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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
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)
4
电阻
一、单选题
1.如图所示,当开关S闭合后,两表均有示数,过一会儿,发现电压表和电流表示数都增大,下列故障分析可能的是(??
)
A.?L1断路????????????????????????????????B.?L2断路????????????????????????????????C.?L1短路????????????????????????????????D.?L2短路
2.下列用电器中,不需要变阻器的是(??
)
A.?调温电熨斗????????????????B.?无极调光台灯????????????????C.?收音机的音量调节旋钮????????????????D.?家用白炽灯
3.如图所示的电路,闭合开关,两灯泡均发光,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,电流表和电压表指针仍有示数。造成此现象的原因可能是(??
)
A.?L1灯泡断路????????????????????B.?L2灯泡断路????????????????????C.?L1灯泡被短接????????????????????D.?L2灯泡被短接
4.当温度一定时,比较两根铜导线电阻的大小,下列说法中正确的是(?
)
A.?导线较粗的电阻大??????????????????????????????????????????????B.?若它们粗细相同,则导线较长的电阻大
C.?导线较细的电阻大??????????????????????????????????????????????D.?若它们长度相同,则导线较粗的电阻大
5.下列哪一项实验操作的目的与其他三项操作的目的不属于同一类(??
)
A.?点燃氢气、甲烷等可燃性气体前,先检验气体的纯度???????????B.?做中和反应实验时,事先在碱溶液中滴入1-2滴酚酞试液
C.?转动显微镜的粗准焦螺旋使镜筒下降时,双眼从旁边看着物镜???????????D.?闭合电路开关前,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处
6.两个电阻并联起来相当于()
A.?增大了电阻的横截面积???????????????????????????????????????B.?减小了电阻的横截面积
C.?增大了电阻的长度??????????????????????????????????????????????D.?减小了电阻的长度
7.下列各组物体中,在通常情况下全部属于绝缘体的一组是(??
)
A.?塑料尺子、石灰水、石墨????????????????????????????????????B.?铜导线、电工胶布、橡皮手套
C.?陶瓷、花生油、电木???????????????????????????????????????????D.?水银、氢氧化钠溶液、铁导线
8.如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置,R1是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少。则(??
)
A.?油量增加,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变小??????????B.?油量增加,R1的电阻值减小,油量表图指针偏转变大
C.?油量减少,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变大??????????D.?油量减少,R1的电阻值减小,油量表指针偏转变小
9.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁水平放置且左端固定,当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动,条形磁铁仍静止,在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力(??
)
A.?逐渐增大,方向向右???????????????????????????????????????????B.?逐渐减小,方向向右
C.?逐渐增大,方向向左???????????????????????????????????????????D.?逐渐减小,方向向左
二、填空题
10.小刚利用如图18所示的实验装置,研究电阻的大小与哪些因素有关。图中A为锰铜线,BCD为镍铬合金线,
S表示横截面积。在研究电阻的大小与导体横截面积的关系时,他应选择其中________两根金属导线分别进行实验。若实验中用导线AB,可以研究导体电阻跟________的关系。(选填“长度”、或“材料”)
11.如图甲是插入式电阻箱的结构示意图,它的最大电阻值是________Ω,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是________Ω;乙图中电阻箱的示数是________Ω,它与滑动变阻器相比,最大好处是________
12.甲、乙两根长度、温度均相同的镍铬合金电阻丝,R甲,
则甲的横截面积________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙的横截面积。
三、解答题
13.举例说明,超导技术在各个领域内的应用。
四、实验探究题
14.小科在做“探究通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,采用了图甲所示的电路图。
甲
?????????????????乙
(1)图乙是对应的未连接完整的实物图,请用笔画线代替导线完成该实物图的连接。
(2)实验过程中,先将
5Ω
的电阻接入电路中进行实验,然后将
5Ω
电阻依次换成
10Ω
和20Ω
的电阻进行实验,每次闭合开关后,都要________,然后
再记录电流表的示数。右表是小科测得的三组数据,据此数据可得到的结论是:________。
15.如图所示,小金用伏安法测量小灯泡电阻。电源电压恒为6伏。身边刚刚有一个“220V100W”白炽灯泡。于是想测量其电阻,连入电路后发现电流表示数很小,尽管调节滑动变阻器的滑片,电流表示数变化非常小。于是,他们设计了图甲所示的电路,通过在AB间接入阻值不同的定值电阻,分别测出了不同电压时白炽灯泡的电阻。
(1)根据串联电路中电流的特点和欧姆定律,可以推出
________
(选填“>”“=”或“<”)。
(2)正确连接电路后,闭合开关S,发现电压表V1无示数,电压表V2示数较大,则该故障的原因可能是________。排除故障后,在某次实验中,电压表V2的示数如图丙,小明将AB间接入定值电阻R为120Ω时,通过计算得到白炽灯的电阻RL=________Ω;
(3)“220V100W”白炽灯泡正常发光时的电阻约为484Ω,比同学们测得的阻值大很多。请分析造成这种差异的主要原因是________。
16.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度:
(1)实验室中有一铭牌上标有“20Ω
2A”字样的滑动变阻器(如图甲所示),若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去,共有________种接法;“20Ω”指的是________两接线柱间的电阻值,“2A”指的是________。
(2)现再给电源、小灯泡、开关各一个,导线若干,请在图乙中用笔画线代替导线连接电路,要求滑动变阻器的滑片向右移动灯泡变暗。
(3)如果你还想知道电路中电流值的改变情况,需在电路中再________联一个电流表,并增加________根导线。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
D
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行判断,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】根据图片可知,两个灯泡串联,电压表测L1
,
电流表测总电流。
A.L1断路时,电压表与L2串联,此时电压表测电源电压,示数肯定增大;由于电压表的内阻很大,所以通过电流表的示数会很小,故A不合题意;
B.L2断路时,整个电路断路,电压表和电流表都没有示数,故B不合题意;
C.L1短路时,电压表同时被短路,示数为零,故C不合题意;
D.L2短路时,电路里只有灯泡L1
,
总电阻变小,因此电流表的示数增大;电压表的示数变为电源电压,因此电压表的示数增大,故D符合题意。
故选D。
2.【答案】
D
【解析】【分析】滑动变阻器是电路中的一个重要元件,它可以通过移动滑片的位置来改变自身的电阻,从而起到控制电路的作用。
【解答】A、调温电熨斗需要调温,是通过变阻器调节电路中的电流,调节产生热量的多少;
B、无极调光台灯需要调光,也需要变阻器调节电路中的电流;
C、收音机的音量调节旋钮需要变阻器来调节音量;
D、家用的白炽电灯,照明不需要变阻器.
故答案为:D.
3.【答案】
A
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行分析,推测可能出现的现象,哪个与题目描述相同,那么它就是正确选项。
【解答】由图可知,该电路为并联电路,电流表测量灯L2的电流,电压表测量电源两端电压。
A.L1灯泡断路时,对灯泡L2没有影响,因此电流表的示数不变;由于电源电压不变,所以电压表的示数不变,故A符合题意;
B.L2灯泡断路时,电流表的示数为零,故B不合题意;
C.L1灯泡被短接时,电压表和灯泡L2同时被短接,两个灯泡都不发光,且电压表的示数为零,故C不合题意;
D.L2灯泡被短接时,电压表和灯泡L1同时被短接,两个灯泡都不发光,且电压表的示数为零,故D不合题意。
故选A。
4.【答案】
B
【解析】【分析】导体电阻的大小由温度、材料、长度和横截面积三方面因素共同决定.所以在比较两根导线电阻大小关系时,一定要在其他三个因素都相同的情况下,通过比较其中的某一个因素,才能比较出两根电阻的大小关系,否则是很难比较出来的.本题考查了决定电阻大小的因素,用好控制变量法正确分析是本题的关键.
【解答】解: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A、C都不正确.
在温度、横截面积和材料相同,长的铜丝电阻大,故B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D选项错误.
故选B.
5.【答案】
B
【解析】【分析】(1)可燃性气体的验纯主要是为了使用安全,防止爆炸;(2)酸碱指示剂来显示中各反应的程度;(3)防止物镜下降压碎玻片;(4)滑动变阻器有保护电路的作用。
【解答】A.点燃氢气、甲烷等可燃性气体前,先检验气体的纯度,检验气体的纯度为了防止可燃性气体不纯发生爆炸;
B.做中和反应实验时,事先在碱溶液中滴入1-2滴酚酞试液,酸碱中和时反应不可观察,滴入酚酞试液能使现象明显;
C.转动显微镜的粗准焦螺旋使镜筒下降时,双眼从旁边看着物镜,防止下降的镜筒压碎玻片;
D.闭合电路开关前,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处,防止开关闭合时电流过大损坏电器。
综上可看出ACD是防止实验中出现危险,B的目的是使实验变得可观察,B不属于同一类,B选项正确。
故答案为:B
6.【答案】
A
【解析】【解答】导体材料和长度不变时,横截面积越大,其电阻值会越小;两个电阻并联起来,总电阻则会减小,相当于其材料和长度不变,横截面积增大.
【分析】影响电阻大小的因素有:导体的长度、横截面积以及材料;导体的材料一定时,导体的长度越长,横截面积越小,导体的电阻越大.两个电阻并联后总电阻减小.
7.【答案】
C
【解析】【分析】常见的导体包括:各种金属、人体、大地、石墨、酸碱盐水溶液等;
常见的绝缘体包括:陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、胶布、食用油、干木棒等.
【解答】解:A、石灰水和石墨是导体,所以选项A不正确;
B、铜导线是导体,所以选项B不正确;
C、陶瓷、花生油、电木都是绝缘体,所以选项C正确;
D、水银、氢氧化钠溶液、铁导线都是导体,所以选项D不正确.
故选
C.
8.【答案】
B
【解析】【分析】如图,该装置涉及到浮力、杠杆、滑动变阻器、电流表等相关知识,油面上升通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻变小,电路中的电流变大;油面下降通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻变大,电路中的电流变小;逐一进行分析判断。
【解答】当油面升高,浮子位置升高,在杠杆作用下,滑动变阻器连入电路的阻值变小,使电路中的电流变大,电流表示数变大。油量表即电流表改装而成,指针偏转变大.
故答案为:B.
9.【答案】
D
【解析】【分析】根据安培定则,知道电流方向判断磁极.
从滑动变阻器的滑片移动,判断电路中的电流变化,从电流变化判断电磁铁的磁性变化.
根据磁极间的作用判断条形磁铁的运动趋势,判断摩擦力的方向.
根据条形磁铁处于静止状态,受到排斥力和摩擦力的作用,根据平衡力判断摩擦力大小的变化.
【解答】解:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的N极,可以判断电磁铁的左端是N极,右端是S极.
电磁铁的匝数和铁芯一定时,滑片逐渐向右移动,连入电路的电阻变大,电路电流变小,电磁铁的磁性减弱.
根据同名磁极相互排斥,条形磁铁有向右移动的趋势,条形磁铁受到向左的摩擦力作用.
电路电流变小,电磁铁的磁性变弱,对条形磁铁的排斥力变小,条形磁铁处于静止状态,摩擦力和排斥力是平衡力,摩擦力变小.
故选D.
二、填空题
10.【答案】
BC;材料
【解析】【解答】研究电阻的大小与导体横截面积的关系时,需控制材料和长度相同,是横截面积不同,故选BC两根导线;导线AB横截面积和长度相同,材料不同,故探究的是电阻大小和材料的关系。
【分析】考查影响导体电阻大小的因素以及控制变量法的运用。
11.【答案】
15;7;4705;能直接读出连入的电阻值
【解析】【分析】(1)插入式电阻箱的原理:是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的,即把铜塞插进去,铜塞处的电阻丝就会短路,电流不从电阻丝走了;(2)电阻箱的读数方法:分别读出旋钮对应的读数,用数字乘以底下的倍数,最后将四个数据相加;根据滑动变阻器和电阻箱的变阻特点分析回答.
【解答】解:(1)当5个铜塞都拔出时,此时5根电阻丝串联,总电阻最大,它们的总电阻R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω;
当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻不连入.由图可知,A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω.(2)由图可知,电阻箱接入电路的阻值:R=4×1000Ω+7×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=4705Ω;和滑动变阻器比较,滑动变阻器能连续改变电阻,电阻箱跳跃式改变电阻,但电阻箱的最大好处是能直接读出连入的电阻值.
故答案为:15;7;4705;能直接读出连入的电阻值.
12.【答案】
大于
【解析】【分析】当导体的材料、长度和温度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,据此分析解答。
【解答】甲、乙两根长度、温度均相同的镍铬合金电阻丝,R甲,
则甲的横截面积大于乙的横截面积。
?
三、解答题
13.【答案】
超导列车:超导磁悬浮现象使人们想到可以用超导体来实现交通工具的无摩擦运动,这样会大大提高交通工具的运行速度和安全性能。
超导输电:利用超导材料的零电阻特性,人们首先想到的是远距离大功率输电,原因是超导输电线可以无损耗地输送极大的电流。
【解析】【解答】超导列车:超导磁悬浮现象使人们想到可以用超导体来实现交通工具的无摩擦运动,这样会大大提高交通工具的运行速度和安全性能。
超导输电:利用超导材料的零电阻特性,人们首先想到的是远距离大功率输电,原因是超导输电线可以无损耗地输送极大的电流。
【分析】超导技术的一个重要应用是超导材料的应用,超导材料特点是电阻为零。磁悬浮现象就是超导材料的应用,另外还有超导输电;在电力工程方面,电子工程方面,生物医疗方面超导技术都有广泛的应用。
四、实验探究题
14.【答案】
(1)
(2)调节滑动变阻器,保持定值电阻两端的电压一定;当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】【分析】(1)电路图可知,电阻与滑动变阻器、电流表串联,电压表并联,连接时注意正负接线柱的连接,滑动变阻器按“一上一下”的原则。
(2)实验前应该将滑动变阻器的阻值调到最大,研究电流跟电阻关系时,应该控制电压表的示数不变。
【解答】(1)电压表与电阻并联,电压表负极接线柱连接电阻的右接线柱;滑动变阻器选择上端任意接线柱均可。如图所示:
?
(2)实验时要注意,闭合开关前应将滑片放在电阻最大的位置,当改变电阻后,应该运动滑动变阻器的滑片,保证电阻两端的电压不变,即电压表示数不变,才可以研究电流与电阻的关系。由实验数据可知:通过导体的电流与导体的电阻的乘积始终等于2V,故可以得到的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)见上图;(2)调节滑动变阻器,保持定值电阻两端的电压一定;当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
15.【答案】
(1)=
(2)电阻R短路或者RL断路;60
(3)钨丝的电阻随温度升高而增大
【解析】【分析】(1)在串联电路中,各处电流都相等,据此根据欧姆定律推导即可;
(2)电压表V1测R的电压,V2测灯泡的电压,一个电压表示数为零,另一个变大,很可能是现在电路中只有一个用电器。当电阻R被短路时,电压表V1也被短路,示数为零;这时电路中只有一个灯泡,所以灯泡的电压等于电源电压,即变大。当灯泡断路时,电压表V2串联在电路中,由于它的内阻很大,所以分得的电压很大,而V1的示数几乎为零。
?
?
首先读出电压表V2的示数,然后根据U=U总-U2计算电阻R的电压,然后根据(1)中得到的规律计算即可;
(3)注意分析温度对灯丝电阻的影响。
【解答】(1)因为串联电路中各处电流都相等,所以:IR=IL;
根据欧姆定律变得到:
?;
(2)??
正确连接电路后,闭合开关S,发现电压表V1无示数,电压表V2示数较大,则该故障的原因可能是:?
电阻R短路或者RL断路
。
?
?
?
电阻R两端的电压为:U=U总-U2=6V-2V=4V;
根据串联电路各处电流都相等得到:‘
解得:RL=60Ω。’
(3)20V100W”白炽灯泡正常发光时的电阻约为484Ω,比同学们测得的阻值大很多。请分析造成这种差异的主要原因是:钨丝的电阻随温度升高而增大。
?
16.【答案】
(1)三;AB;该变阻器允许通过的最大电流为2A
(2)
(3)串;一
【解析】【分析】(1)每个变阻器都有3个接线柱,将它们两两组合即可得到接法的种数;变阻器铭牌上的电阻值是指下面两个接线柱之间的阻值;标的电流值就是变阻器能够允许通过的最大电流;
(2)如果要用变阻器控制灯泡的亮度,那么它们就要串联;变阻器接线注意“一上一下”,并根据灯泡的亮度变化推断它的接线情况;
(3)电流表必须与被测的用电器串联;将一个元件串联入电路时,只需将原来的接线打开一条,然后再增加一条导线即可。
【解答】(1)根据甲图可知,变阻器的接线方法有:AB、AC、BC,共三种接法;20Ω”指的是AB两接线柱间的电阻值,“2A”指的是该变阻器允许通过的最大电流为2A
;
(2)从电源的正极开始,依次连接变阻器、开关、灯泡,然后回到电源负极;变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗,电流变小,电阻变大,因此使用的是滑片左边的部分,即变阻器的左下角接线柱必选,而上面的任选一个。如下图:
(3)如果还想知道电路中电流值的改变情况,需在电路中再串联一个电流表,并增加一根导线。