内容正文:
第四章 电路探秘
课时3 物质的导电性与电阻
知识内容
重难点分析
1. 物质的导电能力
2. 电阻
3. 探究影响电阻大小的因素
1. 导体与绝缘体的判断
2. 影响电阻大小的因素
一.物质的导电能力:
1.导体与绝缘体:
①导体定义:容易导电的物质叫做导体,主要是物体中电荷可以自由移动。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、盐类的水溶液等。
②绝缘体定义:不容易导电的物质叫做绝缘体。电荷不能定向移动,摩擦起电的材料多数使用绝缘体,常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。
③导体与绝缘体并不是绝对的:有些绝缘体在条件改变时会变成导体,例如:常温下玻璃是绝缘体,当烧到红炽状态时可以导电。导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力下降,甚至不导电,所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
④半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。常见的半导体材料是硅和锗,半导体主要应用于电子工业。
⑤物质导电的原因:有些物质是由分子构成的,分子是由原子构成的,原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电,原子核带正电。金属内部原子核的位置基本固定,但是存在着大量可自由移动的电子,自由电子可以发生转移,所以能导电。而绝缘体中几乎没有能自由移动的电子,所以不能导电
二.电阻:
1.概念:电阻是用来表示导体对电流的阻碍作用能力强弱。绝缘体的电阻非常大,电流不容易通过;导体的电阻小,电流容易通过。
2.符号:用R表示导体的电阻,在电路图中的符号是“ ”。
3.单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。 比欧姆大的单位还有千欧、兆欧,
1兆欧(MΩ)= 103千欧(KΩ),1千欧(KΩ)= 103欧(Ω)
三.探究影响电阻大小的因素:
1.思路:利用相同电源下电流大小比较电阻大小
2.装置
3.探究导体的电阻与长度的关系
①实验操作:选择导体的材料和横截面积相同,选用不同长度的导体接入电路,比较电流大小,从而判断电阻大小
②结论:材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
4.探究导体的电阻与横截面积的关系
①实验操作:选择导体的材料和长度相同,选用不同横截面积的导体接入电路,比较电流大小,从而判断电阻大小
②结论:材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小。
5. 探究导体的电阻与温度的关系
①实验操作:选择导体的材料、横截面积和长度相同,将导体接入电路,改变导体的温度,比较电流大小,从而判断电阻大小
②结论:材料、横截面积、长度都相同的导体,电阻随着温度的变化而变化。
6.影响电阻大小的因素:
①内部因素:自身的材料,长度,以及横截面积
②温度的变化
7.人体的电阻大小:
人体电阻的平均值是1 000~ 2 000欧。不同的入或一个入在不同情况下的电阻值是不同的。气温高或入体出汗时,入体的电阻值较小;气温低空气干燥时,入体的电阻值较大
【例1】有一块厚薄均匀的长方体铁块,如图所示比长,上、下表面积比侧面积大分别沿图中所示的不同方向接入电路,则( )
A.沿方向接入电路时电阻最大 B.沿方向接入电路时电阻最大
C.沿方向接入电路时电阻最大 D.沿各个方向接入电路时的电阻一样大
【例2】关于影响导体电阻大小的因素说法正确的是( )
A.导体电阻大小取决于通过它电流的大小,电流越小的导体电阻越大
B.导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大
C.相同材料制成粗细相同的导线,长度越长电阻也越大
D.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
【例3】下列说法中正确的是( )
A.导体电阻都随温度升高而增大
B.当导体中的电流为零时,导体的电阻不为零
C.温度一定时,又细又长的导体电阻一定大
D.温度一定时,同种材料制成的导线,长导线电阻一定比短导线的大
一、选择题
1.下列关于电学知识说法正确的是( )
A.将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,能探究同种电荷间的相互作用
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、石墨
C.摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中创造了电荷
D.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
2.如图,先后将不同材料接在电路的A、B两点间,闭合开关,能使小灯泡发光的是( )
A.干木条 B.铅笔芯 C.塑料棒 D.陶瓷棒
3.为了探究物质的导电性,某同学利用一只废旧的白炽灯进行了如下实验:在甲图中,闭合开关S后,点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝,小灯泡L的亮度慢慢变暗了;而在乙图中,闭合开关S后,用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱至红热,小灯泡L慢慢变亮了。关于该实验下列说法不正确的是( )
A.甲图实验说明灯丝是导体,它的电阻会随温度的升高而增大
B.乙图实验说明玻璃是绝缘体,加热后变成了半导体
C.甲乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的,一定条件下会发生改变
D.本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性,应用的科学方法是转换法
4.雷雨天气时不要在树下躲雨,因为树容易遭遇雷击;电解水时往水中加入少量氢氧化钠,产生气泡便会较明显。这说明雷雨天气时的树和氢氧化钠的水溶液分别属于( )
A.导体绝缘体 B.导体导体 C.绝缘体导体 D.绝缘体绝缘体
5.如图标出了制成铅笔的几种材料,通常条件下属于导体的是( )
A.木材、橡皮 B.石墨、金属 C.木材、金属 D.石墨、橡皮
6.下列做法能使镍铬合金丝电阻变小的是( )
A.把镍铬合金丝均匀拉长 B.把镍铬合金丝对折成两段后并联使用
C.给镍铬合金丝加热 D.取同规格二根的镍铬合金丝串联使用
7.A、B是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,比较这两段导体的电阻及通过它们的电流,正确的是( )
A.RA<RB、IA<IB B.RA<RB、IA=IB C.RA>RB、IA=IB D.RA=RB、IA<IB
8.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比a的横截面积大,关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中并联一个电流表
9.如表是甲、乙两种电阻线的参数,下列分析正确的是( )
导体
长度/m
横截面积/m
材料
甲
1.0
0.2
镍铬合金
乙
1.0
0.4
镍铬合金
A.把乙电阻线剪去一半,剩下一半的电阻与甲的电阻相等
B.把甲电阻线均匀拉长到2.0m,其与乙电阻线的电阻相等
C.将甲电阻线对折后,其与乙电阻线的电阻相等
D.将甲、乙电阻线串联在电路中,通过它们的电流相等
10.如图用酒精灯对废灯泡灯芯加热一段时间后,演示电流计的示数变大,该实验表明( )
A.随着温度的升高,玻璃由绝缘体变成导体
B.室温时玻璃为导体,常温时玻璃为绝缘体,所以玻璃为半导体
C.根据这个原理,常见的金属,温度升高后,电阻也会变小
D.以上说法都有道理
11.一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为R。将它均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为( )
A.0.5R B.R C.2R D.4R
12.某兴趣小组采用如图所示电路探究导体电阻大小与长度的关系,下列说法正确的是( )
A.AB 间接入的待测导体材料是导电能力超强的超导材料
B.AB 间接入的待测导体材料是导电能力较差的合金线
C.小灯泡越亮,说明被研究导体的电阻越大
D.该实验只需控制导体的横截面积相同
13.小乐用如图所示的器材探究“影响导体电阻大小的因紫”,其中两根电阻丝的参数如表所示。关于此探究,下列说法正确的是( )
编号
a
b
材料
镍铬合金丝
镍铬合金丝
长度/m
1.0
1.0
横截面积/mm2
0.1
0.2
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.用a、b两根电阻丝可探究导体电阻与导体横截面积是否有关
C.用a、b两根电阻丝可探究导体电阻与导体材料是否有关
D.无法用a、b两根电阻丝探究导体电阻与导体长度是否有关
14.如图所示,将一根铅笔芯通过两个夹子接入电路中,当只把右端夹子向左移时,铅笔芯接入电路的电阻变小,小灯泡变亮。导致铅笔芯接入电路的电阻变小的主要因素是( )
A.材料 B.长度 C.温度 D.横截面面积
15.下列关于电学知识说法正确的是( )
A.金属中的电流方向与自由电子定向移动方向相同
B.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
C.摩擦起电的原理是电子转移
D.绝缘体不易导电,因为绝缘体中的电子都不能移动
16.为了消除人体上因摩擦而产生的静电,在加油站里加油时,一般都要先用手触摸静电释放按钮,将静电释放掉后再加油,如图所示。下列说法中,错误的是( )
A.固体之间的相互摩擦可能产生静电
B.静电释放按钮上面手触摸的部位一定是导体
C.某物能吸引轻小物体,则该物体一定带有静电
D.摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发产生了电荷的转移
17.下列关于电阻的说法,正确的是( )
A.导体没有被连入电路时便没有电阻
B.导体的电阻与通过的电流有关,电流越大,电阻越大;电流越小,电阻越小
C.电阻是导体对电流的阻碍作用,导体的电阻由导体本身的性质决定
D.加在导体两端的电压越大,电阻就越大
18.下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.长度长的导体,电阻一定大
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
19.下列选项中:①金属圆规 ②塑料三角板 ③橡皮擦 ④铅笔芯 ⑤蒸馏水 ⑥人体,其中属于绝缘体的有( )
A.①③⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.①②⑥
20.如图所示,线路板上的三根合金丝长度相同,①和②粗细相同,但比③细,小乐用该装置探究影响导体电阻大小的因素。下列说法错误的是( )
A.通过比较电灯亮暗来确定电阻大小,这种方法叫转换法
B.探究电阻大小与导体材料是否有关,应选合金丝①和③
C.探究电阻大小与导体长度是否有关,选合金丝②即能完成
D.电路中再串联一个电流表可更准确得比较导体电阻大小
21.下列说法正确的是( )
A.通常情况下,物体呈电中性,是因为物体内部没有电子 B.同种电荷相互吸引
C.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内没有电子 D.金属导电靠的是自由电子
22.技术监督部门抽查发现,某品牌的铜芯电线在制作过程中不符合规格,具体情况如下:①用镀铜的镍铬合金芯冒充铜芯;②电线直径明显比说明书上标定的直径要小。引起这种电线不符合规格的主要原因是
A.电线的长度引起电阻偏大 B.电线的横截面积引起电阻偏小
C.电线的温度引起电阻偏大 D.电线的材料引起电阻偏大
23.下列做法能使镍铬合金丝电阻变小的是( )
A.把镍铬合金丝均匀拉长 B.把镍铬合金丝对折成两段后并联使用
C.给镍铬合金丝加热 D.把镍铬合金丝剪成两段后串联使用
24.关于导体和绝缘体,下列叙述中正确的是( )
A.绝缘体不能导电,也不能带电
B.绝缘体不易导电是因为内部几乎没有电荷
C.导体在任何情况下都可以导电,绝缘体在任何情况下都不会导电
D.有些绝缘体在一定的条件下可能变为导体
二、探究题
25.如图为探究“影响导体电阻大小因素”的一套实验器材(其中A、B、C为锰铜合金,D为镍铬合金),请回答下列问题;
(1)实验时无法借助仪器直接测得导体电阻大小,而是通过对比 得出;
(2)为探究导体电阻大小与横截面积的关系,可选取 两根导线进行实验;
(3)本实验在进行现象对比时,存在主观性。若在电路中串联一个 (选填“电流表”或“电压表”),则可以通过定量的数据客观地比较导体电阻的大小。
26.某实验小组在探究“电阻的大小与哪些因素有关”时,老师提供的器材如图所示,实验板上固定了A、B、C、D四根金属丝,S表示金属丝的横截面积,A、B、D长度相同;实验时,将金属丝分别接入电路中的M、N两点之间,请你回答下列问题;
(1)将金属丝 分别接入M、N两点间,可探究电阻的大小与导体横截面积的关系;
(2)将B、C两根金属丝分别接入M、N两点间,可探究导体电阻与 的关系。
27.小科在探究“影响导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想。猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;猜想③:在温度不变时,导体的电阻与导体的横截面积有关。
序号
材料
长度(m)
横截面积
A
镍铬合金
0.8
0.5
B
锰铜
0.8
1
C
锰铜
0.8
0.5
D
锰铜
1.2
0.5
供他选择的导体如表所示:请完成下列填空(只填序号)。
要验证猜想②,小科应选择的两段导体是 ;若选择A、B两段导体,不能探究电阻与横截面积之间的关系,原因是 。
28.小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,s代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M,N之间应接入图乙中的 (选填导体的代表字母)。该实验运用的科学方法有 ;
(2)若在M,N之间接入导体A,B可探究导体的电阻与 的关系;
(3)实验中,如果接入M,N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是
29.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验:
(1)猜想:导体电阻可能与导体材料、横截面积, 、温度有关。
(2)实验时,同学们用如甲图的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之间,探究情况如下表:当选用 (填序号)两根金属丝,可探究导体电阻跟导体材料的关系。
序号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
灯泡亮度
a
铝丝
2
1
较亮
b
镍铬合金丝
2
0.5
最暗
c
铝丝
2
0.5
较暗
d
铝丝
1
1
最亮
(3)如乙的实验,可探究导体电阻与 的关系。
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第四章 电路探秘
课时3 物质的导电性与电阻
知识内容
重难点分析
1. 物质的导电能力
2. 电阻
3. 探究影响电阻大小的因素
1. 导体与绝缘体的判断
2. 影响电阻大小的因素
一.物质的导电能力:
1.导体与绝缘体:
①导体定义:容易导电的物质叫做导体,主要是物体中电荷可以自由移动。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、盐类的水溶液等。
②绝缘体定义:不容易导电的物质叫做绝缘体。电荷不能定向移动,摩擦起电的材料多数使用绝缘体,常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。
③导体与绝缘体并不是绝对的:有些绝缘体在条件改变时会变成导体,例如:常温下玻璃是绝缘体,当烧到红炽状态时可以导电。导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力下降,甚至不导电,所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
④半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。常见的半导体材料是硅和锗,半导体主要应用于电子工业。
⑤物质导电的原因:有些物质是由分子构成的,分子是由原子构成的,原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电,原子核带正电。金属内部原子核的位置基本固定,但是存在着大量可自由移动的电子,自由电子可以发生转移,所以能导电。而绝缘体中几乎没有能自由移动的电子,所以不能导电
二.电阻:
1.概念:电阻是用来表示导体对电流的阻碍作用能力强弱。绝缘体的电阻非常大,电流不容易通过;导体的电阻小,电流容易通过。
2.符号:用R表示导体的电阻,在电路图中的符号是“ ”。
3.单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。 比欧姆大的单位还有千欧、兆欧,
1兆欧(MΩ)= 103千欧(KΩ),1千欧(KΩ)= 103欧(Ω)
三.探究影响电阻大小的因素:
1.思路:利用相同电源下电流大小比较电阻大小
2.装置
3.探究导体的电阻与长度的关系
①实验操作:选择导体的材料和横截面积相同,选用不同长度的导体接入电路,比较电流大小,从而判断电阻大小
②结论:材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
4.探究导体的电阻与横截面积的关系
①实验操作:选择导体的材料和长度相同,选用不同横截面积的导体接入电路,比较电流大小,从而判断电阻大小
②结论:材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小。
5. 探究导体的电阻与温度的关系
①实验操作:选择导体的材料、横截面积和长度相同,将导体接入电路,改变导体的温度,比较电流大小,从而判断电阻大小
②结论:材料、横截面积、长度都相同的导体,电阻随着温度的变化而变化。
6.影响电阻大小的因素:
①内部因素:自身的材料,长度,以及横截面积
②温度的变化
7.人体的电阻大小:
人体电阻的平均值是1 000~ 2 000欧。不同的入或一个入在不同情况下的电阻值是不同的。气温高或入体出汗时,入体的电阻值较小;气温低空气干燥时,入体的电阻值较大
【例1】有一块厚薄均匀的长方体铁块,如图所示比长,上、下表面积比侧面积大分别沿图中所示的不同方向接入电路,则( )
A.沿方向接入电路时电阻最大 B.沿方向接入电路时电阻最大
C.沿方向接入电路时电阻最大 D.沿各个方向接入电路时的电阻一样大
【答案】A
【解析】在温度、导体的材料一定时,导体的长度越长、横截面积越小,电阻越大,由题意可知,沿AB方向接入电路时横截面积最小,长度最长,故沿AB方向接入电路时电阻最大。故A符合题意;BCD不符合题意。
【例2】关于影响导体电阻大小的因素说法正确的是( )
A.导体电阻大小取决于通过它电流的大小,电流越小的导体电阻越大
B.导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大
C.相同材料制成粗细相同的导线,长度越长电阻也越大
D.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小
【答案】C
【解析】导体电阻大小与导体的材料、导体的横截面积、导体的长度及导体的温度有关,与导体两端的电压,通过导体的电流大小无关.
A.导体电阻大小取决于通过它电流的大小,电流越小的导体电阻越大的说法错误,不符合题意;
B.导体电阻大小取决于加在它两端电压的大小,电压越大的导体电阻越大的说法错误,不符合题意;
C.相同材料制成粗细相同的导线,长度越长电阻也越大的说法正确,符合题意;
D.铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小,没有说明长度和横截面积,所以说法错误,不符合题意.
【例3】下列说法中正确的是( )
A.导体电阻都随温度升高而增大
B.当导体中的电流为零时,导体的电阻不为零
C.温度一定时,又细又长的导体电阻一定大
D.温度一定时,同种材料制成的导线,长导线电阻一定比短导线的大
【答案】B
【解析】A.一般情况下,导体的电阻随温度的升高而增大,但玻璃的电阻就会随着温度的升高而减小,故A不符合题意;
B.电阻是导体的一种特性,和导体中的电流、导体两端的电压大小无关;只和导体的材料、长度、横截面积、温度有关;所以,当导体中的电流为零时,导体的电阻不为零,故B符合题意;
C.由于影响电阻的因素是导体的材料、长度、横截面积、温度,所以,当温度一定时,若导体的材料不确定,则又细又长的导体电阻不一定大,故C不符合题意;
D.温度一定时,由于导体的横截面积不确定,所以同种材料制成的导线,长导线电阻不一定比短导线的大,故D不符合题意。
一、选择题
1.下列关于电学知识说法正确的是( )
A.将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,能探究同种电荷间的相互作用
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、石墨
C.摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中创造了电荷
D.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
【答案】A
【解析】A.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷, 将这样的两根橡胶棒相互靠近,只能探究同种电荷之间的相互作用,不能探究异种电荷之间的相互作用,故A正确;
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、玻璃和陶瓷,而石墨为导体,故B错误;
C.摩擦起电,不是创造电荷,而是电荷转移,故C错误;
D.导体的电阻与它两端的电压和电流无关,只与导体的材料、长度、横截 面积和温度有关,故D错误。
故选A。
2.如图,先后将不同材料接在电路的A、B两点间,闭合开关,能使小灯泡发光的是( )
A.干木条 B.铅笔芯 C.塑料棒 D.陶瓷棒
【答案】B
【解析】A.干木条不易导电,不能使小灯泡发光,故A不符合题意;
B.铅笔芯的制作材料是石墨,属于导体,能使灯泡发光,故B符合题意;
C.塑料棒不易导电,不能使小灯泡发光,故C不符合题意;
D.陶瓷棒不易导电,不能使小灯泡发光,故D不符合题意。
故选B。
3.为了探究物质的导电性,某同学利用一只废旧的白炽灯进行了如下实验:在甲图中,闭合开关S后,点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝,小灯泡L的亮度慢慢变暗了;而在乙图中,闭合开关S后,用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱至红热,小灯泡L慢慢变亮了。关于该实验下列说法不正确的是( )
A.甲图实验说明灯丝是导体,它的电阻会随温度的升高而增大
B.乙图实验说明玻璃是绝缘体,加热后变成了半导体
C.甲乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的,一定条件下会发生改变
D.本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性,应用的科学方法是转换法
【答案】B
【解析】A.图甲中接通开关S后,点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝,由于灯丝温度升高,电阻变大,小灯的亮度逐渐变暗。它表明:灯丝的电阻随温度升高而增大,故A正确,A不符合题意;
B.图乙中当接通开关S后,电路是断路,灯泡不亮,说明常温下玻璃是绝缘体,当用酒精灯加热废 灯泡灯芯的玻璃柱,玻璃的温度升高,玻璃变为导体,电路形成通路,灯泡变亮,故B错误,B符合题意;
C.甲乙两图实验现象说明导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下可以相互转化,故C正 确,C不符合题意;
D.实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性,属于转换法,故D正确,D不符合题意。
故选B。
4.雷雨天气时不要在树下躲雨,因为树容易遭遇雷击;电解水时往水中加入少量氢氧化钠,产生气泡便会较明显。这说明雷雨天气时的树和氢氧化钠的水溶液分别属于( )
A.导体绝缘体 B.导体导体 C.绝缘体导体 D.绝缘体绝缘体
【答案】B
【解析】不同物质的导电能力是不同的,容易导电的称为导体,不容易导电的称为绝缘体。雷雨天气时不要在树下躲雨,因为树容易遭遇雷击;电解水时往水中加入少量氢氧化钠,产生气泡便会较明显,说明树和氢氧化钠的水溶液都属于导体,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.如图标出了制成铅笔的几种材料,通常条件下属于导体的是( )
A.木材、橡皮 B.石墨、金属 C.木材、金属 D.石墨、橡皮
【答案】B
【解析】石墨、金属、容易导电,是导体,木材、橡皮不容易导电,是绝缘体,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.下列做法能使镍铬合金丝电阻变小的是( )
A.把镍铬合金丝均匀拉长 B.把镍铬合金丝对折成两段后并联使用
C.给镍铬合金丝加热 D.取同规格二根的镍铬合金丝串联使用
【答案】B
【解析】A.将镍铬合金丝均匀拉长,导体的长度变长、横截面积变小,所以导体的电阻变大,故A不符合题意;
B.把镍铬合金丝折成两段并联,横截面积变大,长度变短,电阻变小,故B符合题意;
C.对大多数导体来说,温度越高其电阻越大;给镍铬合金丝加热,电阻变大,故C不符合题意;
D.把相同规格二根的镍铬合金丝串联使用,导体的长度变长,电阻变大,故D不符合题意。
故选B。
7.A、B是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,比较这两段导体的电阻及通过它们的电流,正确的是( )
A.RA<RB、IA<IB B.RA<RB、IA=IB C.RA>RB、IA=IB D.RA=RB、IA<IB
【答案】B
【解析】对于A和B是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于B段的横截面积小,A段的横截面积大,故B段的电阻大于A段的电阻;且此两段电阻串联,据串联电流处处相等的关系可知,这两段导体中的电流是相等的。故ACD错误,B正确。
故选B。
8.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比a的横截面积大,关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中并联一个电流表
【答案】C
【解析】A.根据欧姆定律可知,小灯泡越亮,电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
B.利用此装置中的一根电阻丝,用夹子改变电阻丝的长度,也可以探究导体电阻大小和长度的关系,故B错误;
C.长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大,故利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系;也可以研究电阻与长度的关系,长度可以选择其中一根导线,一次全部接入,另一次只接入其中一部分即可;因此利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系,故C正确;
D.根据电流表的使用方法可知,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错误。
故选C。
9.如表是甲、乙两种电阻线的参数,下列分析正确的是( )
导体
长度/m
横截面积/m
材料
甲
1.0
0.2
镍铬合金
乙
1.0
0.4
镍铬合金
A.把乙电阻线剪去一半,剩下一半的电阻与甲的电阻相等
B.把甲电阻线均匀拉长到2.0m,其与乙电阻线的电阻相等
C.将甲电阻线对折后,其与乙电阻线的电阻相等
D.将甲、乙电阻线串联在电路中,通过它们的电流相等
【答案】D
【解析】A.由表中信息可知,甲乙两电阻线的材料和长度都相同,甲电阻线的横截面积为乙电阻线的一半,则甲电阻线的电阻是乙电阻线的2倍,即
把乙电阻线剪去一半,剩下一半的电阻变为原来的一半,即
故A错误;
B.把1m的甲电阻线均匀拉长到2m时横截面积变为0.1mm2,电阻会变为原来的4倍,与乙的阻值不同,故B错误;
C.将甲电阻线对折后,甲与乙的横截面积和材料相同,但长度不同,其与乙电阻线的电阻不相等,故C错误;
D.串联电路中电流处处相等,则将两电阻线串联在电路中时,通过它们的电流相同,故D正确。
故选D。
10.如图用酒精灯对废灯泡灯芯加热一段时间后,演示电流计的示数变大,该实验表明( )
A.随着温度的升高,玻璃由绝缘体变成导体
B.室温时玻璃为导体,常温时玻璃为绝缘体,所以玻璃为半导体
C.根据这个原理,常见的金属,温度升高后,电阻也会变小
D.以上说法都有道理
【答案】A
【解析】AD.实验中用酒精灯对废灯泡芯加热一段时间后,演示电流计的示数由小变大。玻璃导电性能变强,这个实验表明废灯泡的灯芯是玻璃,在常温下是绝缘体,不容易导电,但加热到一定的温度时会变成导体,故A符合题意,D不符合题意;
B.高温时玻璃为导体,常温时玻璃为绝缘体,但玻璃不是半导体,故B不符合题意;
C.常见金属是温度升高,电阻变大,而玻璃是非金属,故C不符合题意。
故选A。
11.一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为R。将它均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为( )
A.0.5R B.R C.2R D.4R
【答案】D
【解析】当导体的长度拉长到原来的2倍时,其材料和体积均不变,则横截面积变为原来的;而导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,所以此时导体的电阻变为原来的4倍,故其电阻变为4R,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
12.某兴趣小组采用如图所示电路探究导体电阻大小与长度的关系,下列说法正确的是( )
A.AB 间接入的待测导体材料是导电能力超强的超导材料
B.AB 间接入的待测导体材料是导电能力较差的合金线
C.小灯泡越亮,说明被研究导体的电阻越大
D.该实验只需控制导体的横截面积相同
【答案】B
【解析】AB.探究导体电阻大小与长度的关系时,要求接入导体在长度变化时其电阻变化较大;导电能力超强的超导材料,电阻为零,不能选择超导材料,应该选择导电能力较差的合金线,故A错误,B正确;
C.小灯泡越亮,通过灯泡的电流越大,说明被研究导体的电阻越小,故C错误;
D.探究导体电阻大小与长度的关系,需要控制导体的材料和横截面积相同,故D错误。
故选B。
13.小乐用如图所示的器材探究“影响导体电阻大小的因紫”,其中两根电阻丝的参数如表所示。关于此探究,下列说法正确的是( )
编号
a
b
材料
镍铬合金丝
镍铬合金丝
长度/m
1.0
1.0
横截面积/mm2
0.1
0.2
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.用a、b两根电阻丝可探究导体电阻与导体横截面积是否有关
C.用a、b两根电阻丝可探究导体电阻与导体材料是否有关
D.无法用a、b两根电阻丝探究导体电阻与导体长度是否有关
【答案】B
【解析】A.实验中通过灯泡的亮度反映电阻的大小,小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
BC.由a、b两根电阻丝可知,两者的材料和长度相同、横截面积不同,所以选用a、b两根电阻丝可以探究电阻与导体的横截面积是否有关,故B正确,C错误;
D.用夹子夹住其中一根合金丝不同部位,改变它的长度,可以探究导体电阻与导体长度是否有关,故D错误。
故选B。
14.如图所示,将一根铅笔芯通过两个夹子接入电路中,当只把右端夹子向左移时,铅笔芯接入电路的电阻变小,小灯泡变亮。导致铅笔芯接入电路的电阻变小的主要因素是( )
A.材料 B.长度 C.温度 D.横截面面积
【答案】B
【解析】当只把右端夹子向左移时,铅笔芯接入电路中的长度变小,铅笔芯接入电路的电阻变小,电路中电流增大,小灯泡变亮;所以,可得出铅笔芯电阻和铅笔芯的长度有关,长度越小,电阻越小,故B符合题意。
故选B。
15.下列关于电学知识说法正确的是( )
A.金属中的电流方向与自由电子定向移动方向相同
B.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
C.摩擦起电的原理是电子转移
D.绝缘体不易导电,因为绝缘体中的电子都不能移动
【答案】C
【解析】A.物理学中规定:正电荷的定向移动方向为电流的方向。金属靠带负电荷的自由电子导电,自由电子带负电,所以金属中的电流方向与自由电子定向移动方向相反,故A错误。
B.导体电阻是导体本身的一种性质,由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与导体两端的电压与流过导体的电流无关,故B错误。
C.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到了另一个物体上,故C正确。
D.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内缺少可以自由移动的电荷,故D错误。
故选C。
16.为了消除人体上因摩擦而产生的静电,在加油站里加油时,一般都要先用手触摸静电释放按钮,将静电释放掉后再加油,如图所示。下列说法中,错误的是( )
A.固体之间的相互摩擦可能产生静电
B.静电释放按钮上面手触摸的部位一定是导体
C.某物能吸引轻小物体,则该物体一定带有静电
D.摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发产生了电荷的转移
【答案】C
【解析】A.固体之间的相互摩擦可能产生静电,故A正确,不符合题意。
B.静电释放按钮上面手触摸的部位,可以将人体所带的电荷传导出去,一定是导体,故B正确,不符合题意。
C.某物能吸引轻小物体,则该物体可能是磁体,也可能带电,故C错误,符合题意。
D.摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发产生了电荷的转移,故D正确,不符合题意。
故选C。
17.下列关于电阻的说法,正确的是( )
A.导体没有被连入电路时便没有电阻
B.导体的电阻与通过的电流有关,电流越大,电阻越大;电流越小,电阻越小
C.电阻是导体对电流的阻碍作用,导体的电阻由导体本身的性质决定
D.加在导体两端的电压越大,电阻就越大
【答案】C
【解析】电阻是导体本身的性质,表示导体对电流的阻碍作用,导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压、通过电流、是否接入电路无关,故ABD错误,C正确。
故选C。
18.下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.长度长的导体,电阻一定大
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
【答案】D
【解析】ABD.影响导体电阻大小的因素有:导体的长度、横截面积、材料和温度决定;在相同条件下,长度越长电阻大;在相同条件下,横截面积大电阻小;故AB错误,D正确;
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;与导体两端电压和通过的电流无关;故C错误。
故选D。
19.下列选项中:①金属圆规 ②塑料三角板 ③橡皮擦 ④铅笔芯 ⑤蒸馏水 ⑥人体,其中属于绝缘体的有( )
A.①③⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.①②⑥
【答案】B
【解析】金属圆规、人体和铅笔芯属于导体,塑料三角板、橡皮擦和蒸馏水属于绝缘体。
故选B。
20.如图所示,线路板上的三根合金丝长度相同,①和②粗细相同,但比③细,小乐用该装置探究影响导体电阻大小的因素。下列说法错误的是( )
A.通过比较电灯亮暗来确定电阻大小,这种方法叫转换法
B.探究电阻大小与导体材料是否有关,应选合金丝①和③
C.探究电阻大小与导体长度是否有关,选合金丝②即能完成
D.电路中再串联一个电流表可更准确得比较导体电阻大小
【答案】B
【解析】A.在实验中通过观察灯泡亮度来表示电阻大小的研究方法叫转换法,故A正确,不符合题意;
B.研究电阻与材料关系时,要控制长度和横截面积一定,找两个材料不同的导体,应选合金丝①和②,故B错误,符合题意;
C.探究电阻大小与导体长度是否有关,控制材料和横截面积相同,通过夹子控制长度不同,选合金丝②可以完成实验,故C正确,不符合题意;
D.在导体两端的电压不变的条件下,导体的阻值越大通过导体的电流(电流表的示数)就越小,所以本实验可以通过电流表的示数更准确比较导体电阻的大小,故D正确,不符合题意。
故选B。
21.下列说法正确的是( )
A.通常情况下,物体呈电中性,是因为物体内部没有电子 B.同种电荷相互吸引
C.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内没有电子 D.金属导电靠的是自由电子
【答案】D
【解析】(1)物体通常呈现电中性,是因为物体内的正负电荷一样多;
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(3)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体,是因为没有可以自由移动的电子;
(4)金属导电是因为金属中有可自由移动的电子。
【解析】A.物体通常呈现电中性,是因为物体内的正负电荷一样多,故A错误;
B.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故B错误;
C.绝缘体内几乎没有自由移动的电子或离子,因此不容易导电,故C错误;
D.金属导体中的自由电荷是自由电子,金属导电是靠自由电子定向移动形成的,故D正确。
故选D。
22.技术监督部门抽查发现,某品牌的铜芯电线在制作过程中不符合规格,具体情况如下:①用镀铜的镍铬合金芯冒充铜芯;②电线直径明显比说明书上标定的直径要小。引起这种电线不符合规格的主要原因是( )
A.电线的长度引起电阻偏大 B.电线的横截面积引起电阻偏小
C.电线的温度引起电阻偏大 D.电线的材料引起电阻偏大
【答案】D
【解析】由于镍铬合金的电阻率比铜的大,即长度、横截面积一定时,镍铬合金比铜的电阻大,用镀铜的镍铬合金芯冒充铜,增大了电阻;电线直径比说明书上标定的直径小,即横截面积减小了,当材料、长度一定时,横截面积减小,电阻增大,而长度、温度不是引起这种电线不符合规格的的原因,
故选D。
23.下列做法能使镍铬合金丝电阻变小的是( )
A.把镍铬合金丝均匀拉长 B.把镍铬合金丝对折成两段后并联使用
C.给镍铬合金丝加热 D.把镍铬合金丝剪成两段后串联使用
【答案】B
【解析】A.将镍铬合金丝均匀拉长,导体的长度变长、横截面积变小,所以导体的电阻变大,故A不符合题意;
B.把铜丝折成两段并联,横截面积变大,长度变短,电阻变小,故B符合题意;
C.对大多数导体来说,温度越高其电阻越大;给镍铬合金丝加热,电阻变大,故B不符合题意;
D.把镍铬合金丝剪成两段后串联使用,电阻不变,故D不符合题意。
故选B。
24.关于导体和绝缘体,下列叙述中正确的是( )
A.绝缘体不能导电,也不能带电
B.绝缘体不易导电是因为内部几乎没有电荷
C.导体在任何情况下都可以导电,绝缘体在任何情况下都不会导电
D.有些绝缘体在一定的条件下可能变为导体
【答案】D
【解析】A.绝缘体不容易导电,但能够带电,如摩擦过的橡胶棒可以带电,故A错误;
B.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷。故B错误;
CD.导体和绝缘体没有绝对的界限。如:玻璃是绝缘体,但加热到红炽状态时,就变为导体,能导电;故C错误;D正确。
二、探究题
25.如图为探究“影响导体电阻大小因素”的一套实验器材(其中A、B、C为锰铜合金,D为镍铬合金),请回答下列问题;
(1)实验时无法借助仪器直接测得导体电阻大小,而是通过对比 得出;
(2)为探究导体电阻大小与横截面积的关系,可选取 两根导线进行实验;
(3)本实验在进行现象对比时,存在主观性。若在电路中串联一个 (选填“电流表”或“电压表”),则可以通过定量的数据客观地比较导体电阻的大小。
【答案】 小灯泡亮度 A、C 电流表
【解析】(1)[1]在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中,无法直接观察到电阻丝的阻值大小,所以运用转换法,通过观察灯泡亮度来比较导体电阻的大小。
(2)[2]为了探究导体电阻大小与横截面积的关系,由控制变量法可知,应该控制电阻的材料、长度相同,改变电阻的横截面积,所以选取A、C两根导线进行实验。
(3)[3]由于灯泡的亮度不能明显的显示电阻的大小,所以可以在电路中串联一个电流表,通过观察电流表的示数客观地比较导体电阻的大小。
26.某实验小组在探究“电阻的大小与哪些因素有关”时,老师提供的器材如图所示,实验板上固定了A、B、C、D四根金属丝,S表示金属丝的横截面积,A、B、D长度相同;实验时,将金属丝分别接入电路中的M、N两点之间,请你回答下列问题;
(1)将金属丝 分别接入M、N两点间,可探究电阻的大小与导体横截面积的关系;
(2)将B、C两根金属丝分别接入M、N两点间,可探究导体电阻与 的关系。
【答案】 B、D 长度
【解析】(1)[1]为了探究导体电阻与横截面积的关系,由控制变量法可知,应选择长度和材料相同,横截面积不同的金属丝,结合图示可知,应选B、D两金属丝。
(2)[2]观察B、C两根金属丝发现,金属丝的材料和横截面积相同,长度不同,由控制变量法可知,可探究导体电阻与长度的关系。
27.小科在探究“影响导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想。猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;猜想③:在温度不变时,导体的电阻与导体的横截面积有关。
序号
材料
长度(m)
横截面积
A
镍铬合金
0.8
0.5
B
锰铜
0.8
1
C
锰铜
0.8
0.5
D
锰铜
1.2
0.5
供他选择的导体如表所示:请完成下列填空(只填序号)。
要验证猜想②,小科应选择的两段导体是 ;若选择A、B两段导体,不能探究电阻与横截面积之间的关系,原因是 。
【答案】 C、D 没有控制材料相同
【解析】[1]猜想②认为“在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关”,所以应该控制材料和横截面积不变,改变长度。C、D所用的材料都是锰铜合金,横截面积都是0.5mm2,而长度不同。所以利用C、D可以探究电阻与长度之间的关系。
[2]根据控制变量法知道,若选择A、B两段导体,不能探究电阻与横截面积之间的关系,原因是没有控制材料相同。
28.小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,s代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M,N之间应接入图乙中的 (选填导体的代表字母)。该实验运用的科学方法有 ;
(2)若在M,N之间接入导体A,B可探究导体的电阻与 的关系;
(3)实验中,如果接入M,N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是
【答案】 BD 控制变量,转换法 导体材料 在电路中串联一个电流表
【解析】(1)[1]探究导体电阻与长度的关系时,需要控制导体的材料和横截面积相等,只改变长度,故选BD。
[2]用灯泡的亮度反映导体电阻大小,即实验使用了转换法和控制变量法。
(2)[3]导体A、B长度和横截面积都相等,只有材料不同,因此探究导体的电阻与导体材料的关系。
(3)[4]实验中,如果接入M,N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,我的解决办法是在电路中串联一个电流表。
29.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验:
(1)猜想:导体电阻可能与导体材料、横截面积, 、温度有关。
(2)实验时,同学们用如甲图的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之间,探究情况如下表:当选用 (填序号)两根金属丝,可探究导体电阻跟导体材料的关系。
序号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
灯泡亮度
a
铝丝
2
1
较亮
b
镍铬合金丝
2
0.5
最暗
c
铝丝
2
0.5
较暗
d
铝丝
1
1
最亮
(3)如乙的实验,可探究导体电阻与 的关系。
【答案】 长度 b和c 温度
【解析】(1)[1]导体电阻可能与导体材料、横截面积,长度、温度有关。
(2)[2]探究导体电阻跟导体材料的关系,必须控制导体的横截面积、长度相同,所以选b和c两根电阻丝。
(3)[3]在图乙的实验中,对电阻丝加热,电阻丝的温度改变,电阻丝的材料、长度和横截面积都不变,可探究导体电阻与温度的关系。
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