14.1
怎样认识电阻
知识点一、导体电阻及其性质
1.下列关于导体电阻的说法中,正确的是( )
A.铜导线电阻比铁导线电阻小
B.导体中没有电流通过,导体就没有电阻
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻增大
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
2.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.把合金丝对折,合金丝的电阻变大
B.把合金丝均匀的拉长为原来的2倍,合金丝的电阻变大
C.合金丝两端的电压越大,合金丝的电阻越大
D.通过合金丝的电流越小,合金丝的电阻越大
3.下列有关电阻的说法,正确的是( )
A.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用就越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.导体的电阻越大,导电性能越强
D.导体未接入电路中时没有电阻
知识点二、电阻的影响因素
4.白炽灯的灯丝被烧断了,若能搭上,可以继续使用,此时灯丝的电阻( )
A.变小
B.不变
C.变大
D.无法确定
5.通常情况下,(不计温度对电阻的影响)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.合金丝的长度越长,合金丝的电阻越大
B.合金丝的横截面积越大,电阻越大
C.合金丝的电阻与长度和横截面积有关
D.合金丝的电阻由它两端的电压和通过它的电流共同决定
6.如图所示,和是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,下列说法正确的是( )
A.段的电阻小于段的电阻
B.这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的
C.段两端的电压大于段两端的电压
D.若将段材料换成铜,其他条件不变,这两段导体的总电阻将变大
知识点三、电阻器
7.当将滑动变阻器的滑片P向右移动时,图中的哪一种连接方法可使变阻器连入电路部分的电阻增大( )
A.
B.
C.
D.
8.“乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中,连接了如图所示的电路。下列分析正确的是( )
A.若M接C点,N接D点,滑动变阻器与灯泡并联
B.连接电路时,若M接C点,N接B点,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.若M接C点,N接B点,闭合开关,滑片P向右移,电灯变暗
D.若M接C点,N接D点,闭合开关,滑片P向右移,电灯变暗
9.滑动变阻器是通过改变连入电路的电阻丝的______来改变电阻,其电阻丝宜用______(选填“铜丝”或“镍铬”)合金丝制成,某一滑动变阻器标有“50Ω
1.5A”的字样,其中“1.5A”表示_______电流是1.5安培。
巩固练习
10.科学方法在物理问题的研究中,起到了重要的作用。比如,两个定值电阻,一个,一个,粗细均匀。以下描述正确的是( )
A.如果这两个电阻的材料相同,则的长度一定大于的长度
B.如果这两个电阻的材料不同,则的长度一定小于的长度
C.如果这两个电阻的材料、横截面积相同,则的长度一定大于的长度
D.如果这两个电阻的材料、长度相同,则的质量一定大于的质量
11.一种变阻器结构如图所示,当电路连接A、C两端时,顺时针旋转滑片P,电阻值将( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法判断
12.已知导体A长度是1m,其电阻的阻值为R1。把导体A减去一半,剩下的一半阻值为R2,再把剩下的一半拉长到1m,其阻值为R3。则下列大小关系正确的是( )
A.R1B.R2C.R3D.R213.如图所示,是滑动变阻器连入电路的四种情况,其中当滑动变阻器向右移动时连入电路的电阻变大的是( )
A.
B.
C.
D.
14.如图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速,下列分析正确的是( )
A.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,风扇风速加快
B.若将a、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速减弱
C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
15.有些劣质导线看上去很粗,其实是将导线外面的绝缘塑料做得比较厚,而导线的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,引起这种导线电阻不符合规格的主要原因是
A.导线的长度
B.导线的横截面积
C.导线的材料
D.导线的温度
五、填空题
16.在物理学中用电阻率来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的原件(常温下20℃)的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率,用ρ表示。若某原件的长度为L,横截面积为S,电阻率为ρ,则该原件电阻为R=______。
17.如图所示的电阻箱的示数为______Ω。
18.一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“<”“>”“=”)
六、实验题
19.同学们在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表所示,小兵、小红两位同学做出了如下猜想:
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;
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路:
(1)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___________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)为了验证猜想①小红分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现电阻丝A接入时电流表示数较大,说明其电阻较___________;由此,得到的结论是:材料与横截面积相同的电阻,长度越___________电阻越大。
(5)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___________(选这“增大”或“减小”
了输电线的电阻,从而可以减小输电线上的电能损失。
20.在学习电阻的过程中,小明进行了以下实验:
(1)如图甲所示,闭合开关,用酒精灯直接给废日光灯的灯丝进行加热,电流表的示数变小,实验说明:电阻大小可能与__________有关。
(2)如图乙所示,闭合开关,用酒精灯直接给白炽灯的玻璃灯芯进行加热,灵敏电流计的示数逐渐__________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
参考答案
1.D
【详解】
A.两导线材料不一样,但是长度和横截面积谁大谁小不清楚,不能判断哪个电阻大,哪个小,A错误;
B.导体的电阻是导体本身的一种性质,没有电流通过,它还是有电阻的,B错误;
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻是减小的,C错误;
D.电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小,D正确。
2.B
【详解】
A、把合金丝对折,合金丝的长度变短、横截面积变大,所以合金丝的电阻变小,故A错误;故A错误;B.
将合金丝拉长,合金丝的长度变长,横截面积变小,故电阻变大,故B正确;CD、电阻是导体本身的一种属性,其大小与合金丝两端的电压和通过的电流的大小无关,故CD错误.故选B.
【点睛】
电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,因此在分析电阻的大小时应使用控制变量法,逐个因素进行比较.
3.A
【详解】
A.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用就越大,故A正确;
BD.电阻是导体的一种属性,与通过的电流或两端电压无关,故BD错误;
C.导体的电阻越大,导电性能越弱,故C错误。
故选A。
4.A
【详解】
白炽灯的灯丝烧断后,再把它们搭接上,使灯丝的长度减小,根据影响电阻大小的因素可知:长度变小,导体的电阻也随之变小。
故选A。
5.C
【详解】
ABC.粗细均匀的镍铬合金丝(材料一定),其电阻只与长度、横截面积有关;在横截面积相同时,合金丝的长度越长,电阻越大;在长度相同时,合金丝的横截面积越大,电阻越小,故C正确,AB错误;
D.不计温度对电阻的影响,导体的电阻大小与导体的长度、材料、横截面积有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】
A.当铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,横截面积大的电阻小,横截面积大的,电阻大,故AB段的电阻大于BC段的电阻,故A选项错误;
B.这两段金属导体中的电流是带负电的电子定向移动,故B错误;
C.由于串联分压,即电阻大的导体电压大,故AB段的电阻两端电压大于BC段的电阻的电压,故C正确;
D.若将段材料换成铜,其他条件不变,段的电阻变小,故总电阻变小,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】
将滑动变阻器的滑片P向右移动时,A中接入电阻变小,B中接入电阻变小,C中接入电阻变大,D中接入电阻变小。
故选C。
8.C
【详解】
AD.若M接C点,N接D点,同时接了上接线柱,接入的是金属杆,滑动变阻器不起作用,故AD错误;
BC.连接电路时,若M接C点,N接B点,一上一下接入,可以通过改变电阻丝长度来改变接入阻值大小,闭合开关前,滑片P应远离下接线柱,移动到最左端,即最大阻值处;闭合开关,滑片P向右移,接入阻值变小,通过电流变大,灯泡亮度变亮。故C正确,D错误。
故选C。
9.长度
镍铬
允许通过的最大
【详解】
[1][2][3]滑动变阻器是通过改变连入电路的电阻丝的长度来改变电阻,其电阻丝宜用阻值较大的镍铬合金丝制成,某一滑动变阻器标有“50Ω
1.5A”的字样,其中“1.5A”表示允许通过的最大电流是1.5安培。
10.D
【详解】
A.两个电阻材料相同,横截面积无法确定,无法比较长度,故A错误;
B.两个电阻材料不同,横截面积、材料都无法确定,无法比较长度,故B错误;
C.两个电阻材料、横截面积相同,电阻越大,长度越长,所以的电阻较长,故C错误;
D.两个电阻的材料、长度相同,电阻小的其横截面大。所以的电阻体积较大,材料相同的情况下,两电阻的密度相等,由质量的计算公式可知,的电阻其质量一定大于的质量,故D正确。
故选D。
11.C
【详解】
当电路连接A、C两端时,整个电阻丝都接入电路,滑片移动,电阻不变。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
12.B
【详解】
把A剪去一半,剩下一半的长度是原来的一半,则剩下的一半阻值
把另外一半拉长到1m,长度变为原来的长度2倍,横截面积变为原来的,则阻值变为原来的4倍,即
故电阻的大小关系是
R2故选B。
13.A
【详解】
要使P向右移动时,电路中的电阻变大,即接入电路的下面的电阻丝的长度变长。
A.接线柱、接入电路,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻丝的长度变长,所以电路中的电阻变大,符合题意;
B.接线柱、接入电路,没有电阻丝接入电路,当滑片P向右移动时,电路中的电阻不变,不符合题意;
C.接线柱、接入电路,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻丝的长度变短,所以电路中的电阻变小,不符合题意;
D.接线柱、接入电路,整个电阻丝全部接入电路,无论滑片P如何移动,滑动变阻器接入电路的电阻值都为滑动变阻器的最大阻值,不发生变化,不符合题意。
故选A。
14.D
【详解】
AB.若将a、c接入电路中,等于是把电阻片最大阻值接入,旋转旋钮无法改变其阻值,故无法改变风扇速度,故错误。
C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,接入的电阻片长度变大,阻值变大,电路中电流变小,风扇风速减慢,故错误。
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,接入的电阻片长度变小,阻值变小,电路中电流变大,风扇风速加快,故正确。
故选D。
15.B
【详解】
当导体的长度、材料、温度不变时,横截面积越小,电阻越大.本题中的条件为直径小,则是横截面积小.故B符合题意.
16.
【详解】
由题意电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率,若某原件的长度为L,横截面积为S,电阻率为ρ,得电阻率的表达式为
故该原件电阻为
17.5928
【详解】
由图可知,电阻箱的示数为
18.<
<
【详解】
一根粗细均匀的铜导线,把它截为长度相同的两段时,导体的材料不变、横截面积不变,但长度变为原来的倍,所以每一段铜导线的电阻变为为原来的倍,即R1=R,所以,R1【点睛】
根据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,电阻越大作答.
19.电流表示数
AD
②
小
长
减小
【详解】
(1)[1]在M、N之间分别接上不同的导体,可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。
(2)[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)[3]如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,导体的材料和长度相同,横截面积不同,为了研究导体电阻与导体横截面积的关系,是为了验证猜想②。
(4)[4][5]分别将和两电阻丝接入电路中M、N两点间时,A的长度要小于B的长度,电阻丝A接入时电流表示数较大,表明此时电路中的电阻较小,即导线的电阻小;由此,得到的结论是:材料和横截面积一定,导体越长电阻越大。
(5)[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,电阻值减小了,导线上消耗损失的电能也就减小了,从而起到节能的效果。
20.温度
变大
【详解】
(1)[1]如图甲所示,闭合开关后灯丝串联在电路中,用酒精灯直接给废日光灯的灯丝进行加热,电流表的示数变小,说明灯丝的电阻变大了,实验说明电阻大小可能与温度有关。
(2)[2]如图乙所示,闭合开关后玻璃灯芯串联在电路中,用酒精灯直接给白炽灯的玻璃灯芯进行加热,玻璃灯芯的电阻会变小,电路中的电流会变大,则灵敏电流计的示数逐渐变大。