14.1 电阻-九年级物理欧姆定律部分基础与提升(苏科版)
2024-11-25
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苏州工业园区野生六月文化工作室(个体工商户)
进店逛逛 资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版(2012)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 一、电 阻 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学 |
| 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 | 1.26 MB |
| 发布时间 | 2024-11-25 |
| 更新时间 | 2024-11-25 |
| 作者 | 苏州工业园区野生六月文化工作室(个体工商户) |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48910096.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
14.1 电阻
一、知识梳理
· 电阻
定义:物理学中用电阻表示导体对电流的阻碍作用。
符号和单位:电阻用字母R表示,国际单位欧姆,简称欧,符号Ω。
电路符号:
kΩ、MΩ也属于电阻的单位
· 利用电阻改变电路中电流大小
【实验过程】如图所示,把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝(或锰铜合金丝)分别接入电路,闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度和电流表示数。
【实验现象】当把铜丝接入电路时,闭合开关,电流表示数较大,小灯泡较亮;当把镍铬合金丝接入电路时,闭合开关,电流表示数较小,小灯泡较暗。
【实验分析】在相同电压下,通过铜丝的电流较大,表明铜丝对电流的阻碍作用较小;通过镍铬合金丝的电流较小,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
【实验结论】导体在导电的同时,对电流也有一定的阻碍作用,且不同导体对电流阻碍作用不同。
· 探究影响导体电阻大小的因素
1、导体的电阻是导体本身的一种属性,其大小决定于导体的材料、长度、横截面积,与电压电流的大小无关。
(1) 在导体的长度、横截面积相同的前提下,导体的材料不同,导体的电阻不同。
(2) 在导体的材料、长度相同的前提下,导体的横截面积越大,导体的电阻越小。
(3) 在导体的材料、横截面积相同的前提下,导体的长度越长,导体的电阻越大。
2、另外,导体的电阻还与温度有关
(1) 对于大部分导体而言,温度越高,导体的电阻越大,如:常见的金属等。
(2) 少数导体的电阻随着温度的升高而减小,如:石墨类导体。
实验设计:(1)探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关,涉及的因素较多,应采用控制变量法涉及实验过程。
①选取材料、粗细相同,而长度不同的镍铬合金丝,分别接入电路中(如图所示),观察电流表示数的变化情况,探究电阻大小与导体长度的关系。
②选取材料、长度相同而粗细不同的镍铬合金丝,分别接入电路中,观察电流表示数的变化情况,探究电阻大小与导体横截面积的关系。
③选取粗细、长度相同的铜丝和镍铬合金丝,接入电路中,观察电流表示数变化情况,探究电阻大小与导体材料的关系。
(2)转换法:电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小,电流表示数小的电阻大。
(3)将日光灯的灯丝与电流表接入电路中,比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况,探究导体电阻与温度的关系。
实验结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积等因素有关。长度越长,横截面积越小,电阻越大。
· 物质的导电性能
(1) 导体:容易导电的物体,如金属、人体、大地及酸、碱、盐的水溶液等。
(2) 绝缘体:不容易导电的物体,如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
(3) 半导体:有一些材料(如硅、锗)的导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称为半导体。半导体的特性是导电性能易受温度、光照、杂质等因素的影响(比如光敏电阻的阻值和光照强度相关)。此外,半导体还是制造电子元件的重要材料,二极管、三极管都是由半导体制成的。
二极管特性:单向导电性
(4) 超导现象:某些物质在很低的温度时,电阻会变为零,这称为超导现象。发生超导现象后,导体通电后将不会再发热
二、例题讲解
考向1:电阻
例1.下列有关电阻的说法,正确的是( )
A.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用就越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.导体的电阻越大,导电性能越强
D.导体未接入电路中时没有电阻
例2.如图所示,将导体接到电路A、B之间时,开关应该是 的。如果将不同的导体分别接到A、B之间,闭合开关,可通过观察、比较 来判断不同导体电阻的大小。若两个导体的电阻差异不大,则可以用 表替换灯泡,作进一步的判断。
考向2:影响电阻大小的因素
例3.有一根金属丝,它两端间电阻为R。下列说法正确的是( )
A.把它对折成两股后作为一根导线,其两端间电阻等于R
B.把它对折成两股后作为一根导线,其两端间电阻大于R
C.把它牵拉伸长后作为一根导线,其两端间电阻大于R
D.把它牵拉伸长后作为一根导线,其两端间电阻等于R
例4.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,下列说法正确的是( )
A.断开开关,镍铬合金丝a和b依然有电阻
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和导体横截面积的关系
C.为了准确比较两条合金丝的电阻,可以在电路中串联一个电压表
D.用夹子分别将a、b接入电路,接入a时小灯泡更亮
例5.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度、②导体的横截面积、③导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照如图所示的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 有关。
三、基础题目练习
1.下列说法符合实际的是( )
A.某汽车四冲程汽油机的效率为80%
B.电视机正常工作的电流约为10A
C.智能手机电池电压约为3.7V
D.物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ
2.下列关于导体的电阻对电流有阻碍作用的说法中正确的是
A.导体中有电流,导体才能有电阻
B.电阻大小取决于通过它的电流大小
C.电阻是导体本身的一种性质,与通过它的电流大小无关
D.电阻与导体的长度、横截面积无关
3.关于一段裸导线,下列说法正确的是
A.把导线对折,电阻变大
B.把导线拉长,电阻变小
C.把导线均匀拉长到原来的1.5倍再对折,电阻变大
D.把导线均匀拉长到原来的2倍再对折,电阻不变
4.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
5.如图所示,长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中,则下列说法中正确的是( )
A.AB段电阻大,电流小 B.CD段电阻大电流大
C.AB段电阻大,电流与CD段相等 D.以上说法是错误的
6.如图所示,几只串联的水果电池提供的电力足够点亮排成Ⅴ字形的一组发光二极管,下列说法错误的是( )
A.水果电池将化学能转化为电能
B.发光二极管是由半导体材料制成的
C.一组二极管同时发光说明它们一定是串联的
D.如果将水果电池改为并联,二极管亮度将变暗
7.下列物质在一般情况下都属于导体的是( )
A.橡胶、玻璃、丝绸 B.陶瓷、盐水、金属
C.酱油、石墨、石灰水 D.人体、塑料、大地
8.粗细相同的两根镍铬合金线,长度不等,不考虑温度影响,则R长 R短;将它们串联在同一电路中,则I长 I短;将它们并联在同一电路中,则U长 U短.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
9.在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。
(1)小明准备了五根电阻丝、电流表(有0~0.6A和0~3A两个量程)、电压恒为4V的电源,按图电路图进行连接,A、B间接入电阻丝。取得数据填入表:
序号
材料
长度
横截面积
电流(A)
1
镍铬合金丝
L
S
0.32
2
镍铬合金丝
2L
S
0.16
3
镍铬合金丝
2L
2S
0.32
4
镍铬合金丝
2L
3S
0.48
5
锰铜合金丝
2L
S
0.64
(2)将2、3、4三根电阻丝分别接入A、B间,可以得出结论:同种材料、相同长度的导体,电阻与横截面积成 比。这个实验采用的科学研究方法是 法。
(3)如果将电阻丝1、2分别接入A、B间,可以探究电阻与 的关系;为了探究“电阻与材料的关系”,应该选用两条电阻丝、 (选填电阻丝的编号)分别接入A、B进行对比;
(4)将电阻丝5接入A、B间后,实验将无法进行下去,原因是 ;可见,在实验中,用开关进行 (填操作名词)非常重要。
10.如图情境粗略而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”)模拟的是电压。图中还反映出导体的电阻与导体的 有关。
11.甲、乙两根完全一样的导线,把甲剪去一半,剩下的一半跟乙相比, 的电阻大;把甲剩下的一半再均匀拉长到和乙相同,跟乙相比, 的电阻小。(均选填“甲”或“乙”)
12.根据实物图,画出其电路图。
13.如图所示,闭合S,有电流通过R1、R2,电压表测电源电压,电流表只测通过R1的电流,请将开关S、电压表、电流表的符号填在题中的〇内。
四、提优题目挑战
1.下列关于电流、电压、电阻的叙述正确的是( )
A.电压是电路中形成电流的原因
B.电路中只要有电压就一定有电流
C.电路中电流小是因为电阻大
D.某导体电阻随通过电流的增大而减小
2.有一些由同种材料制成的导线,它们的长度或横截面积不相同,若要选出两根电阻大小相等的导线甲和乙,则它们的横截面积S甲和S乙,长度l甲和l乙之间的关系必须满足( )
A.S甲<S乙,l甲=l乙 B.S甲=S乙,l甲<l乙
C.S甲>S乙,l甲>l乙 D.S甲>S乙,l甲<l乙
3.白炽灯丝断了,再搭接上接入原电路中,则
A.电灯会变亮,因为电阻减小而电流增大 B.电灯会变亮,因为电阻增大而热量增多
C.电灯会变暗,因为电阻增大而电流减小 D.电灯亮度不变,因为电源电压不变
4.有两个圆环A和B,均由相同粗细的铜导线围成。其中圆环A所围的面积是圆环B的两倍,则原先的两根铜导线的电阻之比为( )
A.2∶1 B.∶1
C.4∶1 D.1∶2
5.如图是一个长方体的金属电阻,材料分布均匀,长、宽、高分别为a、b、c,且。当电流沿 (选填“AB”或“CD”或“EF”)方向通过该电阻时,它的电阻最小;当该电阻没有电流流过时,它的电阻 (选填“为零”或“不为零”);如果将该电阻沿CD方向均匀拉长,它的电阻与原来相比将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.如图所示的实验装置,闭合两开关。点燃酒精灯前看到的现象是:电流表 (选填:“甲”、“乙”或“甲乙都”)有示数;点燃酒精灯后,在加热过程中发现:电流表甲示数 ,电流表乙示数 (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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14.1 电阻
一、知识梳理
· 电阻
定义:物理学中用电阻表示导体对电流的阻碍作用。
符号和单位:电阻用字母R表示,国际单位欧姆,简称欧,符号Ω。
电路符号:
kΩ、MΩ也属于电阻的单位
· 利用电阻改变电路中电流大小
【实验过程】如图所示,把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝(或锰铜合金丝)分别接入电路,闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度和电流表示数。
【实验现象】当把铜丝接入电路时,闭合开关,电流表示数较大,小灯泡较亮;当把镍铬合金丝接入电路时,闭合开关,电流表示数较小,小灯泡较暗。
【实验分析】在相同电压下,通过铜丝的电流较大,表明铜丝对电流的阻碍作用较小;通过镍铬合金丝的电流较小,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。
【实验结论】导体在导电的同时,对电流也有一定的阻碍作用,且不同导体对电流阻碍作用不同。
· 探究影响导体电阻大小的因素
1、导体的电阻是导体本身的一种属性,其大小决定于导体的材料、长度、横截面积,与电压电流的大小无关。
(1) 在导体的长度、横截面积相同的前提下,导体的材料不同,导体的电阻不同。
(2) 在导体的材料、长度相同的前提下,导体的横截面积越大,导体的电阻越小。
(3) 在导体的材料、横截面积相同的前提下,导体的长度越长,导体的电阻越大。
2、另外,导体的电阻还与温度有关
(1) 对于大部分导体而言,温度越高,导体的电阻越大,如:常见的金属等。
(2) 少数导体的电阻随着温度的升高而减小,如:石墨类导体。
实验设计:(1)探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关,涉及的因素较多,应采用控制变量法涉及实验过程。
①选取材料、粗细相同,而长度不同的镍铬合金丝,分别接入电路中(如图所示),观察电流表示数的变化情况,探究电阻大小与导体长度的关系。
②选取材料、长度相同而粗细不同的镍铬合金丝,分别接入电路中,观察电流表示数的变化情况,探究电阻大小与导体横截面积的关系。
③选取粗细、长度相同的铜丝和镍铬合金丝,接入电路中,观察电流表示数变化情况,探究电阻大小与导体材料的关系。
(2)转换法:电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小,电流表示数小的电阻大。
(3)将日光灯的灯丝与电流表接入电路中,比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况,探究导体电阻与温度的关系。
实验结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积等因素有关。长度越长,横截面积越小,电阻越大。
· 物质的导电性能
(1) 导体:容易导电的物体,如金属、人体、大地及酸、碱、盐的水溶液等。
(2) 绝缘体:不容易导电的物体,如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
(3) 半导体:有一些材料(如硅、锗)的导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称为半导体。半导体的特性是导电性能易受温度、光照、杂质等因素的影响(比如光敏电阻的阻值和光照强度相关)。此外,半导体还是制造电子元件的重要材料,二极管、三极管都是由半导体制成的。
二极管特性:单向导电性
(4) 超导现象:某些物质在很低的温度时,电阻会变为零,这称为超导现象。发生超导现象后,导体通电后将不会再发热
二、例题讲解
考向1:电阻
例1.下列有关电阻的说法,正确的是( )
A.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用就越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.导体的电阻越大,导电性能越强
D.导体未接入电路中时没有电阻
【答案】A
【详解】A、导体的电阻越大,表示对电流的阻碍作用就越大,故A正确。
B、电阻的大小与电流大小无关,故B错误。
C、导体的电阻越大,导电性能越弱,故C错误。
D、导体的电阻是导体的特性,与是否接入电路无关,所以未接入电路中时电阻不变,故D错误。
例2.如图所示,将导体接到电路A、B之间时,开关应该是 的。如果将不同的导体分别接到A、B之间,闭合开关,可通过观察、比较 来判断不同导体电阻的大小。若两个导体的电阻差异不大,则可以用 表替换灯泡,作进一步的判断。
【答案】断开;灯泡的亮度;电流
【详解】为了保护电路,在连接电路的过程中,开关应该是断开的;
将不同导体接到电路A、B之间时,电路中接入的电阻不同,会导致电路中电流也不同,所以灯泡的亮度也不同,因此我们可以通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小;
若两个导体的电阻差异不大,则必须用电流表替换灯泡,作更为准确的判断。
考向2:影响电阻大小的因素
例3.有一根金属丝,它两端间电阻为R。下列说法正确的是( )
A.把它对折成两股后作为一根导线,其两端间电阻等于R
B.把它对折成两股后作为一根导线,其两端间电阻大于R
C.把它牵拉伸长后作为一根导线,其两端间电阻大于R
D.把它牵拉伸长后作为一根导线,其两端间电阻等于R
【答案】C
【详解】导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比;
AB、把它对折成两股后作为一根导线,横截面积变为原来的2倍,长度变为原来的一半,则电阻变为原来的四分之一,即为0.25R,要小于R,故AB错误;
CD、把它牵拉伸长后作为一根导线,横截面积变小,长度变大,则电阻变大,大于R,故C正确,D错误。
例4.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,下列说法正确的是( )
A.断开开关,镍铬合金丝a和b依然有电阻
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和导体横截面积的关系
C.为了准确比较两条合金丝的电阻,可以在电路中串联一个电压表
D.用夹子分别将a、b接入电路,接入a时小灯泡更亮
【答案】A
【详解】A、导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,所以断开开关,镍铬合金丝a和b仍然有电阻,故A正确;
B、此装置中两根电阻丝的材料、长度相同,横截面积不同,可以探究导体电阻大小和横截面积的关系,也可以只利用一根电阻丝探究与长度的关系,故B错误;
C、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C错误;
D、a、b为长度一样的镍铬合金丝,a比b细,所以a的电阻大于b的电阻,故D错误。
例5.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度、②导体的横截面积、③导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照如图所示的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 有关。
【答案】(1)电流表的示数;(2)A和B;(3)导体的材料
【详解】(1)在M、N之间分别接上不同的导体,导体的电阻不同,则阻碍电流的能力不同,电流表示数不同,所以通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小;
(2)要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体的材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验;
(3)由表中数据可知,A、D两电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同;将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此可知:当长度和横截面积相同时,导体的电阻与导体的材料有关。
三、基础题目练习
1.下列说法符合实际的是( )
A.某汽车四冲程汽油机的效率为80%
B.电视机正常工作的电流约为10A
C.智能手机电池电压约为3.7V
D.物理实验室中一根导线的电阻约为1kΩ
【答案】C
【详解】A.四冲程汽油机的效率比较低,大约在20%~30%,故A不符合题意;
B.电视机正常工作的电流约为1A,故B不符合题意;
C.一节干电池的电压为1.5V,智能手机电池电压约为3.7V,故C符合题意;
D.物理实验室中一根导线的电阻非常小,大约百分之几欧,故D不符合题意。
故选C。
2.下列关于导体的电阻对电流有阻碍作用的说法中正确的是
A.导体中有电流,导体才能有电阻
B.电阻大小取决于通过它的电流大小
C.电阻是导体本身的一种性质,与通过它的电流大小无关
D.电阻与导体的长度、横截面积无关
【答案】C
【详解】电阻是导体本身的一种属性,大小有材料、长度、横截面积与温度决定.与电压和电流无关.D答案选C.
3.关于一段裸导线,下列说法正确的是
A.把导线对折,电阻变大
B.把导线拉长,电阻变小
C.把导线均匀拉长到原来的1.5倍再对折,电阻变大
D.把导线均匀拉长到原来的2倍再对折,电阻不变
【答案】D
【详解】电阻是导体本身的属性,由导体的材料、粗细、长度决定,当材料相同时,导体越长,横截面积越小,电阻越大,反之电阻越小.
A. 把导线对折,长度变小,横截面积增大,电阻变小,故A错误;
B. 把导线拉长,长度变长,横截面积增小,电阻变大,故B错误;
C. 把导线均匀拉长到原来的1.5倍再对折,对折后长度变成原来的0.75倍,比原来短,所以比原来粗,电阻变小,故C错误;
D. 把导线均匀拉长到原来的2倍再对折,长度和粗细不原来一样,电阻不变,故D正确.
选D.
4.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
【答案】C
【详解】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,不符合题意;
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,不符合题意;
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,符合题意;
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,不符合题意。
故选C。
5.如图所示,长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中,则下列说法中正确的是( )
A.AB段电阻大,电流小 B.CD段电阻大电流大
C.AB段电阻大,电流与CD段相等 D.以上说法是错误的
【答案】C
【详解】两同种材料组成的导体因长度相等,则电阻与横截面积成反比,截面积越大的导体,其阻值越小,故AB段的电阻较大,CD段电阻较小;因两电阻串联在电路中,则由串联电路的电流规律可知通过两段导体的电流一定相等,故C正确。
故选C。
6.如图所示,几只串联的水果电池提供的电力足够点亮排成Ⅴ字形的一组发光二极管,下列说法错误的是( )
A.水果电池将化学能转化为电能
B.发光二极管是由半导体材料制成的
C.一组二极管同时发光说明它们一定是串联的
D.如果将水果电池改为并联,二极管亮度将变暗
【答案】C
【详解】A.水果电池是电路中的电源,主要是提供电能,将电能转化为化学能,故A正确,不符合题意;
B.导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体,发光二极管是用半导体材料做的,二极管具有单向导电性,故B正确,不符合题意;
C.虽然一组中的二极管同时发光,但不能说明它们一定是串联的,并联时开关在干路上也能同时发光,故C错误,符合题意;
D.如果将水果电池改为并联,则电压等于每个水果电池的电压,电压与串联时相比减小,电流变小,二极管变暗,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.下列物质在一般情况下都属于导体的是( )
A.橡胶、玻璃、丝绸 B.陶瓷、盐水、金属
C.酱油、石墨、石灰水 D.人体、塑料、大地
【答案】C
【详解】A.绝缘体不善于传导电流,导体善于传导电流,橡胶、玻璃、丝绸都属于绝缘体,故A不符合题意;
B.陶瓷是很好的绝缘体,盐水、金属是导体,故B不符合题意;
C.酱油、石墨、石灰水都能够导电,属于导体,故C符合题意;
D.塑料是很好的绝缘体,人体、大地属于导体,故D不符合题意。
故选C。
8.粗细相同的两根镍铬合金线,长度不等,不考虑温度影响,则R长 R短;将它们串联在同一电路中,则I长 I短;将它们并联在同一电路中,则U长 U短.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 大于 等于 等于
【详解】(1)由于电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,且在其他条件相同时导体越长,电阻越大,所以R长大于R短.
(2)因串联电路各处的电流相等,
所以将它们串联在同一电路中时,I长等于I短;
因并联电路各支路两端的电压相等,
所以将它们并联在同一电路中时,U长等于U短.
9.在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。
(1)小明准备了五根电阻丝、电流表(有0~0.6A和0~3A两个量程)、电压恒为4V的电源,按图电路图进行连接,A、B间接入电阻丝。取得数据填入表:
序号
材料
长度
横截面积
电流(A)
1
镍铬合金丝
L
S
0.32
2
镍铬合金丝
2L
S
0.16
3
镍铬合金丝
2L
2S
0.32
4
镍铬合金丝
2L
3S
0.48
5
锰铜合金丝
2L
S
0.64
(2)将2、3、4三根电阻丝分别接入A、B间,可以得出结论:同种材料、相同长度的导体,电阻与横截面积成 比。这个实验采用的科学研究方法是 法。
(3)如果将电阻丝1、2分别接入A、B间,可以探究电阻与 的关系;为了探究“电阻与材料的关系”,应该选用两条电阻丝、 (选填电阻丝的编号)分别接入A、B进行对比;
(4)将电阻丝5接入A、B间后,实验将无法进行下去,原因是 ;可见,在实验中,用开关进行 (填操作名词)非常重要。
【答案】 反 控制变量 长度 2和5 电路中的电流超过了电流表的量程 试触
【详解】(2)[1][2]将2、3、4三根电阻丝分别接入A、B间,由表格可知,材料和长度量筒,横截面积不同,电流不同,横截面积越大,电流越大,可以得出结论:同种材料、相同长度的导体,电阻与横截面积成反比。这个实验采用的科学研究方法是控制变量法。
(3)[3]如果将电阻丝1、2分别接入A、B间,由表格可知,材料和横截面积相同,长度不同,可以探究电阻与长度的关系;
[4]为了探究“电阻与材料的关系”,应该选用两条电阻丝材料不同、长度和横截面积相同的2和5分别接入A、B进行对比;
(4)[5][6]将电阻丝5接入A、B间后,由于锰铜合金丝的电阻较小,电路中的电流较大,电流超过了电流表的量程,所以实验将无法进行下去,在实验中,可以利用开关进行试触来选择电流表的量程。
10.如图情境粗略而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”)模拟的是电压。图中还反映出导体的电阻与导体的 有关。
【答案】 甲 横截面积
【详解】[1]图示中,小人乙阻碍小人丙的移动,而小人甲在推动丙的移动,所以乙是电阻,甲是电压,丙是电流。
[2]乙处,导体的横截面积变小,对乙的移动阻碍变大,所以还反映出导体的电阻与导体的横截面积的关系。
11.甲、乙两根完全一样的导线,把甲剪去一半,剩下的一半跟乙相比, 的电阻大;把甲剩下的一半再均匀拉长到和乙相同,跟乙相比, 的电阻小。(均选填“甲”或“乙”)
【答案】 乙 乙
【详解】[1]把甲剪去一半,剩下的一半导线跟乙相比,材料、横截面积都相同,但长度减小了,电阻变小,所以小于乙的电阻,即乙的电阻大。
[2]把甲剩下的一半再拉长到和乙相同,跟乙相比,材料不变,长度一样,但是横截面积变小了,电阻变大,所以大于乙的电阻,即乙的电阻小。
12.根据实物图,画出其电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,电流从电源正极出发,经开关、电流表、定值电阻、灯泡L回负极,电压表测量灯泡L两端电压,由此画出电路图,如下图所示:
13.如图所示,闭合S,有电流通过R1、R2,电压表测电源电压,电流表只测通过R1的电流,请将开关S、电压表、电流表的符号填在题中的〇内。
【答案】
【详解】要使电流表只测通过R1的电流,两电阻并联,电流从电源正极流出,经过下面〇中的开关,在两电阻之间连接点分支,一条支路为电阻R1、右上面〇中的电表所在支路,另一条支路为电阻R2所在支路,最后汇合回到电源负极,这样右上面〇中的电表,串联在电路中,为电流表,与R1串联,测量通过电阻R1中的电流;左上面〇中的电表是电压表并联在支路两端,测量电源电压。如图所示:
四、提优题目挑战
1.下列关于电流、电压、电阻的叙述正确的是( )
A.电压是电路中形成电流的原因
B.电路中只要有电压就一定有电流
C.电路中电流小是因为电阻大
D.某导体电阻随通过电流的增大而减小
【答案】A
【详解】A.电压是电路中形成电流的原因,在电压的作用下电荷发生定向移动形成电流,故A正确;
B.有电压,且必须是闭合的回路,才会有电流,故B错误;
C.电路中电流小可能是因为电阻大,也可能是因为电压低,故C错误;
D.电阻是导体的一种属性,与电流的大小、电压的大小无关,故D错误。
故选A。
2.有一些由同种材料制成的导线,它们的长度或横截面积不相同,若要选出两根电阻大小相等的导线甲和乙,则它们的横截面积S甲和S乙,长度l甲和l乙之间的关系必须满足( )
A.S甲<S乙,l甲=l乙 B.S甲=S乙,l甲<l乙
C.S甲>S乙,l甲>l乙 D.S甲>S乙,l甲<l乙
【答案】C
【详解】A.甲、乙是由同种材料制成的电阻丝,当S甲<S乙,l甲=l乙时,R甲>R乙,故A不符合题意;
B.甲、乙是由同种材料制成的电阻丝,当S甲=S乙,l甲<l乙时,R甲<R乙,故B不符合题意;
C.甲、乙是由同种材料制成的电阻丝,当S甲>S乙,l甲>l乙时,则R甲与R乙的大小关系无法确定,即两电阻大小可能相等,故C符合题意;
D.甲、乙是由同种材料制成的电阻丝,当S甲>S乙,l甲<l乙时,R甲<R乙,故D不符合题意。
故选C。
3.白炽灯丝断了,再搭接上接入原电路中,则
A.电灯会变亮,因为电阻减小而电流增大 B.电灯会变亮,因为电阻增大而热量增多
C.电灯会变暗,因为电阻增大而电流减小 D.电灯亮度不变,因为电源电压不变
【答案】A
【详解】灯泡电阻的大小在灯丝的材料、横截面积和温度不变时,取决于灯丝的长度;
灯泡的灯丝断了又搭上时,长度变短,所以电阻变小;在灯泡两端电压不变时,电阻变小、电流变大;故选A.
4.有两个圆环A和B,均由相同粗细的铜导线围成。其中圆环A所围的面积是圆环B的两倍,则原先的两根铜导线的电阻之比为( )
A.2∶1 B.∶1
C.4∶1 D.1∶2
【答案】B
【详解】由题知道,两根铜导线的横截面积
即
所以,两根铜导线的半径比
圆环的周长之比
因为两导线的粗细相同、由同种材料做成,所以
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.如图是一个长方体的金属电阻,材料分布均匀,长、宽、高分别为a、b、c,且。当电流沿 (选填“AB”或“CD”或“EF”)方向通过该电阻时,它的电阻最小;当该电阻没有电流流过时,它的电阻 (选填“为零”或“不为零”);如果将该电阻沿CD方向均匀拉长,它的电阻与原来相比将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 AB 不为零 变大
【详解】[1]金属电阻的材料分布均匀,分析题图可知,当沿AB方向通电流时,横截面积最大,长度最小,此时电阻的阻值是最小的;而当沿CD方向通电流时,电阻的横截面积最小,长度最长,此时的电阻阻值是最大的。
[2]电阻是导体的一种特性,它与导体的材料、长度和横截面积大小有关,和导体两端的电压、导体中的电流大小无关,当该电阻没有电流流过时,它的电阻不为零。
[3]如果将该电阻沿CD方向均匀拉长,它的长度变长的同时,横截面积也会变小,所以该电阻丝的电阻值将增大。
6.如图所示的实验装置,闭合两开关。点燃酒精灯前看到的现象是:电流表 (选填:“甲”、“乙”或“甲乙都”)有示数;点燃酒精灯后,在加热过程中发现:电流表甲示数 ,电流表乙示数 (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 乙 变大 变小
【详解】[1]观察该实物图,闭合两开关,根据电流的流法可知,电流流过电流表乙、右边的开关、灯丝,然后回负极,电流表乙有示数;常温下,玻璃是绝缘体,不容易导电,所以和它串联的电流表甲没有示数;即点燃酒精灯前看到的现象是:电流表乙有示数。
[2][3]点燃两个酒精灯后,酒精灯给玻璃和灯丝加热,玻璃加热后,会变成导体,有电流流过电流表甲,电流表甲示数变大;灯丝加热后,温度升高,电阻变大,流过它的电流变小,电流表乙示数变小。
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