内容正文:
7.2 欧姆定律 电阻(第1课时)
一、单选题
1.下列四位物理学家中,以其名字命名电阻单位的是( )
A.安培 B.焦耳 C.欧姆 D.奥斯特
2.如图所示,将一根铜丝拉长,一定变化的物理量是( )
A.质量 B.比热容 C.电阻 D.密度
3.下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
4.关于电阻,下列说法错误的是( )
A.导体的电阻都随温度的升高而增大,降低而减小
B.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关
C.电阻表示导体对电流的阻碍作用
D.导体的电阻是导体本身的性质,与是否通电无关
5.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较通过这两段导体的电流的大小,有( )
A.IAB=IBC B.IAB<IBC
C.IAB>IBC D.无法判断
6.甲、乙、丙三根用同种材料制成的均匀合金丝,甲、乙的粗细相同,但甲较长;乙、丙的长度相同,但丙较粗,则这三根电阻丝的电阻值R甲、R乙、R丙的大小关系是( )
A.R甲=R乙=R丙 B.R甲>R乙>R丙
C.R甲>R丙>R乙 D.R甲<R乙<R丙
7.小明的书桌上有一个调光书写台灯,台灯上调节灯光亮度的旋钮实质上是一个( )
A.电源 B.电流表 C.开关 D.变阻器
8.下列关于滑动变阻器的说法正确的是( )
A.滑动变阻器是靠改变导体的横截面积来改变电阻的
B.滑动变阻器是靠改变导体的材料来改变电阻的
C.滑动变阻器是靠改变连入电路中导体的长度来改变电阻的
D.因为电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,所以滑动变阻器是靠改变任一因素来改变电阻的
9.图中滑动变阻器的四种接法中,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻值增大的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,将两个滑动阻器串联起来,若将M、N两个接线柱接入电路后,使这两个滑动变阻器接入电路的总电阻值最大。则滑片P1和P2应放在( )
A.P1、P2都放在最右端
B.P1放在最左端,P2放在最右端
C.P1和P2都放在最左端
D.P1放在最右端,P2放在最左端
11.如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为调节合灯亮暗的电位器的结构图,b与金属滑片相连,转动旋钮可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.若只将接入电路,顺时针转动旋钮灯泡亮度变暗
B.若只将接入电路,转动旋钮灯泡亮度不变
C.电位器调节灯泡亮度与滑动变阻器的原理相同
D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度
12.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,是定值电阻,是滑动变阻器,油量表是由电表改装而成。以下说法不正确的是( )
A.和在电路中是串联的
B.油量表是由电流表改装而成
C.当油量上升时,油量表示数变小,电压表示数变大
D.在电路中起到了保护电路的作用,不可省掉
二、填空题
13.电阻表示导体对电流的阻碍作用,符号为 ,基本单位是 ,单位符号是 。电阻是导体本身的一种属性,它的大小决定于导体的材料、 长度和 。还受温度的影响,对大多数导体, 温度越高,电阻越大。
14.1kΩ= Ω= MΩ;500Ω= kΩ= MΩ.
15.如图所示,用导线把电池、小灯泡和一段粗细均匀的电阻丝连接起来。当金属夹从电阻丝上的某点,沿电阻丝向 移动的过程中,小灯泡亮度逐渐变暗,这表明导体电阻的大小跟导体的 有关,如要继续研究电阻与温度的关系,还需要添加的仪器是 。
16.如图所示情境粗略却形象地反映了电流和电压、电阻的关系,图中小人 (选填“甲”、乙”或“丙”)可模拟为电流,图中信息还反映出导体的电阻与导体的 有关。
17.阻值可以改变的电阻叫做变阻器。常用的有滑动变阻器和 。滑动变阻器是通过改变连入电路中的电阻丝的 来改变连入电路中的电阻,从而改变电路中电流,进而改变部分电路两端的电压,还起保护电路的作用。使用时滑动变阻器应串联在电路中,接入电路前应将滑片调到阻值 位置,接线柱应选择“一上一下”。
18.作用:通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变连入电路中的电阻,从而改变电路中 ,进而改变部分电路两端的 ,还起 的作用。
19.如图甲所示,是收音机上用以调节音量的一种电位器。它的实质是一个 。图乙为其说明书中的内部结构示意图。使用时,接线柱O必须接入电路。如果想在顺时针旋转滑动触头时音量变大,则还应将接线柱 (“a”或“b”)接入电路。
20.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ,观察小灯泡的 可以粗略地知道风力的大小。若要得到更准确的结果,可采取的措施为 。
三、作图题
21.在图所示电路中补上一根导线,要求当电键闭合、向右移动变阻器滑片时小灯逐渐变亮。
22.请把如图实物电路补充连接完整,要求滑片向右移时电阻变大,导线不能交叉。
23.在图中添加一根导线,使电键闭合后,滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的读数变小。
四、实验题
24.某校初三学生在实验室练习使用滑动变阻器改变电路中的电流,他们设计并正确连接电路,在连接电路时他们应 (选填“闭合”或“断开”)电键,他们连接了如图所示的部分电路,其中灯泡与电流表 联,请你用笔画线代替导线帮助他们完成电路的连接,使滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮 (用2B铅笔在答题纸的相应位置连线),为保护电路,在闭合电键前应使滑动变阻器的阻值为最 值(选填“大”或“小”)。
25.如图所示,是小敏探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中她分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度都是1m,导线c长度为0.5m导线a、b、c横截面积都是0.5mm2导线d横截面积是1mm2。
(1)该实验是通过观察 来间接比较导线电阻的大小,这种科学研究问题的方法是 法。
(2)选用b、c两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的 有关。
(3)实验中,她将a、b两根导线分别接入电路,测出的电流分别为Ia、Ib,它们的关系为Ia>Ib。则可得出的结论是 。通过分析实验信息,该同学还可以判断出:镍铬材料和锰铜材料比较, 导电性较强。
(4)当把b、d两根导线分别接入电路中进行实验时,小敏测出的电流分别为Ib、Id,它们的关系为Ib<Id,由此得出的结论是 。
26.如图所示,给出了几种电路元件,要求用滑动变阻器来改变电路中的电流。
(1)用笔画线代替导线,将图中元件连接成电路,要求:向右移动滑动变阻器的滑片,灯泡变亮;
(2)按(1)要求正确连接电路后,在闭合开关前,滑片应调到 端;(填“A”或“B”);
(3)该滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样,其中的“1A”表示: ;
(4)开始实验后,甲同学发现无论怎样移动滑片,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是 。乙同学缓慢移动滑片时,看到灯忽亮忽灭,这可能是滑动变阻器的滑片与电阻线圈之间 。
27.如图所示是某同学设计的一种测定油箱内油面高度的实验装置。
(1)当油箱内油面上升时,金属滑片向b端移动。电流表的示数会 ;
A.变大 B.变小 C.不变
(2)定值电阻R0在实验中的主要作用是 。
A.当滑片滑到a端时,防止电路短路
B.为了使定值电阻R0两端电压不变
C.为了使变阻器R两端电压不变
28.某同学用如图所示的电路来研究导体电阻的大小与什么因素有关系。其中电源电压不变,AC是一根粗细均匀的合金丝,已固定在木板上,且AB=BC=0.5米,A、B、C三处都有接线柱可与电路连通,该同学经过适当的连接测得数据如下表所示。
实验次数
合金丝
长度(米)
横截面积(毫米2)
电流表的示数(安)
1
R1
0.5
0.1
0.2
2
R2
1.0
0.1
0.1
3
R3
0.5
0.2
0.4
(1)做实验次数2时,导线M应连接 接线柱(选填“B”或“C”);
(2)做实验次数3时,导线M应连接 接线柱(选填“B”或“C”),还应连接 接线柱;
(3)由实验次数1和2,可以得出的初步结论是: ;
(4)由实验次数1和3,可以得出的初步结论是: 。
一、单选题
1.洋洋设计了一个自动测高仪,给出了四个电路,如图所示,R′是滑动变阻器,其中能够实现身高越高,电压表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
2.如图是汽车、摩托车油量表(实际上就是电流表)原理示意图,是定值电阻起保护电路作用,是滑动变阻器,则
A.向油箱里加油时,电流表示数变大 B.燃油消耗下降时,电流表示数变大
C.燃油全部耗尽时,电流表将被烧坏 D.油箱加油过满时,电流表将被烧坏
3.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且由定位挡板限制只能在电阻上滑动.从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度h.已知电流增大时,电流表指针向右偏转,则
A.油面下降时,电流表指针向右偏转 B.油量表的零刻度线一定与电流表零刻度线相重合
C.油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的 D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越大
二、实验题
4.为了“探究导体的阻值大小与温度的关系”,某小组同学利用由硫化银倒成的电阻和纯铜制成的电阻、电压恒定的电源、电流表、电键和导线组成电路,并用温度可以调控的加热器对硫化银电阻、铜制电阻分别进行加热,做了如图(a)、(b)、(c)和(d)所示的四次实验。请仔细观察图中的装置、操作和现象,然后归纳得出初步结论。
(1)比较(a)、(b)两图(或(c)、(d) 两图)可以发现:当电压一定,导体温度改变时,通过导体的电流 发生变化(选填“会”或“不会”),因此,导体的电阻与温度 (选填“有关”或“无关”)。
(2)比较(a)和(b)与(c)和(d)两图可以发现导体电阻大小与温度的变化关系: 。
5.某学校同学想知道:影响电流大小的因素,他们设计了如图所示的电路,选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验。
同学们正确连接电路,并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中。
表一 导体A
长度0.4米 横截面积0.3毫米2
表二 导体B
长度1.2米 横截面积0.3毫米2
表三 导体C
长度1.5米 横截面积0.3毫米2
实验序号
1
2
3
实验序号
4
5
6
实验序号
7
8
9
U(V)
1.2
2.4
3.6
U(V)
2.4
3.6
4.8
U(V)
1.5
3.0
4.5
I(A)
0.30
0.60
0.90
I(A)
0.20
0.30
0.40
I(A)
0.10
0.20
0.30
表四
导体
长度
(米)
横截面积
(毫米2)
D
E
(1)根据他们选用的导体及设计的表格:可以判断他们原有的猜想:他们认为影响电流大小的因素可能是: 。
(2)分析比较表一或表二或表三中的数据,可初步得出: 。
(3)请进一步分析比较表一和表二和表三中的数据,可初步得出: 、 。
(4)为了在表二的基础上继续研究通过导体的电流与导体横截面积的关系,请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件。
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7.2 欧姆定律 电阻(第1课时)
一:电阻
1.定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
2.物理意义:导体对电流阻碍作用的大小。
3.符号:R 电路图中的符号:
4.单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。常用单位:千欧、兆欧。单位换算:1MΩ=1000KΩ,1KΩ=1000Ω。
要点:
1.导体虽然能够导电,但是对电流有一定的阻碍作用,电阻越大对电流的阻碍作用越大。电阻是导体本身的一种性质。
2.了解一些电阻值:手电筒的小灯泡—-灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯—-灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的1m长的铜导线—-电阻约百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。
3.半导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称作半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。
4.某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。
二:影响电阻大小的因素
1.实验过程:
(1)电阻大小是否跟导线的长度有关:
选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路(如下图所示)中,观察电流表的示数。比较流过长短不同的镍铬合金丝电流的大小。
(2)电阻的大小是否跟导线的粗细有关:
选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流的示数。比较流过粗细不同的镍铬合金丝电流的大小。
(3)电阻的大小是否跟导线的材料有关:
选用长度、横截面积相同,材料不同的镍铬合金丝和铜丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数。比较流过材料不同的镍铬合金丝和铜丝电流的大小。
2.实验方法:控制变量法。所以讨论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。
3.结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与于导体的材料、长度和横截面积等因素有关。
要点:
1、一般金属导体的电阻是随着温度的升高而增大,而有些导体电阻,如铅笔芯(石墨),其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时,一般不考虑温度对电阻的影响。
2、结论可总结成公式 ,其中叫电阻率,与导体的材料有关。假如架设一条输电线路,一般选铝导线,因为在相同条件下,铝的电阻小,减小了输电线的电能损失;而且铝导线相对来说价格便宜。
3、“控制变量法”是指一个物理量同时与几个因素有关时,我们控制其中的一些因素不变,只研究期中某个因素对所研究物理量的影响,如“研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变,只改变材料,看电流表示数的变化,从而得出电阻与材料有关的结论。
三:变阻器
1.滑动变阻器:
(1)电路符号:或者
(2)构造:瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。
(3)结构示意图:
(4)变阻原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。
(5)铭牌:某滑动变阻器标有“50 1.5A”字样,50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0~50Ω。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。
(6)作用:①通过改变电路中的电阻,逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压;②保护电路。
(7)连接方式:
滑动变阻器在电路中
的连接方式
连入电路中的部分
滑片向右移动
电路图
电阻变化
电流变化
左端
变大
变小
左端
变大
变小
右端
变小
变大
右端
变小
变大
整个电阻丝
(相当于定值电阻)
不变
不变
金属杆连入
(相当于导线)
不变
不变
(8)应用:音响设备上的电位器、风扇上的调速开关,握力计、油量表等都是利用了滑动变阻器的原理。
*2.旋盘式电阻箱:
(1)结构:两个接线柱、旋盘。
(2)变阻原理:转动旋盘,可以得到 0~9999之间的任意阻值。
(3)读数:各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的电阻。
*3.插孔式电阻箱:
(1)结构:铜块、铜塞,电阻丝。
(2)读数:拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加,就是连入电路的电阻值。
要点:
1、滑动变阻器使用方法:选、串、接、调。即:根据铭牌选择合适的滑动变阻器;滑动变阻器要串联在电路中;接法:“一上一下”;接入电路前应将电阻调到最大。
2、滑动变阻器的铭牌,告诉了我们滑片放在两端点时,变阻器连入电路的电阻;分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题,关键搞清哪段电阻丝连入电路,再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。
3、滑动变阻器能够逐渐改变连入电路的电阻,但不能表示连入电路的阻值。变阻箱能表示出连入电路的阻值,但不能够逐渐改变连入电路的电阻。
四:教材知识点补充
由某些材料制成的电阻,阻值会随外界温度或光照强度的变化而发生明显变化,这类电阻叫做热敏或光敏电阻。它们可以作为将温度或光照强度转换成电阻变化的传感元件,应用在温控或光控电路中,例如路灯的自动开关。
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7.2 欧姆定律 电阻(第1课时)
一、单选题
1.下列四位物理学家中,以其名字命名电阻单位的是( )
A.安培 B.焦耳 C.欧姆 D.奥斯特
【答案】C
【详解】A.物理学上用安培的名字命名了电流的单位,故A不合题意;
B.物理学上用焦耳的名字命名了功、能和热量的单位,故B不合题意;
C.物理学上用欧姆的名字命名了电阻的单位,故C符合题意;
D.物理学上用奥斯特的名字命名了磁场强度的单位,故D不合题意。
故选C。
2.如图所示,将一根铜丝拉长,一定变化的物理量是( )
A.质量 B.比热容 C.电阻 D.密度
【答案】C
【详解】A.将一根铜丝拉长后,形状发生变化,所含物质多少没有变化,质量不变,故A不符合题意;
B.将一根铜丝拉长后,长度变长了,物质种类没有变化,比热容不变,故B不符合题意;
C.将一根铜丝拉长后,长度变长了,横截面积变小了,电阻变大了,故C符合题意;
D.将一根铜丝拉长后,形状发生变化,物质种类、状态和温度没有变化,所以密度不变,故D不符合题意。
故选C。
3.下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
【答案】D
【详解】A.导体电阻与材料、长度、横截面积、温度有关,仅比较材料,无法比较电阻大小,故A错误;
B.导体电阻与材料、长度、横截面积、温度有关,仅比较横截面积,无法比较电阻大小,故B错误;
C.导体电阻是导体本身的属性,与电压、电流无关,导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零,故C错误;
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小,故D正确。
故选D。
4.关于电阻,下列说法错误的是( )
A.导体的电阻都随温度的升高而增大,降低而减小
B.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关
C.电阻表示导体对电流的阻碍作用
D.导体的电阻是导体本身的性质,与是否通电无关
【答案】A
【详解】A.导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,还与温度有关,多数导体的电阻随温度升高而增大,少数导体的电阻随温度升高而减小,故A错误,A选项符合题意;
B.导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,故B正确,B选项不符合题意;
C.导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小,C正确,C选项不符合题意;
D.导体的电阻是导体本身的性质,导体中的电流、导体两端的电压大小无关,与是否通电无关,故D正确,D选项不符合题意。
故选A。
5.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较通过这两段导体的电流的大小,有( )
A.IAB=IBC B.IAB<IBC
C.IAB>IBC D.无法判断
【答案】A
【详解】因为AB和BC是串联在电路中的,串联电路中电流处处相等,所以通过这两段导体的电流相等,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.甲、乙、丙三根用同种材料制成的均匀合金丝,甲、乙的粗细相同,但甲较长;乙、丙的长度相同,但丙较粗,则这三根电阻丝的电阻值R甲、R乙、R丙的大小关系是( )
A.R甲=R乙=R丙 B.R甲>R乙>R丙
C.R甲>R丙>R乙 D.R甲<R乙<R丙
【答案】B
【详解】甲、乙、丙三根合金丝的材料相同,甲、乙粗细相同,而甲较长,则有
R甲>R乙
乙、丙的长度相同,丙较粗,则有
R乙>R丙
所以
R甲>R乙>R丙
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.小明的书桌上有一个调光书写台灯,台灯上调节灯光亮度的旋钮实质上是一个( )
A.电源 B.电流表 C.开关 D.变阻器
【答案】D
【详解】调节灯光亮度的旋钮可以调节灯的亮度,本质上是通过改变自身电阻来改变电路中的电流,所以它实质上是一个变阻器,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.下列关于滑动变阻器的说法正确的是( )
A.滑动变阻器是靠改变导体的横截面积来改变电阻的
B.滑动变阻器是靠改变导体的材料来改变电阻的
C.滑动变阻器是靠改变连入电路中导体的长度来改变电阻的
D.因为电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,所以滑动变阻器是靠改变任一因素来改变电阻的
【答案】C
【详解】滑动变阻器的电阻丝的材料、横截面积、温度都不变,改变电阻大小的方法是改变连入电路中导体的长度。
故选C。
9.图中滑动变阻器的四种接法中,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻值增大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.当滑片P右移动时,连入电路的电阻线长度变长,电阻变大,故A符合题意;
B.当滑片P右移动时,连入电路的电阻线长度不变,不能改变电路中的电阻,故B不符合题意;
CD.当滑片P右移动时,连入电路的电阻线长度变短,电阻变小,故CD不符合题意。
故选A。
10.如图所示,将两个滑动阻器串联起来,若将M、N两个接线柱接入电路后,使这两个滑动变阻器接入电路的总电阻值最大。则滑片P1和P2应放在( )
A.P1、P2都放在最右端
B.P1放在最左端,P2放在最右端
C.P1和P2都放在最左端
D.P1放在最右端,P2放在最左端
【答案】B
【详解】如图,若将M、N两个接线柱接入电路后,要使滑动变阻器的阻值最大,则两个滑动变阻器的电阻线都应连入电路,故P1在最左端,P2在最右端。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11.如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为调节合灯亮暗的电位器的结构图,b与金属滑片相连,转动旋钮可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.若只将接入电路,顺时针转动旋钮灯泡亮度变暗
B.若只将接入电路,转动旋钮灯泡亮度不变
C.电位器调节灯泡亮度与滑动变阻器的原理相同
D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度
【答案】C
【详解】A.若只将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮,电阻丝连入电路的长度变短,电阻大小变小,电路的电流变大,灯泡的亮度变亮,故A项错误;
B.若只将a、b接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,转动旋钮,电阻丝连入电路的长度发生变化,电阻大小变化,电路的电流发生变化,灯泡的亮度发生变化,故B项错误;
C.转动旋钮滑片在弧形电阻丝上滑动时,改变接入电路中的电阻,从而改变了电路中的电流、灯泡的实际功率和亮暗程度,所以电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的,故C项正确;
D.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的,故D项错误。
故选C。
12.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,是定值电阻,是滑动变阻器,油量表是由电表改装而成。以下说法不正确的是( )
A.和在电路中是串联的
B.油量表是由电流表改装而成
C.当油量上升时,油量表示数变小,电压表示数变大
D.在电路中起到了保护电路的作用,不可省掉
【答案】C
【详解】A.由电路图可知,和在电路中是串联的,A项正确;故A项不符合题意;
B.由电路图可知,油量表串联在电路中,所以油量表是由电流表改装而成的,B项正确;故B项不符合题意;
C.当油量上升时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,两端的电压变大,由串联电路的电压特点可知,两端的电压变小,即电压表的示数变小,C项错误;故C项符合题意;
D.由电路图可知,电阻是在油箱装满油时防止电路短路,即对电路起到保护作用,则不能省去,D项正确;故D项不符合题意。
故选C。
二、填空题
13.电阻表示导体对电流的阻碍作用,符号为 ,基本单位是 ,单位符号是 。电阻是导体本身的一种属性,它的大小决定于导体的材料、 长度和 。还受温度的影响,对大多数导体, 温度越高,电阻越大。
【答案】 R 欧姆 Ω 横截面积
【详解】[1][2][3]电阻表示导体对电流的阻碍作用,符号为R,基本单位是欧姆,单位符号是Ω。
[4]电阻是导体本身的一种属性,它的大小决定于导体的材料、 长度和横截面积。还受温度的影响,对大多数导体, 温度越高,电阻越大。
14.1kΩ= Ω= MΩ;500Ω= kΩ= MΩ.
【答案】 1000 10-3 0.5 5×10-4
【详解】[1][2][3][4]因为
1Ω=10-3kΩ=10-6MΩ
所以
1kΩ=1000Ω=10-3MΩ
500Ω=0.5kΩ=5×10-4MΩ
15.如图所示,用导线把电池、小灯泡和一段粗细均匀的电阻丝连接起来。当金属夹从电阻丝上的某点,沿电阻丝向 移动的过程中,小灯泡亮度逐渐变暗,这表明导体电阻的大小跟导体的 有关,如要继续研究电阻与温度的关系,还需要添加的仪器是 。
【答案】 右 长度 酒精灯
【详解】[1][2]灯泡逐渐变暗,说明灯泡的实际功率减小,由功率公式可知,电路中的电流变小,由欧姆定律可知,电路中的电阻变大,即电阻丝接入电路的阻值变大,因此金属夹向右滑动,并且导体电阻的大小跟导体的长度有关。
[3]如要继续研究电阻与温度的关系,需要用酒精灯来加热导体。
16.如图所示情境粗略却形象地反映了电流和电压、电阻的关系,图中小人 (选填“甲”、乙”或“丙”)可模拟为电流,图中信息还反映出导体的电阻与导体的 有关。
【答案】 丙 横截面积
【详解】[1]由图可知,乙阻碍丙的移动,所以乙表示电阻,甲推动丙运动,所以甲表示电压,丙在甲的推动下通过导体,所以丙表示电流。
[2]由图可知,乙通过减小导体的横截面积来阻碍丙运动,所以图中信息还反映出导体的电阻与导体的横截面积有关。
17.阻值可以改变的电阻叫做变阻器。常用的有滑动变阻器和 。滑动变阻器是通过改变连入电路中的电阻丝的 来改变连入电路中的电阻,从而改变电路中电流,进而改变部分电路两端的电压,还起保护电路的作用。使用时滑动变阻器应串联在电路中,接入电路前应将滑片调到阻值 位置,接线柱应选择“一上一下”。
【答案】 变阻箱 长度 最大
【详解】[1][2]变阻器常用的有滑动变阻器和变阻箱。滑动变阻器是通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变连入电路中的电阻,从而改变电路中电流,进而改变部分电路两端的电压,还起保护电路的作用。
[3]使用时滑动变阻器应串联在电路中,接入电路前应将滑片调到阻值最大位置,接线柱应选择“一上一下”接法。
18.作用:通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变连入电路中的电阻,从而改变电路中 ,进而改变部分电路两端的 ,还起 的作用。
【答案】 电流 电压 保护电路
【解析】略
19.如图甲所示,是收音机上用以调节音量的一种电位器。它的实质是一个 。图乙为其说明书中的内部结构示意图。使用时,接线柱O必须接入电路。如果想在顺时针旋转滑动触头时音量变大,则还应将接线柱 (“a”或“b”)接入电路。
【答案】 滑动变阻器 b
【详解】[1]根据电位器的使用方法,将Oa或Ob接入电路中,转动旋钮带动滑动触头滑动,可见电位器就是一个滑动变阻器,转动旋钮改变了接入电路的电阻,从而改变了电路中是电流,达到调节收音机音量的目的。
[2]故如果想在顺时针旋转滑动触头时音量变大,应使接入电路的电阻减小,根据可知,电路中的电流会变大,即音量增大,故还应将接线柱b接入电路。
20.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ,观察小灯泡的 可以粗略地知道风力的大小。若要得到更准确的结果,可采取的措施为 。
【答案】 滑动变阻器 亮度 在电路中串联一个电流表
【详解】[1]金属杆OC移动时,弧形电阻AB接入电路中的阻值发生变化,因此金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器。
[2]风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻越小,电源电压不变,电路中的电流会越大,灯泡越亮,所以通过灯泡的亮度可以判断风力的大小。
[3]为了得到更准确的结果,可以在电路中串联一个电流表,风力变化时,电流表示数随之变化,根据电流表示数大小,可以知道风力大小。
三、作图题
21.在图所示电路中补上一根导线,要求当电键闭合、向右移动变阻器滑片时小灯逐渐变亮。
【答案】
【详解】当电键闭合时,由于向右移动滑动变阻器滑片时,小灯逐渐变亮,说明滑动变阻器与灯泡串联,且滑动变阻器接入电路的电阻减小,结合“一上一下”原则,滑动变阻器的右下接线柱连入电路中,如图所示:
22.请把如图实物电路补充连接完整,要求滑片向右移时电阻变大,导线不能交叉。
【答案】
【详解】根据题意可知,滑片向右移时电阻变大,则滑动变阻器接入电路的电阻线的长度变大,所以需要接左下接线柱,滑动变阻器与灯泡串联接入电路中,如图所示:
23.在图中添加一根导线,使电键闭合后,滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的读数变小。
【答案】
【详解】灯泡与滑动变阻器串联,滑片右移,电压表的读数变小,则滑动变阻器分压变大,根据串联分压规律可知,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故将A接线柱与灯泡左接线柱相连,如图所示
四、实验题
24.某校初三学生在实验室练习使用滑动变阻器改变电路中的电流,他们设计并正确连接电路,在连接电路时他们应 (选填“闭合”或“断开”)电键,他们连接了如图所示的部分电路,其中灯泡与电流表 联,请你用笔画线代替导线帮助他们完成电路的连接,使滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮 (用2B铅笔在答题纸的相应位置连线),为保护电路,在闭合电键前应使滑动变阻器的阻值为最 值(选填“大”或“小”)。
【答案】 断开 串 大
【详解】[1]为保护电路,连接电路时电键应断开。
[2]电流表应串联在电路中,因此电流表应与灯泡串联。
[3]滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮,说明接入电路在的电阻变小,电路中电流增大,因此应将滑动变阻器的右下方接线柱接入电路,如图所示:
[4]为保护电路,在闭合电键前应使滑动变阻器的阻值最大,防止电路中电流过大损坏电路。
25.如图所示,是小敏探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中她分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度都是1m,导线c长度为0.5m导线a、b、c横截面积都是0.5mm2导线d横截面积是1mm2。
(1)该实验是通过观察 来间接比较导线电阻的大小,这种科学研究问题的方法是 法。
(2)选用b、c两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的 有关。
(3)实验中,她将a、b两根导线分别接入电路,测出的电流分别为Ia、Ib,它们的关系为Ia>Ib。则可得出的结论是 。通过分析实验信息,该同学还可以判断出:镍铬材料和锰铜材料比较, 导电性较强。
(4)当把b、d两根导线分别接入电路中进行实验时,小敏测出的电流分别为Ib、Id,它们的关系为Ib<Id,由此得出的结论是 。
【答案】 电流表的示数 转换 长度 导体的电阻与材料有关 锰铜合金 在导体的材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小
【详解】(1)[1] [2]该实验中,应用了转换法,通过电流表的示数大小间接得知接入电阻丝的阻值大小,电流表示数越大,表明导体的电阻越小。
(2)[3]选用b、c两根导线分别接入电路中进行实验,b和c的材料、横截面积相同,长度不同,所以是为了探究电阻大小跟导体的长度有关。
(3)[4]由图知道,导线a、b的粗细、长度均相同、材料不同,导线a、b分别接入电路中,电流表示数不同,Ia>Ib,这说明导体的电阻与材料有关。
[5]通过锰铜合金的电流大于通过镍铬合金的电流,这说明锰铜合金的电阻小,所以锰铜合金的导电性较强。
(4)[6]当把b、d两根导线分别接入电路中进行实验时,b和d的材料、长度相同,横截面积不同,b的横截面积小于d的横截面积,小敏测出的电流分别为Ib、Id,它们的关系为Ib<Id,这表明横截面积越大,电阻越小,由此得出的结论是:在导体的材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
26.如图所示,给出了几种电路元件,要求用滑动变阻器来改变电路中的电流。
(1)用笔画线代替导线,将图中元件连接成电路,要求:向右移动滑动变阻器的滑片,灯泡变亮;
(2)按(1)要求正确连接电路后,在闭合开关前,滑片应调到 端;(填“A”或“B”);
(3)该滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样,其中的“1A”表示: ;
(4)开始实验后,甲同学发现无论怎样移动滑片,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是 。乙同学缓慢移动滑片时,看到灯忽亮忽灭,这可能是滑动变阻器的滑片与电阻线圈之间 。
【答案】 见解析所示 A 允许通过滑动变阻器的最大电流为1A 滑动变阻器接入电路的是下面两个接线柱 接触不良
【详解】(1)[1]滑动变阻器改变小灯泡的亮度,所以滑动变阻器应“一上一下”连接,并与灯泡串联,滑动变阻器向右移动,灯泡变亮,说明电路中电流变大,电阻变小,所以应将滑片右侧电阻丝接入电路中,由此连接实物。如图所示
(2)[2]为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑动片P应滑到阻值最大处,即图中连接好后的A端。
(3)[3]该滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样,其中的“1A”表示允许通过滑动变阻器的最大电流为1A。
(4)[4][5]甲同学发现无论怎样移动滑片,灯的亮度都不发生变化,说明滑动变阻器都接上面或都接下面两个接线柱,灯泡的亮度比较暗,说明电路中电流较小,电阻较大,这可能是同时连接了滑动变阻器下面两个接线柱;乙同学缓慢移动滑片时,看到灯忽亮忽灭,这可能是滑片接触不良造成的。
27.如图所示是某同学设计的一种测定油箱内油面高度的实验装置。
(1)当油箱内油面上升时,金属滑片向b端移动。电流表的示数会 ;
A.变大 B.变小 C.不变
(2)定值电阻R0在实验中的主要作用是 。
A.当滑片滑到a端时,防止电路短路
B.为了使定值电阻R0两端电压不变
C.为了使变阻器R两端电压不变
【答案】 B A
【详解】(1)[1] 金属滑片向b端移动,电阻变大,电流表的示数会变小,故选B。
(2)[2]定值电阻R0在实验中当滑片滑到a端时,防止电路短路,起保护电路的作用。
28.某同学用如图所示的电路来研究导体电阻的大小与什么因素有关系。其中电源电压不变,AC是一根粗细均匀的合金丝,已固定在木板上,且AB=BC=0.5米,A、B、C三处都有接线柱可与电路连通,该同学经过适当的连接测得数据如下表所示。
实验次数
合金丝
长度(米)
横截面积(毫米2)
电流表的示数(安)
1
R1
0.5
0.1
0.2
2
R2
1.0
0.1
0.1
3
R3
0.5
0.2
0.4
(1)做实验次数2时,导线M应连接 接线柱(选填“B”或“C”);
(2)做实验次数3时,导线M应连接 接线柱(选填“B”或“C”),还应连接 接线柱;
(3)由实验次数1和2,可以得出的初步结论是: ;
(4)由实验次数1和3,可以得出的初步结论是: 。
【答案】(1)C
(2) B AC
(3)在材料和横截面积一定时,导体长度越大,阻值越大
(4)在材料和长度一定时,导体的横截面积越小,阻值越大
【详解】(1)由表中数据可知,第2次实验使用的合金丝的长度为1.0m,所以应连接点C。
(2)[1][2]由表中数据可知,第3次实验使用的合金丝的长度为0.5m,横截面积是第1次实验的2倍,所以应将M与B点相连,再将AC相连。
(3)由表中数据可知,实验次数1和2,合金丝材料和横截面积相同,实验2中合金丝的长度较长,电路中电流较小,说明合金丝的阻值较大,故可得:在材料和横截面积一定时,导体长度越大,阻值越大。
(4)由表中数据可知,实验次数1和3,合金丝材料和长度相同,实验1中合金丝横截面积更小,电路中电流较小,说明合金丝的阻值较大,故可得:在材料和长度一定时,导体的横截面积越小,阻值越大。
一、单选题
1.洋洋设计了一个自动测高仪,给出了四个电路,如图所示,R′是滑动变阻器,其中能够实现身高越高,电压表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.由图知,电压表测电源的电压,电压表示数不变,故A不符合题意;
B.由图知,电压表串联在电路中测电源的电压,电压表的示数始终接近电源电压,故B不符合题意;
CD.电路中R与R串联,电压表测量R′电压,滑片上移,电路中的总电阻越大,由可知,电路中电流变小,由可知,R电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,R′两端的电压变大。C选项中电压表测R′两端的电压,身高越高时,电压表示数变大; D选项中电压表测R两端的电压,身高越高时,电压表示数变小,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
2.如图是汽车、摩托车油量表(实际上就是电流表)原理示意图,是定值电阻起保护电路作用,是滑动变阻器,则
A.向油箱里加油时,电流表示数变大 B.燃油消耗下降时,电流表示数变大
C.燃油全部耗尽时,电流表将被烧坏 D.油箱加油过满时,电流表将被烧坏
【答案】A
【分析】已知定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量的是电路中的电流,浮子和滑片相连,根据杠杆的原理,浮子上浮时,滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据公式I=可知,电路中的电流变化.当浮子下浮时,滑片向上移动,滑动变阻器接入电路的电阻增大,根据公式I=可知,电路中的电流变化.
【详解】向油箱里加油时,浮子上浮,滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据公式I=可知,电路中电流增大,电流表示数变大,A正确.燃油消耗下降时,浮子下浮,滑片向上移动,滑动变阻器接入电路的电阻增大,根据公式I=可知,电路中电流变小,电流表示数变小,B错误.燃油全部耗尽时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据公式I=可知,电路中电流最小,电流表示数最小,C错误.油箱加油过满时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据公式I=可知,电路中电流最大,电流表示数最大,但还有保护电阻,不至于烧坏电流表,故D错误.故选A.
3.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且由定位挡板限制只能在电阻上滑动.从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度h.已知电流增大时,电流表指针向右偏转,则
A.油面下降时,电流表指针向右偏转 B.油量表的零刻度线一定与电流表零刻度线相重合
C.油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的 D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越大
【答案】C
【详解】由图知道,当油面降低时,浮标下降,浮标推动指针上移,即滑动变阻器R连入电路的电阻变大,此时电流变小,电流表指针向左偏转,故A错误;当油箱内一点油也没有时,油量表的示数为0时,由图知道,此时整个电路中还有电流,即电流的示数不为0,所以,油量表的零刻度线一定不与电流表零刻度线相重合,故B错误;当油面越高时,电路电流变大,所以,油量表的示数越大;又因为电流增大时电流表指针向右偏转,即越往右示数越大,故C正确;油箱内的油越少时,浮标推动指针上移,滑动变阻器R连入电路的电阻变大,电路中的电流变小,故D错误,故选C.
二、实验题
4.为了“探究导体的阻值大小与温度的关系”,某小组同学利用由硫化银倒成的电阻和纯铜制成的电阻、电压恒定的电源、电流表、电键和导线组成电路,并用温度可以调控的加热器对硫化银电阻、铜制电阻分别进行加热,做了如图(a)、(b)、(c)和(d)所示的四次实验。请仔细观察图中的装置、操作和现象,然后归纳得出初步结论。
(1)比较(a)、(b)两图(或(c)、(d) 两图)可以发现:当电压一定,导体温度改变时,通过导体的电流 发生变化(选填“会”或“不会”),因此,导体的电阻与温度 (选填“有关”或“无关”)。
(2)比较(a)和(b)与(c)和(d)两图可以发现导体电阻大小与温度的变化关系: 。
【答案】 会 有关 温度对不同导体电阻的影响不同且硫化银电阻随着温度的增大而减小、铜制电阻随着温度的增大而增大。
【详解】(1)[1][2]比较(a)、(b)两图或(c)、(d)两图知道,硫化银电阻(或铜制电阻)的材料、长度、横截面积相同,且电压一定时,导体的温度不同时,电流表的示数不同即通过导体的电流会发生变化,由知道,导体的电阻不同,因此,导体的电阻与温度有关。
(2)[3] 比较(a)、(b)两图知道,温度越高,通过硫化银电阻的电流越大,即硫化银的电阻越小;比较(c)、(d)两图知道,温度越高,通过铜制电阻的电流越小,即铜制电阻的阻值越大,故可得:温度对不同导体电阻的影响不同,硫化银电阻随着温度的增大而减小、铜制电阻随着温度的增大而增大。
5.某学校同学想知道:影响电流大小的因素,他们设计了如图所示的电路,选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验。
同学们正确连接电路,并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中。
表一 导体A
长度0.4米 横截面积0.3毫米2
表二 导体B
长度1.2米 横截面积0.3毫米2
表三 导体C
长度1.5米 横截面积0.3毫米2
实验序号
1
2
3
实验序号
4
5
6
实验序号
7
8
9
U(V)
1.2
2.4
3.6
U(V)
2.4
3.6
4.8
U(V)
1.5
3.0
4.5
I(A)
0.30
0.60
0.90
I(A)
0.20
0.30
0.40
I(A)
0.10
0.20
0.30
表四
导体
长度
(米)
横截面积
(毫米2)
D
E
(1)根据他们选用的导体及设计的表格:可以判断他们原有的猜想:他们认为影响电流大小的因素可能是: 。
(2)分析比较表一或表二或表三中的数据,可初步得出: 。
(3)请进一步分析比较表一和表二和表三中的数据,可初步得出: 、 。
(4)为了在表二的基础上继续研究通过导体的电流与导体横截面积的关系,请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件。
【答案】(1)电压、导体的长度、导体的材料以及导体的横截面
(2)同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3) 同一导体(导体的材料、长度和横截面积相同),通过导体的电流与导体两端的电压成正比 不同导体(材料、横截面积相同,但长度不同),导体两端的电压与通过导体的电流的比值是不同的,且长度越长,比值越大
(4)
导体
长度(米)
横截面积(毫米2)
D
1.2
0.2
E
1.2
0.4
【详解】(1)根据表格内容可知,有电压、导体的长度、横截面积以及材料,因此它们他们认为影响电流大小的因素可能是:电压、导体的长度、导体的材料以及导体的横截面。
(2)分析比较表一或表二或表三中的数据,导体的材料、长度以及横截面积均不变,导体两端的电压不同,并且电压变为原来的几倍,通过导体的电流也变为原来的基本,故可得出的结论是:同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[1][2]分析比较表一和表二和表三中的数据可知,导体的材料、横截面积相同,但长度不同,电压与电流的比值不同,且长度越长,比值越大;故可得出的结论为:同一导体(导体的材料、长度和横截面积相同),通过导体的电流与导体两端的电压成正比,不同导体(材料、横截面积相同,但长度不同),导体两端的电压与通过导体的电流的比值是不同的,且长度越长,比值越大。
(4)研究通过导体的电流与导体横截面积的关系,需保证导体的长度不变,横截面积不同,因此长度与表二中的长度相同,即1.2m,横截面积选择0.2mm2和0.4mm2即可,如表:
导体
长度(米)
横截面积(毫米2)
D
1.2
0.2
E
1.2
0.4
(
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