专题08 电阻与变阻器-2022-2023学年九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

专题08 电阻与变阻器压轴培优专题训练（解析版） 1．将半导体材料制成纳米材料，具有许多优异性能，如应用砷化铌纳米材料做电子元件，可以有效减少发热。如图所示电器中最适合用这种材料制作的是（　　） A．电熨斗 B．电风扇 C．电饭煲 D．电热水壶 【答案】B。 【解答】解：砷化铌纳米材料导电性能好，电阻非常小，接近于超导体；电熨斗、电饭煲、电热水壶都是利用电流的热效应来工作的，需要导体有一定的电阻值，所以这些元件不能由砷化铌纳米材料制作；而电风扇的线圈用砷化铌纳米材料做可以减小由电能到内能的损耗，提高电能的利用率，故B正确。 故选：B。 2．有一种红外感应LED灯，采用先进的人体热红外线检测感应技术，在晚上或光线较暗并有人在感应范围内活动的情况下自动开启，当人体离开或停止活动后延时熄灭，该照明灯的“智能控制电路”是由　半导体　（选填“超导体”或“半导体”）制成的红外“开关”和光控“开关”组成。由以上信息可判断这两个“开关”是　串联　，接入电路的，写出你判断的理由　只闭合其中一个“开关”时电路不能接通，只有两只“开关”都闭合时电路才能接通　。 【答案】半导体；串联；只闭合其中一个“开关”时电路不能接通，只有两只“开关”都闭合时电路才能接通。 【解答】解：红外感应LED灯，采用先进的人体热红外线检测感应技术，在晚上或光线较暗并有人在感应范围内活动的情况下自动开启，故该照明灯的“智能控制电路”是由半导体材料制成的红外“开关”和光控“开关”组成； 只闭合其中一个“开关”时电路不能接通，只有两只“开关”都闭合时电路才能接通，说明两个“开关”是串联连接的。 故答案为：半导体；串联；只闭合其中一个“开关”时电路不能接通，只有两只“开关”都闭合时电路才能接通。 3．半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以用于各种电子元器件外，还可以用作制冷材料。如图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接、下端分别和铜片B连接，连接后接到电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经铜片A流向P型半导体，此时，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量；若改变电源的正、负极，使电流方向从P型半导体经铜片A流向N型半导体，这时，铜片A会向空气放出热量，铜片B从空气吸收热量。由于单个制冷单元制冷量很小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作。 请回答下列问题： （1）如图所示电路中，若使电冰箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱　箱内　，铜片B置于电冰箱　箱外　，这就是半导体电冰箱的工作原理（选填“箱内”或“箱外”）。 （2）如图所示电路中，若电源正、负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将　降低　（选填“升高”或“降低”）。 （3）如图所示电路中，若P型半导体与N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A上表面空气的温度将　升高　（选填“升高”或“降低”）。 【答案】（1）箱内；箱外；（2）降低；（3）升高。 【解答】解： （1）由短文提供的信息可知，电路的电路流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，应置于冰箱的箱内，从冰箱内吸收热量，使电冰箱箱内的温度下降；铜片B会向空气放出热量，应置于冰箱的箱外。 （2）若将图中电源正负极互换，其他条件不变，电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量，铜片B表面空气的热量由于被吸收而降低。 （3）将图中P型半导体与N型半导体位置互换，这时电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，使得铜片A上表面空气的温度升高。 故答案为：（1）箱内；箱外；（2）降低；（3）升高。 4．阅读下列材料，回答下列问题： 1911年，荷兰科学家卡末林﹣昂内斯（Heike Kam erlingh﹣Onnes）用液氦冷却汞，当温度下降到4.2K（零下268.95℃）时，水银的电阻完全消失。当温度降低到足够低时，有些材料的电阻变为零，这即为超导现象。1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质﹣完全抗磁性，也称迈斯纳效应。完全抗磁性是指磁场中的金属处于超导状态时，体内的磁感应强度为零的现象。迈斯纳效应使人们可以用此原理制造超导列车和超导船，由于这些交通工具将在悬浮无摩擦状态下运行，这将大大提高它们的速度和安静性，并有效减少机械磨损。另外利用超导悬浮还可制造无磨损轴承，将轴承转速提高到每分钟10万转以上。 发生超导现象时的温度称为临界温度。2014年12月，我国科学家发现了一种新的铁基超导材料锂铁氢氧铁硒化合物，其超导转变温度高达40K（零下233.15摄氏度）以上，这是世界上首次利用水热法发现铁硒类新型高温超导材料，堪称铁基超导研究的重大进展，为相关体系新超导体的探