4 电阻
第1课时 电阻
知识点
1 电阻
1.表征导体对电流阻碍作用的物理量叫作导体的 ,不同导体的导电能力不同,阻碍作用越大,导电能力越 ,电阻越 。电阻用字母 表示,电阻器在电路中的符号用 表示,电阻的单位是欧姆,符号是 。?
2.将长短、粗细相同的铜丝和铁丝分别与同一灯泡串联后接入同一电路中,闭合开关后,发现灯泡的亮度不同,主要原因是
( )
A.灯泡的电阻不同
B.铜丝与铁丝的电阻不同
C.电源的电压不同
D.以上说法都不对
知识点
2 决定导体电阻大小的因素
3.关于导体的电阻,下列说法中正确的是
( )
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
4.有甲、乙、丙三根用同种材料制成的导线,已知甲和乙粗细相同,但甲比乙长;乙和丙的长度相同,但乙比丙细。则三根导线中电阻最大的是
( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.无法判断
5.把一根电阻丝对折起来使用,它的阻值将 (填“变大”“变小”或“不变”)。?
6.如图A4-4-1所示的电路,AB和CD均为镍铬合金丝。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”)。这个实验装置用来研究电阻大小与导体 的关系。?
图A4-4-1
7.某同学在温度一定的条件下,做“探究影响导体电阻大小的因素”实验,采用了控制变量的方法,下表给出了实验中所用到的导体规格。
导体代号
A
B
C
D
E
F
G
长度/m
1.0
0.5
1.5
1.0
1.5
1.5
1.0
横截面积/mm2
1.2
0.8
1.0
0.6
0.8
1.0
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
钨
(1)选择A、G导体进行对比,是为了探究导体电阻大小与 的关系。?
(2)选择A、D导体进行对比,是为了探究导体电阻大小与 的关系。?
(3)观察如图A4-4-2甲、乙所示实验,可得出的结论是
。?
(AB、CD是材料和横截面积相同的电阻丝)
图A4-4-2
8.为维护消费者权益,某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽査,发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格:电线直径明显比说明书上标有的直径要小。这种电线不符合规格的主要原因是( )
A.电线的温度引起电阻偏大
B.电线的材料引起电阻偏大
C.电线的长度引起电阻偏大
D.电线的横截面积引起电阻偏大
9.小明用如图A4-4-3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( )
图A4-4-3
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D.为了准确比较两根合金丝的电阻,可在电路中串联一个电压表
10.一根长1
m的导线,电阻为R。先把它剪去一半,再将剩下的一半拉长到1
m,此时它的电阻( )
A.大于R
B.等于R
C.小于R
D.因条件不足,无法判断其变化
11.如图A4-4-4所示电路,开关闭合后,电流表的示数是0.6
A,当给金属丝加热一段时间后,观察电流表的示数,可以看到电流表的示数将
( )
图A4-4-4
A.小于0.6
A
B.等于0.6
A
C.大于0.6
A
D.无法判断
12.a是长1
m,粗0.1
mm2的康铜线;b是长1
m,粗0.2
mm2的康铜线;c是长0.5
m,粗0.2
mm2的康铜线;d是长1
m,粗0.1
mm2的镍铬线。要研究导体的电阻与材料是否有关,应选取做实验的金属线是 。?
13.在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中(规格不同的导体有若干),同学们的操作如下:
(1)小明设计了如图A4-4-5甲所示电路。为判断a、b两点间导体电阻的大小,实验中小明应注意观察 ,具体指明该方案存在的不足: ?
。?
图A4-4-5
(2)小红设计了如图乙所示的电路,当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮,经检查电路无开路、短路故障,你认为灯不亮的原因是
。?
(3)小丽设计了如图丙所示电路,该电路中灯泡的作用有哪些?
①
;?
②
。?
14.为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”,小科设计了如图A4-4-6所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻。
图A4-4-6
(1)在本实验中电阻R0的作用是 。?
(2)小科检查电路后认为电路设计存在问题,实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同,无法判断其电阻变化。小科的观点是否正确, 。理由是 ?
。?
(3)闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热,每隔10
s记录一次电流值,实验测得的数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
电流/A
0.16
0.19
0.21
0.22
由此可以得出:铅笔芯的电阻随温度的升高而 。?
15.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”时,同学们提出了以下四种猜想。
猜想1:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关。
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关。
猜想3:导体的电阻可能跟导体的材料有关。
猜想4:导体的电阻可能跟导体的温度有关。
他们用如图A4-4-7甲所示的器材进行实验探究,a、b、c的长度均为0.5
m;a、b的横截面积相同但材料不同;a、c的材料相同但c的横截面积比a大;a、d的材料和横截面积都相同。
图A4-4-7
(1)在验证猜想3时,可依次把M、N与 的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小。?
(2)依次把M、N与a、c的两端连接,闭合开关,记下电流表示数Ia 。?
(3)为了验证猜想4,同学们连接了如图乙所示的电路,当闭合开关,用酒精灯给钨丝加热时,你将看到电流表的示数
,此实验说明 。?
教师详解详析
1.电阻 弱 大 R Ω
2.B
3.C [解析]
电阻是导体对电流的阻碍作用,导体的电阻越大说明导体对电流的阻碍作用越大,导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关,与其两端的电压和通过的电流无关。
4.A [解析]
甲、乙、丙三根导线的材料相同,由于甲和乙一样粗,但甲比乙长,而粗细、材料相同时,导体越长,电阻越大,因此甲的电阻大于乙的电阻;又因为乙和丙一样长,但乙比丙细,而长度、材料相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,因此乙的电阻大于丙的电阻,故
R甲>R乙>R丙。
5.变小
[解析]
将电阻丝对折起来使用,电阻丝的材料不变,长度变短,横截面积变大,则电阻丝的电阻将变小。
6.电流表的示数 转换法 横截面积
7.(1)材料
(2)横截面积
(3)材料和横截面积相同时,导体电阻的大小与长度有关
[解析]
(1)A、G两导体的长度、横截面积相同,材料不同,根据控制变量法的思路可知,选取这两个导体做实验是为了探究导体的电阻大小与材料的关系。(2)A、D两导体的长度、材料相同,横截面积不同,因此选择A和D两导体可以探究导体电阻大小与横截面积的关系。(3)从甲、乙两图中可以看出,材料、横截面积相同,长度不同的导体,对电流的阻碍作用不同。
8.D [解析]
当导体的长度、材料、温度不变时,横截面积越小,电阻越大。
9.C [解析]
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;利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系,也可以探究导体电阻大小与长度的关系;为了准确比较两根合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小。
10.A [解析]
一根长1
m的导线,电阻为R。先把它剪去一半,再将剩下的一半拉长到1
m,则此时导线的长度不变,横截面积变为原来的一半,所以电阻变为原来的2倍,即为2R,所以它的电阻大于R。
11.A [解析]
因为温度越高,金属丝的电阻越大,所以电路中电流会变小。
12.a、d [解析]
要研究电阻的大小与导体材料的关系,需保持导体的长度、横截面积不变,导体的材料不同,所以应选择a和d。
13.(1)电流表的示数变化
a、b间的电阻太小时,可能会导致电路中的电流过大而烧坏电路中的元件
(2)a、b间电阻太大
(3)①保护电路
②粗略反映电路中电流的变化
[解析]
(1)为判断a、b两点间导体电阻的大小,应知道流过电阻的电流大小,所以应注意观察电流表的示数变化。该电路无保护电阻,当a、b间接入的电阻太小时,可能导致电路中的电流过大,烧坏电路中的元件。(2)图乙电路中,当a、b间电阻太大时,电路中的电流会很小,不能使灯泡发光。(3)图丙电路中灯泡与导体串联,一方面增大了电路中的电阻,使电路中的电流不至于过大,从而对电路起保护作用;另一方面,通过灯泡的亮暗变化,也可以粗略地反映电路中电流的变化。
14.(1)保护电路
(2)不正确 因为电路中电源电压及定值电阻R0不变,若电流变大,则说明总电阻变小,铅笔芯的电阻变小;若电流变小,则说明总电阻变大,铅笔芯的电阻变大
(3)减小
15.(1)a、b
(2)> 1 其他条件相同时,导体的横截面积越小,电阻越大
(3)变小 导体的电阻跟温度有关
[解析]
(1)要研究电阻与导体材料的关系,就要选用横截面积、长度都相同,材料不同的两根金属丝进行实验,由题意可知a、b符合要求。(2)依次把M、N跟a、c的两端连接,闭合开关,因为Ia第2课时 滑动变阻器
知识点
1 滑动变阻器
1.如图B4-4-1所示的滑动变阻器,铭牌上标有“50
Ω 1.2
A”的字样。其中1.2
A表示的意义是 ;50
Ω表示的意义是
。?
图B4-4-1
2.滑动变阻器之所以可以改变电阻是通过
( )
A.改变接入电路中电阻丝的长度来完成的
B.改变加在变阻器两端的电压来完成的
C.改变接入电路中电阻丝的横截面积来完成的
D.改变通过电阻器的电流来完成的
3.如图B4-4-2所示,当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小的是
( )
图B4-4-2
4.李明想用如图B4-4-3所示的器材,设计一个可以调节小灯泡亮度的电路。请你用笔画线代替导线,帮李明把图中的器材连接起来。要求:①滑动变阻器的滑片向左滑动时,灯泡的亮度变暗;②用电流表测通过灯泡的电流(小于0.6
A),电压表测灯泡两端的电压。
图B4-4-3
知识点
2 半导体和超导体以及超导现象
5.就导电性能来说,金属的导电性能一般比非金属 (填“强”或“弱”);有些物质如硅、锗等,其导电性能介于导体和绝缘体之间,叫作 。?
6.某种金属温度升高时,电阻变大。如图B4-4-4所示为该金属的电阻随时间变化的图像,则t2时刻的电阻比t1时刻的电阻 (填“大”或“小”)。当其温度降得足够低时,它的电阻将变为 ,这种现象叫作 现象。?
图B4-4-4
7.[2018·嘉兴]
如图B4-4-5所示是未连接完整的电路,若闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡变亮,则下列接法符合要求的是( )
图B4-4-5
A.M接A,N接D
B.M接B,N接C
C.M接A,N接B
D.M接C,N接D
8.当滑动变阻器的滑片向b端滑动时,如图B4-4-6所示四种接法中,变阻器接入电路的阻值变大的是
( )
图B4-4-6
9.如图B4-4-7所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温,这利用了半导体
( )
图B4-4-7
A.良好的导电特性
B.良好的绝缘特性
C.电阻随温度变化而变化的特性
D.电阻随光照变化而变化的特性
10.如图B4-4-8所示,开关闭合后,发现电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数,如果电路中只有一处故障,则故障是
( )
图B4-4-8
A.变阻器断路
B.小灯泡短路
C.电流表短路
D.小灯泡断路
11.如图B4-4-9所示是小明家购买的汽车上的油量表(由电流表改装而成)的原理示意图,R'是定值电阻,R是滑动变阻器,金属滑片可绕O点转动,则
( )
图B4-4-9
A.向油箱里加油时,油量表的示数变大
B.消耗燃油油面下降时,油量表的示数变大
C.燃油全部耗尽时,油量表将被烧坏
D.油箱加油过满时,油量表将被烧坏
12.如图B4-4-10所示,一定能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到灭的电路是
( )
图B4-4-10
13.如图B4-4-11所示两个电路中,电源电压相等,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时,灯泡L1和L2的亮度变化是
( )
图B4-4-11
A.L1、L2都变亮
B.L1、L2都变暗
C.L1变亮,L2变暗
D.L1变暗,L2的亮度不变
14.电位器是变阻器的一种,它可以用来改变收音机的音量。小红买了一个电位器,如图B4-4-12所示。如果把它与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度,请仔细观察,要想使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗,下列接法正确的是
( )
图B4-4-12
A.A、C接入电路
B.B、C接入电路
C.A、B接入电路
D.以上都不正确
15.某同学做测定小灯泡电阻的实验,其设计的电路如图B4-4-13所示。实验电路连接完毕,闭合开关后,发现灯泡较暗,两电表的示数均较小,移动滑动变阻器的滑片,现象不变。则电路出现故障的原因可能是
( )
图B4-4-13
A.滑动变阻器处发生断路
B.滑动变阻器处发生短路
C.滑动变阻器同时接了上面的两个接线柱
D.滑动变阻器同时接了下面的两个接线柱
16.如图B4-4-14所示,电源电压为6
V,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,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡变亮。
图B4-4-14
教师详解详析
1.该滑动变阻器允许通过的最大电流是1.2
A
该滑动变阻器的最大阻值是50
Ω
[解析]
滑动变阻器铭牌上标有的电流值表示滑动变阻器允许通过的最大电流值,标有的电阻值是滑动变阻器的最大阻值。则一个滑动变阻器铭牌上标有“50
Ω 1.2
A”的字样,50
Ω表示滑动变阻器的最大阻值是50
Ω,1.2
A表示滑动变阻器允许通过的最大电流是1.2
A。
2.A 3.D
4.如图所示
5.强 半导体
6.小 零 超导
7.A [解析]
灯泡变亮,表明通过灯泡的电流变大,即电路中的电阻减小,故滑动变阻器的滑片P向左移动时,其接入电路的电阻是减小的,则滑片左侧的电阻丝应接入电路(即一定要接
A接线柱),滑动变阻器采用“一上一下”的接法,故M接
A,N接D或C。
8.C [解析]
图A中,滑动变阻器同时接上面的两个接线柱,滑动变阻器接入电路的电阻为零,移动滑片,滑动变阻器接入电路的阻值不变;图B中,向b端移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,滑动变阻器连入电路的阻值变小;图C中,向b端移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,滑动变阻器连入电路的阻值变大;图D中,向b端移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,滑动变阻器连入电路的阻值变小。
9.C
10.A [解析]
如图所示,小灯泡L与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。如果变阻器断路,那么电压表就与灯泡串联在电路中,因为电压表的内阻很大,所以它两端的电压就会很大,接近电源电压,而通过电流表的电流很小,因此电流表几乎无示数;如果小灯泡短路,那么电路中只有变阻器,电压表的示数接近电源电压,电流表的示数非常明显;如果电流表短路,那么电流表就没有示数,电压表测变阻器两端的电压;如果小灯泡断路,那么整个电路断路,电压表和电流表都没有示数。
11.A
12.B
13.D
14.C [解析]
电位器通过滑动触头的转动从而改变接入电路中的电阻,是由于当滑动触头转动时改变了连入电路中碳膜电阻的长度;滑动触头顺时针转动时,灯泡变暗,说明电路中的电流减小,所以电位器接入电路中的电阻应变大。则应将滑动触头左边部分电阻接入电路,即A、B接入电路。
15.D [解析]
灯泡较暗、两电表的示数均较小,说明电路中电阻太大;移动滑动变阻器的滑片,现象不变,说明滑动变阻器不能改变接入电路的电阻,故障原因可能是:滑动变阻器同时接了下面的两个接线柱。
16.如图所示
