第十六章 电压 电阻 第3节电阻(知识点与考点解析+跟踪训练)(同步学案)

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名称 第十六章 电压 电阻 第3节电阻(知识点与考点解析+跟踪训练)(同步学案)
格式 zip
文件大小 3.0MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2018-08-07 18:35:58

文档简介

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第3节:电阻知识点与考点解析(人教版)
1.定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小;用符号R表示。
2.单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆(符号是Ω)(规定:如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻是1Ω);常用单位还有千欧(符号kΩ)、兆欧(MΩ);换算:1MΩ=1000kΩ,1kΩ=1000Ω。
3.影响导体电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大;材料、长度一定时,导体横截面积越小,电阻越大;大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
4.分类:(1)定值电阻:电路符号:;(2)可变电阻(变阻器):电路符号。
①滑动变阻器:由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成;变阻原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
②电阻箱:
a.旋盘式电阻箱:读数时,各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的电阻。
b.插孔式电阻箱:读数时,拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加,就是连入电路的电阻值;优缺点:能表示出连入电路的阻值,但不能够逐渐改变连入电路的电阻。
1.考点解析
电磁学是物理的重点内容,在整个物理学科中占据非常重要的地位;所以,如何做好电磁学的复习,在中考物理中显得非常重要。电磁学涵盖的知识面宽,具有考点多、问题方式多样、分值高、题目种类多等特点。纵观历年中考试卷,涉及到电磁学考题,少则4、5道题,多则可达12道题;试题类型有选择题、填空题、作图题、简答题、实验探究题、计算题等;一般情况下,压轴题(计算题)必有一道此部分试题,并且分值很高,一般在8分—12分之间。从整张试卷看,电磁学内容所占分值在25分到40分之间,所占比例高的可达45%,平均比例为38%;由此可见其重要性。
电阻是本章主要内容,同时也是电学部分的重要内容,在中考中涉及到电阻的考题占有很大比例,例如:对电阻概念的考查、对影响电阻大小因素的考查、求导体电阻、与电阻相关的计算、导体电阻的实验探究(伏安法测电阻)等。所以,本节作为电学的重点内容,需要认真的分析和对待,并做到了解重点、掌握知识、抓住考点,做到有的放矢。本节主要内容有:电阻的概念、电阻的单位、影响电阻大小的因素、电阻的分类等。
2.中考题型分析
纵观各地中考考纲和近三年考卷,对本节内容的考查在中考试卷中所占比例较大,主要考查题型有选择题、填空题、简单计算题、实验探究题等。考查方式常见的有问答、简单计算、分析和判断;有的也经常和其他相关知识点结合(如欧姆定律的应用、电热计算等),但本节作为电磁学重点,需要很好地掌握和对待。
3.考点分类:考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 电阻概念 选择题、填空题居多,考查学生对电阻概念的理解
电阻的测量 实验探究题,重点是伏安法测电阻,考查通过实验探究,考查学生对电阻的掌握程度和学生的实验方法、态度与技巧
一般考点 影响电阻大小的因素 选择题、填空题居多,考查影响电阻大小的因素
冷门考点 特殊类型电阻 选择题居多,考查常见的特殊电阻(如热敏、光敏、压敏)电阻等
★考点一:电阻的概念
◆典例一:(2018 玉林)下列关于导体电阻的说法正确的是(  )。
A.长度长的导体,电阻一定大;
B.横截面积大的导体,电阻一定小;
C.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定;
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
【解析】导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关;还受温度的影响;与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
【解答】ABD、导体的电阻由导体的长度、横截面积、材料和温度决定;在相同条件下,长度长的导体,其电阻大;在相同条件下,横截面积大的导体,其电阻小;故AB错误,D正确;
C、导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;导体的电阻与导体两端电压和通过的电流无关;故C错误。
故选D。
◆典例二:(2018·安徽)某定值电阻两端加上10V的电压时,测得通过它的电流为2A,则其阻值为 Ω,若电压为0,则它的阻值为 Ω。
【解析】电阻是导体具有的性质,运用欧姆定律可解答。电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关;根据欧姆定律公式变形后可求电阻值。
解答:由欧姆定律可求得定值电阻为:;
由于电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压和通过的电流无关,所以其两端电压为零时,它的电阻仍为5Ω。
故答案为:5;5。
★考点二:影响电阻大小的因素
◆典例一:(2018 青岛)探究影响电阻大小的因素:有a、b、c、d四根不同的电阻丝,b、c、d跟a相比,分别只有一个因素不同:b与a长度不同;c与a横截而积不同;d与a材料不同。(一)实验方案有如下两种
方案 甲 乙
电路
原理 ①将电阻丝a、b、c、d分别接在M、N之间,测出电路中的电流。电流表的示数越大,表示接入的电阻丝阻值越   。 ②将电阻丝a、b、c、d串联在电路中,用电压表分别测出它们两端的电压。电压表的示数越大,表示被测的电阻丝阻值越   。
(2)增加一把刻度尺,探究电阻大小与长度是否成正比。请选择上述方案中的填   (“甲”或“乙”),具体做法:   。
【解析】(1)串联电路根据欧姆定律通过电流判断电阻的大小;根据并联电路的分压作用通过电压表判断电阻的大小;(2)要研究探究电阻大小与长度是否成正比,需要控制当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,所以电流大的,电阻小,电流小的,电阻大,若导体越长,电流越小,即可证明在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下,导体电阻的大小与长度成正比。
【解答】(1)①将电阻丝a、b、c、d分别接在M、N之间,根据I=知,电压一定,电流表的示数越大,表示接入的电阻丝阻值越小。
②将电阻丝a、b、c、d串联在电路中,根据I=知,电流一定,电压表的示数越大,表示接入的电阻丝阻值越大。
(2)探究电阻大小与长度是否成正比,需要控制导体的材料相同、横截面积相同,故选用ab两电阻丝,分别接入电路中,在电压一定时,分别测量出通过两电阻丝的电流,用刻度尺测量出两电阻丝的长度,分析出电流与电阻的关系,故选用甲图。
故答案为:(1)小;大;(2)甲;选用ab两电阻丝,分别接入电路中,在电压一定时,分别测量出通过两电阻丝的电流,用刻度尺测量出两电阻丝的长度,分析出电流与电阻的关系。
◆典例二:(2018 湖州)某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时。做了如甲图所示的实验:将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,发现电流表示数逐渐增大,同灯泡逐渐变亮。
(1)通过实验可得出结论:导体的电阻大小与   有关;灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。
(2)小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小,请你设计一个实验来否定小明的观点(只需在相应的方框内画出电路图)。
实验材料:两个不同规恪的灯泡L1和L2,电泡组、开关S及导线若干。
(3)接下来,小明又做了如下实验:将整条镍合金丝AB接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风档对镍铬合金吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况,小明所做的这一实验基于的假设是   。
【解析】(1)将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,AB接入电路的长度发生了变化,据此分析;(2)探究决定灯泡亮暗的因素只与电流有关,应控制电流相同;(3)导体的电阻与温度有关。
【解答】(1)将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,电阻丝接入电路中的长度变短了,发现电流表示数逐渐增大,同灯泡逐渐变亮,这说明导体的电阻减小了,即电阻大小与导体的长度有关;
(2)实验中,可以将两个不同规恪的灯泡L1和L2组成串联电路,此时通过两灯的电流是相同的,然后通过观察灯泡的亮度来验证小明的观点;如图:

(3)用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风档对镍铬合金吹冷风,此时会改变导体的温度,根据电流表示数变化可以得出电阻大小与温度的关系;故小明所做的这一实验基于的假设是导体的电阻与温度有关。
故答案为:(1)导体长度;(2)如图;(3)导体的电阻与温度有关。
★考点三:导体电阻测量
◆典例一:(2018 青岛)用毫安表测电阻可以用如图甲所示的电路测量电阻,a、b为接线柱。已知电源电压恒为U,毫安表量程为Ig、内阻为Rg。
(1)用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R1的滑片P,使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig,Ig处就可以标为“0欧”,此时变阻器接入电路中的阻值R1=   。
(2)保持变阻器R1接入电路中阻值不变,在a、b间接入被测电阻Rx,毫安表的读数Ⅰ与Rx的关系式为I=   。
(3)若U=1.5V,Ig=10mA,图乙毫安表的表盘上已经标出了0Ω的位置,请标出150Ω、1100Ω的位置。
【解析】(1)由已知条件,根据电阻的串联和欧姆定律,求此时变阻器接入电路中的阻值;(2)由电阻的串联求总电阻,由欧姆定律得出毫安表的读数Ⅰ与Rx的关系式;(3)分别将150Ω、1100Ω代入Ⅰ与Rx的关系式,根据毫安表分度值为0.2mA,据此分别标出5mA和1.2mA指针的位置。
【解答】(1)用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阳器R1的滑片P,使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig,Ig处就可以标为“0欧”,此时R1与Rg串联,
根据电阻的串联和欧姆定律可得,此时变阻器接入电路中的阻值:R1=﹣Rg;
(2)保持变阻器R1接入电路中阻值不变,在a、b间接入被测电阻Rx,此时R1、Rg、Rx串联,
则此时的总电阻:R=Rx+R1+Rg=Rx+﹣Rg+Rg=Rx+,
由欧姆定律可得,毫安表的读数Ⅰ与Rx的关系式为:I===Ig﹣﹣﹣①,
(3)若U=1.5V,Ig=10mA=0.01A,分别将150Ω、1100Ω代入①得,对应的电流分别为:
I1=×0.01A=0.005A=5mA;
I2=×0.01A=1.2×10﹣3A=1.2mA;
乙图中,毫安表分度值为0.2mA,据此在5mA和1.2mA的位置标出标出150Ω、1100Ω,如下所示:
答:(1)﹣Rg;(2)Ig;(3)如上所示。
◆典例二:(2018 泰安)某物理兴趣小组利用图甲所示实验电路图同时测量电源电压U0的大小和电阻Rx的阻值,电源电压U0约为2V~3V,Rx的阻值约为6Ω~7Ω。实验室提供如下器材:导线若干、开关、电流表(量程0~0.6A,0~3A)、电压表(量程0~3V,0~15V)、滑动变阻器R(最大阻值为30Ω)。请你思考完成下列问题:
(1)按照图甲用笔画线代替导线,连接好图乙中的实物图。
(2)用物理量U0、Rx、电流表的示数I写出表示电压表示数U大小的关系式:U=   。
(3)①正确连接电路后,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为   (选填“最大”或“零”);
②移动滑动变阻器的滑片,读出4组电流表和电压表示数,分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标,在坐标纸上描点,把这4个点连接起来大致为一条直线(并虚线延长到纵轴),如图丙所示。从图丙中信息可求得:电源电压U0=   V,电阻Rx=  Ω。
【解析】(1)根据电路图连接实物图就要注意一一对应,同时注意滑动变阻器接法是一上一下、电压表和被测电阻并联并注意正负接线柱的接法;(2)根据串联电路的电压特点和欧姆定律可求电流表的示数I写出表示电压表示数U大小的关系式;(3)①为了保护电路,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为最大值;②从图丙中选两个点,根据欧姆定律列出方程可解。
【解答】(1)连接实物图时,需要注意和电路图一一对应,另外是电压表和电流表的连接一定要注意正负接线柱,如下图所示:
(2)已知电源电压U0,电阻Rx和滑动变阻器串联,电路中电流为I,电压表测量滑动变阻器的电压,由串联电路的电压特点和欧姆定律;
电压表的示数:U=U0﹣Ux=U0﹣IRx;
(3)①为了保护电路,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为最大值;
②电阻Rx和滑动变阻器串联,根据欧姆定律可得,U0=U+IRx;
U0=2.4V+0.1A×Rx………①
U0=1.8V+0.2A×Rx……②
由①②可得,U0=3V;Rx=6Ω。
故答案为:(1)如上图;(2)U0﹣IRx;(3)①最大; ②3; 6。
1.(2018·深圳)下列关于电学知识说法正确的是( )。
A.验电器的工作原理是异种电荷相互排斥;
B.金属靠自由电子导电;
C.导体的电阻大小只跟导体的长度、横截面积有关;
D.电学中规定正电荷的运动方向为电流的方向
2.(2018·乐山)一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R,将其剪成相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻值为( )。
A.2R B.R C. D.
3.(2018·潍坊)某同学设计的煤气检测电路如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而增大,闭合开关S,当煤气浓度升高时,下列判断正确的是(  )。
A.电流表示数变小,输出信号电压Uab变大;
B.电流表示数变大,输出信号电压Uab变大;
C.电流表示数变小,输出信号电压Uab不变;
D.电流表示数变大,输出信号电压Uab减小
4.(2018·滨州)下列说法中正确的是(  )。
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷;
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮;
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比;
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
5.(2018·聊城)如图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,R1是定值电阻。闭合开关,逐渐增大光敏电阻上的光照强度,电表示数变化情况是( )。
A.电流表示数变小,电压表示数变大;
B.电流表示数变大,电压表示数变小;
C.电压表和电流表示数的比值将变小;
D.电流表和电压表示数均变大
6.(2018·龙东)如图所示,是一个酒精浓度检测仪的原理图。电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为气敏电阻(其阻值随酒精浓度的增大而减小),则(  )。
A.酒精浓度增大,电压表示数变小;B.酒精浓度增大,电流表示数变小;
C.酒精浓度减小,电压表示数变小;D.酒精浓度减小,电流表示数变大
7.(2018 呼和浩特)早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对导体中电流,导体两端电压的关系进行了大量的实验研究,发现对于大多数导体而言,导体中电流跟导体两端电压成正比,并于1827年在《动电电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γ E(S表示导体中的电流;E表示导体两电压;γ表示导体对电流的传导率,简称电导率)。关于这一规律,下列说法正确的是(  )。
A.对于不同的导体,给它们两端加相同的电压,通过的电流与导体的电导率成反比;
B.对于不同的导体,如果通过的电流相同,电压与导体的电导率成正比;
C.电导率反映的是导体对电流的导通作用;
D.电导率的大小是由加在导体两端电压与通过导体的电流决定的
8.(2018 长沙)如图是酒驾检测中酒精检测仪的简化电路图。R0为定值电阻,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关,电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪的电路中的电流 ,电压表示数 。
9.(2018·成都A)小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是用他身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该 (选填“变亮”、“变暗”、或“不变”);夹子 A从最左端移动到右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
10. (2018·天津)在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用图所示的电路,分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是 _________(填导体代号)
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察__________也可以判断导体电阻大小,但不足之处是____________________。
11.(2018·娄底)某学习小组在探讨影响导体电阻大小因素时,找资料发现在导体材料和粗细相同时,其电阻与长度成正比,即可以用下述表达式表示:R=kx,其中k为比例常数,x为导体的长度,于是他们用下面的器材:电压恒定的电源、开关、粗细均匀镍铬合金丝、电压表等及图示电路来探究此问题,图中AB为镍铬合金丝,P为活动端,右侧为实物连线图。
(1)他们的实验方法是控制了 不变。
(2)调节镍铬合金丝上的滑动片,电压表的示数 (填“能”或“不能”)反映导体AP间电阻的变化,理由 。
(3)要完成此实验,除了记录电压表示数外,还需要的测量器材是 。
12.(2018·泰安)某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图所示。ABO 为一水平杠杆,OA 长 120cm,O 为支点,AB:OB=5:1;已知报警器 R0 的阻值恒为 10Ω,压力传感器 R 固定放置,R 的阻值随所受压力 F 变化的关系如表所示。闭合开关 S,水平踏板空载时,电压表的示数为2V;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达5V 时,报警器 R0 开始发出报警信号。
F/N 0 5 10 15 20 25 30 …
R/Ω 45 34 24 18 14 12 10 …
(1)电源电压为多少?
(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?
(3)若电源电压变为 14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应 在杠杆上水平调节踏板触点 B 的位置。试计算说明触点 B 应向哪个方向移动 多少厘米?
13. (2018·威海)小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,请解答下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。(导线不能交叉)
(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最 端。 (选填“左”或“右”)
(3)团合开关后,发现电流表、电压表均有示数。但灯泡不亮,原因可能是 。
A.小灯泡断路;B.小灯泡短路;C.滑动变阻器断路;D.滑动变阻器接入电路的阻值过大
(4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表1所示:在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,这个数据是 ;若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是 。
(5)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
(6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是 。
跟踪训练解析
1.(2018·深圳)下列关于电学知识说法正确的是( )。
A.验电器的工作原理是异种电荷相互排斥;
B.金属靠自由电子导电;
C.导体的电阻大小只跟导体的长度、横截面积有关;
D.电学中规定正电荷的运动方向为电流的方向
【考点】用电器的原理,电流的形成、影响电阻大小的因素。
【解析】(1)用电器的原理:同种电荷相排斥;(2)电荷的定向移动会形成电流;(3)影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积和温度;(4)物理学中电流方向的规定。
解答:A、用电器的原理:同种电荷相排斥,故A错误;
B、金属靠自由电子定向移动形成电流导电,故B正确;
C、导体电阻大小由导体的材料、长度和横截面积决定,还跟温度有关,故C错误。
D、电学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故D错误。
故选B。
2.(2018·乐山)一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R,将其剪成相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻值为( )。
A.2R B.R C. D.
【解析】电阻并联时,相当于加大了导体的横截面积,所以电阻是减小的,如图n个电阻为R的电阻并联,则等效电阻为;而电阻串联时,相当于增加了导体的长度,电阻是增大的。
根据影响电阻大小的因素分析解答,即导体材料一定时,电阻与长度成正比,与横截面积成反比。一根粗细均匀的电阻值为R电阻丝,截成长度相等的两段后,则每段电阻变为原来的一半,即;
再将两段并联起来使用,横截面积变为原来的2倍,阻值变为原来单个电阻的一半。故D正确。
【答案】D。
3.(2018·潍坊)某同学设计的煤气检测电路如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而增大,闭合开关S,当煤气浓度升高时,下列判断正确的是(  )。
A.电流表示数变小,输出信号电压Uab变大;
B.电流表示数变大,输出信号电压Uab变大;
C.电流表示数变小,输出信号电压Uab不变;
D.电流表示数变大,输出信号电压Uab减小
【解析】(1)定值电阻与气敏元件串联,电流表测电路中的电流,输出信号电压Uab即气敏元件的电压:当煤气浓度升高时,气敏元件电阻增大,根据电阻的串联,总电阻变大,由欧姆定律,电路中的电流变小,电流表示数变小,BD错误;
(2)因电流表示数变小,根据欧姆定律的变形公式:U=IR,R的电压变小,根据串联电路电压的规律,输出信号电压Uab变大,故A正确,C错误。故选A。
4.(2018·滨州)下列说法中正确的是(  )。
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷;
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮;
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比;
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
【解析】A.绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,而不是几乎没有电荷,故A错误;
B.两个完全相同灯泡的电阻相等,它们串联时通过的电流相等,由P=I2R可知两灯泡的实际功率相等,两灯泡的亮暗相同,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压一定的情况下,通过电阻的电流不变,故C错误;
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度后,材料和温度、长度不变,横截面积变小,电阻变大,其阻值大于导线A的原阻值,故D正确。
故选D。
5.(2018·聊城)如图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,R1是定值电阻。闭合开关,逐渐增大光敏电阻上的光照强度,电表示数变化情况是( )。
A.电流表示数变小,电压表示数变大;
B.电流表示数变大,电压表示数变小;
C.电压表和电流表示数的比值将变小;
D.电流表和电压表示数均变大
【解析】(1)分析电路的连接及电表测量的量,根据已知条件分析R减小,由电阻的串联判断总电阻变化,由欧姆定律,确定电路电流变化;根据U=IR分析R1的电压变化,根据串联电路电压的规律,R的电压即电压表示数变化;(2)由欧姆定律分析电压表和电流表示数的比值变化。
【解答】(1)由图知,两电阻串联,电压表测定值电阻R1的电压,电流表测电路中的电流;
逐渐增大光敏电阻上的光照强度,由题意可知光敏电阻R的阻值减小,则电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电流变大,即电流表示数变大;
根据U=IR可知,定值电阻R1的电压变大,即电压表示数变大,故D正确,AB错误。
(2)由欧姆定律可知,电压表和电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值,则该比值保持不变,故C错误。
故选D。
6.(2018·龙东)如图所示,是一个酒精浓度检测仪的原理图。电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为气敏电阻(其阻值随酒精浓度的增大而减小),则(  )。
A.酒精浓度增大,电压表示数变小;B.酒精浓度增大,电流表示数变小;
C.酒精浓度减小,电压表示数变小;D.酒精浓度减小,电流表示数变大
【解析】(1)两电阻串联,电压表浊R0的电压,R为气敏电阻,其阻值随酒精浓度的增大而减小,根据电阻的串联,总电阻变小,由欧姆定律,电流表示数变大,定值电阻的电压变大,AB错误;
(2)酒精浓度的减小,电阻变大,根据电阻的串联,总电阻变大,由欧姆定律,电流表示数变小,定值电阻的电压变小,C正确,D错误。
故选C。
7.(2018 呼和浩特)早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对导体中电流,导体两端电压的关系进行了大量的实验研究,发现对于大多数导体而言,导体中电流跟导体两端电压成正比,并于1827年在《动电电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γ E(S表示导体中的电流;E表示导体两电压;γ表示导体对电流的传导率,简称电导率)。关于这一规律,下列说法正确的是(  )。
A.对于不同的导体,给它们两端加相同的电压,通过的电流与导体的电导率成反比;
B.对于不同的导体,如果通过的电流相同,电压与导体的电导率成正比;
C.电导率反映的是导体对电流的导通作用;
D.电导率的大小是由加在导体两端电压与通过导体的电流决定的
【解析】欧姆定律内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比;导体电阻是导体本身的一种性,与电压和电流无关。
【解答】由题知,导体中的电流S与导体两电压E成正比,即S=γ E,γ表示电导率。
A、由S=γ E可知,在电压相同时,通过的电流与导体的电导率成正比,故A错误;
B、电压是形成电流的原因,所以电压与导体的电导率无关,故B错误;
C、由S=γ E知,电压E一定时,通过的电流S与电导率γ成正比,所以电导率反映的是导体对电流的导通能力,故C正确;
D、电导率是导体对电流的传导率,电导率是导体本身的一种性质,与加在导体两端电压与通过导体的电流无关,故D错误。
故选:C。
8.(2018 长沙)如图是酒驾检测中酒精检测仪的简化电路图。R0为定值电阻,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关,电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪的电路中的电流 ,电压表示数 。
【考点】理解欧姆定律。
【解析】变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压;酒精浓度增大,电阻减小,电源电压保持不变时,电路中电流增大,定值电阻两端电压增大。
答案为:增大、增大。
9.(2018·成都A)小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是用他身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该 (选填“变亮”、“变暗”、或“不变”);夹子 A从最左端移动到右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
【考点】影响的电阻的因素。
【解析】闭合开关,夹子A向右移动的过程中,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,灯泡变亮;
夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化比较小,根据I=可知,即电阻变化较小,故应选用电阻较大的铅笔芯,即换用更细的铅笔芯。
故答案为:变亮;细。
10. (2018·天津)在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用图所示的电路,分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是 _________(填导体代号)
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察__________也可以判断导体电阻大小,但不足之处是____________________。
【解析】(1)影响电阻大小的因素是:材料、长度、横截面积、温度,在探究过程中需用到控制变量法;(2)在电源电压一定的情况下,导体电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗;导体电阻越小,电路电流越大,灯泡越亮;因此可以通过观察灯泡的亮度来判断电阻的大小,应用了转换法;但当电路中电阻变化不大时,只凭灯泡的亮暗不易区分。
【解答】(1)为了研究导体电阻与导体长度的关系,则需使导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用的三种导体是B、D、E;
(2)实验中可通过通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小,但是当电路中电阻变化不大时,只凭灯泡的亮暗不易区分,所以不科学。
故答案为:(1)B、D、E;(2)灯泡的亮度;当电路中电阻变化不大时,只凭灯泡的亮暗不易区分。
11.(2018·娄底)某学习小组在探讨影响导体电阻大小因素时,找资料发现在导体材料和粗细相同时,其电阻与长度成正比,即可以用下述表达式表示:R=kx,其中k为比例常数,x为导体的长度,于是他们用下面的器材:电压恒定的电源、开关、粗细均匀镍铬合金丝、电压表等及图示电路来探究此问题,图中AB为镍铬合金丝,P为活动端,右侧为实物连线图。
(1)他们的实验方法是控制了 不变。
(2)调节镍铬合金丝上的滑动片,电压表的示数 (填“能”或“不能”)反映导体AP间电阻的变化,理由 。
(3)要完成此实验,除了记录电压表示数外,还需要的测量器材是 。
【考点】影响电阻阻值大小的因素。
【解析】电路中电源和电阻都是确定的,因此电流是不变的,也就是控制了电流不变;根据欧姆定律的变形式U=IR,电流不变时,电阻越大,其两端电压就越大,所以电压表的示数能反映导体AP间电阻的变化;因为题目汇总提到了电阻与长度成正比,所以还需要测量电阻丝的长度,需要刻度尺。
答案:(1)电流的大小;(2)能、导体的电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流的比,即;(3)电流表。
12.(2018·泰安)某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图所示。ABO 为一水平杠杆,OA 长 120cm,O 为支点,AB:OB=5:1;已知报警器 R0 的阻值恒为 10Ω,压力传感器 R 固定放置,R 的阻值随所受压力 F 变化的关系如表所示。闭合开关 S,水平踏板空载时,电压表的示数为2V;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达5V 时,报警器 R0 开始发出报警信号。
F/N 0 5 10 15 20 25 30 …
R/Ω 45 34 24 18 14 12 10 …
(1)电源电压为多少?
(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?
(3)若电源电压变为 14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应 在杠杆上水平调节踏板触点 B 的位置。试计算说明触点 B 应向哪个方向移动 多少厘米?
【解析】(1)由图乙可知当踏板空载时,压力传感器的电阻为45Ω,闭合开关时,压力传感器和报警器串联,根据欧姆定律求出电流,再求出电源电压;(2)电压表示数达到5V时,报警器R0开始发出报警信号,根据欧姆定律求出电流,再求出压力传感器两端的电压,根据欧姆定律求出压力传感器的阻值,从图象中找出压力值,再根据杠杆平衡条件求出踏板设定的最大压力值;(3)电源电压升高时,R0两端分得的电压增大,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应减小R0两端的电压,根据杠杆的平衡条件判断踏板触点移动的方向。
若电源电压变为14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,电路中的电流仍变为0.5A,根据欧姆定律算出R的电电阻,从表格中判断出压力F,再根据杠杆平衡条件求出OB的长度,判断出移动的距离。
【解答】(1)闭合开关时,压力传感器R和R报警器R0串联,电压表测报警器R0两端的电压,由表格数据可知,当踏板空载时(F=0N),压力传感器的电阻为R=45Ω,已知R0=10Ω,电压表的示数为2V,
此时电路中的电流:I===0.2A,
电源电压为:U=I(R+R0)=0.2A×(10Ω+45Ω)=11V;
(2)报警器R0开始发出报警信号时,其电压为U0′=5V,
此时电路中的电流:I′===0.5A,
传感器两端的电压:U传=U﹣U0′=11V﹣5V=6V,
此时传感器的阻值:R′===12Ω,
由图象可知,当传感器的阻值为12Ω时,对应的压力F压=25N,
由题知,ABO为一水平杠杆,O为支点,AB:OB=5:1,则OB=OA=×120cm=20cm,
根据杠杆平衡条件可得:F压×OA=F踏×OB,即25N×6=F踏×1,
解得F踏=150N,即踏板设定的最大压力值为150N;
(3)若电源电压增大变为14V时,R0两端分得的电压增大,根据串联电路的分压特点可知,应增大压敏电阻分担的电压,保证R0两端分得的电压不变,此时就应该增大压敏电阻的阻值;
因压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,所以应该减小压杆对传感器的压力,由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知,OA不变,F踏不变,所以F压和OB成正比,要减小压杆对传感器的压力,应减小OB,即把踏板触点B向左移动。
若电源电压变为14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警(即电压表示数仍然为5V),电路中的电流仍为0.5A;
报警时压力传感器的电阻:R″===18Ω;
由图象可知,当传感器的阻值为18Ω时,对应的压力为F压′=15N,
根据杠杆平衡条件可得:F踏×OB′=F压′×OA,即150N×OB′=15N×1.2m,
解得OB′=0.12m=12cm;
移动的距离:s=OB﹣OB′=20cm﹣12cm=8cm,故触点B应该向左移动8cm。
答:(1)电源电压为11V;(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为150N;(3)若电源电压变为14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置,触点B应该向左移动8cm。
13. (2018·威海)小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,请解答下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。(导线不能交叉)
(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最 端。 (选填“左”或“右”)
(3)团合开关后,发现电流表、电压表均有示数。但灯泡不亮,原因可能是 。
A.小灯泡断路;B.小灯泡短路;C.滑动变阻器断路;D.滑动变阻器接入电路的阻值过大
(4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表1所示:在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,这个数据是 ;若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是 。
(5)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
(6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是 。
【解析】(1)如图电路,将电压表并联在灯泡两端即可,根据灯泡的额定电压为2.5V,所以连接电压表的“3V”接线柱到灯泡的右端,再连接电压表的负接线柱到灯泡的左端,如图:
(2)根据保护电路的原则,连好电路后,闭合开关前,应滑动变阻器的滑片应置于阻值最大端,所以滑片应位于左端。
(3)团合开关后,发现电流表、电压表均有示数。但灯泡不亮,其原因:
A.小灯泡断路时,电流表不会有示数,不正确;
B.小灯泡短路时,电压表不会有示数,不正确;
C.滑动变阻器断路时,电压表、电流表都不会有示数,不正确;
D.滑动变阻器接入电路的阻值过大时,电流达小,灯泡的实际功率小,所以灯泡不发光,故D正确,选D。
(4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表1所示:在分析实验数据时,电压从1V增大到2.5V的过程中,电流从0.14A增大到0.30A,而第二次的电流为1.00A,所以一个数据有明显的错误,即1.00A是错误的,明显不符合实际;
若此错误是看错电表量程导致的,因为电流表的两个量程为5倍的关系,即该数据的正确值应是:;
(5)灯泡的额定电压为2.5V,根据实验数据可知,此时电流为0.30A,所以小灯泡正常发光时的电阻是:;
(6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,原因是当电压增大时,灯泡的实际功率变大,灯丝温度升高,而通常的金属电阻随温度的升高电阻变大,即原因是:灯丝电阻随温度升高而增大。
【答案】(1)如图;(2)左;(3) D;(4)1.00;(5)0.20;(6)8.33;(7)灯丝电阻随温度升高而增大。
知识点精析
考点概览
典例精析
跟踪训练
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第3节:电阻跟踪训练(附解析)
一、选择题
1.下列哪个物理量是决定导体电阻大小的因素之一(  )
A.导体的长度 B.导体中的电流
C.导体两端的电压 D.导体实际消耗的电功率
2.如果不考虑温度的影响,导体的电阻的大小与下列哪个因素无关(  )。
A.导体的材料 B.导体的长度
C.导体的横截面积 D.导体两端的电压
3.关于影响导体电阻大小的因素说法正确的是(  )。
A.导体电阻大小取决于通过它电流的大小,电流越小的导体电阻越大;
B.导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大;
C.相同材料制成粗细相同的导线,长度越长电阻也越大;
D.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
4.下列做法中,使电阻丝的电阻变大的是(  )。
A.把电阻丝拉长 ; B.把电阻丝对折
C.把电阻丝剪掉一段 ;D.把电阻丝绕成螺线管
5.在温度一定时,比较两根铜导线的电阻的大小,下列说法中正确的是(  )。
A.长导线的电阻大 B.细导线的电阻大
C.长度相同,粗导线的电阻大 D.粗细相同,长导线的电阻大
6.关于导体的电阻,下列说法正确的是(  )。
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比;
B.导体的电阻与通过导体的电流成反比;
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零;
D.导体的电阻与电流、电压大小无关
7.把长短相同、粗细不同的两根镍铬合金线串联接入电路,电路如图所示,则电路中(  )。
A.粗导体的电阻大于细导体的电阻;
B.粗导体的电阻等于细导体的电阻;
C.粗导体两端电压大于细导体两端电压;
D.粗导体两端电压小于细导体两端电压
8.下列图象中,正确反映物理量之间关系的是(  )。
A.定值电阻的阻值与两端电压的关系;
B.定值电阻的阻值与通过的电流的关系;
C.匀速直线运动的速度与时间的关系;
D.同种物质的质量与体积的关系
9.为维护消费者权益,某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查,发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小,引起电阻偏大。从影响导体电阻大小的因素来分析,引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是( )。
A.电线的长度 B.电线的横截面积 C.电线的材料 D.电线的温度
10.超导现象是20世纪的重大发现之一,科学家发现某些物质在温度很低时,如铅在-265.95℃以下,电阻就变成零。若常温下超导体研制成功,则超导体适合做( )。
A.保险丝   B.输电线   C.滑动变阻器的线圈   D.电炉丝
11.某同学在“探究影响电阻大小的因素”时,从实验室中选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,组成如图所示电路,电阻丝的参数如下表。下列说法正确的是(  )。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金丝 1.0 0.2
b 镍铬合金丝 1.0 0.1
c 镍铬合金丝 0.5 0.1
d 锰铜合金丝 0.5 0.1
A.实验中通过比较电流大小来比较电阻大小
B.选用b、c两根电阻丝可以探究电阻与导体的长度有关
C.若电阻丝c断了,选用b、d两根电阻丝也可以探究电阻与导体的材料有关
D.实验中滑动变阻器的作用是控制电流一定
二、填空题
12.某导体接在10V的电源上时,它的电阻为10Ω;若将它改接在6V的电源上,它的电阻为 。若加在它两端的电压为零,它的电阻 。
13.电工师傅给大功率用电器供电时常选择横截面积较 (选填“大”或“小”)的铜芯导线,目的是为了 (选填“增大”“减小”)导线的电阻,来节约能源,减少电能损失。
14.如图所示的电路中,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡亮暗会发生变化这个实验说明铅笔芯是   (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与   有关。
15.在探究“导体的电阻与哪些因素有关”的问题时,某同学作了如下猜想: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材料有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
下表给出了实验中所用到的导体的情况:
导线代号 A B C D E F G
导线长度(m) 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
导线横截面积(mm2) 3.0 0.6 1.8 0.6 1.8 1.8 1.8
导线材料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬
(1)为了探究导体电阻与长度的关系,应选代号为 的导线;
(2)为了探究导体电阻与材料的关系,应选代号为 的导线;
(3)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应选代号为 的导线。
三、实验探究题
16.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。
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)。
17.在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
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。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表
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
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)按照图所示“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③,应该选用编号   和   两根电阻丝进行实验;
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想   (填序号);
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想   (填序号)。分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此,得到的结论是:   。
(5)以上研究问题的科学方法是采用了   。
(6)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就   了输电线的电阻,从而可以   输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”)。
18.为探究影响导体电阻大小的因素,小明找到了不同规格的导线,如表所示。
导线 材料 长度 横截面积
A 镍铬 L0 S0
B 镍铬 2L0 S0
C 镍铬 2S0
D 锰铜 L0 S0
(1)要探究电阻大小与导体长度的关系,应选择A和B两根导线进行实验;
(2)要探究电阻大小与导体材料的关系,应选择A和D两根导线进行实验;
(3)小明用A、C两根导线探究了电阻大小与导体横截面积的关系,则导线C的长度应为L0。
第3节:电阻跟踪训练解析
一、选择题
1.下列哪个物理量是决定导体电阻大小的因素之一(  )
A.导体的长度 B.导体中的电流
C.导体两端的电压 D.导体实际消耗的电功率
【考点】影响导体电阻的因素。
【解析】导体电阻大小和导体的长度有关,与导体中的电流、导体两端的电压、导体消耗的电功率大小无关。
故选A。
2.如果不考虑温度的影响,导体的电阻的大小与下列哪个因素无关(  )。
A.导体的材料 B.导体的长度
C.导体的横截面积 D.导体两端的电压
【考点】影响导体电阻的因素。
【解析】电阻是导体本身的一种性质,电阻大小的影响因素有材料、长度、横截面积、温度,与电压、电流等外界因素无关。
根据影响电阻大小的因素来判断,A、B、C都影响电阻,D不影响。
故选D。
3.关于影响导体电阻大小的因素说法正确的是(  )。
A.导体电阻大小取决于通过它电流的大小,电流越小的导体电阻越大;
B.导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大;
C.相同材料制成粗细相同的导线,长度越长电阻也越大;
D.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
【考点】影响导体电阻的因素。
【解答】A、电阻是导体自身的一种特性,与是否有电流通过无关,故A错误;
B、导体的电阻与加在导体两端的电压无关,故B错误;
C、粗细相同的两条导线,材料相同,故长导线的电阻较大,故C正确;
D、铜导线和铁导线,因在导体的长度和横截面积未知的条件下,无法判断其电阻大小,故D错误。
故选C。
4.下列做法中,使电阻丝的电阻变大的是(  )。
A.把电阻丝拉长 ; B.把电阻丝对折
C.把电阻丝剪掉一段 ;D.把电阻丝绕成螺线管
【考点】影响导体电阻的因素。
【解析】A、导体被拉长后,导体的长度增大、而横截面积减小,导体的电阻增大;故A正确;
B、对折后,导体的长度减小,横截面积增大,则导体的电阻减小,故B错误;
C、把电阻丝剪掉一段,电阻丝的长度变短,电阻减小,故C错误;
D、把电阻丝绕成螺线管后,电阻丝的材料、长度以及横截面积均不变,电阻不变,故D错误。
故选A。
5.在温度一定时,比较两根铜导线的电阻的大小,下列说法中正确的是(  )。
A.长导线的电阻大 B.细导线的电阻大
C.长度相同,粗导线的电阻大 D.粗细相同,长导线的电阻大
【考点】影响导体电阻的因素。
【解析】AB、电阻的大小不仅跟导体的材料有关,还跟材料的长度和横截面积大小有关,所以选项A、B都不正确;
C、在长度和材料相同时,导体的横截面积越小,即导线越细,电阻越大,故C选项错误;
D、在横截面积和材料相同,长的铜丝电阻大,故D正确。故选D。
6.关于导体的电阻,下列说法正确的是(  )。
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比;
B.导体的电阻与通过导体的电流成反比;
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零;
D.导体的电阻与电流、电压大小无关
【考点】影响导体电阻的因素。
【解析】电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种属性;
其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关,所以ABC选项不正确,D选项正确。
故选D。
7.把长短相同、粗细不同的两根镍铬合金线串联接入电路,电路如图所示,则电路中(  )。
A.粗导体的电阻大于细导体的电阻;
B.粗导体的电阻等于细导体的电阻;
C.粗导体两端电压大于细导体两端电压;
D.粗导体两端电压小于细导体两端电压
【考点】影响导体电阻的因素。
【解析】在材料和长度都相同时,导体粗的电阻小,所以粗导体的电阻比细导体的电阻小.故A、B都不正确;
由题意知,这两个电阻丝是串联的,由于串联电路各处的电流都相等,所以通过粗导体的电流和细导体的电流相等,根据U=IR可知,在电流相同的情况下,电阻大的两端分得的电压多;所以粗导体两端电压小于细导体两端电压;故C不正确,D正确。
故选D。
8.下列图象中,正确反映物理量之间关系的是(  )。
A.定值电阻的阻值与两端电压的关系;
B.定值电阻的阻值与通过的电流的关系;
C.匀速直线运动的速度与时间的关系;
D.同种物质的质量与体积的关系
【考点】影响导体电阻的因素。
【解析】A、电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流的大小无关,由图知,电阻不随电压的变化而变化,所以A正确;
B、定值电阻的阻值不随电流的变化而变化,由图知,电阻随电流的增大而增大,所以B错误;
C、匀速直线运动的速度不随时间的变化而变化,由图知,速度随时间的增大而增大,所以C错误;
D、同种物质的密度不变,根据公式m=ρV,质量与体积成正比,由图知,质量不随体积的变化而变化,所以D错误。
故选A。
9.为维护消费者权益,某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查,发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小,引起电阻偏大。从影响导体电阻大小的因素来分析,引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是( )。
A.电线的长度 B.电线的横截面积 C.电线的材料 D.电线的温度
【考点】影响导体电阻的因素。
【解析】当导体的材料、长度、温度一定的时候,导体的横截面积越小,电阻就越大。
【答案】B。
10.超导现象是20世纪的重大发现之一,科学家发现某些物质在温度很低时,如铅在-265.95℃以下,电阻就变成零。若常温下超导体研制成功,则超导体适合做( )。
A.保险丝   B.输电线   C.滑动变阻器的线圈   D.电炉丝
【考点】影响导体电阻的因素。
【解析】因超导体的电阻为零,用它作为输电线,输电线就不会因发热而存在电能的损失;若作为保险丝、电炉丝和滑动变阻器的线圈后,它们的电阻为零,保险丝就不能因发热而熔断,电炉丝就不会利用电流的热效应而工作,滑动变阻器也起不了保护电路,改变电流的作用。
【答案】B。
11.某同学在“探究影响电阻大小的因素”时,从实验室中选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,组成如图所示电路,电阻丝的参数如下表。下列说法正确的是(  )。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金丝 1.0 0.2
b 镍铬合金丝 1.0 0.1
c 镍铬合金丝 0.5 0.1
d 锰铜合金丝 0.5 0.1
A.实验中通过比较电流大小来比较电阻大小
B.选用b、c两根电阻丝可以探究电阻与导体的长度有关
C.若电阻丝c断了,选用b、d两根电阻丝也可以探究电阻与导体的材料有关
D.实验中滑动变阻器的作用是控制电流一定
【解析】A、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,故A正确;
B、在研究导体的电阻与导体的长度的关系,应控制导体的材料和横截面积不变,故B正确;
C、选用b、d两根电阻丝可知,两者的材料和长度不同、横截面积不同,不能验证导体的电阻与导体的材料是否有关,故C错误;
D、探究决定电阻大小的因素时,需利用滑动变阻器保持电阻两端电压不变,故D错误。
故选:AB。
二、填空题
12.某导体接在10V的电源上时,它的电阻为10Ω;若将它改接在6V的电源上,它的电阻为 。若加在它两端的电压为零,它的电阻 。
【考点】影响导体电阻的因素。
【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压无关。
【答案】10Ω;10Ω。
13.电工师傅给大功率用电器供电时常选择横截面积较 (选填“大”或“小”)的铜芯导线,目的是为了 (选填“增大”“减小”)导线的电阻,来节约能源,减少电能损失。
【考点】影响导体电阻的因素。
【解析】给大功率的电器供电时,电路中电流较大,为了降低导线上电能的损失,因此选择电阻比较小的导线,所以是横截面积较大的铜线。
故答案为:大;减小。
14.如图所示的电路中,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡亮暗会发生变化这个实验说明铅笔芯是   (选填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与   有关。
【考点】影响导体电阻的因素。
【解析】(1)因为铅笔芯接入电路中灯泡发光,说明铅笔芯能够导电,所以这个实验说明铅笔芯是导体;
(2)当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,改变了铅笔芯接入电路的长度,从而改变了铅笔芯接入电路的电阻,改变了电流,改变了灯泡亮度,所以这个实验说明导体的电阻与导体长度有关,根据改变连入电路中电阻线的长度可以改变电阻,制成了滑动变阻器。
故答案为:导体;长度。
15.在探究“导体的电阻与哪些因素有关”的问题时,某同学作了如下猜想: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材料有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
下表给出了实验中所用到的导体的情况:
导线代号 A B C D E F G
导线长度(m) 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
导线横截面积(mm2) 3.0 0.6 1.8 0.6 1.8 1.8 1.8
导线材料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬
(1)为了探究导体电阻与长度的关系,应选代号为 的导线;
(2)为了探究导体电阻与材料的关系,应选代号为 的导线;
(3)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应选代号为 的导线。
【考点】影响导体电阻大小的因素。
【解析】影响导体电阻大小的因素有材料、长度、横截面积;在研究时要采用控制变量法的思想;(1)研究电阻与导体长度有关时,要控制横截面积、材料不变; (2)研究电阻与导体材料有关时,要控制长度、横截面积不变; (3)探究导体电阻跟导体横截面积的关系时,要控制材料、长度不变。
根据表格可知:(1)研究电阻与导体长度有关时,要控制横截面积、材料不变,所以选C和G两根导线;
(2)研究电阻与导体材料有关时,要控制长度、横截面积不变,所以选C和F两根导线;
(3)研究电阻与导体横截面积有关时,要控制长度、材料不变,所以选A和D两根导线;
(4)本实验采用了控制变量的研究方法。
故答案为:(1)C、G;(2)C、F;(3)A、D。
三、实验探究题
16.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。
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)。
【解析】因为都相对金属丝a进行比较所以相对该金属丝既能比较长度、材料,还能比较横截面积,因此a只能是③,b、c、d只要组合起来能研究影响电阻大小的因素即可。
【答案】③;②④⑤(顺序可互换)。
17.在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
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。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表
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
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)按照图所示“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③,应该选用编号   和   两根电阻丝进行实验;
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想   (填序号);
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想   (填序号)。分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此,得到的结论是:   。
(5)以上研究问题的科学方法是采用了   。
(6)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就   了输电线的电阻,从而可以   输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”)。
【解析】(1)实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数(或小灯泡亮度)来比较导体电阻的大小;
(2)要验证猜想③:导体的电阻与导体的材料有关,应控制导体的长度与横截面积相同,而材料不同,由表中数据可知,应选编号为A、D的两根电阻丝进行实验;
(3)由表中数据可知,A、C两电阻丝的长度、材料相同而横截面积不同,将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间,可验证导体电阻跟横截面积的关系,即猜想②;
(4)A、B两电阻丝的材料、横截面积相同而长度不同,将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,可验证导体电阻跟长度的关系,即猜想①;
电阻丝A接入时电流表示数较大,说明电阻丝A的电阻小,而电阻丝A的长度小于电阻丝B的长度,由此得到的结论是:材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大(或导体越短电阻越小);
(5)导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,探究影响电阻大小的因素时,需要运用控制变量法进行探究;
(6)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,输电线的电阻减小了,根据W损=I2Rt可知,导线上损失的电能也就减小了,从而起到节能的效果。
故答案为:(1)电流表示数(或小灯泡亮度);(2)A、D; (3)②;(4)①;材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大;(5)控制变量法;(6)减小;减小。
18.为探究影响导体电阻大小的因素,小明找到了不同规格的导线,如表所示.
导线 材料 长度 横截面积
A 镍铬 L0 S0
B 镍铬 2L0 S0
C 镍铬 2S0
D 锰铜 L0 S0
(1)要探究电阻大小与导体长度的关系,应选择A和B两根导线进行实验;
(2)要探究电阻大小与导体材料的关系,应选择A和D两根导线进行实验;
(3)小明用A、C两根导线探究了电阻大小与导体横截面积的关系,则导线C的长度应为L0。
【解析】(1)要研究电阻与导体长度有关,应使用导线材料、横截面积都相同,长度不同的导线,从表中数据可以看出,导线A和导线B的材料和横截面积相同,长度不同,因此选择导线A、B。
(2)要研究电阻与导体材料有关,就要控制导体的长度和横截面积相同,材料不同,从表格知导线A和D长度、横截面积相同,材料不同。
(3)小明用A、C两根导线探究了电阻大小与导体横截面积的关系,应使用导线材料、长度都相同,横截面积不同的导线,从表中数据可以看出,导线A长度为L0,则导线C的长度也为L0。
故答案为:(1)A;B;(2)A;D;(3)L0。
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