16.3 电阻-2024-2025学年物理九年级全一册同步学案(人教版)
2024-06-17
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第3节 电阻 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 电阻 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.59 MB |
| 发布时间 | 2024-06-17 |
| 更新时间 | 2024-06-17 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-06-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45816014.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
16.3 电阻
学习目标
1.知道电阻的概念,理解电阻是导体的一种属性;
2.知道电阻的单位并能进行简单的单位换算;
3.探究并理解影响电阻大小的因素,学会用控制变量法来研究物理问题;
4.了解半导体、超导体材料的性质及用途.
知识重点
知识点1. 电阻
(1)物理意义:表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示.
(2)性质:不同的导体,电阻一般不同,所以电阻是 导体的一种性质.
(3)单位:国际单位为 欧姆 ,简称 欧 ,符号是 Ω .常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
.换算关系:1kΩ=103 Ω,1MΩ= 106Ω.
知识点2. 影响电阻大小的因素
(1)为了比较电阻的大小,在电压一定的情况下,比较通过不同导体的电流大小,这叫转化法。
(2)物理学中对于多变量的问题,常常采用控制变量个数,只让一个因素改变的办法,把多因素的问题变成单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这叫控制变量法。
(3)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积、和温度.
考点一、电阻定义
[例题1] (2023秋•岳麓区期中)进入九年级,小付同学开始学习电学,老师强调首先要概念清晰。以下是他对电流、电压、电阻的理解,说法正确的是( )
A.电源不变,电路中的电流就不会变
B.一段导体没有接入电路时,电压电流都为0,所以电阻也为0
C.电压就是使电荷定向移动的一个推动力,所以电压的单位跟力的单位相同
D.没有“某点的电压”这种说法,只能说两点之间的电压或某某两端的电压
[例题2] (2023秋•韩城市期中)下列说法正确的是( )
A.只要电荷移动就能形成电流
B.电路中有电压就一定有电流
C.串联电路中,电流从电源正极经用电器流向负极的过程中电流大小不变
D.当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
[例题3] (2023秋•叙州区期中)下列有关电现象的描述说法正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.摩擦起电是因为正电荷发生了转移
C.电路中只要有电流就一定有电压
D.流过导体的电流变小,则该段导体的电阻变大
考点二、影响电阻大小的因素
[例题4] (2023秋•新城区校级期中)在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明设计了如图所示的电路,电源使用三节铅蓄电池串联,小灯泡额定电压为3V,AP两个回形针可在铅笔芯上滑动。通过交流,小华同学提出了改进建议,关于以下建议,你认为合理的是( )
A.为使灯泡亮度变化更明显,应选用长度很短的铅笔芯
B.为保护灯泡,可以在AP之间做一个标记,防止接入阻值太小
C.铅笔芯换成铜丝更好
D.电源电压改为1.5V更好
[例题5] 用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是( )
A.该电路中小灯泡的作用,代替电流表判断电流强弱
B.该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积有关
C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关
D.该电路探究导体的电阻大小与导体温度有关
[例题6] (2023秋•高新区校级期中)小明用如图所示实验装置“探究影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金,b比a横截面积大,关于此实验,下列说法中不正确的是( )
A.断开开关,镍铬合金丝a和b依然有电阻
B.用夹子分别将a、b接入电路,接入b时小灯泡更亮
C.利用此装置只可以探究导体电阻大小与导体横截面积的关系
D.为了更准确的比较电阻大小,可以在电路中再串联接入一块电流表
[例题7] (2022秋•满城区校级期中)小洪同学用如图所示的器材探究“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,下列说法不正确的是( )
A.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
B.用夹子分别将a、b接入电路,接入b时小灯泡更亮
C.小灯泡的亮度越亮,表示接入的合金丝电阻越大
D.为了准确比较两条合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表
[例题8] (2022秋•武功县期中)如图甲所示是“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验装置,a为锰铜合金丝,b、c为镍铬合金丝,其中a、b长度相同,a、b、c粗细相同。实验时通过观察 间接比较导线电阻的大小;若选择将a、b分别接入电路中,则是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关。如图乙,在家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密的多绕几圈,这样就可以增大连接处的横截面积,使连接处的电阻 (选填“增大”或
“减小”)。
考点三、半导体与超导体
[例题9] (2023秋•涧西区期中)中科院上海微系统与信息技术研究所经过研发,使中国单晶晶圆实现量产。如图所示,“晶圆”是指集成电路制作所用的硅晶片,经过切割加工成为芯片,主要使用的是( )
A.复合材料 B.超导材料
C.纳米材料 D.半导体材料
[例题10] (2023秋•雁塔区校级期中)杭州亚运会开幕式上应用了全球最大规模的LED透明网幕屏,实现了现场的观众能够看见数字人奔跑以及点燃火炬的画面。LED透明网幕屏主要利用发光二极管工作。发光二极管的主要材料是( )
A.导体 B.绝缘体 C.超导体 D.半导体
[例题11] (2022秋•二七区校级期中)日前,我国科学家首次通过实验证明了二维极限下的单层铜基超导体具有和块体铜基超导体相同的超导特性,结合输运和扫描隧道显微学及谱学数据。团队最终发现二维极限下的单层Bi﹣2212已具备高温超导所需的一切因素。利用超导材料电阻为零的特性,你认为超导材料最不适合用来做( )
A.输电导线 B.电动机线圈
C.计算机电子元件 D.电炉丝
[例题12] (2023秋•温江区校级期中)现代生产生活中需要各种各样的材料,下列说法正确的是( )
A.超导体是指在某一温度下电阻突变为很大的导体
B.橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C.芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的核心材料是半导体
D.有些半导体材料对光比较敏感,不能用来制造光敏电阻
巩固提高
1. (2023秋•阳信县期中)华为新产品Mate60pro手机搭载麒麟9000S芯片,该芯片是在国内完成制造的,标志着中国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是( )
A.半导体材料 B.超导材料
C.磁性材料 D.绝缘材料
2. (2022秋•西青区校级期中)用同种材料制成两段长度相等,横截面积不同的圆柱形导体,甲比乙的横截面积小。如图所示将它们串联在电路中,通电一段时间后,下列说法正确的是( )
A.甲导体的电流大于乙导体
B.甲导体的电阻大于乙导体
C.甲导体的电流小于乙导体
D.甲导体的电阻小于乙导体
3. (2023秋•大观区校级期中)小明用如图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的横截面积比A的大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的镍铬合金丝的电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系
C.利用此装置只能探究导体电阻的大小和长度的关系
D.为了准确比较两条镍铬合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表
4. (2023秋•开福区校级期中)在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明设计了如图所示的电路,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列关于这一装置的说法中正确的是( )
A.将铅笔芯换成塑料吸管,灯泡也能亮起
B.本实验可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
C.实验过程中电阻变化的主要因素是改变了横截面积
D.增加一节干电池,灯泡会更亮,说明铅笔芯电阻随电压的增大而减小了
5. (2023秋•合浦县期中)如图所示,甲、乙两铜棒长度相同,但乙的横截面积大,把它们并联在同一电路中,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻小于乙的电阻
B.甲的电阻大于乙的电阻
C.乙两端的电压大
D.甲两端的电压大
6. (2023秋•朝阳县校级期中)导体A和B是由不同的金属材料做成的,A和B长度相等,但A比B的横截面积大,将A、B导体接入电路如图所示,当开关S闭合后( )
A.A段电阻大,电流小
B.B段电阻大,电流小
C.A段电阻一定小,电流与B段相等
D.B段电阻可能大,电流与A段相等
7. (2024春•江津区期中)探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其中A是锰铜合金丝,B是镍铬合金丝。
(1)将编号为 A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B导线时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。从导电性能看,锰铜合金和镍铬合金, 更适合制作电阻器;
(2)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验, (填写实验仪器名称)就是这一实验结论在实际应用中的体现;
(3)将电阻丝D对折后接入电路中,发现电流表的示数与将电阻丝D全部接入电路时对比变大了,由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小。这种做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是: ;
(4)实验中通过观察 判断导体电阻的大小,当接入的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,请你对电路的改进提出一条建议: 。
8. (2023秋•富顺县校级期中)小雪用如图所示的实验器材探究“电阻的大小与哪些因素有关”,其中电源电压恒定,灯丝电阻的变化忽略不计。她提出以下猜想:
导体
A
B
C
D
电流
0.3A
0.26A
0.16A
0.4A
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。
(1)在连接电路的过程中,开关应该 ;
(2)实验中小雪通过观察 来比较金属丝电阻的大小更准确;
(3)为了实验安全,电路甲中的小灯泡 (选填“能”或“不能”)用导线代替;
(4)小雪分别将图乙中的四根金属丝的两端接到电路甲中M、N处,并将测得的电流值记在了表格中;为了验证猜想②,需比较表格中B和 两个电流值;比较表格中B和C两个电流值,是为了验证猜想 ;
(5)通过实验发现锰铜合金和镍铬合金导电性能较好的材料是 。
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16.3 电阻
学习目标
1.知道电阻的概念,理解电阻是导体的一种属性;
2.知道电阻的单位并能进行简单的单位换算;
3.探究并理解影响电阻大小的因素,学会用控制变量法来研究物理问题;
4.了解半导体、超导体材料的性质及用途.
知识重点
知识点1. 电阻
(1)物理意义:表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示.
(2)性质:不同的导体,电阻一般不同,所以电阻是 导体的一种性质.
(3)单位:国际单位为 欧姆 ,简称 欧 ,符号是 Ω .常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
.换算关系:1kΩ=103 Ω,1MΩ= 106Ω.
知识点2. 影响电阻大小的因素
(1)为了比较电阻的大小,在电压一定的情况下,比较通过不同导体的电流大小,这叫转化法。
(2)物理学中对于多变量的问题,常常采用控制变量个数,只让一个因素改变的办法,把多因素的问题变成单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这叫控制变量法。
(3)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积、和温度.
考点一、电阻定义
[例题1] (2023秋•岳麓区期中)进入九年级,小付同学开始学习电学,老师强调首先要概念清晰。以下是他对电流、电压、电阻的理解,说法正确的是( )
A.电源不变,电路中的电流就不会变
B.一段导体没有接入电路时,电压电流都为0,所以电阻也为0
C.电压就是使电荷定向移动的一个推动力,所以电压的单位跟力的单位相同
D.没有“某点的电压”这种说法,只能说两点之间的电压或某某两端的电压
【解答】解:
A、电路中电流大小与电压和电阻大小有关,故A错误;
B、电阻是导体的一种性质,与是否有电流、电压无关,故B错误;
C、电压的单位是伏特,力的单位是牛顿,故C错误;
D、没有“某点的电压”这种说法,只能说两点之间的电压或某某两端的电压,故D正确。
故选:D。
[例题2] (2023秋•韩城市期中)下列说法正确的是( )
A.只要电荷移动就能形成电流
B.电路中有电压就一定有电流
C.串联电路中,电流从电源正极经用电器流向负极的过程中电流大小不变
D.当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
【解答】解:A、正、负电荷的定向移动都能形成电流,故A错误;
B、要使电路中有持续电流,必须有电源,并且电路是通路,故B错误;
C、串联电路中各处的电流相等,串联电路中,电流从电源正极经用电器流向负极的过程中电流大小不变,故C正确;
D、导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小与电压大小和电流大小都无关,故D错误。
故选:C。
[例题3] (2023秋•叙州区期中)下列有关电现象的描述说法正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.摩擦起电是因为正电荷发生了转移
C.电路中只要有电流就一定有电压
D.流过导体的电流变小,则该段导体的电阻变大
【解答】解:A.电阻是导体的一种性质,绝缘体和导体都有电阻,只是大小不同,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电子发生了转移,故B错误;
C.电压是使电路形成电流的原因,电路中只要有电流,就一定有电压,故C正确;
D.导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流的阻碍作用大小,其大小决定于导体的长度、横截面积和材料,与导体两端的电压、通过导体的电流和无关,故D错误。
故选:C。
考点二、影响电阻大小的因素
[例题4] (2023秋•新城区校级期中)在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明设计了如图所示的电路,电源使用三节铅蓄电池串联,小灯泡额定电压为3V,AP两个回形针可在铅笔芯上滑动。通过交流,小华同学提出了改进建议,关于以下建议,你认为合理的是( )
A.为使灯泡亮度变化更明显,应选用长度很短的铅笔芯
B.为保护灯泡,可以在AP之间做一个标记,防止接入阻值太小
C.铅笔芯换成铜丝更好
D.电源电压改为1.5V更好
【解答】解:
A、铅笔芯相当于一个滑动变阻器,它和灯泡串联,阻值越大的电阻对电流的阻碍作用越大,由于铅笔芯的长度越长电阻阻值越大,所以铅笔芯的长度应适当长一些,故A错误;
B、为保护灯泡,在AP之间做一个标记,保持灯泡与一定长度的铅笔芯串联,可以防止灯泡两端电压过大而烧坏灯泡,故B正确;
C、铜丝的电阻很小,变化不明显,故C错误;
D、小灯泡额定电压为3V,电源电压改为1.5V灯泡很暗实验现象不明显,故D错误。
故选:B。
[例题5] 用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是( )
A.该电路中小灯泡的作用,代替电流表判断电流强弱
B.该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积有关
C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关
D.该电路探究导体的电阻大小与导体温度有关
【解答】解:A、本题在探究“影响电阻大小的因素”实验中,电阻的大小是通过小灯泡的亮度来体现的,灯泡越亮,表示电流越大,电阻越小,所以该电路中用小灯泡代替电流表判断电流强弱,故A正确;
BCD、由图可知,两根电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,所以此实验可以探究导体电阻的大小与材料是否有关,故BCD错误。
故选:A。
[例题6] (2023秋•高新区校级期中)小明用如图所示实验装置“探究影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金,b比a横截面积大,关于此实验,下列说法中不正确的是( )
A.断开开关,镍铬合金丝a和b依然有电阻
B.用夹子分别将a、b接入电路,接入b时小灯泡更亮
C.利用此装置只可以探究导体电阻大小与导体横截面积的关系
D.为了更准确的比较电阻大小,可以在电路中再串联接入一块电流表
【解答】解:A.电阻是导体本身的性质,与通过导体的电流和其两端电压无关,故A正确;
B.其他条件相同时,横截面积越大,电阻越小,b比a横截面积大,所以接入b电阻更小,电路中电流更大,灯泡更亮,故B正确;
C.只接入一根电阻,通过改变夹子的位置改变接入电阻丝的长度,这样可以探究其他条件相同时,电阻大小与长度的关系,故C错误;
D.只通过灯泡的亮暗去比较电阻大小有一定的误差,所以可以接入电流表,通过比较电流表的示数来比较电阻的大小,故D正确。
故选:C。
[例题7] (2022秋•满城区校级期中)小洪同学用如图所示的器材探究“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,下列说法不正确的是( )
A.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
B.用夹子分别将a、b接入电路,接入b时小灯泡更亮
C.小灯泡的亮度越亮,表示接入的合金丝电阻越大
D.为了准确比较两条合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表
【解答】解:A、两根电阻丝的材料一样,横截面积不同,运用控制变量法,可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系;运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断,所以本实验的探究方法有控制变量法和转换法,故A正确;
BC、导体的材料,长度相同时,横截面积越大,导体的电阻越小,b比a的横截面积大,则b的电阻较小,根据欧姆定律可知把b接入电路时电路中的电流较大,小灯泡较亮,即小灯泡亮度越亮,表示接入的合金丝电阻越小,故B正确,C错误;
D、为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流表示数的大小来判断电阻的大小,故D正确。
故选:C。
[例题8] (2022秋•武功县期中)如图甲所示是“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验装置,a为锰铜合金丝,b、c为镍铬合金丝,其中a、b长度相同,a、b、c粗细相同。实验时通过观察 间接比较导线电阻的大小;若选择将a、b分别接入电路中,则是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关。如图乙,在家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密的多绕几圈,这样就可以增大连接处的横截面积,使连接处的电阻 (选填“增大”或
“减小”)。
【解答】解:当不同的导体接入电路时,可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这是转换法的应用;
由题意可知,导线a、b的粗细、长度均相同,材料不同,因此选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料的关系;
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,在材料、长度、温度一定时,导体的横截面积越大,电阻越小,实验家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密的多绕几圈,这样就可以增大连接处的横截面积,使连接处的电阻减小。
故答案为:电流表的示数;材料;减小。
考点三、半导体与超导体
[例题9] (2023秋•涧西区期中)中科院上海微系统与信息技术研究所经过研发,使中国单晶晶圆实现量产。如图所示,“晶圆”是指集成电路制作所用的硅晶片,经过切割加工成为芯片,主要使用的是( )
A.复合材料 B.超导材料
C.纳米材料 D.半导体材料
【解答】解:集成电路芯片的主要材料是硅,它属于半导体。
故选:D。
[例题10] (2023秋•雁塔区校级期中)杭州亚运会开幕式上应用了全球最大规模的LED透明网幕屏,实现了现场的观众能够看见数字人奔跑以及点燃火炬的画面。LED透明网幕屏主要利用发光二极管工作。发光二极管的主要材料是( )
A.导体 B.绝缘体 C.超导体 D.半导体
【解答】解:发光二极管的材料是半导体,故ABC错误,D正确。
故选:D。
[例题11] (2022秋•二七区校级期中)日前,我国科学家首次通过实验证明了二维极限下的单层铜基超导体具有和块体铜基超导体相同的超导特性,结合输运和扫描隧道显微学及谱学数据。团队最终发现二维极限下的单层Bi﹣2212已具备高温超导所需的一切因素。利用超导材料电阻为零的特性,你认为超导材料最不适合用来做( )
A.输电导线 B.电动机线圈
C.计算机电子元件 D.电炉丝
【解答】解:A、根据焦耳定律Q=I2Rt,超导体电阻就为零不会发热,因此用来做输电导线可以减少电能损耗,故A错误;
B、因为超导体电阻为零,所以用超导体做电动机线圈可以提高电动机的效率,减小不必要的能量损耗,故B错误;
C、如果用超导材料来制作电子元件,电子元件在通电时将不会发热,可以延长电子元件的使用寿命且降低电能损耗,同时元件尺寸还可以大大缩小,故C错误;
D、电炉丝是靠电流的热效应来工作的,超导体电阻为零不会发热,故D正确。
故选:D。
[例题12] (2023秋•温江区校级期中)现代生产生活中需要各种各样的材料,下列说法正确的是( )
A.超导体是指在某一温度下电阻突变为很大的导体
B.橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C.芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的核心材料是半导体
D.有些半导体材料对光比较敏感,不能用来制造光敏电阻
【解答】解:A、超导体的电阻为零,故A错误。
B、铝是导体,橡胶、塑料是绝缘体,故B错误。
C、制造芯片的核心材料是半导体材料,故C正确。
D、根据半导体对光比较敏感的特点,可制造光敏电阻,故D错误。
故选:C。
巩固提高
1. (2023秋•阳信县期中)华为新产品Mate60pro手机搭载麒麟9000S芯片,该芯片是在国内完成制造的,标志着中国芯片正在崛起。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是( )
A.半导体材料 B.超导材料
C.磁性材料 D.绝缘材料
【解答】解:常见的半导体材料有:硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片,是半导体硅制成的。
故选:A。
2. (2022秋•西青区校级期中)用同种材料制成两段长度相等,横截面积不同的圆柱形导体,甲比乙的横截面积小。如图所示将它们串联在电路中,通电一段时间后,下列说法正确的是( )
A.甲导体的电流大于乙导体
B.甲导体的电阻大于乙导体
C.甲导体的电流小于乙导体
D.甲导体的电阻小于乙导体
【解答】解:AC.由于甲、乙两导体串联,根据串联电路的电流规律可知,甲导体的电流等于乙导体的电流,故AC错误;
BD.材料相同,长度相同,甲细一些,则甲导体的电阻大一些,故D错误;B正确。
故选:B。
3. (2023秋•大观区校级期中)小明用如图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的横截面积比A的大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的镍铬合金丝的电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系
C.利用此装置只能探究导体电阻的大小和长度的关系
D.为了准确比较两条镍铬合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表
【解答】解:A、小灯泡越亮,说明电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
BC、已知A、B为长度一样的镍铬合金丝,B比A的横截面积大,所以利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系,但使用同一根电阻丝,改变接入电路部分的长度,也可以探究与长度关系,故BC错误;
D、为了准确比较两条合金丝的电阻,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,故D正确。
故选:D。
4. (2023秋•开福区校级期中)在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明设计了如图所示的电路,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列关于这一装置的说法中正确的是( )
A.将铅笔芯换成塑料吸管,灯泡也能亮起
B.本实验可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
C.实验过程中电阻变化的主要因素是改变了横截面积
D.增加一节干电池,灯泡会更亮,说明铅笔芯电阻随电压的增大而减小了
【解答】解:A.铅笔芯是导体,容易导电,塑料吸管是绝缘体,不容易导电,因此把铅笔芯换成塑料吸管后灯泡不会亮,故A错误;
B.电源电压不变,接入电路电阻变大时,电路中的电流就会变小,灯泡会变暗,因此可以通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小,故B正确;
C.当B夹子左右移动时,因铅笔芯接入电路的长度发生变化,因此接入电路的阻值发生变化,故C错误;
D.电阻是导体自身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与电压、电流无关,故D错误。
故选:B。
5. (2023秋•合浦县期中)如图所示,甲、乙两铜棒长度相同,但乙的横截面积大,把它们并联在同一电路中,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻小于乙的电阻
B.甲的电阻大于乙的电阻
C.乙两端的电压大
D.甲两端的电压大
【解答】解:
AB、因为甲、乙两铜棒材料相同、长度相同、横截面积不同,乙的横截面积大,所以甲的电阻大于乙的电阻,故A错误,B正确;
CD、若把它们并联在电路中,由于并联电路两端电压相等,故U甲=U乙,故CD错误。
故选:B。
6. (2023秋•朝阳县校级期中)导体A和B是由不同的金属材料做成的,A和B长度相等,但A比B的横截面积大,将A、B导体接入电路如图所示,当开关S闭合后( )
A.A段电阻大,电流小
B.B段电阻大,电流小
C.A段电阻一定小,电流与B段相等
D.B段电阻可能大,电流与A段相等
【解答】解:因为两段导体串联,所以通过两导体的电流相等,即IA=IB;因为导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,由题干,导体A和B长度相同,材料、横截面积不同,温度未知,则导体A和B段电阻大小无法确定,则B段的电阻可能大,故ABC错误,D正确。
故选:D。
7. (2024春•江津区期中)探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其中A是锰铜合金丝,B是镍铬合金丝。
(1)将编号为 A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B导线时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。从导电性能看,锰铜合金和镍铬合金, 更适合制作电阻器;
(2)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验, (填写实验仪器名称)就是这一实验结论在实际应用中的体现;
(3)将电阻丝D对折后接入电路中,发现电流表的示数与将电阻丝D全部接入电路时对比变大了,由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小。这种做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是: ;
(4)实验中通过观察 判断导体电阻的大小,当接入的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,请你对电路的改进提出一条建议: 。
【解答】解:(1)A、B的电阻丝的长度相同、横截面积相同,材料不同,若把A、B分别接入电路进行实验,发现接B导线时,灯泡明显变暗,说明导体的电阻大小与导体的材料有关;接镍铬合金B导线时,灯泡明显变暗,电阻率大的镍铬合金丝更适合制作电阻器;
(2)如果选用编号为C、D两根电阻丝进行实验,即此时的材料和横截面积相同,但长度不同,从而得出结论:在材料和横截面积相同,导体长度越长,电阻越大,该结论被实际应用到了滑动变阻器的工作原理中;
(3)将电阻丝D对折后接入电路中,导体的横截面积变为原来的2倍,电流表的示数与将电阻丝D全部接入电路时变大,此时没有控制导体的长度相同,因而不能得出导体的横截面积越大,电阻越小的结论;
(4)实验中通过观察小灯泡亮度判断导体电阻的大小,运用了转换法;导体阻值差别较小时,灯泡的亮度变化不明显,可以在电路中串联一只电流表,通过电流表示数的变化,来比较电阻的大小。
故答案为:(1)材料;镍铬合金;(2)滑动变阻器;(3)不正确;没有控制长度相同;(4)小灯泡亮度;将电流表串联接入电路。
8. (2023秋•富顺县校级期中)小雪用如图所示的实验器材探究“电阻的大小与哪些因素有关”,其中电源电压恒定,灯丝电阻的变化忽略不计。她提出以下猜想:
导体
A
B
C
D
电流
0.3A
0.26A
0.16A
0.4A
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。
(1)在连接电路的过程中,开关应该 ;
(2)实验中小雪通过观察 来比较金属丝电阻的大小更准确;
(3)为了实验安全,电路甲中的小灯泡 (选填“能”或“不能”)用导线代替;
(4)小雪分别将图乙中的四根金属丝的两端接到电路甲中M、N处,并将测得的电流值记在了表格中;为了验证猜想②,需比较表格中B和 两个电流值;比较表格中B和C两个电流值,是为了验证猜想 ;
(5)通过实验发现锰铜合金和镍铬合金导电性能较好的材料是 。
【解答】解:
(1)在连接电路的过程中,开关应该断开;
(2)在M、N之间分别接上不同的导体,由于电流表示数更为准确,更能反映导体电阻的大小,所以最好通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小;
(3)电流表的内阻很小,应与被测电路串联,若小灯泡用导线代替,当接入的电阻较小时,电路中的电流过大,会超过电流表的量程,烧坏电表,因此电路甲中的小灯泡不能用导线代替;
(4)为了验证猜想②,即导体的电阻与导体的横截面积有关,应控制材料和长度相同,而横截面积不同,故应选择B和D两金属丝进行实验,即比较B和D对应的两个电流值;
B和C中金属丝的横截面积和材料相同,C是弯曲的、B是直的,其长度不同,B和C两个电流值不同,因此比较表格中B和C两个电流值,是为了验证猜想①导体的电阻与导体的长度有关;
(5)A、B两金属丝的长度和横截面积都相同,材料不同,由表中AB数据可以看出,通过锰铜合金的电流较大,故锰铜合金的导电性能较好。
故答案为:(1)断开;(2)电流表示数;(3)不能;(4)D;①;(5)锰铜合金。
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