人教版物理九年级（全册）同步练习16.3电阻（培优卷）
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．（2024九上·花都期中）如图所示，小宇把锌片 A 和铜片 B 插入柠檬，闭合开关 S，发光二极管发光，电压 表示数如图 所示，则（ ）
A．AB 两端的电压为 0.5V
B．制作二极管的主要材料是超导体
C．若将二极管两极对调后接入电路，闭合开关，二极管发光，电压表有示数
D．若将二极管两极对调后接入电路，闭合开关，二极管不发光，电压表有示数
3．（2024九上·广州期中）如图6所示，把发光二极管简称LED，和一个小灯泡L，正确连接，闭合开关B，小灯泡L发光，LBD不发光，则
A．发光二极管是由绝缘体材料制成
B．LED可能发生了断路
C．通过LED的电流等手通过小灯泡L的电流
D．通过LED的电流小于通过小灯泡L的电流
4．（2024九下·青羊开学考）一根镍铬合金丝的电阻为，下列哪种方法可以减小它的电阻( )
A．将镍铬合金丝均匀拉长 B．给镍铬合金丝加热
C．将镍铬合金丝对折 D．增大通过镍铬合金丝的电流
5．（2024九上·广州期中）想探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度的关系”。已选好代号为“a”的导体，还应选用表中哪个导体进行实验探究（ ）
导体代号 a b c d e
导体长度L/m 1.5 0.5 1.0 1.0 1.5
导体横截面S/ 1.2 1.2 0.8 1.2 2.0
导体材料 镍铬 镍铬 镍铬 锰钢 镍铬
A．b B．c C．d D．e
6．（2024九下·汕头期中）某些物质在很低的温度时，电阻会变成0，称为超导现象。下列元件可以用超导材料制作的是（ ）
A．电饭锅的发热盘 B．白炽灯丝
C．电冰箱的压缩机 D．热水器的电热管
二、多选题
7．（2017九上·市北区期中）根据表格中数据，下列说法正确的是（ ）
物质 铁 铝 铜 煤油
密度（kg m﹣3） 7.9×103 2.7×103 8.9×103 0.8×103
比热容[J （kg ℃）] 0.46×103 0.88×103 0.39×103 2.1×103
长1m、横戴面积1mm2的导线在20℃时的电阻值/Ω 0.096 0.017 0.017
A．给质量相同的铁块和铜块加热，铜的温度变化小
B．将质量相同的铁块和铝块均匀拉成长度相同的铁丝和铝丝，铝丝的电阻小
C．煤油和水的质量之比是2：1，吸收热量之比1：2，则升高温度之比是1：1
D．给质量相同的铝块和铜块加热，绘制如上图象，则甲物质是铜块
8．（2018九上·房山期末）下列说法中正确的是（ ）
A．当通过导体的电流为零时，电阻也为零
B．电阻由导体本身的性质决定，与电流、电压无关
C．定值电阻两端的电压越大，通过该电阻的电流就越大
D．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
三、填空题
9．（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。
四、实验探究题
10．（2023九上·忠县期中）小红在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，做出了如下猜想
猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关：
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示：
编号 材料 横截面积S/（mm2） 长度L/（m）
A 镍铬合金 1.0 0.25
B 镍铬合金 1.0 0.50
C 镍铬合金 2.0 0.25
D 锰铜合金 1.0 0.25
（1）如图电路，实验前最好在导线a、b间连接 （选填“导线”或“电阻”），在M、N之间分别接上不同导体，闭合开关，通过观察 来比较导体电阻大小
（2）为了验证猜想一，可依次把M、N跟 （填“A”、“B”、“C”或“D”）的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小．
（3）依次把M、N跟电阻丝A、C的两端连接，闭合开关，发现接电阻丝C时电流表的示数较大，分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟 的关系，其结论是：导体的长度和材料一定时，横截面积越大，其阻值 ．
（4）若将电阻丝C均匀拉伸，使其横截面积变为原来的一半，则此时该电阻的阻值 （选填“等于”或“不等于”）原来的2倍．小超在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，发现实验器材中电阻丝只有一根，其他器材足够，不能完成的实验探究是
A.导体电阻与长度的关系 B.导体电阻与材料的关系
C.导体电阻与温度的关系 D.导体电阻与横截面积的关系
11．（2020九上·嘉陵期末）小雪用下图所示的实验器材探究“阻的大小与哪些因素有关”，其中电源电压恒定，灯丝电阻的变化忽略不计。她提出以下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关；
②导体的电阻与导体的横截面积有关；
③导体的电阻与导体的材料有关。
（1）实验中小雪通过观察 来比较金属丝电阻的大小更准确；
（2）为了实验安全，电路甲中的小灯泡能否用导线代替 ；(选填“能”或“不能”）
（3）小雪分别将图乙中的四根金属丝的两端接到电路甲中M、N处，并将测得的电流值记在了表格中；为了验证猜想②，需比较表格中B和 两个电流值；比较表格中B和C两个电流值，是为了验证猜想 ；
导体 A B C D
电流 0.3A 0.26A 0.16A 0.4A
（4）通过实验发现锰铜合金和镍铬合金导性能较好的材料是 。
12．（2016九上·胶州期中）归纳式探究﹣研究导体的电阻：
小明学习知道：导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关．他想进一步研究电阻与长度和横截面积的定量关系，于是他利用镍铬合金丝进行实验
（1）得到数据填入表格：
试验次数 长度l/m 横截面积S/mm2 电阻R/Ω
1 1 1×10﹣6 1.1
2 1 2×10﹣6 0.55
3 2 1×10﹣6 2.2
4 1.5 3×10﹣6
（2）在长度一定时，图线 能够正确的表示镍铬合金丝的电阻与横截面积关系．
（3）由数据推断：导体电阻与长度、横截面积的关系为：R=k （k为常数），对于镍铬金合金丝来说，k= （写上数值和单位）．
五、科普阅读题
13．（2023九上·龙岗期中）阅读短文，回答问题：
LED灯制冷片
LED灯相对于传统光源具有体积小、光效高、节约能源、使用寿命长等优点，成为人们照明的首选产品。但就目前而言，LED灯电光转化效率仅有20%，剩下的能量白白耗散掉，使自身温度升高，从而影响使用寿命。
研究表明，利用半导体制冷片可降低LED灯的温度。根据帕尔贴效应，将LED灯和半导体制冷片接触，当制冷片和直流电源连接成通路时，就可以达到制冷效果。半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，甲图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量，反之，改变直流电源的正负极，铜片B会从空气吸收热量，铜片A会向空气放出热量。
半导体中有可以自由移动的电荷。通电时，电荷移动的方向与电流方向相反。由于电荷在不同的材料中具有不同的能量，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量；从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量。
实验发现，改变半导体制冷片两端电压，得到LED灯平均温度随时间变化的图像如图乙所示。当半导体制冷片输入电压为5V时，LED灯温度快速降低至27℃，之后LED灯持续放热，温度上升至44℃进入稳定状态。断开所有电源，半导体制冷片和LED灯均停止工作，LED灯温度突然跃升到48℃，然后下降到室温。
（1）LED灯发光时，将电能转化为光能外，还转化为 能；
（2）为了延长LED灯的使用寿命，应该将LED灯和甲图的铜片 （A/B）紧密接触。若将甲图中电源换成交流电源，此时 （能/不能）对LED灯正常制冷；
（3）甲图中，电荷的能量在N型半导体 （高于/低于）P型半导体；
（4）根据制冷片在不同电压下LED灯温度随时间变化的图像，下列说法错误的是 ；
A．使用半导体制冷片后，不同电压下LED灯温度均有所下降
B．加在半导体制冷片两端的电压越高，冷却效果越好
C．加在半导体制冷片两端的电压为5V时，冷却效果最好
D．加在半导体制冷片两端的电压为6V时的冷却效果比7V好，比8V差
（5）根据文中信息，从开始到停止工作LED灯温度随时间变化的大致图像是 。
A． B． C． D．
六、计算题
14．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 。
七、综合题
15．（2023九上·深圳月考）有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小，刮水的速度会相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作，小珠查阅了相关资料后，自制了如图甲所示的雨水检测金属网（以下简称检测网）并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
（1）小珠按照设计的电路图连接电路，检测网未放入雨水中，电流表无示数；将检测网放入雨水中，电流表有示数。这表明雨水是 （选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，这说明 a、b 间接入电路的电阻 （选填“变大”或“变小”）。我们知道，影响导体电阻的大小的因素有：导体的 、长度、横截面积和温度，a、b 间接入电路的电阻变化是由导体的 变化引起的。
（3）小珠设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗，在图乙电路中，用笔画线代替导线
16．（2023九上·东莞期中）阅读下列短文，回答问题。
燃气热水器
燃气热水器是一种使用方便快捷、不受天气影响的家用热水设备。如图甲为燃气热水器的结构图，图乙为其工作原理示意图。热水器工作时，用电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气。同时风机转动，使高温烟气上升到热交换器，热交换器是回环形的金属管，冷水从处流入管内，被管外的高温烟气加热，变成热水，从处源源不断地流出，温度降低后的烟气从排烟管排出。下表是一台燃气热水器的技术参数，其中“热水产出率”的含义是每分钟使水温升高25℃时的出水体积；“额定耗气量”的含义是热水器正常工作1h消耗的燃气体积。
适用燃气 天然气
热值
额定耗气量
热水产出量 2L/min
（1）图甲中的两个指示灯是LED灯，两灯由 （选填“导保”“半导体”或“超导体”）材料制成；若两灯可以独立工作，则它们是 联在电路中的；
（2）燃气热水器工作时将燃料的化学能转化为 能；
（3）某次用水时，测得冷水管的进水温度为20℃。若设定热水管的出水温度为45℃，燃气热水器正常工作了15min，则该过程中水吸收的热量为 J。若该过程中燃气完全燃烧，则燃气完全燃烧放出的热量为 J；该过程中燃气热水器的加热效率为 ；[，]
（4）下列措施中能提高燃气热水器的加热效率的是 。（选填字母）。
A．采用热值更高的燃气 B．提高进水口冷水的初温
C．加长热交换器中的水管长度 D．使水管中的进水盘减小
17．（2022九上·广州期中）在图所示的电路中，闭合开关，两灯都发光，且LED比小灯泡L要亮，小红认为：此时，该电路LED的电流比小灯泡的大，小明认为：此时，该电路LED的电流和小灯泡的电流一样大。
请你在原电路上只加装测量器材和导线（数目都不限），组成了一个新电路（加装器材后不能再拆装）．通过实验，验证小红和小明谁的想法正确。
（1）需要加装的测量器材是： ；
（2）在方框中画出加装器材后的实验电路图；
（3）实验步骤（测量的物理量用符号表示）；
（4）请你分别写出判断小红和小明的猜想正确的依据。
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】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用；半导体特点及作用
【解析】【解答】 A．由右图可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，其示数为0.1V，即AB两端的电压为0.1V，故A错误；
B．制作二极管的主要材料是半导体，故B错误；
CD．图中电压表正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的是电池的正极，即锌片A是水果电池的负极，铜片B是水果电池的正极，二极管具有单向导电性，若将二极管两极对调后接入电路，闭合开关，二极管不发光，电压表有示数，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】A.根据图片确定电压表选择的量程和分度值，根据指针位置读出示数；
B.根据半导体材料的应用判断；
CD.二极管具有单向导电性，它的长脚连接正极，短脚连接负极。电压表与被测的用电器并联，据此分析判断。
3．【答案】C
【知识点】电路的三种状态；串联电路的电流规律；半导体特点及作用
【解析】【解答】A．发光二极管的制作材料为半导体材料，故A错误；
B．如果电路发生断路，则电路中无电流，小灯泡不发光，故B错误；
CD．串联电路电流处处相等，二极管与灯泡串联，所以电流相等，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、半导体的应用：常用作发光二极管；
3、电路的三种状态：断路：电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流；短路：电路中电流直接连接在用电器两端，用电器无电流，通路：电路正常工作。
4．【答案】C
【知识点】电阻；影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、将镍铬合金丝均匀拉长，导体的长度变长、横截面积变小，所以导体的电阻变大，故A错误。
B、对大多数导体来说，温度越高其电阻越大；给镍铬合金丝加热，电阻变大，故B错误。
C、把导体对折，导体的长度变短、横截面积变大，所以导体的电阻变小，故C正确。
D、导体的电阻与导体的电流无关，所以增大通过导体的电流不影响导体的电阻，故D错误。
故答案为：C。
【分析】导体的电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
①导体的材料、长度、温度一定，横截面积越大电阻越小。
②导体的材料、横截面积、温度一定，越短电阻越小。
5．【答案】A
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 根据控制变量法的思想可知研究导体电阻与长度的关系时，要控制材料和横截面积一定，找两个长度不同的导体，已选定了代号为“a”的导体，结合表格数据可知他还要选用的导体代号是b；
故选A。
【分析】电阻与材料、长度、横截面积、温度四个因素有关，研究电阻与长度关系时，要控制材料和横截面积一定，找两个长度不同的导体；研究电阻与横截面积的关系时，要控制材料和长度一定，找两个横截面积不同的导体。
6．【答案】C
【知识点】超导体特点及作用
【解析】【解答】ABD、电饭锅的发热盘、白炽灯丝、热水器的电热管都属于发热体，工作时将电能转化为内能，需要有一定阻值的材料，而超导材料的电阻为零，不会发热，故ABD不符合题意。
C、电冰箱的压缩机工作时将电能转化为机械能，不需要发热，可以用超导材料来制作，故C符合题意。
故答案为：C。
【分析】超导材料的电阻为零，不能制作发热体；超导材料用于制成电动机和输电线，可以大大降低电能损失。
7．【答案】B,D
【知识点】密度及其特性；比热容；电阻
【解析】【解答】A、由表中数据可知，铁的比热容比铜的比热容小，由 可知，质量相等的铁和铜，吸收相同的热量，铁温度升高的大，A不符合题意；
B、由表中数据可知，铁的密度比铝的比热容大，由 可知，质量相同的铁块和铝块，铁块的体积小于铝块的体积；将它们均匀拉成长度相同的铁丝和铝丝，铁丝比铝丝的横截面积小；因为长1m、横戴面积1mm2的导线在20℃时铁丝比铝丝的电阻大，所以铁丝比铝丝的电阻大，铝丝的电阻小，B符合题意；
C、由题知， ，吸收的热量之比 ，比热容之比
升高的温度之比 ，C不符合题意；
D、给质量相同的铝块和铜块加热，由表格数据可知 ，由 可知
；由图象可知，图线甲表示铜的温度变化情况，图线乙表示铝的温度变化情况，D符合题意．
故答案为：BD．
【分析】根据表格中的比热容的大小，利用比热容计算公式Q 吸 = c m Δ t进行分析，根据密度关系，当质量相同时，密度大的体积小，再结合电阻的规律判断电阻的大小.
8．【答案】B,C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、电阻是导体本身的一种性质，其大小与通过导体的电流无关，电流为零，但电阻不为零，A不合题意；
B、电阻是导体本身的一种性质，由导体本身决定，与电流、电压无关，B符合题意；
C、由欧姆定律I 可得，定值电阻两端的电压越大，通过该电阻的电流就越大，C符合题意；
D、电阻是导体本身的一种性质，其大小与电流和电压无关，D不合题意 .
故答案为：BC .
【分析】电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与通过导体的电流无关和它两端的电压无关；根据欧姆定律分析电阻一定时，电阻两端的电压与通过导体电流的关系 .
9．【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。
10．【答案】电阻；电流表的示数；A、B；横截面积；越小；不等于；B
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】解：（1）为了保护电路，实验前最好在导线a、b间连接电阻；
在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小，这里用到了转换法；
（2）要验证猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关，应控制导体材料与横截面积相同而长度不同，由表中数据可知，应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验；
（3）分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间，导体A、C的材料与长度相同而横截面积不同，可以探究导体的电阻可能与导体的横截面积有关；
A和C两电阻丝相比，C的横截面积较大，发现接电阻丝C时电流表的示数较大，说明电阻丝C的电阻较小，由此得到的结论是：当导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，导体的电阻越小；
（4）①当材料和长度一定时，导体的电阻与其横截面积成反比，若均匀拉伸导体，使其横截面积变为原来的一半，但长度变为原来的2倍，所以此时该导体的电阻不等于原来的2倍；
②实验时，通过改变连入电阻丝长度，此时横截面积和材料不变，可以探究导体电阻与长度的关系，可完成A的探究；
实验时，可以将电阻丝对折起来使用，改变连入电阻丝横截面积，控制长度和材料不变，可以探究导体电阻与横截面积的关系，可完成D的探究；
由题知，实验器材中电阻丝只有一根，但其他器材足够，所以可以通过酒精灯改变电阻丝的温度，可完成C的探究；
当探究导体电阻与材料的关系时，应控制长度和横截面积不变，因为只有一根金属丝，所以无法改变材料，不能够完成B的探究，故选B。
故答案为：
（1）电阻；电流表的示数；（2）A、B；（3）导体横截面积；越小；（4）不等于；B。
【分析】 （1）根据保护电路的要求进行分析；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；
（2）（3）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变；
（4）在其他条件都一定时，电阻与导体的长度长正比，与横截面积成反比；在其他条件都一定时，电阻与导体的长度长正比，与横截面积成反比；导体的电阻是本身的属性，它跟导体的长度、横截面积和材料有关，当探究影响导体电阻大小的因素时，应控制其它的因素不变，只改变该因素看电阻如何变化就可以。
11．【答案】（1）电流表示数
（2）不能
（3）D；①
（4）锰铜合金
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】（1）电阻不同，通过导体的电流不同，所以通过电流表判断电阻大小准确；（2）电路中的灯泡可以防止短路，不能用导线代替；（3）若探究电阻和导体横截面积的关系，需要使材料和长度相同，横截面积不同，选择B和D；B和C的材料和横截面积相同，长度不同，可以探究电阻和长度的关系，验证猜想①；（4）探究材料不同电阻大小时，选择导线A和B，其中锰铜合金的电流更大，说明导电性能好。
故答案为：（1）电流表示数；（2）不能；（3）D；①；（4）锰铜合金。
【分析】（1）通过电流表示数能判断电阻大小；（2）电路中的灯泡可以防止短路；（3）若探究电阻和导体横截面积的关系，需要使材料和长度相同，横截面积不同；当材料和横截面积相同，长度不同，可以探究电阻和长度的关系；（4）探究材料不同电阻大小时，电流越大，说明导电性能好。
12．【答案】（1）0.55
（2）b
（3）；1.1×10﹣6Ω m
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】解：（1）把第4组实验数据代入R=k ，可得导线电阻R=k =1.1×10﹣6Ω m× =0.55Ω．（2）由导体电阻与长度、横截面积的关系：R=k 可知，在长度L一定时，导体电阻R与横截面积S成反比，R﹣S图象是反比例函数图象，因此图线b能够正确的表示镍铬合金丝的电阻与横截面积关系；（3）由表中第1次与第2次实验数据可知，导线长度相同，导线横截面积与导体电阻成反比；由第1次与第3次（或第2次与第4次）实验数据可知，导线横截面积相同时，导体电阻与导体的长度成正比；综合分析可知：导体电阻与导体长度成正比，与导体横截面积成反比，导体电阻与长度、横截面积的关系为：R=k ，则k= ，将第1组实验数据代入上式，可得k= = =1.1×10﹣6Ω m．
故答案为：（1）0.55；（2）b；（3） ；1.1×10﹣6Ω m．
【分析】（1）根据导体电阻、长度、横截面积间的关系式，由表中实验数据，求出导体电阻阻值，然后填入表中．（2）根据导体电阻与导体长度、横截面积的关系，判断在长度一定时，导体电阻与导体横截面积间的关系，然后找出符合要求的图象；（3）根据控制变量法的要求，分析表中实验数据，找出电阻与导体长度、横截面积的关系，从而得出结论，然后根据表中实验数据求出系数k；
13．【答案】内能；A；不能；高于；B；A
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【分析】 （1）用电器接通电源后，都伴有热量产生，将电能转化为内能；
（2）甲图电路中，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量，为了降低温度应将LED灯和甲图的铜片A紧密接触；由题意可知改变直流电源的正负极，改变电流方向，铜片B会从空气吸收热量，铜片A会向空气放出热量；若将甲图中电源换成交流电源，此时电流方向发生周期性变化，铜片A会一会吸热，一会放热，不能对LED灯正常制冷；
（3）甲图电路中，电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，电荷移动的方向与电流方向相反，电荷电流方向是从P型半导体经A流向N型半导体，由第三段内容可知，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量，甲图电路中铜片A会从空气吸收热量，电荷的能量在N型半导体高于P型半导体；
（4）根据图乙可分析温度随电压的关系；
（5）根据最后一段内容，当半导体制冷片输入电压为5V时，LED灯温度快速降低至27℃，之后LED灯持续放热，温度上升至44℃进入稳定状态.断开所有电源，半导体制冷片和LED灯均停止工作，LED灯温度突然跃升到48℃，然后下降到室温。
【解答】解：（1）用电器接通电源后，都伴有热量产生，将电能转化为内能，LED灯发光时，将电能转化为光能外，LED灯发光时，将电能转化为光能外，还有部分电能转化为内能；
（2）甲图电路中，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量，为了降低温度应将LED灯和甲图的铜片A紧密接触；由题意可知改变直流电源的正负极，改变电流方向，铜片B会从空气吸收热量，铜片A会向空气放出热量；若将甲图中电源换成交流电源，此时电流方向发生周期性变化，铜片A会一会吸热，一会放热，不能对LED灯正常制冷；
（3）甲图电路中，电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，电荷移动的方向与电流方向相反，电荷电流方向是从P型半导体经A流向N型半导体，由第三段内容可知，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量，甲图电路中铜片A会从空气吸收热量，电荷的能量在N型半导体高于P型半导体；
（4）根据图乙可分析温度随电压的关系；
A、当半导体两端的电压为0V时，温度为60℃，其它电压下的温度均低于60℃，故选项A正确；
B、加在半导体制冷片两端的电压为5V时比8V时半导体的温度低，效果更好，故选项B不正确；
C、加在半导体制冷片两端的电压为5V时，温度最低，冷却效果最好，故选项C正确；
D、D.加在半导体制冷片两端的电压为6V时温度为56℃，7V时温度为58℃，8V时温度为52℃，故选项D正确；
故选：B。
（5）根据最后一段内容，当半导体制冷片输入电压为5V时，LED灯温度快速降低至27℃，之后LED灯持续放热，温度上升至44℃进入稳定状态.断开所有电源，半导体制冷片和LED灯均停止工作，LED灯温度突然跃升到48℃，然后下降到室温。温度先下降，后升高，然后迅速升高，断开所有电源后，LED灯温度突然跃升到48℃，然后下降到室温不变。
故选：A。
故答案为：（1）内能；（2）A；不能；（3）高于；（4）B；（5）A。
14．【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。
15．【答案】（1）导体
（2）变小；材料；横截面积
（3）
【知识点】导体与绝缘体；串、并联电路的设计；影响电阻大小的因素
【解析】【解答】（1）检测网未放入水中，电流表无示数；将检测网放入雨水中，电流表有示数，那么雨水容易导电，即雨水是导体；
（2）①金属网浸入雨水中的深度越深， 刮水速度越大，说明电流越大，而a、b间接入电路的电阻变小；
②影响导体电阻的大小的因素有：导体的材料、长度和横截面积；由图知，当雨水变深时，金属网浸入雨水中的深度越深，接入电路中金属网的横截面积发生变化，所以a、b间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的。
（3）图乙中，在检测网处并联一个开关，才能实现在无雨水时电动机可以工作，如图所示：
【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）影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积，另外还与温度有关；
（3）根据并联电路中用电器之间互不影响可知，要实现无雨水时，电动机能转动，即电路为通路，应在检测金属网处并联一个开关。
16．【答案】半导体；并；内；；；11.7%；C
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率；半导体特点及作用
【解析】【解答】（1）LED灯是半导体材料制成的，具有单向导电性。两灯可以独立工作，发光相互不影响，
是并联在电路中的。
（2）燃气燃烧时，通过化学变化产生内能，将化学能转化为内能。
（3）根据热水产出量，计算燃气热水器正常工作15min，放出水的体积为
，水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg，
水吸收的热量为
计算燃气完全燃烧，放出的热量为
，
燃气热水器的加热效率为：
（4）ABD．加热效率是水吸收的热量与燃料完全燃烧产生的能量之比，与水吸收的热量和燃料完全燃烧产生的能量有关，与燃料的热值、进水口冷水的初温、水管中的水量的多少等无关，故ABD不符合题意；
C．热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大，加长热交换器水管长度，可以增加水吸收的热量，减少热损失，可以提高热水器加热效率，故C符合题意；
故选C。
【分析】（1）LED灯是半导体材料；用电器独立工作，是并联电路；
（2）燃料燃烧时，化学能转化为内能；
（3）利用Q=cmΔt，计算吸收的热，根据Q=mq，计算燃料放出的热量，根据，计算热效率；
（4）增大吸收的热量，减少损失的能量，提高了热效率。
17．【答案】（1）电流表两个
（2）
（3）步骤一：按电路图连接好电路；步骤二：闭合开关，电流表A1的示数记为I1，A2的示数记为I2。
（4）比较两灯的电流，若I1>I2，则小红的猜想正确；若I1=I2，则小明的猜想正确；若I1【知识点】并联电路的电流规律；半导体特点及作用
【解析】【解答】（1）由电路图知，LED灯与小灯泡L并联连接。要比较两灯的电流的大小，需要测量通过两灯的电流。所以需要加装的测量器材有：实验室常用的电流表两个。
（2）将两个电流表分别串联在两条支路中，加装器材后的实验电路图如下：
（3）步骤一：按电路图连接好电路；
步骤二：闭合开关，电流表A1的示数记为I1，A2的示数记为I2。
（4）比较两灯的电流，若I1>I2，则小红的猜想正确；若I1=I2，则小明的猜想正确；若I1【分析】（1）探究各支路用电器的电流，需要选择电流表；
（2）根据实物图，画出对应的电路图；
（3）探究并联电路电流规律时，连接实物图，再分别测量各支路的电流；
（4）根据电流表示数大小，判断各支路电流关系。
1 / 1人教版物理九年级（全册）同步练习16.3电阻（培优卷）
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．（2024九上·花都期中）如图所示，小宇把锌片 A 和铜片 B 插入柠檬，闭合开关 S，发光二极管发光，电压 表示数如图 所示，则（ ）
A．AB 两端的电压为 0.5V
B．制作二极管的主要材料是超导体
C．若将二极管两极对调后接入电路，闭合开关，二极管发光，电压表有示数
D．若将二极管两极对调后接入电路，闭合开关，二极管不发光，电压表有示数
【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用；半导体特点及作用
【解析】【解答】 A．由右图可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，其示数为0.1V，即AB两端的电压为0.1V，故A错误；
B．制作二极管的主要材料是半导体，故B错误；
CD．图中电压表正向偏转，说明与电压表正接线柱连接的是电池的正极，即锌片A是水果电池的负极，铜片B是水果电池的正极，二极管具有单向导电性，若将二极管两极对调后接入电路，闭合开关，二极管不发光，电压表有示数，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】A.根据图片确定电压表选择的量程和分度值，根据指针位置读出示数；
B.根据半导体材料的应用判断；
CD.二极管具有单向导电性，它的长脚连接正极，短脚连接负极。电压表与被测的用电器并联，据此分析判断。
3．（2024九上·广州期中）如图6所示，把发光二极管简称LED，和一个小灯泡L，正确连接，闭合开关B，小灯泡L发光，LBD不发光，则
A．发光二极管是由绝缘体材料制成
B．LED可能发生了断路
C．通过LED的电流等手通过小灯泡L的电流
D．通过LED的电流小于通过小灯泡L的电流
【答案】C
【知识点】电路的三种状态；串联电路的电流规律；半导体特点及作用
【解析】【解答】A．发光二极管的制作材料为半导体材料，故A错误；
B．如果电路发生断路，则电路中无电流，小灯泡不发光，故B错误；
CD．串联电路电流处处相等，二极管与灯泡串联，所以电流相等，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、半导体的应用：常用作发光二极管；
3、电路的三种状态：断路：电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流；短路：电路中电流直接连接在用电器两端，用电器无电流，通路：电路正常工作。
4．（2024九下·青羊开学考）一根镍铬合金丝的电阻为，下列哪种方法可以减小它的电阻( )
A．将镍铬合金丝均匀拉长 B．给镍铬合金丝加热
C．将镍铬合金丝对折 D．增大通过镍铬合金丝的电流
【答案】C
【知识点】电阻；影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、将镍铬合金丝均匀拉长，导体的长度变长、横截面积变小，所以导体的电阻变大，故A错误。
B、对大多数导体来说，温度越高其电阻越大；给镍铬合金丝加热，电阻变大，故B错误。
C、把导体对折，导体的长度变短、横截面积变大，所以导体的电阻变小，故C正确。
D、导体的电阻与导体的电流无关，所以增大通过导体的电流不影响导体的电阻，故D错误。
故答案为：C。
【分析】导体的电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
①导体的材料、长度、温度一定，横截面积越大电阻越小。
②导体的材料、横截面积、温度一定，越短电阻越小。
5．（2024九上·广州期中）想探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度的关系”。已选好代号为“a”的导体，还应选用表中哪个导体进行实验探究（ ）
导体代号 a b c d e
导体长度L/m 1.5 0.5 1.0 1.0 1.5
导体横截面S/ 1.2 1.2 0.8 1.2 2.0
导体材料 镍铬 镍铬 镍铬 锰钢 镍铬
A．b B．c C．d D．e
【答案】A
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】 根据控制变量法的思想可知研究导体电阻与长度的关系时，要控制材料和横截面积一定，找两个长度不同的导体，已选定了代号为“a”的导体，结合表格数据可知他还要选用的导体代号是b；
故选A。
【分析】电阻与材料、长度、横截面积、温度四个因素有关，研究电阻与长度关系时，要控制材料和横截面积一定，找两个长度不同的导体；研究电阻与横截面积的关系时，要控制材料和长度一定，找两个横截面积不同的导体。
6．（2024九下·汕头期中）某些物质在很低的温度时，电阻会变成0，称为超导现象。下列元件可以用超导材料制作的是（ ）
A．电饭锅的发热盘 B．白炽灯丝
C．电冰箱的压缩机 D．热水器的电热管
【答案】C
【知识点】超导体特点及作用
【解析】【解答】ABD、电饭锅的发热盘、白炽灯丝、热水器的电热管都属于发热体，工作时将电能转化为内能，需要有一定阻值的材料，而超导材料的电阻为零，不会发热，故ABD不符合题意。
C、电冰箱的压缩机工作时将电能转化为机械能，不需要发热，可以用超导材料来制作，故C符合题意。
故答案为：C。
【分析】超导材料的电阻为零，不能制作发热体；超导材料用于制成电动机和输电线，可以大大降低电能损失。
二、多选题
7．（2017九上·市北区期中）根据表格中数据，下列说法正确的是（ ）
物质 铁 铝 铜 煤油
密度（kg m﹣3） 7.9×103 2.7×103 8.9×103 0.8×103
比热容[J （kg ℃）] 0.46×103 0.88×103 0.39×103 2.1×103
长1m、横戴面积1mm2的导线在20℃时的电阻值/Ω 0.096 0.017 0.017
A．给质量相同的铁块和铜块加热，铜的温度变化小
B．将质量相同的铁块和铝块均匀拉成长度相同的铁丝和铝丝，铝丝的电阻小
C．煤油和水的质量之比是2：1，吸收热量之比1：2，则升高温度之比是1：1
D．给质量相同的铝块和铜块加热，绘制如上图象，则甲物质是铜块
【答案】B,D
【知识点】密度及其特性；比热容；电阻
【解析】【解答】A、由表中数据可知，铁的比热容比铜的比热容小，由 可知，质量相等的铁和铜，吸收相同的热量，铁温度升高的大，A不符合题意；
B、由表中数据可知，铁的密度比铝的比热容大，由 可知，质量相同的铁块和铝块，铁块的体积小于铝块的体积；将它们均匀拉成长度相同的铁丝和铝丝，铁丝比铝丝的横截面积小；因为长1m、横戴面积1mm2的导线在20℃时铁丝比铝丝的电阻大，所以铁丝比铝丝的电阻大，铝丝的电阻小，B符合题意；
C、由题知， ，吸收的热量之比 ，比热容之比
升高的温度之比 ，C不符合题意；
D、给质量相同的铝块和铜块加热，由表格数据可知 ，由 可知
；由图象可知，图线甲表示铜的温度变化情况，图线乙表示铝的温度变化情况，D符合题意．
故答案为：BD．
【分析】根据表格中的比热容的大小，利用比热容计算公式Q 吸 = c m Δ t进行分析，根据密度关系，当质量相同时，密度大的体积小，再结合电阻的规律判断电阻的大小.
8．（2018九上·房山期末）下列说法中正确的是（ ）
A．当通过导体的电流为零时，电阻也为零
B．电阻由导体本身的性质决定，与电流、电压无关
C．定值电阻两端的电压越大，通过该电阻的电流就越大
D．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
【答案】B,C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、电阻是导体本身的一种性质，其大小与通过导体的电流无关，电流为零，但电阻不为零，A不合题意；
B、电阻是导体本身的一种性质，由导体本身决定，与电流、电压无关，B符合题意；
C、由欧姆定律I 可得，定值电阻两端的电压越大，通过该电阻的电流就越大，C符合题意；
D、电阻是导体本身的一种性质，其大小与电流和电压无关，D不合题意 .
故答案为：BC .
【分析】电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与通过导体的电流无关和它两端的电压无关；根据欧姆定律分析电阻一定时，电阻两端的电压与通过导体电流的关系 .
三、填空题
9．（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。
四、实验探究题
10．（2023九上·忠县期中）小红在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，做出了如下猜想
猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关：
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示：
编号 材料 横截面积S/（mm2） 长度L/（m）
A 镍铬合金 1.0 0.25
B 镍铬合金 1.0 0.50
C 镍铬合金 2.0 0.25
D 锰铜合金 1.0 0.25
（1）如图电路，实验前最好在导线a、b间连接 （选填“导线”或“电阻”），在M、N之间分别接上不同导体，闭合开关，通过观察 来比较导体电阻大小
（2）为了验证猜想一，可依次把M、N跟 （填“A”、“B”、“C”或“D”）的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小．
（3）依次把M、N跟电阻丝A、C的两端连接，闭合开关，发现接电阻丝C时电流表的示数较大，分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟 的关系，其结论是：导体的长度和材料一定时，横截面积越大，其阻值 ．
（4）若将电阻丝C均匀拉伸，使其横截面积变为原来的一半，则此时该电阻的阻值 （选填“等于”或“不等于”）原来的2倍．小超在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，发现实验器材中电阻丝只有一根，其他器材足够，不能完成的实验探究是
A.导体电阻与长度的关系 B.导体电阻与材料的关系
C.导体电阻与温度的关系 D.导体电阻与横截面积的关系
【答案】电阻；电流表的示数；A、B；横截面积；越小；不等于；B
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】解：（1）为了保护电路，实验前最好在导线a、b间连接电阻；
在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小，这里用到了转换法；
（2）要验证猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关，应控制导体材料与横截面积相同而长度不同，由表中数据可知，应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验；
（3）分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间，导体A、C的材料与长度相同而横截面积不同，可以探究导体的电阻可能与导体的横截面积有关；
A和C两电阻丝相比，C的横截面积较大，发现接电阻丝C时电流表的示数较大，说明电阻丝C的电阻较小，由此得到的结论是：当导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，导体的电阻越小；
（4）①当材料和长度一定时，导体的电阻与其横截面积成反比，若均匀拉伸导体，使其横截面积变为原来的一半，但长度变为原来的2倍，所以此时该导体的电阻不等于原来的2倍；
②实验时，通过改变连入电阻丝长度，此时横截面积和材料不变，可以探究导体电阻与长度的关系，可完成A的探究；
实验时，可以将电阻丝对折起来使用，改变连入电阻丝横截面积，控制长度和材料不变，可以探究导体电阻与横截面积的关系，可完成D的探究；
由题知，实验器材中电阻丝只有一根，但其他器材足够，所以可以通过酒精灯改变电阻丝的温度，可完成C的探究；
当探究导体电阻与材料的关系时，应控制长度和横截面积不变，因为只有一根金属丝，所以无法改变材料，不能够完成B的探究，故选B。
故答案为：
（1）电阻；电流表的示数；（2）A、B；（3）导体横截面积；越小；（4）不等于；B。
【分析】 （1）根据保护电路的要求进行分析；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；
（2）（3）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变；
（4）在其他条件都一定时，电阻与导体的长度长正比，与横截面积成反比；在其他条件都一定时，电阻与导体的长度长正比，与横截面积成反比；导体的电阻是本身的属性，它跟导体的长度、横截面积和材料有关，当探究影响导体电阻大小的因素时，应控制其它的因素不变，只改变该因素看电阻如何变化就可以。
11．（2020九上·嘉陵期末）小雪用下图所示的实验器材探究“阻的大小与哪些因素有关”，其中电源电压恒定，灯丝电阻的变化忽略不计。她提出以下猜想：
①导体的电阻与导体的长度有关；
②导体的电阻与导体的横截面积有关；
③导体的电阻与导体的材料有关。
（1）实验中小雪通过观察 来比较金属丝电阻的大小更准确；
（2）为了实验安全，电路甲中的小灯泡能否用导线代替 ；(选填“能”或“不能”）
（3）小雪分别将图乙中的四根金属丝的两端接到电路甲中M、N处，并将测得的电流值记在了表格中；为了验证猜想②，需比较表格中B和 两个电流值；比较表格中B和C两个电流值，是为了验证猜想 ；
导体 A B C D
电流 0.3A 0.26A 0.16A 0.4A
（4）通过实验发现锰铜合金和镍铬合金导性能较好的材料是 。
【答案】（1）电流表示数
（2）不能
（3）D；①
（4）锰铜合金
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】（1）电阻不同，通过导体的电流不同，所以通过电流表判断电阻大小准确；（2）电路中的灯泡可以防止短路，不能用导线代替；（3）若探究电阻和导体横截面积的关系，需要使材料和长度相同，横截面积不同，选择B和D；B和C的材料和横截面积相同，长度不同，可以探究电阻和长度的关系，验证猜想①；（4）探究材料不同电阻大小时，选择导线A和B，其中锰铜合金的电流更大，说明导电性能好。
故答案为：（1）电流表示数；（2）不能；（3）D；①；（4）锰铜合金。
【分析】（1）通过电流表示数能判断电阻大小；（2）电路中的灯泡可以防止短路；（3）若探究电阻和导体横截面积的关系，需要使材料和长度相同，横截面积不同；当材料和横截面积相同，长度不同，可以探究电阻和长度的关系；（4）探究材料不同电阻大小时，电流越大，说明导电性能好。
12．（2016九上·胶州期中）归纳式探究﹣研究导体的电阻：
小明学习知道：导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关．他想进一步研究电阻与长度和横截面积的定量关系，于是他利用镍铬合金丝进行实验
（1）得到数据填入表格：
试验次数 长度l/m 横截面积S/mm2 电阻R/Ω
1 1 1×10﹣6 1.1
2 1 2×10﹣6 0.55
3 2 1×10﹣6 2.2
4 1.5 3×10﹣6
（2）在长度一定时，图线 能够正确的表示镍铬合金丝的电阻与横截面积关系．
（3）由数据推断：导体电阻与长度、横截面积的关系为：R=k （k为常数），对于镍铬金合金丝来说，k= （写上数值和单位）．
【答案】（1）0.55
（2）b
（3）；1.1×10﹣6Ω m
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】解：（1）把第4组实验数据代入R=k ，可得导线电阻R=k =1.1×10﹣6Ω m× =0.55Ω．（2）由导体电阻与长度、横截面积的关系：R=k 可知，在长度L一定时，导体电阻R与横截面积S成反比，R﹣S图象是反比例函数图象，因此图线b能够正确的表示镍铬合金丝的电阻与横截面积关系；（3）由表中第1次与第2次实验数据可知，导线长度相同，导线横截面积与导体电阻成反比；由第1次与第3次（或第2次与第4次）实验数据可知，导线横截面积相同时，导体电阻与导体的长度成正比；综合分析可知：导体电阻与导体长度成正比，与导体横截面积成反比，导体电阻与长度、横截面积的关系为：R=k ，则k= ，将第1组实验数据代入上式，可得k= = =1.1×10﹣6Ω m．
故答案为：（1）0.55；（2）b；（3） ；1.1×10﹣6Ω m．
【分析】（1）根据导体电阻、长度、横截面积间的关系式，由表中实验数据，求出导体电阻阻值，然后填入表中．（2）根据导体电阻与导体长度、横截面积的关系，判断在长度一定时，导体电阻与导体横截面积间的关系，然后找出符合要求的图象；（3）根据控制变量法的要求，分析表中实验数据，找出电阻与导体长度、横截面积的关系，从而得出结论，然后根据表中实验数据求出系数k；
五、科普阅读题
13．（2023九上·龙岗期中）阅读短文，回答问题：
LED灯制冷片
LED灯相对于传统光源具有体积小、光效高、节约能源、使用寿命长等优点，成为人们照明的首选产品。但就目前而言，LED灯电光转化效率仅有20%，剩下的能量白白耗散掉，使自身温度升高，从而影响使用寿命。
研究表明，利用半导体制冷片可降低LED灯的温度。根据帕尔贴效应，将LED灯和半导体制冷片接触，当制冷片和直流电源连接成通路时，就可以达到制冷效果。半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，甲图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量，反之，改变直流电源的正负极，铜片B会从空气吸收热量，铜片A会向空气放出热量。
半导体中有可以自由移动的电荷。通电时，电荷移动的方向与电流方向相反。由于电荷在不同的材料中具有不同的能量，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量；从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量。
实验发现，改变半导体制冷片两端电压，得到LED灯平均温度随时间变化的图像如图乙所示。当半导体制冷片输入电压为5V时，LED灯温度快速降低至27℃，之后LED灯持续放热，温度上升至44℃进入稳定状态。断开所有电源，半导体制冷片和LED灯均停止工作，LED灯温度突然跃升到48℃，然后下降到室温。
（1）LED灯发光时，将电能转化为光能外，还转化为 能；
（2）为了延长LED灯的使用寿命，应该将LED灯和甲图的铜片 （A/B）紧密接触。若将甲图中电源换成交流电源，此时 （能/不能）对LED灯正常制冷；
（3）甲图中，电荷的能量在N型半导体 （高于/低于）P型半导体；
（4）根据制冷片在不同电压下LED灯温度随时间变化的图像，下列说法错误的是 ；
A．使用半导体制冷片后，不同电压下LED灯温度均有所下降
B．加在半导体制冷片两端的电压越高，冷却效果越好
C．加在半导体制冷片两端的电压为5V时，冷却效果最好
D．加在半导体制冷片两端的电压为6V时的冷却效果比7V好，比8V差
（5）根据文中信息，从开始到停止工作LED灯温度随时间变化的大致图像是 。
A． B． C． D．
【答案】内能；A；不能；高于；B；A
【知识点】半导体特点及作用
【解析】【分析】 （1）用电器接通电源后，都伴有热量产生，将电能转化为内能；
（2）甲图电路中，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量，为了降低温度应将LED灯和甲图的铜片A紧密接触；由题意可知改变直流电源的正负极，改变电流方向，铜片B会从空气吸收热量，铜片A会向空气放出热量；若将甲图中电源换成交流电源，此时电流方向发生周期性变化，铜片A会一会吸热，一会放热，不能对LED灯正常制冷；
（3）甲图电路中，电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，电荷移动的方向与电流方向相反，电荷电流方向是从P型半导体经A流向N型半导体，由第三段内容可知，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量，甲图电路中铜片A会从空气吸收热量，电荷的能量在N型半导体高于P型半导体；
（4）根据图乙可分析温度随电压的关系；
（5）根据最后一段内容，当半导体制冷片输入电压为5V时，LED灯温度快速降低至27℃，之后LED灯持续放热，温度上升至44℃进入稳定状态.断开所有电源，半导体制冷片和LED灯均停止工作，LED灯温度突然跃升到48℃，然后下降到室温。
【解答】解：（1）用电器接通电源后，都伴有热量产生，将电能转化为内能，LED灯发光时，将电能转化为光能外，LED灯发光时，将电能转化为光能外，还有部分电能转化为内能；
（2）甲图电路中，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量，为了降低温度应将LED灯和甲图的铜片A紧密接触；由题意可知改变直流电源的正负极，改变电流方向，铜片B会从空气吸收热量，铜片A会向空气放出热量；若将甲图中电源换成交流电源，此时电流方向发生周期性变化，铜片A会一会吸热，一会放热，不能对LED灯正常制冷；
（3）甲图电路中，电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，电荷移动的方向与电流方向相反，电荷电流方向是从P型半导体经A流向N型半导体，由第三段内容可知，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量，甲图电路中铜片A会从空气吸收热量，电荷的能量在N型半导体高于P型半导体；
（4）根据图乙可分析温度随电压的关系；
A、当半导体两端的电压为0V时，温度为60℃，其它电压下的温度均低于60℃，故选项A正确；
B、加在半导体制冷片两端的电压为5V时比8V时半导体的温度低，效果更好，故选项B不正确；
C、加在半导体制冷片两端的电压为5V时，温度最低，冷却效果最好，故选项C正确；
D、D.加在半导体制冷片两端的电压为6V时温度为56℃，7V时温度为58℃，8V时温度为52℃，故选项D正确；
故选：B。
（5）根据最后一段内容，当半导体制冷片输入电压为5V时，LED灯温度快速降低至27℃，之后LED灯持续放热，温度上升至44℃进入稳定状态.断开所有电源，半导体制冷片和LED灯均停止工作，LED灯温度突然跃升到48℃，然后下降到室温。温度先下降，后升高，然后迅速升高，断开所有电源后，LED灯温度突然跃升到48℃，然后下降到室温不变。
故选：A。
故答案为：（1）内能；（2）A；不能；（3）高于；（4）B；（5）A。
六、计算题
14．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。
七、综合题
15．（2023九上·深圳月考）有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小，刮水的速度会相应地发生变化，雨停后，刮水器自动停止工作，小珠查阅了相关资料后，自制了如图甲所示的雨水检测金属网（以下简称检测网）并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
（1）小珠按照设计的电路图连接电路，检测网未放入雨水中，电流表无示数；将检测网放入雨水中，电流表有示数。这表明雨水是 （选填“导体”或“绝缘体”）。
（2）将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验，分析数据可知，金属网浸入雨水中的深度越深，这说明 a、b 间接入电路的电阻 （选填“变大”或“变小”）。我们知道，影响导体电阻的大小的因素有：导体的 、长度、横截面积和温度，a、b 间接入电路的电阻变化是由导体的 变化引起的。
（3）小珠设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，可是这样无法实现无雨时的车窗清洗，在图乙电路中，用笔画线代替导线
【答案】（1）导体
（2）变小；材料；横截面积
（3）
【知识点】导体与绝缘体；串、并联电路的设计；影响电阻大小的因素
【解析】【解答】（1）检测网未放入水中，电流表无示数；将检测网放入雨水中，电流表有示数，那么雨水容易导电，即雨水是导体；
（2）①金属网浸入雨水中的深度越深， 刮水速度越大，说明电流越大，而a、b间接入电路的电阻变小；
②影响导体电阻的大小的因素有：导体的材料、长度和横截面积；由图知，当雨水变深时，金属网浸入雨水中的深度越深，接入电路中金属网的横截面积发生变化，所以a、b间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的。
（3）图乙中，在检测网处并联一个开关，才能实现在无雨水时电动机可以工作，如图所示：
【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）影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积，另外还与温度有关；
（3）根据并联电路中用电器之间互不影响可知，要实现无雨水时，电动机能转动，即电路为通路，应在检测金属网处并联一个开关。
16．（2023九上·东莞期中）阅读下列短文，回答问题。
燃气热水器
燃气热水器是一种使用方便快捷、不受天气影响的家用热水设备。如图甲为燃气热水器的结构图，图乙为其工作原理示意图。热水器工作时，用电子点火器点火，燃气在燃烧器内燃烧，产生1700℃的高温烟气。同时风机转动，使高温烟气上升到热交换器，热交换器是回环形的金属管，冷水从处流入管内，被管外的高温烟气加热，变成热水，从处源源不断地流出，温度降低后的烟气从排烟管排出。下表是一台燃气热水器的技术参数，其中“热水产出率”的含义是每分钟使水温升高25℃时的出水体积；“额定耗气量”的含义是热水器正常工作1h消耗的燃气体积。
适用燃气 天然气
热值
额定耗气量
热水产出量 2L/min
（1）图甲中的两个指示灯是LED灯，两灯由 （选填“导保”“半导体”或“超导体”）材料制成；若两灯可以独立工作，则它们是 联在电路中的；
（2）燃气热水器工作时将燃料的化学能转化为 能；
（3）某次用水时，测得冷水管的进水温度为20℃。若设定热水管的出水温度为45℃，燃气热水器正常工作了15min，则该过程中水吸收的热量为 J。若该过程中燃气完全燃烧，则燃气完全燃烧放出的热量为 J；该过程中燃气热水器的加热效率为 ；[，]
（4）下列措施中能提高燃气热水器的加热效率的是 。（选填字母）。
A．采用热值更高的燃气 B．提高进水口冷水的初温
C．加长热交换器中的水管长度 D．使水管中的进水盘减小
【答案】半导体；并；内；；；11.7%；C
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率；半导体特点及作用
【解析】【解答】（1）LED灯是半导体材料制成的，具有单向导电性。两灯可以独立工作，发光相互不影响，
是并联在电路中的。
（2）燃气燃烧时，通过化学变化产生内能，将化学能转化为内能。
（3）根据热水产出量，计算燃气热水器正常工作15min，放出水的体积为
，水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg，
水吸收的热量为
计算燃气完全燃烧，放出的热量为
，
燃气热水器的加热效率为：
（4）ABD．加热效率是水吸收的热量与燃料完全燃烧产生的能量之比，与水吸收的热量和燃料完全燃烧产生的能量有关，与燃料的热值、进水口冷水的初温、水管中的水量的多少等无关，故ABD不符合题意；
C．热交换器中，烟气与水之间单位时间传递的热量随交换器内水管表面积的增大而增大，加长热交换器水管长度，可以增加水吸收的热量，减少热损失，可以提高热水器加热效率，故C符合题意；
故选C。
【分析】（1）LED灯是半导体材料；用电器独立工作，是并联电路；
（2）燃料燃烧时，化学能转化为内能；
（3）利用Q=cmΔt，计算吸收的热，根据Q=mq，计算燃料放出的热量，根据，计算热效率；
（4）增大吸收的热量，减少损失的能量，提高了热效率。
17．（2022九上·广州期中）在图所示的电路中，闭合开关，两灯都发光，且LED比小灯泡L要亮，小红认为：此时，该电路LED的电流比小灯泡的大，小明认为：此时，该电路LED的电流和小灯泡的电流一样大。
请你在原电路上只加装测量器材和导线（数目都不限），组成了一个新电路（加装器材后不能再拆装）．通过实验，验证小红和小明谁的想法正确。
（1）需要加装的测量器材是： ；
（2）在方框中画出加装器材后的实验电路图；
（3）实验步骤（测量的物理量用符号表示）；
（4）请你分别写出判断小红和小明的猜想正确的依据。
【答案】（1）电流表两个
（2）
（3）步骤一：按电路图连接好电路；步骤二：闭合开关，电流表A1的示数记为I1，A2的示数记为I2。
（4）比较两灯的电流，若I1>I2，则小红的猜想正确；若I1=I2，则小明的猜想正确；若I1【知识点】并联电路的电流规律；半导体特点及作用
【解析】【解答】（1）由电路图知，LED灯与小灯泡L并联连接。要比较两灯的电流的大小，需要测量通过两灯的电流。所以需要加装的测量器材有：实验室常用的电流表两个。
（2）将两个电流表分别串联在两条支路中，加装器材后的实验电路图如下：
（3）步骤一：按电路图连接好电路；
步骤二：闭合开关，电流表A1的示数记为I1，A2的示数记为I2。
（4）比较两灯的电流，若I1>I2，则小红的猜想正确；若I1=I2，则小明的猜想正确；若I1【分析】（1）探究各支路用电器的电流，需要选择电流表；
（2）根据实物图，画出对应的电路图；
（3）探究并联电路电流规律时，连接实物图，再分别测量各支路的电流；
（4）根据电流表示数大小，判断各支路电流关系。
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