第十六章 电压 电阻
第3节 电阻
一、电阻
1.电阻的定义:在物理学中用来表示______________的物理量,用R表示。
2.电阻大小的决定因素:电阻是导体______的一种性质,不同导体的电阻一般不同,它只取决于导体的________、________、_________和_______,在导体材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。在导体材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。导体的电阻跟导体两端的电压、通过导体的电流无关,也跟导体是否通电无关。
3.电阻的单位:在国际单位制中,电阻的单位是___________,符号是__________。如果导体两端的电压是1 V,通过的电流是1 A,这段导体的电阻就是1 Ω。电阻的常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。1 kΩ=103 Ω,1 MΩ=106 Ω。
4.电阻在电路图中的符号:。
二、半导体
1.定义:导电能力介于_______和_______之间的材料。
2.半导体的特性
特性名称 特性内容 用途 应用实例
热敏特性 半导体材料受热后,电阻随温度升高而迅速减小 热敏电阻 热敏温度计
光敏特性 半导体材料受到光照时,电阻大大减小 光敏电阻 光电计数器
压敏特性 半导体材料受压时会改变电阻值 压敏电阻 称重计
掺杂特性 掺入极微量的杂质可使其导电性能发生较大改变 晶体管 发光二极管
三、超导体
1.定义:某些物质在温度_________时电阻会变成零的现象叫超导现象。能发生超导现象的物体叫超导体。
2.超导体的应用举例
(1)输电导线利用超导体,可以大大降低输电过程中的电能损耗。
(2)用超导材料来制造_____,不用考虑散热问题,元件尺寸大大缩小,进一步实现电子设备微型化。
(3)利用超导体可制造出磁浮列车,它的速度达几百千米每小时。
导体对电流阻碍作用大小 本身 长度 材料 横截面积 温度 欧姆 Ω
导体 绝缘体
降低到很低 电子元件
一、电阻的理解
【例题1】 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.导体电阻与导体材料、长度、横截面积等因素有关
C.横截面积大的导体,电阻一定大
D.导体电阻由其两端电压和通过的电流来决定
参考答案:B
二、影响电阻大小的因素
导体电阻的大小取决于导体的材料、长度、横截面积以及温度。因为一个导体连入电路之前,它的长度、横截面积和组成材料是确定的,所以当温度确定时,它的电阻就确定了。也就是说导体的这种阻碍作用总是存在的,不会因为导体两端没有加电压,或者导体中没有电流通过,这种阻碍作用就不存在,只是此时导体没有起到阻碍电流的作用而已。因此一个导体的电阻,不会因为是否加电压或是否有电流通过而改变,即导体的电阻是导体本身的一种性质。学.科.网
【例题2】 小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出如下猜想。
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、材料如表所示
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流。
最合理的是___________(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟__________(选填“A、B、C、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、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟__________的关系,其结论是_______。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想____________(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
参考答案:(1)小亮 (2)A、C (3)长度 在材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大 (4)三
(4)要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小钢在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,他利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
1.一段1 m长的电阻丝,下列做法能使它的电阻增大的是
A.对折 B.长度拉伸为原来的2倍
C.剪掉一半 D.外表涂上绝缘材料
2. 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.②和③
3. 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
4. 当温度一定时,比较两根铝导线电阻的大小,下列说法中正确的是
A.长导线的电阻大 B.长度相同,粗导线的电阻大
C.细导线的电阻大 D.粗细相同,长导线的电阻大
5. 对于某个导体电阻的大小,以下说法正确的是
A.加在导体两端的电压增大两倍,导体的电阻也增大两倍
B.通过导体的电流减小一半,则导体的电阻增大两倍
C.当导体两端的电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
D.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
6. 关于导体的电阻,下列说法中正确的是
A.铁丝的电阻比铜丝的电阻大
B.粗细相同的导线,长的电阻较大
C.长短相同的导线,细的电阻较大
D.同种材料制成的长短一样的两条导线,粗的电阻较小
7.一根铜导线的电阻为R,现在要使它接入电路中后电阻小于R。可采取的措施有
A.减小这根导线两端的电压或者增大通过它的电流
B.将这根导线拉长后接入电路
C.将这根导线对折后接入电路
D.用长短粗细都相同的铝导线代替铜导线接入电路
8. LED灯是一种高效的节能光源,目前几乎所有手电筒都采用了LED灯作为光源,其核心元件是发光二极管。发光二极管的主要材料是
A.导体 B.半导体 C.超导体 D.纳米材料
9. 为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如图所示的电路(电源电压未知),其中不可行的是
10. 就导电性能来说,金属的导电性能一般比非金属______(选填“强”或“弱”);有些元素如硅、锗的导电性能介于导体和绝缘体之间,常称作______;某些物质在温度极低时,电阻会变成零,这时的物质叫做______体。
11. 如图所示电路,AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后,通过观察 ,可以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫 (填“等效替代法”或“转换法”)。这个实验装置是研究电阻大小与导体 的关系。
12.有四根导线,有关导线规格的数据如下表。若要研究导线的电阻跟它们的横截面积的关系,应当选用哪两根导线?答:选用 。
导线 材料 长度
甲 铁 1 m 0.2 cm2
乙 铝 1 m 0.2 cm2
丙 铝 0.5 m 0.2 cm2
丁 铝 1 m 0.1 cm2
13.滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来逐渐改变电阻的,说明了导体的电阻与长度有关,除此以外,导体的电阻还与 、 有关(至少写出2个)。
14.水银的温度降到–269 ℃时,其电阻会完全消失,这种现象叫做 现象。如果应用该现象进行远距离输电,电线 (选填“会”或“不会”)发热。
15.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 。
16.如图甲是电位器示意图,P旋片可随转动旋钮改变在碳膜的位置,从而改变接入电阻的大小。请将该电位器连入乙图,要求逆时针旋转P旋片时,灯泡变暗。
17. 如图所示,长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起,将AD两端接入电路中,则下列说法中正确的是
A.AB段电阻大,电流小
B.CD段电阻大电流大
C.AB段电阻大,电流与CD段相等
D.CD段电阻大,电流与AB段相等
18.将一根金属导线均匀拉长后,其电阻
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
19.江海里的航标灯要求夜晚亮、白天熄。人们利用半导体的有关特性制成了能自动点亮、熄灭的航标灯装置,实现了自动控制,这是利用了半导体的
A.光敏性 B.压敏性
C.热敏性 D.三种特性都利用了
20. 关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻,在温度一定时,下列说法中正确的是
A.合金丝的横截面积一定时,合金丝越长,其电阻越大
B.合金丝的电阻与该合金丝的横截面积无关
C.合金丝的长度一定时,合金丝的横截面积越小,其电阻越小
D.合金丝的电阻与该合金丝的长度无关
21. 甲、乙两导体的材料和长度相同,甲的横截面积大于乙的横截面积,则甲、乙两导体的电阻之比__________1;若将它们串联在电路中时,通过甲、乙导体的电流之比___________1;若将它们并联后接入电路,则甲、乙两导体两端的电压之比______________1。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
22. 图中甲、乙、丙都是镍铬合金丝,甲、乙长度相同,乙、丙粗细相同。小文想利用此电路探究“导体电阻的大小与其横截面基的关系”,实验中是根据_____________来判断接入M、N两点间电阻的大小,应该选用_____________两根电阻丝。
23. 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。
(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两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟___________有关。
(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,两表的连接和示数下图所示。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____________________.
24.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 V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干,连接如图甲所示的电路,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。
根据实验数据,回答下列问题:
(1)图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将其填入表格中。
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 0.15 0.1 0.6 0.9
(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。
A.电阻的大小与长度的关系是: ;
B.电阻的大小与横截面积的关系是: 。
(3)分析表中的实验数据,还可以得出导体的电流与电阻的关系: 。
(4)实验中一根合金丝的电阻为 Ω,若该合金丝的横截面积为1 mm2,则一根合金丝的长度是 m。(已知该合金丝长1 m,横截面积1 mm2的阻值为1 Ω)
25.在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,采用了“控制变量”的方法。下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录:
导体编号 A B C D
长度(m) 1.0 1.0 1.0 0.5
横截面积(mm2) 1.2 1.2 2.4 1.2
材料 镍铬丝 锰铜丝 镍铬丝 镍铬丝
(1)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用 两根导体。
(2)要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用 两根导体。
(3)要探究导体电阻大小与材料是否有关,应选用 两根导体。
26. 关于导体的电阻,下列说法正确的是
A.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B.导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越小
C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻和材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
27. 如图所示,将一根铅笔芯通过两个夹子接入电路中,当只把右端夹子向左移时,铅笔芯接入电路的电阻变小,小灯泡变亮。导致铅笔芯接入电路的电阻变小的主要因素是
A.材料 B.长度 C.温度 D.横截面面积
28. 材料、横截面积均相同的两根电阻丝(温度相同),a的长度大于b的长度,则
A.a的电阻小于b的电阻 B.a的电阻等于b的电阻
C.a的电阻大于b 的电阻 D.无法判断a与b电阻的大小
29. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,灯不亮,电流表有示数,电压表没有示数。则电路的故障情况可能是
A.灯L断路 B.灯L短路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
30. 小明在研究并联电路电流特点时,根据如图所示电路图连接好电路,并闭合开关S和S1。当他再闭合开关S2时,电流表示数变化正确的是(电源电压不变)
A.A1示数变大 B.A1示数变小
C.A示数变大 D.A示数变小
31. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现两个电表的示数都变大,则出现这种故障的可能原因是
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
32. 如图所示的电路中,当开关S2闭合时,下列说法正确的是
A.电流表示数不变,电压表无示数
B.电流表示数增大,电压表有示数
C.电流表示数减小,电压表有示数
D.电流表示数增大,电压表无示数
33. 楼梯感应灯可由声控开关(有声响时开关闭合)和光控开关(光线较暗时开关闭合)共同控制,某同学设计并组装了一个楼梯感应灯电路,出现了以下异常情况:白天有声响时感应灯亮,无声响时感应灯不亮;晚上无论有无声响,感应灯都不亮。经检查各元件都能正常工作,则下列电路中可能出现以上异常情况的是
A. B.C. D.
34. 汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。图中符合上述要求的电路是
A B C D
35. 某电热水壶正常状态下,闭合开关,指示灯L亮,同时电热丝R工作;断开开关,指示灯L熄灭,电热丝R不工作。小明用该电热水壶烧水时,发现电热丝R断了,指示灯L仍然亮。四位同学设计了该电热水壶的模拟电路,其中可能正确的是
A.B.C.D.
36. 下列电路中,属于并联电路的是
A. B. C. D.
37. 将一根金属导线均匀拉长后,其电阻
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
38. 一段1 m长的电阻丝,下列做法能使它的电阻增大的是
A.对折? B.长度拉伸为原来的2倍
C.剪掉一半 D.外表涂上绝缘材料
39. 自动照相机所用的感光元件是一种光敏电阻,它是由下列哪种材料制造的
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
40. 金属、人体等是导体,导电性能好。塑料、橡胶等是________体,导电性能比较差。锗、硅导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称做________。
41. 自然界的一些生物自身能发光。如萤火虫、水母等,这是生物通过自身化学反应将化学能转化为________能的现象。超导材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零,如用这种材料制成输电线,将有效降低输电过程中________的损耗。
42. 如图所示的电路中,若同时闭合开关S1和S3、断开S2,电阻R1与R2是________的;若只闭合开关S2,电阻R1和R2是________的。(均选填“串联”或“并联”)
43. 如图所示的电路,当开关S闭合后,若电阻R1、R2并联且能正常工作,则甲表是________表(填“电流”或“电压”),乙表测的是________的________(填“电流”或“电压”)。
44. 如图所示,闭合开关S,两电流表示数之比为5:3,则R1与R2两端的电压之比U1:U2=________,电阻之比R1:R2=________。
45. 拆开图中玩具,发现电源、开关、发光二极管(简称“LED”)、电动机(符号 )各一个及连接导线。闭合开关,电动机顺时针转动,LED亮,将电动机一端连线断开,闭合开关,LED亮。
(1)在方框内画出玩具的电路图
(2)把电动机断开的连接原处,将电源正、负极反接,闭合开关,电动机________转动(选填“不”、“顺时针”、或“逆时针”),LED________(选填“亮”或“不亮”)。
46. 在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,为了探究电阻大小跟导体长度的关系,应该选择材料和________都相同、长度不同的多根金属丝,实验数据记录如下表所示:
L/m 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
R/Ω 2.1 2.8 3.5 4.2 4.9 5.6
请你分析表中数据,归纳出电阻R与导体长度L的关系式:R=________。
47. 煤和石油都属于_________能源(选填“可再生”或“不可再生”),路灯上安装的光电池板是用____________材料制成的(选填“超导体”或“半导体”)。
48. 有一种用新型材料制成的电阻,小明通过实验探究该电阻大小与某个预想的因素是否有关。他将该电阻、电流表和开关串联起来,接在电源两端。先用冷风使电阻降温,闭合开关,观测电流表示数为I1,并记录,断开开关。再用热风使电阻升温,闭合开关,观测电流表示数为I2,并记录。他发现:I1
1.B【解析】导体长度越长,横截面积越小,电阻越大,四个选项中只有B能增大电阻,故应选B。
2.C【解析】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)。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;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;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。学.科.网
3.A【解析】A.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;CD.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。故选A。
4.D【解析】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AC都不正确;在温度、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B选项错误;在温度、横截面积和材料相同,长的铝导线电阻大,故D正确。故选D。
6.D【解析】铁导线和铜导线的长度和横截面积未知,所以无法比较,故A错误;只知道材料的长度和横截面积的关系,材料未知,所以无法比较电阻的大小,故B错误;长导线和短导线的材料和横截面积未知,所以无法比较,故C错误;材料相同,长度相同,粗的横截面积较大,电阻较小,故D正确。故选D。
7.C【解析】导体的电阻跟导体两端的电压和导体中的电流无关,改变电压和电流,不能改变导体的电阻,A不符合题意。一根铜导线的电阻为R,将这根导线拉长,导体的材料不变,导线的长度变长,横截面积减小,电阻增大,导线电阻会大于R,B不符合题意。一根铜导线的电阻为R,将这根导线对折后接入电路,导体的材料不变,导线的长度变短,横截面积增大,导线电阻变小,导线电阻小于R,C符合题意。长度和横截面积相同条件下,铝导线的电阻比铜导线的电阻大,用长短粗细都相同的铝导线代替铜导线接入电路,电阻增大,导线电阻大于R,D不符合题意。
8.B【解析】发光二极管的主要材料是半导体,故B正确为答案。
9.D【解析】串联电路中,各处电流相等,阻值大的电阻两端的电压大,阻值小的电阻两端的电压小;并联电路中,各支路电阻两端的电压相等,阻值大的电阻通过的电流小,阻值小的电阻通过的电流大。A.两个电阻串联,电压表V1测量电阻串联的总电压,电压表V2测量电阻R1两端的电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差,这样就可以得到两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较电阻的大小。B.两个电阻串联,两个电压表分别测量两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较出电阻的大小。C.两个电阻并联,两个电流表分别测量通过两个电阻的电流,根据电流的大小就可以比较出电阻的大小。D.两电阻串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量通过电路的电流,只能测出电阻R2的阻值,不能测出R1的阻值,因此无法比较两电阻阻值的大小。故选D。
10.强 半导体 超导
【解析】根据导电性的不同,材料可分为导体,半导体,绝缘体三大类,容易导电的物体叫导体,如:人体、大地、各种金属、石墨、酸碱盐的溶液等;不容易导电的物体叫绝缘体,如:玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等;导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体,如:硅、锗等;当物质电阻为零时,会出现超导现象。金属的导电性能一般比较强;介于金属和非金属之间的硅和锗是半导体材料;当物质的电阻变为零时,导电性能极强,属于超导现象。
11.电流表的示数 转换法 横截面积
【解析】实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小,这是采用的转换法;实验中导体的材料和长度均相同,横截面积不同,电阻值不同,所以该实验研究的是电阻大小与导体横截面积的关系。
13.横截面积 材料
【解析】电阻是导体的一种性质,影响电阻大小的因素有四个,除了长度以外还有横截面积、材料、温度。滑动变阻器之所以能变阻,靠的是改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的。
14.超导 不会
【解析】当导体的温度降至某一低温时,它的电阻突然变为零,这种现象叫做超导现象。在超导状态下,导体的电阻R=0 Ω,如果利用超导线进行远距离输电,导线不会发热。
15.保护电路 电流表的示数 甲、乙
【解析】当电路中电阻太小时,电阻R可以防止电路中的电流过大,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,则通过观察电流表的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。
16.
【解析】将甲中的A、B接线柱与乙图中的两条导线相连,如下图所示:
17.C【解析】两同种材料组成的导体因长度相等,则电阻与横截面积成反比,截面积越大的导体,其阻值越小,故AB段的电阻较大,CD段电阻较小;因两电阻串联在电路中,则由串联电路的电流规律可知通过两段导体的电流一定相等,故选C。
18.A【解析】导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积和材料有关,在材料一定时,长度越长,横截面积越小,电阻越大;一根导线拉长后,导体的材料不变,拉长后长度变长,横断面积变小,电阻变大,故选A。
19.A【解析】由题意可知,此半导体能使灯在夜晚亮、白天熄,只与光的照射强度有关系,所以是利用了半导体的光敏性,故应选A。
21.小于 等于 等于
【解析】导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关,在材料与长度相等的情况下电阻与导体横截面积成反比;因为甲的横截面积大于乙的横截面积,则甲的电阻小于乙的电阻;串联电路中各处电流相同,若将它们串联在电路中时,通过甲、乙导体的电流之比为1:1;并联电路两端的电压相同,则将它们并联后接入电路,则甲、乙两导体两端的电压之比等于1:1。
22.电流表示数 甲、乙
【解析】实验中是根据电流表示数来判断接入M、N两点间电阻的大小。为了探究导体电阻的大小与横截面积的关系,应控制导体材料相同,长度相同,选择横截面积不同的电阻丝,故应该选用甲、乙两根电阻丝。
23.(1)电流表示数 (2)AB (3)材料 (4)偏大(较大) 电流表的3接线柱换成0.6的接线柱
【解析】(1)本实验没有直接测量不同电阻的阻值,是通过灯泡亮度来比较电阻大小的,灯泡亮度越亮,说明接入的电阻阻值越小;
(2)要验证电阻大小和导体的长度的关系,要控制材料和横截面积相同,所以应该用AB两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)A和D两电阻丝长度和横截面积相同,材料不同,所以是探究导体电阻跟材料的关系;
(4)电表测量中指针偏转角度大约在在2/3处误差最小,偏转角度太小会造成误差较大;偏转角度小说明接入的量程太大,所以应该换用小量程进行测量,即电流表的3接线柱换成0.6的接线柱。
24.(1)0.6 (2)材料和横截面积相同,导体的电阻跟长度成正比 材料和长度相同,导体的电阻跟横截面积成反比 (3)导体两端的电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比 (4)2.5 2.5
25.(1)A和D (2)A和C (3)A和B
【解析】(1)要探究电阻的大小与长度的关系,根据控制变量法的思路,要选取这样两根导线具有以下特征:材料、横截面积都相同,只有长度不同。由此结合表中给出的,四根导线只有A、D符合要求,故应选用:A和D。
(2)要探究电阻的大小与横截面积的关系,根据控制变量法的思路,要选取这样两根导线具有以下特征:材料、长度都相同,只有横截面积不同。由此结合表中给出的四根导线器材,只有A、C合要求,故应选用:A和C。
(3)要探究电阻的大小与材料的关系,根据控制变量法的思路,要选取具有以下特点的两根导线,长度、横截面积都相同,只有材料不同。由此结合表中给出的四根导线,只有A、B合要求,故应选用:A和B。
26.C【解析】导体有电阻,对电流是阻碍作用,A错误;电阻越大,对电流的阻碍作用越大,B错误;相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻和材料有关,C正确;电阻是物体的属性,与它两端的电压和电流无关,与导体的材料、长度和横截面积有关,与导体的温度有关,D错误;故选C。
27.B【解析】导体的电阻与导体本身的材料、长度和横截面积有关,外界与温度有关。当夹子向左移时,铅笔芯接入长度减小,接入电路的电阻变小,小灯泡变亮,所以根据题目所给的选项,选项B符合题意;故应选B。
28.C【解析】要比较电阻大小需要用到控制变量法。在导体材料、横截面积一定时,导体的电阻大小与长度有关,长度越长,电阻越大;因此a的电阻大于b的电阻,故选C。
30.C【解析】由题图示电路图可知,电流表A测干路电流,电流表A1、A2测支路电流,闭合开关S和S1,只有R1所在支路接入电路,两电流表串联在同一电路中,两电流表示数相同,再闭合S2,两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A示数变大,电流表A1所在支路电压与电阻不变,该支路电流不变;故应选C。
31.C【解析】如果灯R1发生了短路,电压表示数变为零,故A错误;如果灯R1发生了断路,电流表示数变为零,故B错误;如果R2出现短路,电压表测量电源电压,示数变大;电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,故C正确;如果R2出现断路,电流表示数变为零,故D错误;故应选C。
32.B【解析】如题图所示的电路中,只闭合开关S1时,电路是R1单电阻电路。当开关S2闭合时,电阻R1、R2并联,电流表测干路的电流,电压表测R2两端的电压,亦即电源电压,根据并联电路的电流关系,所以电流表示数增大,电压表有示数,故B正确为答案。选项ACD错误。
33.D【解析】当闭合开关S声和S光时,灯泡和电阻R0串联在一起,灯泡和电阻由两个开关同时控制,只有两个开关都接通时,灯泡才能发光,故A不符合题意;当只闭合开关S声或S光时,灯泡和电阻R0串联在一起,能够工作,灯亮;则白天有声响时感应灯亮,无声响时感应灯也亮,故B不符合题意;当只闭合开关S光时,灯泡和电阻R0串联在一起,能够工作,灯亮;当闭合开关S声和S光时,灯泡被短路,不亮,则白天感应灯亮,有声响时感应灯反而不亮,故C不符合题意;当只闭合开关S声时,灯泡和电阻R0串联在一起,能够工作,灯亮;当只闭合开关S光时,灯泡被短路,不亮,则白天有声响时感应灯亮,无声响时感应灯不亮;晚上无论有无声响,感应灯都不亮,故D符合题意;故应选D。
34.C【解析】根据题中的描述:当系好安全带时,相当于闭合开关S,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光,从图中分析可知:对选项A、B、D都不符合要求;对选项C,系好安全带时,相当于闭合开关S,指示灯被短路,所以指示灯不亮;符合要求的电路是C;故应选C。
35.B【解析】闭合开关时,灯泡和电阻丝同时工作,开关应该置于电路的干路,电热丝R断了,指示灯L仍然亮,说明电路采用的是并联结构,图中采用并联结构,且开关位于干路的是B,故应选B。
36.A【解析】该电路有两条电流的路径,即两电阻并联,属于并联电路,故A符合题意;该电路只有R1连入,为R1的基本电路,故B不符合题意;该电路只有R2连入,为R2的基本电路,故C不符合题意;电流从电源正极出发依次经两个灯泡回到电源的负极,只有一条电流的路径,故为串联电路,故D不符合题意;故应选A。
37.A【解析】导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积和材料有关,在材料一定时,长度越长,横截面积越小,电阻越大;一根导线拉长后,导体的材料不变,拉长后长度变长,横断面积变小,电阻变大,故选A。
38.B【解析】导体长度越长,横截面积越小,电阻越大,四个选项中只有B能增大电阻,故应选B。
39.B【解析】制造光敏电阻的材料属于半导体材料,故应选B。学.科.网
40.绝缘 半导体
【解析】塑料、橡胶,不容易导电,属于绝缘体;锗、硅导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称做半导体。
42.并联 串联
【解析】若同时闭合开关S1和S3、断开S2,则电流只有两条路径:正极→R1→S3→负极,正极→S1→R2→负极,故R1、R2并联;若只闭合开关S2,电流只有一条路径:正极→R1→S2→R2→负极,因此R1、R2串联。
43.电压 R2 电流
【解析】在分析电路连接情况时,电压表的内阻很大,相当于开路;电流表的内阻很小,相当于短路。题中当开关S闭合后,若电阻R1、R2并联且能正常工作,则甲表是电压表,乙是电流表,电流表与所测电路串联,故所测的是电阻R2的电流。
44.1:1 3:2
【解析】由图知R1与R2并联,两电流表分别测量干路和R2的电流,示数之比为5:3,并联电路各支路两端电压相等,则R1与R2两端的电压之比U1:U2=1:1。并联电路同时有分流作用,电阻之比R1:R2=I2:I1=3:2。
45.(1)如下图所示 (2)逆时针 不亮
【解析】(1)闭合开关,电动机顺时针转动,LED亮,将电动机一端连线断开,闭合开关,LED亮。说明电动机与LED互不影响;故电动机与LED组成并联电路;(2)因电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关,磁场方向不变,仅电源反接,即电流方向相反,因此电动机转动方向相反,为逆时针方向。LED 灯材料为半导体,具有单向导电性,故电源正、负极反接时,没有电流通过LED,所以LED不亮。因此当电流方向改变时,LED 灯不亮。
47.不可再生 半导体
【解析】 煤和石油不能从自然界源源不断地获得,它们属于不可再生能源;硅光太阳能电池板是用半导体材料制成的。
48.电阻的温度
【解析】根据题意,先用冷风使电阻降温,再用热风使电阻升温,是通过改变电阻的温度来改变电阻的,从而改变电流,使得I1