初中物理沪科版九年级全一册第十五章第一节电阻和变阻器练习题
一、单选题
关于导体的电阻,下列说法正确的是
A.
长导线的电阻一定比短导线的电阻大
B.
粗导线的电阻一定比细导线的电阻大
C.
铜导线的电阻一定比铁导线的电阻大
D.
导线电阻的大小是由它的材料、长度、横截面积共同决定的
将如图所示滑动变阻器正确接入电路,移动滑片到不同位置,可以改变滑动变阻器接入电路的电阻,这是通过改变下列哪个因素,实现了电阻丝接入电路中电阻的变化
A.
长度
B.
横截面积
C.
材料
D.
温度
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到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯不亮,接下来的操作,在以下步骤中最合理的是
A.
断开开关S,更换额定功率大一点的灯泡重新实验
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.
观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
电路中有一根锰铜合金线,若要使它的电阻减小至原来的二分之一,可采用
A.
将它两端的电压减小至原来的二分之一
B.
将通过它的电流增大一倍
C.
将它对折后再接回电路
D.
将它剪掉二分之一的长度
如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变大的是
A.
B.
C.
D.
如图所示,实验桌上备有实验器材:电池组、电流表、横截面积相同的电阻丝和带有金属夹的导线,其中、、号电阻丝的长度相同.下列说法正确的是
A.
选用和号电阻丝,可探究导体电阻大小跟横截面积是否有关
B.
选用和号电阻丝,可探究导体电阻大小跟导体材料是否有关
C.
若将和号电阻丝并联接入电路,通过号电阻丝的电流较大
D.
若将和号电阻丝串联接入电路,通过两根电阻丝的电流相同
如图所示,有关滑动变阻器的使用,说法正确的是
A.
接线柱C,D端接进电路为定值电阻
B.
接线柱A,B端接进电路为一根导线
C.
C,B端接进电路,电流方向为
D.
A,C端接进电路,向D端移动P,电阻增大
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
图中,用滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。要求从正常发光到完全熄灭连续变化,电源为4节干电池,应采取的接法是
A.
C接M,B接N
B.
A接M,B接N,D接N
C.
A接Q,C接M,B接N
D.
A接N,B接Q,C接M,M接N
以下操作中,相应物理量的数值前后发生改变的是
A.
一根导线剪掉一半,剩下导线的电阻
B.
一杯牛奶喝掉一半,剩下牛奶的密度
C.
一桶汽油燃烧掉一半,剩下汽油的热值
D.
一瓶水喝掉一半,剩下水的比热容
二、多选题
将如图所示的滑动变阻器连入电路,要求当滑动变阻器的滑片P向A端移动时,接入电路中的电阻变小,则滑动变阻器连入电路的接线柱应是
A.
A和D
B.
A和C
C.
B和D
D.
B和C
小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大,关于此实验,下列说法中正确的是
A.
小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.
实验中应用了控制变量法的思想
C.
利用此装置可以探究导体电阻的大小与长度、横截面积的关系
D.
本实验需要准确知道导体电阻的大小
下列有关电阻的说法错误的是
A.
铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
B.
电阻是导体本身的一种性质
C.
大多数导体的电阻随温度的升高而减小
D.
导体两端有电压时导体才有电阻
根据表格中的数据判定,下列说法正确的是
物质
密度
比热容
长1m、横截面积的导线在时的电阻值
铁
铝
油
A.
加热质量相等的水和油,水的温度升高的多
B.
长度相同、横截面积不同的两根铁丝并联在电路中,通过横截面积大的铁丝电流大
C.
匀速提升体积相同的铁块和铝块,拉力所做的功W与提升高度h的关系图象如图,则图象a表示的是铁块
D.
体积之比为1:2的水倒入底面积之比为4:9的圆柱形容器中,则水对容器底部的压强之比为9:8
三、填空题
甲、乙、丙三根用相同材料制成的均匀合金丝,甲、乙的粗细相同,但甲较长;乙、丙的长度相同,但丙较粗,则这三根电阻丝的电阻值最大的是_____,最小的是_____.
如图是未连接完整的电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡变亮。若M接C接线柱,则N接__________接线柱。闭合开关前,画片P置于__________端选填“左”或“右”
如图所示是一种调节收音机音量兼开关的调节器,若要使现在的音量减小,应该向______点向移动滑片P;若要关闭收音机,滑片P应该接在______点均填“a”“b”或“c”
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,则______R;如果原来的导线对折拧成一条使用,其电阻为,则______填“”“”“”
四、作图题
如图所示,用笔画线代替导线,将图中元件连接成电路.要求:电压表测量灯泡两端的电压,当滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡变亮.
五、实验探究题
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:
导体的电阻与导体的长度有关
导体的电阻与导体的横截面积有关。
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
横截面积
A
镍铬合金
B
镍铬合金
C
镍铬合金
D
锰铜合金
探究该实验所用到研究方法是控制变量法和________。
为了验证上述猜想1,应该选用编号为________两根电阻丝进行实验;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;分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:________________________________________。
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“”、“”或“”的实验验证。
有同学认为,由图可知,通过灯泡的亮暗来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太________选填“大”或“小”,灯泡亮度变化________选填“明显”或“不明显”.
以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法,以下没有采用控制变量法的是________。
A.物体吸收热量的多少与哪些因素有关???
液体蒸发的快慢与哪些因素有关
C.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关???
探究串联电路中的电流关系
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________了输电线的电阻选填“增大”或“减小”。
不同材料的导电性能一般是不同的,如银的导电性能比铁强。电阻率p就是反映材料导电性能的物理量。为了弄清电阻率的大小与什么有关,小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;
猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关。
然后,她找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
实验序号
材料
长度
横截面积
电阻率
电阻
1
铜
2
铜
3
铜
4
铁
5
镍铬合金
根据表中的数据,可以确定猜想______是正确的;
小红还想知道导体的电阻R与长度L、横截面积S、导体材料的电阻率p有什么关系时,哥哥小明给了她如下四个公式,请你根据表中数据帮她选出正确的关系式______。
A.C
.D
.。
六、综合题
阅读短文,回答问题:
力传感器在电子秤中的应用
电子秤所使用的测力装置是力传感器,常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示,弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片,若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩,力越大,弹簧钢的弯曲程度越大。
应变片结构如图乙所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感,给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为,下应变片两引线间电压为,传感器把这两个电压的差值输出,用来反映力F的大小。
金属电阻丝的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图丙所示。为消除气温变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿,串联合适的电阻后,使测量结果不再受温度影响。
这种力传感器是将力的大小转换为______电流电压的装置。
外力F增大时,下列说法正确的是______。
A.上、下应变片金属电阻丝电阻都增大
B.上、下应变片金属电阻丝电阻都减小
C.上应变片金属电阻丝电阻减小,下应变片金属电阻丝电阻增大
D.上应变片金属电阻丝电阻增大,下应变片金属电阻丝电阻减小
传感器输出的电压U随外力F增大而______选填“增大”“减小”或“不变”。
进行温度补偿时,应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而______的电阻选填“增大”“减小”或“不变”。
如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片两端的电压冬天比夏天______大小。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、要得到电阻和导线长度的关系,就要采用控制变量法,控制材料、横截面积一定,所以A是错误的;
B、要得到电阻和导体横截面积的关系,就要采用控制变量法,控制材料、长度一定,所以B是错误的;
C、要得到电阻和材料的关系,就要采用控制变量法,控制横截面积、长度一定,所以C是错误的;
D、导体电阻大小的因素由它的材料、长度、横截面积有关,同一导体的电阻还和它的温度有关,所以D是正确的。
故选:D。
影响电阻大小的因素的是:材料、长度、横截面积,和温度;
在材料、横截面积一定时,导线越长,电阻越大;
在材料、长度一定,导线越粗,电阻越小;
在导体长度、横截面积一定时,材料不同,电阻不同。
此题考查的是影响电阻大小的因素,考查的方式比较直接,是一道基础题,需要使用控制变量法的探究方法。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了滑动变阻器的原理,是一道基础题目。
滑动变阻器的原理是改变连入电路的电阻丝的长度,来改变连入电路的电阻大小。
【解答】
移动滑动变阻器的滑片时,改变了连入电路的电阻丝的长度,从而改变连入电路的电阻大小,故A正确、BCD错误。
故选A。
3.【答案】D
【解析】解:
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。
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。
本题主要考查用电流表检测电路故障,会根据电流示数判断电路的故障,并能够对故障进行处理。
4.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了学生对影响电阻大小的因素的了解与掌握,理解导体的电阻是导体的阻碍电流的性质是本题的关键。
影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积,与导体两端的电压、通过的电流无关;材料和温度不变时,导线越长、横截面积越小电阻越大。
【解答】
导体的电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,故AB不符合题意;
C.将导线对折后接入电路,长度变为原来的,横截面积变为原来的2倍,则导体的电阻变为原来的,故C不符合题意。
D.将它剪掉的长度,横截面积不变,长度变为原来的,它的电阻减小为原来的,故D符合题意。
故选D。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了滑动变阻器的使用,要注意滑动变阻器的滑片移动时,其接入电路的阻值变化,取决于它所选取的下面的接线柱是哪一个,上面的两个接线柱实质上是一个。
滑动变阻器使用时,接线柱的选取要一上一下。滑动变阻器接入电路中电阻的大小取决于电阻丝接入电路的长度,要使滑片向左滑动时连入电路的电阻变大,就要使电阻丝接入电路的长度变长,由此入手分析。
【解答】
A.滑动变阻器的左上方接线柱和左下方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,所以电阻变小,故A不符合题意;
B.滑动变阻器的上方两个接线柱接入电路,移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻为0,保持不变,故B不符合题意;
C.滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大且不变,故C不符合题意;
D.滑动变阻器的左上方接线柱和右下方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变长,所以电阻变大,故D符合题意。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了影响导体电阻大小的因素、欧姆定律和串并联电路的特点以及控制变量法的理解和应用,难度适中。
电阻的决定因素有多个,因此研究导体电阻大小跟某个因素的关系时要用到控制变量法:研究导体电阻大小跟某个因素的关系时,就要两电阻丝只有这一个因素不同,其余的因素全部相同,由此思路来选取器材;串联电路中电流处处相等、并联电路在各支路两端的电压相同,根据电阻大小和欧姆定律可判断电流的大小关系。
【解答】
A.根据控制变量法,选用和号电阻丝,电阻丝的长度和横截面积均相同,材料不同,可探究导体电阻大小跟材料是否有关,但不能探究导体电阻大小跟横截面积的关系,故A错误;
B.根据控制变量法,选用和号电阻丝,材料和横截面积均相同,长度不同,可探究导体电阻大小跟导体长度是否有关,但不能探究导体电阻大小跟导体材料的关系,故B错误;
C.、号电阻丝的材料和横截面积均相同,号电阻丝较长,其电阻比号电阻丝大;若将和号电阻丝并联接入电路,其电压相同,因4号电阻丝的电阻较大,由可知,通过号电阻丝的电流较小,故C错误;
D.若将和号电阻丝串联接入电路,根据串联电路的电流特点,通过两根电阻丝的电流相同,故D正确。
7.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了滑动变阻器的接法、改变电阻的原理,属于基础知识,要熟记其应用。
滑动变阻器有四个接线柱,采用一上一下的接法,据此分析各个选项。
【解答】
A.接线柱C、D端接进电路时,CD相当于一段导线,电阻为0,故A错误;
B.接线柱A、B端接进电路,此时接入电路的电阻是最大的,移动滑片,阻值不变,相当于定值电阻,故B错误;
C.C、B端接进电路,电流方向应该根据电源的正负极来判定,不是根据滑动变阻器的接法判定的,故C错误;
D.A、C端接进电路,向D端移动P,滑动变阻器接入电路中的电阻丝长度变长,电阻增大,故D正确。
8.【答案】A
【解析】解: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。
导体电阻大小跟导体的长度、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。
掌握电阻大小的影响因素,利用控制变量法判断电阻大小的变化。
9.【答案】C
【解析】解:选项的连接如下图所示:
A、C接M,B接N,当滑片移到右端时接入电路的电阻为0,此时灯泡正常发光,当滑片向左移动时灯泡两端分得的电压变小,灯泡变暗,不能使灯泡完全熄灭,所以不符合要求,故A不正确;
B、A接M,B接N,D接N,当滑片移到左端时接入电路的电阻为0,此时灯泡正常发光,当滑片向右移动时灯泡两端分得的电压变小,灯泡变暗,不能使灯泡完全熄灭,所以不符合要求,故B不正确;
C、A接Q,C接M,B接N,灯泡与滑动变阻器AP部分并联后与PB部分串联,当滑片P移至A端时灯泡被短路熄灭,当滑片从A端向B端移动时灯泡两端分得的电压变大,灯泡由熄灭变亮,当移至B端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联灯泡正常发光,符合题意,故C正确;
D、A接N,B接Q,C接M,M接N,滑动变阻器与灯泡并联,滑片的移动不能改变灯泡两端的电压,即灯泡的亮暗不变,故D不正确。
故选:C。
根据题意可知:电源的电压为,当灯泡两端的电压为额定电压6V时正常发光,滑动变阻器的移动使灯泡两端的电压发生变化从而改变灯泡的亮暗,且电路会出现灯泡被短路而熄灭的现象;根据选项的连接逐一分析得出符合题意的答案。
本题考查了滑动变阻器的使用,关键是知道滑动变阻器工作的原理,难点是根据选项得出电路的连接方式和滑片移动时对电路的正确分析。
10.【答案】A
【解析】解:A、导体的电阻与其长度、横截面、材料等有关,若一根导线剪掉一半,则剩下导线的电阻发生改变,故A符合题意;
B、物体的密度随温度、压力的变化而改变,但不随物体自身的质量或体积的变化而变化,则剩下牛奶的密度不变,故B不符合题意;
C、热值是指单位质量或体积的燃料完全燃烧时所放出的热量,一桶汽油燃烧掉一半,剩下汽油的热值不变,故C不符合题意;
D、比热容是物质的一种特性,反映了物质吸热和放热能力的大小,与物质种类和状态有关,与质量无关,一瓶水喝掉一半后剩下水的比热容不变,故D不符合题意。
故选:A。
电阻时导体本身的一种性质,与其长度、横截面、材料等有关;
密度和比热容都是物质的特性,热值是燃料的特性,由物质本身确定,这些属性是不变的。
此题考查的是我们对电阻、比热容、热值和密度的理解,密度、热值、比热容是物质的特性,与物体的质量无关。
11.【答案】AB
【解析】解:A、选择A和D接线柱时,当滑动变阻器的滑片P向A端移动时,接入电路的电阻丝的长度变短,电阻变小,符合题意;
B、选择A和C接线柱时,当滑动变阻器的滑片P向A端移动时,接入电路的电阻丝的长度变短,电阻变小,符合题意;
C、选择B和D接线柱时,当滑动变阻器的滑片P向A端移动时,接入电路的电阻丝的长度变长,电阻变大,不符合题意;
D、选择B和C接线柱时,当滑动变阻器的滑片P向A端移动时,接入电路的电阻丝的长度变长,电阻变大,不符合题意。
故选:AB。
滑动变阻器有四个接线柱,选择一上一下接线柱接入电路,滑动变阻器接入电路的部分取决于接入的下面接线柱。
移动滑片时,改变连入电路的电阻丝的长度,改变连入电路电阻的大小。
滑动变阻器的滑片移动时,其接入电路的阻值变化,取决于它所选取的下面的接线柱,上面两个接线柱的作用相同。
12.【答案】BC
【解析】
【分析】
此题主要考查的是电阻大小的影响因素和转换法、控制变量法在物理实验中的熟练运用,是中考的常见题型。
在此实验装置中,运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断,但是现象不是很明显,效果不好,为了准确比较电阻的大小,可以在电路中串联一只电流表;
影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积和温度,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。
【解答】?
A.小灯泡越亮,电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
B.影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积和温度,实验中要采用控制变量法,故B正确;
C.由题意可知,两段金属丝的长度、材料相同,横截面积不同,可以探究导体电阻大小和横截面积的关系;把其中一根金属丝接入电路中,通过改变夹子的位置能改变金属丝接入电路中的长度,故可以探究导体电阻大小和长度的关系,故C正确;
D.在此实验中,利用转换法可以通过比较灯泡的亮度来比较电阻大小,所以不需要准确知道导体电阻的大小,故D错误。
故选BC。
13.【答案】ACD
【解析】解:
A、电阻大小的决定因素有四个,只知道两导体材料的关系,而导体的横截面积、长度和温度关系不确定,故不能确定两者电阻大小,故A错误;
B、电阻是导体本身的一种性质,故B正确;
C、大多数导体的电阻随温度的升高而增大,故C错误;
D、电阻是导体自身的性质,与导体的长度、材料、横截面积、温度有关,与电流的强弱及电压的大小无关,故D错误;
本题选错误的;
故选:ACD。
利用电阻大小的决定因素:长度、材料、横截面积、温度,结合选择项中告诉的各因素大小关系来确定两电阻丝的电阻大小。
要比较电阻丝阻值的大小关系,只有其四个决定因素全部确定才能比较两者的大小关系,缺一不可。在比较电阻大小要自觉运用控制变量法,才能得出正确的结论。
14.【答案】BCD
【解析】解:
A、水和油的质量相等,水的比热容大于油的比热容,但不知道水和油吸收热量的关系,所以根据可知,不能判断水和油升高温度的关系,故A错误。
B、长度相同、横截面积不同的两根铁丝,横截面积大的铁丝电阻小;两根铁丝并联,两根铁丝两端的电压相等,根据欧姆定律可知,电阻小的铁丝通过的电流大,即通过横截面积大的铁丝电流大,故B正确。
C、体积相同的铁块和铝块,铁的密度大于铝的密度,根据公式可知铁块质量大于铝块质量,则铁块重力大于铝块重力,拉动铁块的拉力大,在提升高度相同时,根据可知拉力对铁块做功多,所以图象a表示拉力对铁块做的功,故C正确。
D、由题知,水的体积之比是1:2,容器底面积之比是4:9,
根据可得,两容器中水的深度之比,
由公式可知,同种液体对容器底的压强之比等于液体的深度之比,所以水对容器底的压强之比为9:8,故D正确。
故选:BCD。
结合所给条件以及两物质的比热容的关系,根据进行判断。
从电阻大小的影响因素判断电阻大小,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律判断电流的大小关系。
首先根据密度公式判断铁块和铝块的质量大小,然后再根据求出重力大小以及拉力的大小关系,根据可以判断做功多少和升高高度的关系。
知道水的体积之比和容器底面积之比求出水的深度之比,根据液体压强公式求出水对容器底部的压强之比。
本题考查了公式、电阻大小的影响因素、欧姆定律、功、质量、重力、液体压强公式等知识,综合性较强,有一定难度。
15.【答案】甲;丙
【解析】
【分析】
本题主要考查影响电阻大小的因素。
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关,长度越大,横截面积越小,电阻越大.
【解答】
甲、乙、丙三根用相同材料制成的均匀合金丝,甲、乙的粗细相同,但甲较长,所以甲的阻值大于乙的阻值;
乙、丙的长度相同,但丙较粗,所以丙的阻值小于乙的阻值;
即阻值由大到小排列为:甲、乙、丙,则这三根电阻丝的电阻值最大的是甲,最小的是丙。
故答案为:甲;丙。
16.【答案】A;右
【解析】
【分析】
本题考查滑动变阻器的使用方法,难度较小。
根据滑动变阻器的原理和使用方法解答。
【解答】
滑动变阻器接入电路中时要一上一下连接,并且要移到最大阻值处来保护电路,
要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡变亮,电路中的电流变大,电源电压不变,所以滑动变阻器接入电路的阻值要变大,若M接C接线柱,则N接A接线柱;
为了保护电路,闭合开关前,画片P置于右端。
故答案为:A;右。
17.【答案】b;a
【解析】
【分析】
收音机音量兼开关的调节器相当于一个滑动变阻器,其在电路中的作用是通过改变电路中电阻线的长度来改变电阻的大小,从而改变电路中电流的大小,进一步调节收音机的音量大小。
本题的解题关键是知道音量的变化取决于电路中电流的变化,电流的变化取决于电阻的变化,了解滑动变阻器的使用原理是解题的基础。
【解答】
由调节器示意图知,工作过程中电阻线c端和滑片之间的部分串联入电路:
要使现在的音量减小,也就是电路中电流减小,电阻线连入电路的阻值变大,滑片应该向b端移动;
若要使它音量最大,也就是电路中电流最大,电阻线连入电路的阻值最小,滑片应该接在c点;
若要关闭收音机,则使电阻线处于断路状态,滑片P应该接在a点。
故答案为:b;a。
18.【答案】;
【解析】解:
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,则;
将原来的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,则。
故答案为:;。
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,要选择导体或改变导体电阻就要围绕以上影响因素分析。
本题考查了学生影响电阻大小的因素,易错点在第二空的解答,理解导体对折后,导体的长度和横截面积都发生变化是解决此题的关键。
19.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了实物图的连接,关键是根据题意判断灯泡与滑动变阻器的连接方式以及正确的连接。
向左移动滑片,灯泡变亮说明滑动变阻器与灯泡串联,且电路中的电流变大,根据欧姆定律可知电路中的电阻变小,即滑动变阻器接入电路的电阻变小,即必须把左下方接线柱接入电路。
【解答】
滑动变阻器控制灯泡的亮度,所以滑动变阻器应与灯泡串联;
滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡变亮,说明电路中电流变大,电阻变小,所以应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路中;然后与电源、开关组成电路,最后把电压表并联在灯泡两端,电源由三节蓄电池组成,所以电压表使用量程。如图所示:
。
20.【答案】转换法。
;2;当长度、横截面积相同时,导体的电阻与材料有关。
小;不明显
减小
【解析】
【分析】
本题探究影响导体电阻大小的因素,考查控制变量法的运用及对实验方案的评估。
导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变;
为了验证导体的电阻与导体的长度有关,应保证导体的材料与横截面积相等,只改变长度大小,找出符合要求的电阻丝编号;
编号为A、C的两根电阻丝材料与长度都相同,而横截面积不同,利用A、C可验证电阻与横截面积的关系;A、D两电阻丝长度、横截面积相等,而材料不同,利用它们可以研究导体电阻与材料的关系;
电压一定时,由可知,导体电阻变化不大时,灯泡的功率变化不大,灯泡的亮暗变化不明显;
物理学中对于多因素的问题,常常采用控制因素的办法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法,一定要掌握控制变量法;
影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积,当材料和长度都一定时,导线的横截面积越大,导线的电阻值就会越小。
【解答】
探究该实验所用到研究方法是控制变量法和转换法;
为了验证上述猜想1,即研究导体的电阻与导体的长度有关,要控制导体的横截面积和材料不变,由表中数据可知,应该选用编号为AB两根电阻丝进行实验;
A、C两根电阻丝材料与长度相同而横截面积不同,故可用A与C验证导体的电阻与导体的横截面积有关,即2;
A和D两电阻丝,长度和横截面积相同,而材料不同,接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由欧姆定律,说明电阻不同,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关;
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完成对猜想3的实验验证;
有同学认为,由图可知,可以灯泡的亮度来判断接入的电阻丝阻值的变化情况;
由可知,电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯的功率变化小,灯泡亮度变化不明显,故由灯泡的亮来判断接入的电阻丝阻值的变化情况不可取;
根据可知,物体吸收热量的多少与比热容、质量和升高的温度有关,因此探究物体吸收热量的多少与哪些因素有关时,需要使用控制变量法;
B.影响蒸发快慢的因素有温度、液体的表面积以及液面上的空气流动,因此探究影响蒸发快慢的因素时,需要利用控制变量法;
C.滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面粗糙程度有关,因此探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时,需要利用控制变量法;
D.探究串联电路中的电流关系,需要多次实验找出正确规律,不需要利用控制变量法;故选D;
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,电阻值减小了,由可知,当电流、通电时间一定时,减小导线的电阻可以减小导线上产生的热量,即减小了电能在输送过程中的损耗,从而起到节能的效果。
故答案为:转换法。;2;当长度、横截面积相同时,导体的电阻与材料有关。小;不明显减小。
21.【答案】3?
B
【解析】解:根据实验序号1、2中的数据可知,当导体的材料、横截面积都相同长度不同时,导体的电阻率大小相同,由此可知导体的电阻率与长度无关,从而可以排除猜想1;
根据实验序号1、3中的数据可知,当导体的材料、长度都相同横截面积不同时,导体的电阻率大小相同,由此可知导体的电阻率与横截面积无关,从而可以排除猜想2;
根据实验序号1、4、5中的数据可知,当导体的长度、横截面积都相同而材料不同时,导体的电阻率大小不同,由此可知,导体的电阻率大小与材料有关,从而可以确定猜想3正确。
根据实验序号1、2中的数据可知,当导体的材料、横截面积都相同长度不同时,导体的电阻不同,且导体的电阻大小与长度成正比。
根据实验序号1、3中的数据可知,当导体的材料、长度都相同横截面积不同时,导体的电阻不同,且导体的电阻大小与横截面积成反比。
根据实验序号1、4、5中的数据可知,当导体的电阻率不同时,导体的电阻也不相同,并且电阻率越大,导体的电阻也越大,由此可知,导体的电阻与电阻率成正比。综上分析导体的电阻R与长度L、横截面积S、导体材料的电阻率p的关系是:。
故答案为:;。
题目中对影响电阻率大小的因素提出了三个猜想,因此要用到控制变量法进行探究。根据表格中的数据,结合控制变量法的思路可以确定哪个猜想正确。
利用表格中的数据进行分析:根据实验序号1、2的数据可以确定导体的电阻与长度的关系;根据实验序号1、3的数据可以确定导体的电阻与横截面积的关系;根据实验序号1、4、5的数据可以确定导体的电阻与不同材料的电阻率的关系。
此题考查了电阻大小的决定因素。由于影响电阻大小的因素有多个,因此要用到控制变量法。
认真分析表格中数据的异同点,将其与控制变量法结合起来是解决此题的关键。
22.【答案】电压?
D?
增大?
减小?
小
【解析】解:传感器把两个电压的差值输出,用来反映力F的大小,所以这种力传感器是将力的大小转换为电压的装置;
外力F增大时,上应变片金属电阻丝长度变大,电阻变大,下应变片金属电阻丝长度变短,电阻变小,故选D;
压力越大电子秤示数越大,也就是输出的电压越大,所以说传感器输出的电压U随外力F增大而增大。
未进行温度补偿时,金属电阻丝的阻值随温度的增大而增大,所以串联的电阻应该是随着温度的升高而减小的电阻;
冬天比夏天电阻增加的小,所以该传感器下应变片两端的电压冬天比夏天小。
故答案为:电压;增大;减小;小。
从题目所给信息中可知,传感器传输的是电压的差值,用电压的差值来反映力F的大小;
外力F增大时,上应变片被拉伸,下应变片被压缩,应变片长度发生变化,可知电阻的变化。
传感器输出的电压表示力F的大小,压力越大电子秤示数越大,也就是输出的电压越大。
由图丙可知,金属电阻丝的阻值随温度的增大而增大,所以串联的电阻应该是随着温度的升高而减低的电阻。
冬天温度低,电阻受温度的影响比夏天小,所以电阻增加的小。
本题考查欧姆定律的应用和影响电阻大小的因素,关键知道影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度,难点是根据题目所给信息结合我们所学知识解题。
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