11.7探究——影响导体电阻大小的因素 2024—2025学年北师大版九年级全一册物理

2024—2025学年九年级物理北师大版11.7探究-影响导体电阻大小的因素 一、单选题 1．关于电流、电压、电阻、电路，下列说法正确的是（　　） A．有电源的电路就有电流 B．导体中的电流为零时，电阻也为零 C．电路中某用电器被短接时，该用电器不会被烧毁 D．因为有电流才形成电压 2．气凝胶是一种多孔类似海绵结构的硅元素固体。孔状内有99.8%的空间，这种新材料密度仅为3mg/cm3最高能承受1400℃的高温，且具有隔热性好、弹性好、导电性较差等特点，这种材料不适合制作（　　） A．导线 B．宇航服 C．保温杯 D．网球拍 3．两根由相同材料制成的导线，比较它们电阻的大小，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 4．用实验研究导体的材料、长度、横截面积对电阻的影响时，供选择的导线规格如表： 材料 编号 长度/m 横截面积/mm2 材料 编号 长度/m 横截面积/mm2 镍 铬 合 金 ① 1 0.4 锰 铜 合 金 ⑤ 1 0.4 ② 1 0.8 ⑥ 1 0.8 ③ 2 0.4 ⑦ 2 0.4 ④ 2 0.8 ⑧ 2 0.8 你认为下面对导体选择最合理的一组是（　　） A．①②⑤⑥ B．⑤⑥⑦⑧ C．②③⑥⑦ D．①⑤⑥⑦ 5．关于电流、电压和电阻的说法正确的是（    ） A．电流是形成导体两端电压的原因 B．导体中的负电荷定向移动能形成电流 C．将一段裸导线对折，导线的电阻变大 D．电阻是导体对电流的阻碍作用，没有电流通过导体时，导体的电阻为零 6．下列说法中正确的是（   ） A．摩擦起电的实质是产生电子 B．电压表不能直接测量电源两端的电压 C．通常情况下，即使通过导体的电流为零，导体的电阻一般也不为零 D．导线越长，其电阻一定也越大 7．小明通过实验研究电阻大小与哪些因素有关，他找到四根金属线如图所示，图中A为锰铜线，B、C、D为镍铬合金线，S表示横截面积．在研究电阻的大小与导体材料的关系时，他选择了其中两根金属导线分别进行实验比较，应选择（　　） A．A和B B．A和D C．B和C D．B和D 8．如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中，更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，主要是因为新电缆的（　　） A．铝芯更细 B．铝芯更粗 C．绝缘皮更薄 D．绝缘皮更厚 9．对下列物理概念的理解，错误的是（  ） A．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大 B．功率大的机械做功一定快 C．汽油机在一个工作循环中对外做功一次 D．两物体保持相对静止时也有可能有摩擦力 10．对物理概念和规律的理解，下列说法中正确的是 A．一定量的水凝固成冰的过程中，温度不变，内能减小 B．物质的比热容跟物体吸收或放出热量的多少有关 C．超导体电阻为零，适合做电阻丝   D．导体的电阻与两端的电压成正比，与通过的电流成反比 11．中美贸易战，启发我们要重视芯片的自主研发，不能错过芯片国产替代的良机。芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料——硅是（　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 12．甲、乙是由同种材料制成的两导体，甲、乙的横截面及长度如图所示，电阻相等的是（　　） A． B． C． D． 13．物理实验课上，亮亮做了探究“影响导体电阻大小的因素”的实验，他的部分实验数据如表所示，根据实验数据我们不能得到的结论是（　　） 步骤 材料 长度/cm 横截面积/cm2 灯泡亮度 ① 镍铬合金丝 30 0.5 暗 ② 镍铬合金丝 30 1.0 较亮 ③ 镍铬合金丝 15 0.5 较亮 ④ 镍铬合金丝 15 0.5 亮 A．导体电阻的大小与导体的温度有关 B．横截面积相同的同种材料，长度越长，导体的电阻越大 C．长度相同的同种材料，横截面积越大，导体的电阻越小 D．不同材质的导体，电阻不同 14．把一根电阻丝对折后，其电阻将（　　） A．变小 B．变大 C．不变 D．以上情况都有可能 15．下列对电阻理解正确的是（　　） A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比 B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比 C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 D．电阻由导体本身性质决定，与电流、电压无关 二、填空题 16．按要求完成填空。 (1)如图甲所示，用一个带正电的玻璃棒去接触不带电的验电器的金属球时，金属球也带上正电，这是因为带正电的物体和验电器的金属球之间发生了 （选填“正电荷”或“电子”）的转移，同时金属箔张开，其原因是 ； (2)如图乙所示，小亮同学在做“研究串联电路中电压的特点”实验中，闭合开关S后，发现电压表的示数接近3 V且两灯泡都不发光，则电路故障是 ；排除故障后，继续实验的过程中，为了防止偶然因素对实验的影响，应采用 （选填“相同”或“不同”）规格的小灯泡进行实验； (3)如图丙所示，在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小楠在a、b两点间接入不同导体，通过观察 判断导体电阻的大小。若实验中A、B两导体的电阻差别不大，可在电路中串联一个 进一步判断两者电阻的大小关系。 17．有些材料当温度降低到某一温度时，材料的电阻突然变为 的现象叫超导现象。能够发生超导现象的材料叫超导材料。 18．阅读短文，回答问题： 热电偶 把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路，当AB 两端存在温度差时，回路中就会有电流通过，这就是塞贝克效应，这种电路叫热电偶电路，实验表明：热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关；跟接点A和B 间的温度差有关，温度差越大，回路电流越大． （1）其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，电路电流 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”)． （2）其它条件不变，只将A 处杯中的冰水混合物换为沸水，电路电流 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”)． （3）其它条件不变，移去酒精灯，将B 放入另一杯冰水混合物中，稳定后，电路电流 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”) ． （4）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由 能转化而来． （5）热电偶电路可以把温度信号换成 信号，利用这种性质可以把热电偶做成 (写出一种应用)． 19．如图所示实验，将开关闭合，灯泡发光较亮；当用酒精灯加热金属灯丝后，结果灯泡亮度变暗，电流表读数变 ，这种现象说明导体的电阻跟温度有关，金属材料制成的电阻一般会随温度升高而 。（选填“增大”“减小”或“不变”） 三、计算题 20．小明、小红和小亮在做“探究影响导体电阻的大小因素”实验时，提出了如下猜想： 猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关。 猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关。 猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。 实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示。 (1)实验中的实物电路如图所示，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同电阻丝，通过观察相关现象来比较电阻丝的电阻大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.25 1.0 B 镍铬合金 0.50 1.0 C 镍铬合金 0.25 2.0 D 锰铜合金 0.25 1.0 小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断电阻丝电阻的大小。 小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表。 小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断电阻丝电阻的大小。 你赞同 （选填“小明”“小红”或“小亮”）的观点。 (2)为了验证猜想二，可依次将M、N跟 两电阻丝的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小。 (3)依次将M、N跟A、B两电阻丝的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A、B 两根电阻丝电阻的大小，可验证猜想 ，结论是 。 (4)小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么她利用这根电阻丝和上述电路，不能完成猜想 （选填“一”“二”或“三”）的验证。 (5)接下来，小明又做了如下实验：将镍铬合金丝A接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝A 吹一段时间热风，再改用冷风挡对镍铬合金丝A 吹冷风。发现两次实验中电流表的示数不同，这说明导体的电阻与 有关。 (6)除转换法外，该实验主要用到的物理研究方法是 。 21．小磊探究电阻大小跟导体长度的关系．他选择了材料和横截面积都相同、长度不同的多根金属丝，在相同条件下，测量这些金属丝的电阻，并记录数据如表．请你分析表中数据归纳出电阻R与导体长度L的关系式：R= ． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B D B C A B A A 题号 11 12 13 14 15 答案 B A D A D 1．C 【详解】A．有电源的电路中有电压，但不一定就有电流，还要看电路是否通路，故A错误； B．导体中的电流为零时，电阻不为零，电阻是导体本身的特性，与导体中的电流大小无关，故B错误； C．电路中某用电器被短接时，电流不通过该用电器，该用电器不会被烧毁，故C正确； D．电压使电荷定向移动形成电流，故D错误。 故选C。 2．A 【详解】A．导线是用导电能力强的材料制成的，而气凝胶的绝缘能力强，即导电能力差，所以不能用来制作导线，故A符合题意； B．宇航服需要用隔热能力强的材料制成，气凝胶符合要求，故B不符合题意； C．保温杯是由隔热性好的材料制成的，气凝胶符合要求，故C不符合题意； D．网球拍需要用弹性好的的材料制成，气凝胶符合要求，故D不符合题意。 故选A。 3．B 【详解】电阻的大小不仅跟导体的材料有关，还跟导体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. 【点睛】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． 4．D 【详解】如果探究电阻与导体材料的关系时，导体的长度和横截面积不变，导体的材料不同，所以可以选择的导体有：①⑤或②⑥或③⑦或④⑧； 如果探究电阻与导体长度的关系时，导体的材料和横截面积不变，导体的长度不同，所以可以选择的导体有：①③或②④或⑤⑦或⑥⑧； 如果探究电阻与导体横截面积的关系时，导体的材料和长度不变，导体的横截面积不同，所以可以选择的导体有：①②或③④或⑤⑥或⑦⑧； 从分析的结果可以看出，只有D选项中的导体可以探究影响电阻大小的因素。 故选D。 5．B 【详解】A．电压是形成电流的原因，而导体两端电压与有无电流无关，故A错误； B．导体中的正负电荷定向移动能形成电流，故B正确； C．将一段裸导线对折，导线长度变短，横截面积变大，导线的电阻变小，故C错误； D．电阻是导体对电流的阻碍作用，电阻时导体本身的一种特性，与导体材料、长度、横截面积有关，与电流大小无关，没有电流通过导体时，导体的电阻不变，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】A．摩擦起电的实质是电子的转移，并不是产生电子，故A错误； B．电压表测量电压时需要与待测部分并联，所以可以并联到电源的两端，测量电源的电压，故B错误； C．电阻是导体本身的一种性质，即使通过导体的电流为零，导体的电阻一般也不为零，故C正确； D．电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积有关，只根据长度无法判定电阻的大小，故D错误。 故选C。 7．A 【详解】根据控制变量的思想，在研究电阻的大小与导体材料的关系时，应选择长度、横截面积相同的两根导体，材料不同，如图应选择导体A和B进行实验，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．B 【详解】更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，材料相同、长度相同，电阻变小，横截面积一定变大，即新电缆的铝芯更粗。 故选B。 9．A 【详解】A．电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，故A错误，符合题意； B．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率越大、做功越快，故B正确，不符合题意； C．汽油机一个工作循环有四个冲程，其中只有做功冲程将内能转化为机械能，对外做功，故C正确，不符合题意； D．人推地面上的箱子没有推动时，箱子与地面之间有静摩擦力，故D正确，不符合题意。 10．A 【详解】试题分析：一定量的水凝固成冰的过程中，温度不变，内能减小，A正确；比热容是物质本身的一种特性，跟物体吸收或放出热量的多少无关，B错误；电阻丝利用电流的热效应产生热量，超导体电阻为零，不能产生热量，C错误；导体的电阻是导体本身的一种特性，跟导体两端的电压无关，D错误． 考点：比热容的概念；凝固与凝固放热特点；超导体的作用；电阻的概念 11．B 【详解】芯片的核心部件是其中含有集成电路的硅片，是制造芯片的主要材料，而高纯度的硅是重要的半导体材料。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 12．A 【详解】甲、乙是由同种材料制成的两导体，导体电阻的大小跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比。 A．图中甲导线横截面积是乙导线横截面积的2倍，长度是乙的2倍，设乙的电阻为R乙，则R甲=R乙=R乙，故A符合题意； B．图中甲导线的横截面积是乙导线横截面积的一半，长度是乙的2倍，R甲=22R乙=4R乙，故B不符合题意； C．图中甲导线的横截面积是乙导线横截面积的2倍，长度相等，R甲=R乙，故C不符合题意； D．图中甲导线的横截面积是乙导线横截面积的2倍，长度是乙的一半，R甲=R乙=乙，故D不符合题意。 故选A。 13．D 【详解】将不同的电阻丝分别接入电路中，是通过观察小灯泡的亮暗来比较导体电阻的大小。 A．比较实验步骤③和④可知，小灯泡的亮度不同，说明电路中电阻不同，在电阻丝的材料、长度、横截面积都相同时，影响电阻大小的因素只能是电阻的温度（实验过程中改变了电阻丝的温度），所以，能得到结论“导体电阻的大小与导体的温度有关”，故A不符合题意； B．比较实验步骤①和③可得，两次实验所用的导体横截面积都为0.5cm2，材料都为镍铬合金丝，第①次所用导体的长度大于第③次的，第①次的灯泡亮度比第③次暗，说明第①次所用导体的电阻比第③次的大，可得出：横截面积相同的同种材料，长度越长，导体的电阻越大，故B不符合题意； C．比较实验步骤①和②可得，两次实验所用的导体长度都为30cm，材料都为镍铬合金丝，第①次所用导体的横截面积小于第②次的，第②次的灯泡亮度比第①次亮，说明第②次所用导体的电阻比第①次的小，可得出：长度相同的同种材料，横截面积越大，导体的电阻越小，故C不符合题意； D．表中4个步骤中，导体的材料相同，无法得出不同材质的导体，电阻不同，故D符合题意。 故选D。 14．A 【详解】若将电阻丝对折起来使用，电阻的材料不变，长度变短，横截面积变大，则电阻丝的电阻将变小。 故选A。 15．D 【详解】因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关；导体两端电压为零时，其阻值不为零；故D正确，ABC错误。 故选D。 16．(1) 电子 同种电荷相互排斥 (2) 灯泡L1断路 不同 (3) 灯泡额亮暗程度 电流表 【详解】（1）[1][2]原来验电器不带电，对外显中性，带正电的物体与验电器接触时，带正电物体夺得电子的本领大于不带电的验电器，因此带正电的物体夺得电子，验电器金属箔片失去电子，即带正电的物体和验电器的金属球之间发生了电子的转移，金属箔片由于失去电子带正电荷，因为同种相互排斥而张开。 （2）[1]乙图中两灯泡串联，闭合开关后，两灯泡都不发光，则说明电路断路，发现电压表的示数接近3V，即电压表串联接入电路测电源电压，因此电路故障是灯泡L1断路。 [2]为了防止偶然因素对实验的影响，采用更换不同规格的小灯泡进行多次实验。 （3）[1]“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，如图所示，运用转换法通过观察灯泡的亮暗程度来表示接入电路中导体电阻的大小。 [2]若两个导体的电阻差异不大，灯泡亮度变化微弱，不容易观察，则可以在电路中串联电流表，根据电流表示数大小来判断电阻的大小，电流表示数越大，则电阻越小。 17．零 【详解】某些特殊的材料，当温度降低到一定时，电阻值突然为零的现象，叫超导现象。 18． 变为零 变小 变为零 内 电 温度计 【详解】试题分析：（1）塞贝克效应是两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成的闭合回路，当导体两端存在温度差时，回路中就会有电流通过．若其它条件不变，只将铁丝换成铜丝，那么，是同种材料的导线组成的闭合回路，就不会产生塞贝克效应，即不会有电流，所以电路电流变为零． （2）其它条件不变，只将A 处杯中的冰水混合物换为沸水，因为A和B 间的温度差变小，电路电流会变小． （3）其它条件不变，移去酒精灯，将B 放入另一杯冰水混合物中，稳定后，因为A和B 间的温度差变大，使电路电流会变大． （4）这样的热电偶实际上是一个电源，它的电能是由内能转化而来． （5）根据题意，热电偶电路电信号把温度信号换成，利用这种性质可以把热电偶做成温度计． 考点：阅读理解和灵活应用能力 19． 小 增大 【详解】[1]灯泡亮度变暗，说明电流变小，电流表的示数变小。 [2]温度升高，电流变小，说明电阻变大，故金属材料制成的电阻一般会随温度升高而增大。 20．(1)小亮 (2)A、C (3) 猜想一 导体的材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。 (4)三 (5)温度 (6)控制变量法 【详解】（1）灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表；灯泡亮度变化不大时，电流表可以直接读出电流大小，便于判断导体电阻的大小，所以赞同小亮的观点。 （2）为了验证猜想二，导体的电阻与导体的横截面积有关，选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，它们的材料和长度都相同，横截面积不同。 （3）[1][2]由表中数据可知，A、B材料和横截面积相同，把M、N跟电阻丝A、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数连接B时小，电阻较大，可以验证猜想一，可得结论：导体的材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。 （4）只有一根电阻丝，可以验证猜想一，材料一样，横截面积也相同，调整M、N两点间的长度即可；也可以验证猜想二，材料一样，调整M、N两点间的长度相同，对折这根电阻丝，使横截面积不同即可；但是不可以验证猜想三，因为只有一根电阻丝，材料是固定的。 （5）本实验中的变量只有热风和冷风也会是温度，因此发现两次实验中电流表的示数不同，这说明导体的电阻与温度有关。 （6）本实验主要用到的实验方法是控制变量法和转换法。 21．（0.07Ω/cm）•L 【详解】解：由表中数据知，在导体材料与导体横截面积不变的情况下，导体的电阻阻值与导体长度成正比；设R＝kL，将表中的R＝2.1Ω，L＝30cm0.3m代入得：2.1Ω＝30cm×k，则k＝0.07Ω/cm，则R＝（0.07Ω/cm）•L． 点睛：分析表中数据可看出电阻与导体长度成正比，设出它们的函数关系时，然后从表中找出一组数据，代入，确定电阻R与长度L的关系． 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$