16.3 电阻 能力提升卷

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16.3 电阻 同步练习
　
一．选择题（共6小题）
1．关于导体的电阻，下列说法正确的是（　　）
A．电阻是用来表示导体对电流阻碍作用的物理量，电流越小，电阻越大
B．通过导体的电流为零，则该导体的电阻也为零
C．导体的电阻与通过导体的电流大小无关
D．横截面积和长度相同的导体电阻一定相等
2．如图所示，AC和DF为直径，长度均相同的铜导线和镍铬合金，B和E分别为AC和DF的中点，为了研究导体的电阻大小是否与长度有关，应分别接入（　　）
A．AB和DE B．DE和AC C．AB和DF D．DE和DF
3．有A，B，C，D四根导线，其中A，B，C三根是铜导线，D是镍铬合金线，A和B两根导线的粗细相同，A比B短，B和C两根导线的长度一样，B比C粗，C和D的长短和粗细都相同，则这四根导线按其电阻大小的顺序排列应是（　　）
A．RA＞RB＞RC＞RD B．RD＞RC＞RB＞RA C．RD＞RA＞RB＞RC D．RC＞RB＞RA＞RD
4．用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体，对于其电阻大小下列说法正确的是（　　）
A．当导体两端电压和通过导体的电流为零时，导体的电阻为零
B．当导体被均匀拉长至原来的二倍时，它的电阻减小为原来的一半
C．导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
D．电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关
5．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，是某数码相机的图象传感器。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
6．现需要研究的课题有：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。给出三根镍铬合金线a、b、c（其长度关系la=lb＞lc，横截面积关系Sa＞Sb=Sc），电源、电流表、开关各一个、若干根导线，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
　
二．填空题（共6小题）
7．如图所示，将导体接到电路的A、B之间时，导体与灯泡是　 　联的，如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较　 　来判断不同导体电阻的大小，若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中　 　作进一步的判断。
8．下表已列出了四种长1m、横截面积为1m2的导线在20℃时的电阻值。由表中数据可知，架设输电线，应选择　 　导线；绕制滑动变阻器，应选用　 　导线。
导线 铜 钨
电阻R/Ω 0.017 0.052
导线 锰铜合金 镍铬合金
电阻R/Ω 0.44 1.1
9．某同学用如图所示的电路做探究影响电阻大小因素的实验，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同。电路中，电阻R的作用是　 　。实验中，要想比较接入M、N两点间电阻的大小，可以根据　 　来判断，如果还想要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，应选用电阻丝　 　。
10．在探究“决定电阻大小因素”的实验中，运用的物理研究方法是　 　；一根粗细均匀的铜导线，电阻为R，如果把它截为长度相同的两段，每段的电阻为R1，则R1　 　R；如果原来的导线对折拧成一条使用，其电阻为R2，则R2　 　R．（填“＜”“＞”“=”）
11．研究导体的电阻与温度的关系的实验如上图所示，当用酒精灯缓慢地对灯丝线圈加热时，观察到电流表的示数变小，这表明导体电阻　 　（选填“变大”、“变小”），这个实验证明了导体的电阻跟　 　有关系。
12．两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B，A比B的横截面积大，它们的电阻关系是RA　 　RB；将它们串联在电路中，如图所示，则通过它们的电流关系是IA　 　IB．（以上两空均填“＞”、“=”或“＜”）
　
三．实验探究题（共1小题）
13．如图所示，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
（1）该实验是通过观察　 　的示数间接比较导线电阻的大小。
（2）选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的　 　有关。
（3）选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的　 　有关。
（4）选用导线　 　分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
（5）影响导体电阻大小因素除了上述因素外，还可能跟　 　有关。
　
四．解答题（共2小题）
14．某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：
①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关。
③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置（金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同）进行探究：
（1）食盐水溶液的导电性能可以由　 　来判断；
（2）将金属片a、b分别插为甲、乙所示位置可探究猜想　 　（选填序号），为了探究猜想②应将金属片a、b分别插为　 　两图所示位置；
（3）将金属片a、b分别插为乙、丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是：　 　，
（4）这个实验用到了初中物理学中最常用的探究方法：　 　和　 　。
15．在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③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 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
（1）按照图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察　 　来比较导体电阻的大小。
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号　 　两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（3）分别将A和D两电阻丝接入M、N两点间，电流表示数不相同，由此，可以得到的结论是什么？
（4）要进一步研究导体材料的导电性能，就需要测量导体的电阻，小明的实验方案和操作过程均正确，两表的连接和示数如图所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小，这样会导致实验误差　 　，解决这一问题的措施是　 　。
　
16.3 电阻 同步练习
参考答案与试题解析
　
一．选择题（共6小题）
1．关于导体的电阻，下列说法正确的是（　　）
A．电阻是用来表示导体对电流阻碍作用的物理量，电流越小，电阻越大
B．通过导体的电流为零，则该导体的电阻也为零
C．导体的电阻与通过导体的电流大小无关
D．横截面积和长度相同的导体电阻一定相等
【解答】解：ABC、电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，但导体的电阻与电流大小无关，AB错误，C正确；
D、导体的电阻除了与导体的长度、横截面积和温度有关外，还与导体的材料有关，故D错误。
故选：C。
　
2．如图所示，AC和DF为直径，长度均相同的铜导线和镍铬合金，B和E分别为AC和DF的中点，为了研究导体的电阻大小是否与长度有关，应分别接入（　　）
A．AB和DE B．DE和AC C．AB和DF D．DE和DF
【解答】解：第一次接入DE，第二次接入DF，DE和DF长度不同，材料和横截面积相同，故D正确。
故选：D。
　
3．有A，B，C，D四根导线，其中A，B，C三根是铜导线，D是镍铬合金线，A和B两根导线的粗细相同，A比B短，B和C两根导线的长度一样，B比C粗，C和D的长短和粗细都相同，则这四根导线按其电阻大小的顺序排列应是（　　）
A．RA＞RB＞RC＞RD B．RD＞RC＞RB＞RA C．RD＞RA＞RB＞RC D．RC＞RB＞RA＞RD
【解答】解：A，B都是铜导线，A和B两根导线的粗细相同，材料相同，横截面积相同，但A比B短，由于导体的电阻与长度成正比，所以B的电阻大于A的电阻。
B、C都是铜导线，B和C两根导线的长度一样，材料相同，长度相同，但B比C粗，由于导体的电阻与横截面积成反比，所以B的电阻小于C的电阻。
C是铜导线，D是镍铬合金，C和D的长短和粗细都相同，即长度、横截面积都相同，但材料不同，由于镍铬合金的电阻率大于铜的电阻率，所以在长度和横截面积都相同的情况下，C的电阻小于D的电阻。
由此可得：RD＞RC＞RB＞RA。
选B。
　
4．用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体，对于其电阻大小下列说法正确的是（　　）
A．当导体两端电压和通过导体的电流为零时，导体的电阻为零
B．当导体被均匀拉长至原来的二倍时，它的电阻减小为原来的一半
C．导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
D．电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关
【解答】解：A、电阻是导体本身的属性，与电压和通过导体的电流的大小无关，故A错误；
B、当导体被均匀拉长至原来的二倍时，则它的长度增加一倍，横截面积变为原来的二分之一，则电阻增大为原来的四倍，故B错误；
C、电阻是导体本身的一种性质，只与材料、横截面积和长度有关，而和电压以及电流的大小是无关的；故C错误；
D、电阻是导体本身的性质，与电流和电压的大小无关，故D正确。
故选：D。
　
5．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，是某数码相机的图象传感器。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
【解答】解：二极管、所有的芯片、集成电路都属于半导体。
故选：C。
　
6．现需要研究的课题有：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。给出三根镍铬合金线a、b、c（其长度关系la=lb＞lc，横截面积关系Sa＞Sb=Sc），电源、电流表、开关各一个、若干根导线，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
【解答】解：给出三根镍铬合金线a、b、c（其长度关系la=lb＞lc，横截面积关系Sa＞Sb=Sc），
（1）如果取a、b两根镍铬合金线，它们的材料、长度均相同，只有横截面积不同，分别接入电路中，观察电流表示数，可判断电阻大小，据此可以研究导体的电阻跟它的横截面积的关系。故①可以完成；
（2）如果取b、c两根镍铬合金线，它们的材料、横截面积均相同，只有长度不同，分别接入电路中，观察电流表示数，可判断电阻大小。据此可以研究导体的电阻跟它的长度的关系。故②可以完成；
（3）已知三根合金线的材料相同，在研究导体的电阻跟它的材料的关系时，无法达到控制变量法的要求。故③不能完成。
综上所述，可以完成的研究课题是①和②。
故选：C。
　
二．填空题（共6小题）
7．如图所示，将导体接到电路的A、B之间时，导体与灯泡是　串　联的，如果将不同的导体分别接到A、B之间，闭合开关，可通过观察、比较　灯泡的亮度　来判断不同导体电阻的大小，若两个导体的电阻差异不大，则可以在电路中　串联一个电流表　作进一步的判断。
【解答】解：
若将某一导体接到电路A、B之间，则电流会先后经过导体与灯泡，它们是串联的；
将不同导体接到电路A、B之间时，电路中接入的电阻不同，会导致电路中电流也不同，所以灯泡的亮度也不同，因此我们可以简单的通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小；若两个导体的电阻差异不大，则必须用电流表替换灯泡，作更为准确的判断。
故答案为：串；灯泡的亮度；串联一个电流表。
　
8．下表已列出了四种长1m、横截面积为1m2的导线在20℃时的电阻值。由表中数据可知，架设输电线，应选择　铜　导线；绕制滑动变阻器，应选用　镍铬合金　导线。
导线 铜 钨
电阻R/Ω 0.017 0.052
导线 锰铜合金 镍铬合金
电阻R/Ω 0.44 1.1
【解答】解：由表中数据可以看出，在长度、横截面积和温度相同的情况下，铜的电阻最小，镍铬合金的电阻最大。
若架设输电线，电阻越小越好，故选铜线。若绕制滑动变阻器，电阻大的好，故选镍铬合金丝。
故答案为：铜、镍铬合金。
　
9．某同学用如图所示的电路做探究影响电阻大小因素的实验，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同。电路中，电阻R的作用是　保护电路　。实验中，要想比较接入M、N两点间电阻的大小，可以根据　电流表示数　来判断，如果还想要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，应选用电阻丝　甲乙　。
【解答】解：
当电路中电阻太小时，电阻可以防止电路中电流过大，则电阻R在电路中的作用是保护电路；
在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小；
要验证“导体电阻的大小与导体的粗细有关”，应控制导体材料与长度相同，横截面积不同，所以应选甲、乙的两根电阻丝进行实验。
故答案为：保护电路；电流表示数；甲乙。
　
10．在探究“决定电阻大小因素”的实验中，运用的物理研究方法是　控制变量法　；一根粗细均匀的铜导线，电阻为R，如果把它截为长度相同的两段，每段的电阻为R1，则R1　＜　R；如果原来的导线对折拧成一条使用，其电阻为R2，则R2　＜　R．（填“＜”“＞”“=”）
【解答】解：
导体的电阻与多个因素有关，在分析某一因素对电阻的影响时，就要保持其它因素不变，只改变这一个因素，这种研究问题的方法叫控制变量法。
一根铜导线，材料一定，横截面积一定，截成两段后，任何一段与原来的相比，长度都减小了，所以电阻值减小；
一根铜导线对折拧成一条使用，材料不变，长度减小一半，横截面积增大一倍，电阻值减小。
故答案为：控制变量法；＜；＜。
　
11．研究导体的电阻与温度的关系的实验如上图所示，当用酒精灯缓慢地对灯丝线圈加热时，观察到电流表的示数变小，这表明导体电阻　变大　（选填“变大”、“变小”），这个实验证明了导体的电阻跟　温度　有关系。
【解答】解：由I=变形可得R=，由于电源电压不变，电流表的示数变小，故电阻丝的电阻变大；故此实验说明导体的电阻与温度有关，温度越高，电阻越大。
故答案为：变大；温度。
　
12．两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B，A比B的横截面积大，它们的电阻关系是RA　＜　RB；将它们串联在电路中，如图所示，则通过它们的电流关系是IA　=　IB．（以上两空均填“＞”、“=”或“＜”）
【解答】解：
已知A和B是由同种材料制成的且长度相同，A比B的横截面积大，横截面积越大，电阻越小，故RA＜RB；
因导体A和B串联，串联时电流处处相同，所以此时IA=IB。
故答案为：＜；=。
　
三．实验探究题（共1小题）
13．如图所示，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
（1）该实验是通过观察　电流表　的示数间接比较导线电阻的大小。
（2）选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的　材料　有关。
（3）选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的　长度　有关。
（4）选用导线　b、d　分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
（5）影响导体电阻大小因素除了上述因素外，还可能跟　温度　有关。
【解答】解：
（1）当接入电路不同的导体时，可通过观察灯泡的亮暗或观察电流表示数来比较导体电阻的大小；
（2）由图可知，导线a、b的粗细、长度均相同、材料不同，因此选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的材料有关；
（3）由图可知，导线b、c的粗细、材料均相同、长度不同，因此选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的长度有关；
（4）由图可知，导线b、d的长度、材料均相同、粗细不同，因此选用导线b、d分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关；
（5）影响导体电阻大小因素除了导体的材料、长度、横截面积外，还可能跟温度有关。
故答案为：（1）电流表；（2）材料；（3）长度；（4）b、d；（5）温度。
　
四．解答题（共2小题）
14．某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：
①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关。
③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置（金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同）进行探究：
（1）食盐水溶液的导电性能可以由　电流表示数大小　来判断；
（2）将金属片a、b分别插为甲、乙所示位置可探究猜想　①　（选填序号），为了探究猜想②应将金属片a、b分别插为　甲、丙　两图所示位置；
（3）将金属片a、b分别插为乙、丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是：　食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关　，
（4）这个实验用到了初中物理学中最常用的探究方法：　转换法　和　控制变量法　。
【解答】解：（1）若食盐水溶液的导电性能比较强，其电阻就比较小，电流表示数较大；反之，电流表示数较小，可见，食盐水溶液的导电性能可以由电流表示数的大小来判断。
（2）a、b分别插入甲、乙所示位置，盐水的质量和金属片的距离不变，可探究食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。为了探究食盐水溶液的导电性能与溶液的质量的关系，需要保持溶液的浓度和溶液中两点间的距离不变，改变溶液的质量，应将金属片a、b分别插入甲、丙两图所示位置。
（3）将金属片a、b分别插入乙、丁所示位置时，溶液的浓度相同，质量也相等，溶液中两点间的距离不相等，若I乙≠I丁，所以，食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
（4）实验过程中，通过电路电流大小可以反应盐水导电能力的强弱，应用了转换法；要探究一个量与其他多个量之间的关系采用控制变量法，还把盐水的导电性转化为电流表示数的大小。
故答案为：（1）电流表示数大小；（2）①；甲、丙；（3）食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关；（4）转换法；控制变量法。
　
15．在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③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 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
（1）按照图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察　电流表示数　来比较导体电阻的大小。
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号　A、B　两根电阻丝分别接入电路进行实验。
（3）分别将A和D两电阻丝接入M、N两点间，电流表示数不相同，由此，可以得到的结论是什么？
（4）要进一步研究导体材料的导电性能，就需要测量导体的电阻，小明的实验方案和操作过程均正确，两表的连接和示数如图所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小，这样会导致实验误差　小　，解决这一问题的措施是　电流表改用小量程　。
【解答】解：（1）在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小；
（2）要验证猜想①：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）由表中数据可知，A、D两电阻丝的长度、横截面积相同而材料不同，将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此可知：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟材料有关；
（4）由图2所示电流表可知，电流表指针偏转过小，电流表读数误差较大，会增大实验误差，使实
　
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