粤沪版初中九年级物理上册——第十四章探究欧姆定律-第一节怎样认识电阻同步优化
一、单选题(共12题)
1.物理学中以欧姆为单位的物理量是(??
)
A.?电阻?????????????????????????????????????B.?电功?????????????????????????????????????C.?电流?????????????????????????????????????D.?电压
2.如图所示,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,能使电路中的电阻变小的接法是(?
)
A.?????????B.?????????C.?????????D.?
3.小明是一位九年级学生,下列是与他的有关的一些数据,你认为合理的是(??
)
A.?他在体育考试中立定跳远的成绩是10m???????????????B.?他家的台灯工作时的电流约为
0.1A
C.?他两只手之间的电阻值约为120Ω???????????????????????
?D.?他的体重约为50N
4.转动可调光台灯的旋扭(相当于变阻器),能连续调节灯的亮度。调变阻器是改变了(??
)
A.?插头处的电源电压????????????B.?灯泡灯丝的长度????????????C.?流过灯泡的电流????????????D.?灯泡的额定功率
5.如图所示,实验与应用实例对应关系正确的是(??
)
A.?????????????????????????????????????????????
?????B.?
C.??????????????????????????????????????
??D.?
6.如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨线吹气时,小灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知(??
)
A.?钨丝的电阻随温度升高而减小
B.?向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.?给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.?小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
7.小明测量不同型号铅笔在纸上涂划所得线条的电阻,实验步骤如下:
⑴用铅笔在纸上画出两段长为15cm的线条,在其中一段线条上重复涂划3次,另一段6次;
⑵换用不同型号铅笔重复(1)的操作,得到多组等长等宽的线条如图;
⑶测出每段线条两端的电阻记录在表。
根据实验数据,可推测电阻最小的是(??
)
A.?①?????????????????????????????????????????B.?②?????????????????????????????????????????C.?③?????????????????????????????????????????D.?④
8.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
9.如图所示是简易电子距离测量仪电路,R
是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米的电阻为0.5Ω,电路各部分均接触良好,物体M只能在导轨上做直线运动,并带动与之相连的金属滑片P移动。闭合开关,当金属滑片P置于电阻丝中点时,电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A,由此可知(??
)
A.?电源电压为1.5V??????????????????????????????????????????????
?B.?电阻丝总长度为15cm
C.?物体M移动时,电路消耗的功率始终为0.6W????D.?当电压表示数为0.5V时,物体M向左移动了10cm
10.小雪用标有“2.5
V
0.3
A”的小灯泡进行“研究小灯泡的电阻”实验,得到该灯泡的U-I关系图象如图所示。下列说法不正确的是(??
)
A.?小灯泡的电功率随电压的增大而增大??????????????????B.?小灯泡的电阻随温度的升高而增大
C.?小灯泡正常发光时的电阻约为8.3
Ω????????????????????D.?小灯泡的额定功率是0.9
W
11.把一根电阻为R的均匀电阻丝弯折成一个等边三角形abc,如图所示,图中d为底边ab的中心。如果cd两端的电阻R1为9欧姆,则ab两端的电阻R2的阻值是(??
)
A.?36欧姆?????????????????????????????????B.?12欧姆?????????????????????????????????C.?8欧姆?????????????????????????????????D.?0欧姆
12.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
二、填空题(共4题)
13.滑动变阻器铭牌上标有“100Ω2A”字样,其中“100Ω”表示的意思是________,“2A”表示的含义是________。
14.在温度不变时,导体的电阻由导体的材料、横截面积和________决定,图中所示的实验中,AB和CD都是镍铬合金线,但是它们的粗细不同,这个实验是研究导体的电阻跟________的关系。
15.某种金属温度升高时,电阻变大。右图为该金属的电阻随时间变化的图象,则t2时刻的温度比tl时刻________(选填“高”或“低”,).当其温度降得足够低时,它的电阻将变为________,这种现象叫做:________现象。
16.如图所示的实验装置,闭合两开关后,看到的现象是:电流表甲示数________,电流表乙示数________;点燃酒精灯,在加热过程中,你会发现:电流表甲示数________,电流表乙示数________.(填写有、无或变化等情况)
三、实验探究题(共3题)
17.在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线c相同。
(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越________;
(2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电流为________A;
(3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数
1.3A
2.2A
2.7A
①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与________的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是________(填写导线代号);
②由此可知:导线电阻的大小与导线的长度和横截面积都有关,用相同材料制成的导线长度越________,横截面积越________,电阻越大。
(4)本实验主要用的探究方法是________(写出一种即可)。
18.学校实验室有一根长略大于60cm的均匀电阻丝,小明等同学打算探究这根电阻丝不同长度的电阻与对应长度的关系。已知这根电阻丝总电阻约6Ω。他们设计了如图甲所示电路示意图,电源电压3V,电阻丝拉直固定在木板上的a、b两点,P为鳄鱼夹。
完成实验,回答下列问题:
(1)电流表应选用________(选填序号)。
A.电流表A1(0~60mA)
B.电流表A2(0~0.6A)
C.电流表A3(0~3.0A)
(2)正确连接电路,断开开关,鳄鱼夹P夹接在电阻丝上靠近b端某位置,用刻度尺测鳄鱼夹与a端间电阻丝长度L,闭合开关,读取电流表示数I;断开开关,将鳄鱼夹P向a端移动约10cm,重复前面的操作。6次测得的电阻丝长度L和对应电流表示数I如下表所示。
序号
1
2
3
4
5
6
L/cm
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
I/A
0.51
0.60
0.73
1.05
1.48
2.95
算出的电阻R/Ω
5.9
?
4.1
2.9
2.0
1.0
计算接入电路电阻丝的电阻R,并填在上表中。请补填根据第2次测量算出的电阻丝电阻R2=________Ω。
(3)请在图乙的坐标系中,制定纵横坐标的标度,把上表中数据在坐标系中描点,然后画出图像。
(4)根据你画出的图像,________(选填“可以”或“不可以”)得到结论:在误差范围内,电阻丝的电阻与其长度成正比。
19.某同学为了探究“电阻丝的电阻R与长度L、横截面积S和材料的关系”,进行了如下实验操作:
(1)如图甲所示,是取一段新的电阻丝紧密绕制,用刻度尺测量出它的直径示意图。由此可知,电阻丝的直径为________mm,从而计算出电阻丝的横截面积S。
(2)在实验中,先保持电阻丝的横截面积S和材料不变,探究电阻丝的电阻R与长度L的关系,这种方法叫做________法(选填“等效替代”或“控制变量”)。
(3)为了探究电阻丝的电阻R与L的关系,实验室备有以下实验器材:
A.电源E(电压U=1.5V)
B.电流表A1(量程0~100mA)
C.电流表A2(量程0~0.6A)
D.电阻箱R0(阻值0~999.9Ω)
E.待测电阻丝R(阻值约为10Ω)
F.开关一个,导线若干,则:
为了提高实验的精确程度,在实验中电流表应选的是
????(选填器材前的字母代号)。
(4)把电阻丝拉直后,将其两端固定在刻度尺的接线柱a和b上,在电阻丝上夹一个金属夹P,移动金属夹P的位置,就可改变接入电路中金属丝的长度L,把这些实验器材按乙图的电路连接起来。闭合开关S前,电阻箱的阻值应调整到________Ω。
(5)闭合开关S后,将电阻箱调到适当位置不动,多次改变金属夹P的位置,得到多组I、L的数据。根据实验测量数据在坐标平面内,以电流的倒数1/I为纵坐标、电阻丝的长度L为横坐标,得出图象如图丙所示,根据实验图象说明,横截面积S相同的同种材料的电阻丝,接入长度L越长,电流I越小,电阻R________。
(6)该电阻丝1cm长度的阻值为________Ω。
参考答案
1.【答案】
A
【解析】A.电阻的基本单位是欧姆,符合题意;
B.电功的基本单位是焦耳,不符合题意;
C.电流的基本单位是安培,不符合题意;
D.电压的基本单位是伏特,不符合题意。
故答案为:A。
2.【答案】
D
【解析】A.A图滑动变阻器的接线柱接B和C,连入电路中的电阻丝是PB部分.当滑片P向左滑动时,PB电阻丝长度变大,电阻变大.此选项不符合题意;
B.B图滑动变阻器的接线柱接B和D,连入电路中的电阻丝是PB部分.当滑片P向左滑动时,PB电阻丝长度变大,电阻变大.此选项不符合题意;
C.C图滑动变阻器的接线柱接B和A,连入电路中的电阻丝是AB部分.无论怎样移动滑片,滑动变阻器接入电路电阻不变.此选项不符合题意;
D.D图滑动变阻器的接线柱接A和D,连入电路中的电阻丝是AP部分.当滑片P向左滑动时,AP电阻丝长度变小,电阻变小.此选项符合题意.
故答案为:D。
3.【答案】
B
【解析】A.中学生的立定跳成绩不到3m,A不符合题意;
B.家庭中台灯的电流约0.1A,B符合题意;
C.人体电阻通常为1500Ω,C不符合题意;
D.中学生的体重约500N,D不符合题意;
故答案为:B.
4.【答案】
C
【解析】A.台灯是家用电器,家庭电路的电压为220V不变,故插头处的电源电压不变,A项不符合题意;
B.灯泡灯丝的长度不变,调节滑动变阻器的滑片不能改变其长度,B项不符合题意;
C.当调变阻器时,电路中的总电阻发生变化,根据欧姆定律可知电路中的电流发生改变,灯泡的实际功率发生变化,灯泡的亮暗发生变化,C项符合题意;
D.灯泡的额定功率是固定,与灯泡两端的实际电压和通过的实际电流无关,D项不符合题意。
故答案为:C。
5.【答案】
C
【解析】A.图中说明电流的磁效应,而电饭煲是利用电流的热效应工作的,A不符合题意;
B.图中说明电荷间相互作用,而磁悬浮列车是依据磁极间的相互作用来实现悬浮和运行的,B不符合题意;
C.滑动变阻器的变阻原理是通过改变连入电路的电阻丝的长度改变连入电路的电阻,进而改变电路中的电流,C符合题意;
D.电铃是利用电流的磁效应工作的,与电磁感应无关,D不符合题意。
故答案为:C。
6.【答案】
B
【解析】AC.用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大,AC不符合题意;
B.闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,说明通过小灯泡的电流变大,则钨丝的电阻减小,B符合题意;
D.由于钨丝和小灯泡串联接入电路中,则通过它们的电流是相同的,D不符合题意。
故答案为:B。
7.【答案】
D
【解析】由表格数据可知,重复涂划相同时,铅笔的含碳量越高,电阻越小,铅笔的含碳量相同时,重复涂划次数越多,电阻越小,故电阻最小的是④。
故答案为:D。
8.【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,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,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,C符合题意;
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,D不正确。
故答案为:C
9.【答案】
C
【解析】解:因电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,
所以,滑片移动时,接入电路中的电阻不变,电路为R的简单电路,电压表测变阻器右侧部分电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。
⑴金属滑片P置于电阻丝中点时,
由I=
可得,被测电阻丝的电阻:
R中=
=
=7.5Ω,
则电阻丝的总电阻:
R=2R中=2×7.5Ω=15Ω,
电阻丝的长度L=
=30cm,B不符合题意;
电源的电压:
U=IR=0.2A×15Ω=3V,A不符合题意;
电路的总功率:
P=UI=3V×0.2A=0.6W,即物体M移动时,电路消耗的功率始终为0.6W,C符合题意;
⑵当电压表示数为0.5V时,接入电路的电阻:
R′=
=
=2.5Ω,
物体M位于:
L′=
=5cm,
故物体M向右移动了:
△L=
L﹣L′=
×30cm﹣5cm=10cm,D不符合题意。
故答案为:C。
10.【答案】
D
【解析】A.
由图象可知,当电压变大时,通过灯泡的电流变大,根据公式P=UI可知,功率变大,A不符合题意;
B.?U?I图象中,图象的斜率越来越大,表示导体的电阻变大,原因是灯丝两端电压越大,灯丝的温度越高,B不符合题意;
C.
灯泡正常发光时,两端电压U=2.5V,由图象可知,此时灯丝中电流I=0.3A,正常发光时的电阻:R=
≈8.3Ω,C不符合题意;
D.
灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W,D符合题意。
故答案为:D.
11.【答案】C
【解析】如图cd两端的电阻,相当于R对折后的电阻为9Ω,因为n个相同的电阻并联,等效电阻为单个电阻的
,所以对折后一边电阻为
,则原来的电阻R为
;
ab两端的电阻为:原电阻的三分之一与原电阻的三分之二并联后的等效电阻,即:
故答案为:C。
12.【答案】A
【解析】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
.
13.【答案】
变阻器最大阻值100Ω;允许通过的最大电流是2A
【解析】滑动变阻器铭牌上标有“100Ω2A”字样,表示的意思是:滑动变阻器的最大阻值是100Ω,滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
14.【答案】
长度;横截面积
【解析】在温度不变时,导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定的,分析图中的两个电阻丝不难看出,两电阻丝的材料相同、长度相同,横截面积不同,故是研究导体的电阻与导体的横截面积是否有关。
15.【答案】
低;0Ω;超导
【解析】根据图像,t1比t2时的电阻大,由于温度升高时电阻变大,所以t2时温度低于t1时,当温度降低到足够低时电阻为零,这是超导现象。
16.【答案】无;有;从零增大;变小
【解析】玻璃本来是绝缘体,当玻璃接入电路时,电路中没有电流,所以电流表甲无示数;因为灯丝是导体,所以开关闭合电流表乙有示数;当对玻璃加热后,玻璃的导电性能会发生改变,变成导体,也就是说此时电路中会通过电流,所以电流表甲的示数从零增大;当对灯丝加热时,温度升高,灯丝电阻增大,所以电流变小,故电流表乙数变小。
故答案为:无;有;从零增大;变小
17.【答案】
(1)小
(2)1.0
(3)横截面积(粗细);c、d;长;小
(4)控制变量法(转换法)
【解析】解:(1)实验中通过电流表示数大小反映导线电阻的大小,电流表示数越大,说明导线的电阻越小;(2)图乙中,电流表的量程为0﹣3A,分度值为0.1A,示数为1.0A;(3)①由题可知,导线a、b的材料、长度都相同但粗细(横截面积)不同,b的横截面积较大,选导线a、b是为了探究导线电阻的大小与横截面积的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,需要控制长度、横截面积都相同,而材料不同,故导线c、d符合要求;②由表格中a、b的电流表数据可知:相同材料制成长度相同的导线横截面积越小,电阻越大;
由表格中a、c的电流表数据可知:相同材料制成横截面积相同的导线长度越长,电阻越大;
所以,由此可知:导线电阻的大小与导线的长度和横截面积都有关,用相同材料制成的导线长度越长,横截面积越小,电阻越大。(4)影响导体电阻大小的因素较多,因此本实验要采用控制变量法;通过电流表示数大小反映导线电阻的大小,这是转换法的应用。
故答案为:(1)小;(2)1.0;(3)①横截面积(粗细);
c、d;②长;小;(4)控制变量法(转换法)。
18.【答案】
(1)C
(2)5.0
(3)
(4)可以
【解析】(1)实验过程中电压为3V,最大电阻为6Ω则电路中最小电流为
所以应选择电流表A3(0~3.0A)。(2)第二次试验的电流为0.6A,则其电阻为
(3)令横坐标轴每一小格为2cm,纵坐标轴每一小格为0.2Ω根据表中数据逐个画点,然后将点连线,如下图:
;(4)由图乙可看出在误差范围内电阻丝的电阻与其长度的比值为定值,故可得到结论:在误差范围内,电阻丝的电阻与其长度成正比。
19.【答案】
(1)0.8
(2)控制变量
(3)B
(4)999.9
(5)越大
(6)0.3
【解析】解:(1)根据刻度尺读出电阻丝的长度为:l=1.60cm,
则电阻丝的直径为:d=0.08cm=0.8mm;(2)电阻的大小在不考虑温度的前提下,有三个决定因素:材料、长度、横截面积。因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时,要用到控制变量法,在实验中,先保持电阻丝的横截面积S和材料不变,探究电阻丝的电阻R与长度L的关系,这种方法叫做控制变量法;(3)电路中的最大电流I=0.15A=150mA,所以为了提高实验的精确程度,电流表选最量程为100mA的电流表A1(或序号B);(4)闭合开关S前,电阻箱起到保护电路的作用,电阻箱的阻值应调整到阻值最大处,由电阻箱R0(阻值0~999.9Ω)可知,电阻箱的阻值应调整到999.9Ω。(5)在图象上可以看到,电阻的长度越长,电流的倒数越大,电流越小,在电压一定时,电阻越大。(6)由图乙知,电阻丝和电阻箱是串联的,由图丙知,当电阻丝接入0cm,就是电阻丝的电阻为零时,电源电压为1.5V,电流倒数为10A﹣1
,
所以电流为I'=A=0.1A,则电阻箱的电阻为:R'===15Ω,当电阻丝接入10cm,就是电阻丝的电阻为R时,电源电压为1.5V,电流倒数为12A﹣1
,
所以电流为I''=A,则电路总电阻为:R总==
=18Ω,
所以10cm电阻丝的电阻为:R=R总﹣R'=18Ω﹣15Ω=3Ω,在横截面积和材料一定时,导体的电阻跟导体的长度成正比,所以1cm的电阻丝电阻为:R1=0.3Ω。
故答案为:(1)0.8;(2)控制变量;(4)B;(5)999.9;(6)越大;(7)0.3。