短路
【知识点】基本电路与电路图;半导体和超导体
【解析】【分析】(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
(2)电源提供电能,导线输送电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断;
(3)根据“ 充铜将晶体管们连接起来形成集成电路,并用屏障层(二氧化硅)将其隔开 ”分析屏障层的作用。
【解答】(1) 硅既可以传导电流,又可以阻断电流的特性,可以推测硅是半导体。
(2)根据“ 铜将晶体管们连接起来形成集成电路 ”可知,铜将电器元件连接起来输送电能,相当于电路中的导线,故选C。
(3)根据“屏障层(二氧化硅)将其隔开 ”可知,屏障层的应用可以防止电路短路。
29.【答案】(1)断开;右
(2)
(3)变阻器同时接下面两个接线柱;变阻器接了上面两个接线柱;变阻器滑片接触不良
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】 (1)闭合开关前,为了避免电路时通时断烧毁用电器,要求开关必须断开;对于滑动变阻器,闭合开关前滑片应该处于最大阻值处;
(2)根据电路图连接实物图,可采用“电流流向法”,从电源的正极出发,按照电流的流向,先串后并的原则连接即可。
(3)滑动变阻器在电路中连接一“上”一“下”两个接线柱,其在电路中的作用是通过改变电路中电阻的大小来改变电路中的电流;当将滑动变阻器的下下两个接线柱接入电路后,滑动变阻器的全部阻值接入电路,电路中电流很小,无论怎样移动滑片,都不能改变电路中的电流;当将滑动变阻器的上上两个接线柱接入电路后,滑动变阻器的电阻丝没有接入电路,电路中电流很大,无论怎样移动滑片,都不能改变电路中的电流。
【解答】 (1)闭合开关前,开关必须断开。对于滑动变阻器,闭合开关前滑片应该处于最大阻值处,即滑片P调到最右端;
(2)按电流流向法连接实物图:从电源的正极出发,依次串联电流表、滑动变阻器、小灯泡、开关回到电源的负极,且电流表选择小量程,如下图所示:
(3)据上面的分析可知,甲同学发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,这可能是变阻器同时接下面两个接线柱导致的;乙同学发现无论怎样移动滑片,灯一直很亮,这可能是变阻器接了上面两个接线柱导致的;丙同学缓慢移动滑片P时,看到灯忽亮又忽灭,这可能是变阻器滑片接触不良导致的。
30.【答案】解:根据欧姆定律可知:,,;
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
则根据I总=I1+I2得到:;
因为并联电路各支路两端的电压相等,
则根据U=U1=U2得到: 1 R总= 1 R1+ 1 R2 。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】 已知R1、R2并联,并联电路各支路两端的电压相等,干路中的电流等于各支路电流之和;根据并联电路电压和电流的特点以及欧姆定律进行证明。
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