14.1 电阻(分层作业)物理沪粤版2024九年级上册
2025-07-18
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 14.1 电阻 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.76 MB |
| 发布时间 | 2025-07-18 |
| 更新时间 | 2025-12-22 |
| 作者 | 物理怪怪怪 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53108987.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
目录
1
一、电阻的概念和性质 1
二、影响导体电阻大小的因素 2
三、滑动变阻器 7
四、电位器与变阻箱 10
12
19
一、电阻的概念和性质
1.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
D.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小
【答案】D
【解析】AB.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,导体通电时有电阻,不通电时也有电阻,故AB错误;
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越差,故C错误;
D.电阻是指导体对电流的阻碍作用,导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小,故D正确。
故选D。
2.导体对电流的阻碍作用叫电阻,电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流 (选填“有关”或“无关”),物理学中用科学家 的名字作为电阻的单位,以纪念他对物理学的贡献。在电路中,要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做 ,简称电阻,电路图中用 表示。
【答案】 无关 欧姆 定值电阻
【解析】[1]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,电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流无关,只与导体的材料、长度、横截面积有关。
[2]根据物理学史可知,物理学中用科学家欧姆的名字作为电阻的单位,以纪念他对物理学的贡献。
[3][4]定值电阻是具有一定电阻值的元件,也叫电阻器,在电路图中用符号表示。
3.电阻的单位是 ,单位的换算关系是:1kΩ Ω,1MΩ Ω。
【答案】 欧姆 1000或103 1000000或106
【解析】[1][2][3]电阻的单位是欧姆(Ω),是用德国物理学家欧姆的名字命名的单位,除了欧姆,电阻还有其它的单位,千欧和兆欧,,。
4.在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小赵设计了如图所示的电路,将金属夹子A固定夹在铅笔芯的左端,小灯泡的亮度会随金属夹子B的移动而发生变化。下列关于该调光灯的说法正确的是( )
A.当夹子B向左滑动时,小灯泡的亮度变暗
B.小灯泡亮度变暗反映铅笔芯接入电路的电阻变小
C.小灯泡的亮度随连入电路的铅笔芯电阻的变化而变化
D.增大电源电压灯泡会更亮,说明铅笔芯电阻随电压的增大而减小
【答案】C
【解析】ABC.实验中,当金属夹子B在此铅笔芯上左右移动时,铅笔芯接入电路的长度发生改变,接入电路的阻值发生变化,且小灯泡的亮度会发生变化。所以本实验可通过灯泡的亮暗反映铅笔芯接入电路的电阻大小,灯泡越暗,说明铅笔芯接入电路的电阻越大,当夹子B向左滑动时,铅笔芯接入电路的长度减小,其接入电路的电阻值变小,则电路中的电流变大,灯泡变亮,故C正确,AB错误;
D.若增大电源电压,灯泡会更亮,说明通过灯泡的电流增大,电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压、通过电流的大小无关,所以此现象不能说明铅笔芯电阻随电压的增大而减小,故D错误。
故选C。
二、影响导体电阻大小的因素
5.小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想:
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、材料如表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/
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
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
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导体电阻的大小。
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。你赞同 (选填“小明”“小红”或“小亮”)的观点;
(2)为了验证猜想一,可依次把 两电阻丝接入M、N间,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)将电阻丝A、C先后接入M、N间,发现接入A时电流表的示数比接入C时的小,说明C电阻丝的电阻 (选填“大”或“小”),该实验表明:在其他条件相同时, ,电阻越大;
(4)将电阻丝C、D先后接入M、N间,发现电流表的示数不同,于是得出结论:不同导体的电阻阻值和导体的材料有关。你认为这样得出结论 (选填“合理”或“不合理”),理由是: ;
(5)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,不能够完成猜想 (选填“一”“二”或“三”)的实验验证。
【答案】(1)小亮
(2)A、B
(3) 小 导体横截面积越小
(4) 不合理 没有控制导体模截面积相同
(5)三
【解析】(1)在、之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,同时灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,故小亮的观点正确。
(2)为了验证猜想一,即探究导体的电阻与导体长度的关系,需要控制导体的材料和横截面积相同,导体的长度不同,因此需要把A、B两电阻丝接入M、N间。
(3)[1][2]A、C两电阻丝材料和长度相同,横截面积不同,C电阻丝的横截面积大,若接入A时电流表的示数比接入C时的小,则说明C电阻丝的电阻小,因此可得结论为:在其他条件相同时,导体横截面积越小,电阻越大。
(4)[1][2]探究导体的电阻与导体材料的关系,需要控制导体的长度和横截面积相同,而C、D两电阻丝材料和横截面积均不同,因此得出的结论是不合理的。
(5)要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,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对猜想三的实验验证。
6.某小组想进一步探究“导体的电阻与导体长度的关系”。他们按图甲连接了部分电路。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象,并标记为等长的五段,a、f为铅笔芯的两个端点,中间四点分别标记为b、c、d、e。
(1)为使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大。需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的 接线柱连接;
(2)将电路连接完整后,把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障,将导线的两端接在开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数;再将导线的两端接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障,则故障是 ;
(3)该小组排除故障后继续实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示,该读数为 A。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值;
(4)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(3),得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的阻值R的数据,如表所示:
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
4.0
5.9
8.0
10.0
①请在坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像 ;
②由图像可得实验结论:在材料和横截面积一定时, ;
(5)该小组又将15cm长的铅笔芯全部接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机对其吹热风,发现电流表示数逐渐变大,说明铅笔芯电阻与 有关。
【答案】(1)B
(2)滑动变阻器断路
(3)0.26
(4) 铅笔芯的电阻与长度成正比
(5)温度
【解析】(1)若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大,滑动变阻器阻值变小,则B接线柱必须接入电路,故需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的B接线柱连接,如下图。
(2)将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数,电路是断路,将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数,电路是通路,故与导线并联的部分断路,若电路中只有一处元件故障,则故障是滑动变阻器断路。
(3)电流表的示数如图乙所示,使用的是小量程,分度值为0.02A,该读数为0.26A。
(4)[1]根据数据描点画图,如下图:
[2]通过分析图象是过原点的倾斜直线,可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下,导体的电阻与长度成正比。
(5)闭合开关,然后用大功率吹风机对铅笔芯吹热风,发现电流表示数逐渐变大,说明温度升高,铅笔芯电阻变小了。
7.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明发现实验器材中的金属丝只有一根,实验电路图如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.该实验的探究方法只用到控制变量法
B.灯泡在电路中可以起到保护电路的作用
C.将金属丝对折后接入电路,金属丝的电阻变大
D.将金属丝对折后接入电路,是探究导体电阻大小与长度的关系
【答案】B
【解析】A.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,在研究与其中的一个因素的关系时,应控制其他因素不变,该实验运用了控制变量的方法;此外,实验中用灯泡的亮度和电流的示数判断电阻的大小,应用了转化法,故A错误;
B.灯泡与电流表串联,增大了电路中的电阻,防止因导体电阻过小而烧坏电流表,对电路起保护作用,故B正确;
C.将金属丝对折后接入电路,金属丝的长度变小,横截面积变大,则金属丝的电阻变小,故C错误;
D.在探究电阻与长度的关系时,需使导体的材料、横截面积、温度相同,长度不同,而将金属丝对折后,横截面积也发生了变化,故D错误。
故选B。
8.利用图甲所示电路探究电阻的相关问题。
(1)如图甲,他们在MN之间分别接入a.细铜丝、b.细铁丝、c.塑料尺和d.干燥木片。闭合开关,能使电流表指针偏转的有 (填字母)。
(2)如图乙,他们选择电阻丝①和③,是为了探究电阻大小与 的关系;他们认为图2乙中器材不能探究电阻大小与 的关系。
(3)他们通过网络了解到:在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记(如图丙),阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值。如图丁所示,已知色环含义及电阻A(5Ω)、电阻B(10Ω)的色环,则电阻C为 Ω。
【答案】(1)ab
(2) 横截面积 材料
(3)51
【解析】(1)由图甲得,MN之间的物体与定值电阻串联,电流表测量电路电流。他们在MN之间分别接入a.细铜丝、b.细铁丝、c.塑料尺和d.干燥木片,由于细铜丝、细铁丝是导体,能接通电路,电路中有电流,电流表会偏转;.塑料尺和干燥木片是绝缘体,无法接通电路,电路中没有电流,电流表不会偏转,故闭合开关,能使电流表指针偏转的有ab。
(2)[1]由图乙得,阻丝①和③的材料、长度相同,①③的横截面积不同,选择电阻丝①和③是为了探究电阻大小与横截面积的关系。
[2]图2乙中的器材都是同种材料,不能探究电阻大小与材料的关系。
(3)依题意得,黑环表示0Ω,绿环表示5Ω,棕环表示1Ω,则C环的前两环的颜色为51Ω。
三、滑动变阻器
9.刘老师常常骑电动自行车去学校。只要将图中的车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶,车钥匙的实质相当于一个 ;跨上电动自行车后,将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越大,右手把的实质相当于一个 (选填“用电器”或“滑动变阻器”)。
【答案】 开关 滑动变阻器
【解析】[1]车钥匙插入锁孔,顺时针计旋转一下,车子就通电了,说明电路接通了,所以车钥匙相当于开关,顺时针旋转一下,相当于闭合开关。
[2]右手把向后旋转,车子就能前进,向后旋转角度越大,车速越大,则旋转过程中,电路中的电阻变小,电流变大,电动机的转速变快,所以右手把相当于一个滑动变阻器。
10.关于如图所示滑动变阻器的部分组件的导电性能,下列说法正确的是( )
A.滑片是导体,金属杆是半导体
B.与滑片接触的电阻丝是导体,瓷管是绝缘体
C.接线柱与导线连接的部位是绝缘体
D.滑片是导体,与滑片接触的电阻丝是绝缘体
【答案】B
【解析】A.滑片在滑动变阻器中起到改变电阻的作用,它必须能够导电,以便与电阻丝形成通路。同样,金属杆作为滑片的移动轨道,也必须是导体。故A错误;
B.电阻丝是滑动变阻器中产生电阻的主要部分,它必须是导体,以便电流能够通过。瓷管则用于支撑和固定电阻丝,同时防止电流通过瓷管本身,因此瓷管是绝缘体,故B正确;
C.接线柱是滑动变阻器与外部电路连接的部分,它必须能够导电,以便将电流引入或引出滑动变阻器。因此,接线柱与导线连接的部位是导体,而不是绝缘体,故C错误;
D.由于滑片需要改变电阻丝接入电路的长度,从而改变电阻值,因此滑片必须与电阻丝保持导电接触。所以,与滑片接触的电阻丝是导体,而不是绝缘体,故D错误。
故选B。
11.如图1所示,小明用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯。器材有:电池(电压为3V)、小灯泡(2.5V 0.3A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电流表。
环节一 探究改变铅笔芯电阻的方法
AB为铅笔芯,P为鳄鱼夹。移动鳄鱼夹P,用刻度尺测量铅笔芯AP段的长度L,闭合开关记录电流表的示数。
实验序号
1
2
3
4
5
L/cm
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
I/A
0.15
0.19
0.25
0.38
0.75
(1)实验中铅笔芯的电阻大小可以通过 来反映;
(2)分析表格可以得到结论: ;
环节二 模拟调光灯
将铅笔芯、小灯泡等器材按照如图2所示的方式连接。
(3)闭合开关,导线与铅笔芯左端固定,回形针向左移,小灯泡亮度变 ;
(4)为了安全使用调光灯,可将电流表 联接入电路,调节回形针的位置,当电流表的示数为 A时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置O(图中未标出);
(5)甲、乙两根铅笔芯的长度都是10cm,甲的电阻为20Ω,乙的电阻为10Ω。调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比 ___________。
A.调节范围大,调节精度高
B.调节范围大,调节精度低
C.调节范围小,调节精度高
D.调节范围小,调节精度低
【答案】(1)电流表示数
(2)见解析
(3)亮
(4) 串 0.3
(5)B
【解析】(1)实验中通过电流表示数反映电阻大小,用到了转换法,电流表示数越大,表示电阻越小。
(2)根据表格数据,连入电路的电阻越长,电流表示数越小,表示电阻越大,说明在材料和横截面积一定时,长度越长,电阻越大。
(3)导线与铅笔芯左端固定,回形针向左移,铅笔芯接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,小灯泡亮度变亮。
(4)[1][2]由电流表的使用可知,电流表应该与所测电路串联,为了安全使用调光灯,电路电流不能超过它的额定电流0.3A,因此当电流表示数为0.3A时,在铅笔芯上标记回形针的位置,铅笔芯连入电路中的电阻不能小于这一值。
(5)甲、乙两根铅笔芯的长度都是10cm,甲的电阻为20Ω,乙的电阻为10Ω,甲的电阻比乙的电阻大,因此甲电阻串联在电路中电阻阻值变化范围大,对应小灯泡亮度的变化范围大;回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高,假设甲乙移动长度为l,甲电阻变化为
乙电阻变化为
乙电阻变化小,乙电阻的精确度高,则铅笔芯甲和乙相比,调节范围大,调节精度低,故选B。
12.如图所示,该滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω2A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法,正确的是( )
①使用前应将阻值调到最大
②“2A”表示允许通过的最小电流是2A
③滑动变阻器靠改变导体的长度来改变导体的电阻
④把该变阻器C、D两个接线柱接入电路不能改变电路中电流
A.①②④ B.①③④ C.②④ D.①②③
【答案】B
【解析】①为保护电路,使用前应将滑动变阻器调到最大阻值处,故①正确;
②“2A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流,故②错误;
③滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻大小,故③正确;
④把该变阻器C、D两个接柱接入电路时,相当于接入了一根导线,移动滑片不能改变电阻大小,从而不能改变电流,故④正确;
综上所述,①③④正确,②错误,故B正确,ACD错误。
故选B。
四、电位器与变阻箱
13.电动自行车的调速把手可以调节电动机的转速,以实现对车速的控制。如图所示是电动自行车电源、开关、电动机、调速把手的结构示意图,a、b、c是固定的铜片,d是一根弧形的电阻丝,e是一端固定在b上,另一端可在d上滑动的铜片。请按照调速把手的功能要求,将电路连接完整。
【答案】
【解析】调速把手相当于一个滑动变阻器,由题图可知,a、c是滑动变阻器电阻丝两端的接线柱,b相当于滑动变阻器的金属杆,e为滑片;连接到电路中时需选取电阻丝a、c接线柱中的一个和b接线柱接入电路;调节和控制通过用电器的电流大小,需要调节滑动变阻器控制用电器,所以滑动变阻器要与所控制的用电器串联,如下图所示:
14.图是电位器原理图,结构如图所示。若要增大喇叭音量,应 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动旋钮。喇叭工作一段时间后,无论如何调节滑片,喇叭音量一直很大,响度不变,电路故障可能是电位器 (选填“开路”或“短路”)。
【答案】 逆时针 短路
【解析】[1]电位器相当于滑动变阻器,要增大喇叭音量,需增大通过喇叭的电流。根据欧姆定律,在电源电压不变时,要增大电流需减小电位器接入电路的电阻。由图可知,逆时针转动旋钮,滑片靠近A端,接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小,电流增大,喇叭音量增大。
[2]若电位器开路,电路中无电流,喇叭不发声;而现在喇叭音量一直很大且调节滑片响度不变,说明电位器接入电路的电阻始终为0,即电位器短路 。
15.小祝同学用旧家电拆下的电位器设计了一款风速可调的小电扇,当沿顺时针方向调节旋钮可以使风速变大,下列方案符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】沿顺时针方向调节旋钮可以使风速变大,即顺时针转动时,电阻变小,电流变大;
A.将a、c接入电路,相当于定值电阻,不能改变小风扇风速,故A不符合题意;
B.将b、c接入电路,电位器与灯泡并联,两者之间互不影响,不论怎么移动电位器滑片,都无法改变风扇风速,故B不符合题意;
C.将a、b接入电路,顺时针旋转时,接入电路的电阻变大,电流变小,风扇风速变小,故C不符合题意;
D.将b、c接入电路,顺时针旋转时,接入电路的电阻变小,电流变大,风扇风速变大,故D符合题意。
故选D。
16.
(1)如图甲,若要使图中阻值变大,滑片P应该 时针旋转(顺/逆);
(2)如图乙,电阻箱的示数是 Ω。
【答案】(1)顺 (2)2094
【解析】(1)滑动变阻器的原理是通过改变电阻线的长度来改变电阻,甲图中若要使图中阻值变大,则旋转滑片时使接入电路中电阻线的长度变长,故滑片P应该顺时针旋转。
(2)如图乙,电阻箱的示数是R=2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+4×1Ω=2094Ω
一、单选题
1.某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A.实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C.选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
【答案】B
【解析】A.灯泡越亮,说明电路中的电流越大,则表明接入电路中的金属丝的电阻越小,故A错误;
B.选择金属丝①和③,导线的长度和横截面积均相同,而材料不同,可以探究导体的电阻大小是否跟导体的材料有关,故B正确;
C.探究电阻的大小是否跟导体的长度有关,保持导体的材料和横截面积相同,长度不同,选择金属丝②和④,导线的长度和横截面积都不同,不能探究电阻的大小与导体的长度的关系,故C错误;
D.探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关,保持导体的材料和长度相同,横截面积不同,选择金属丝①和④,导体的材料和横截面积不同,长度相同,不能探究电阻的大小跟导体的横截面积的关系,故D错误。
故选B。
2.以下是清城某中学的科创团队的探究实验:
(1)用铅笔在纸上画两段等长等宽的线条,其中一段重复涂划3次,另一段6次;
(2)换用不同型号铅笔重复(1)操作,得到多组等长等宽的线条,如题图所示;
(3)测出每段线条两端的电阻,记录在表格。
次
①
③
次
②
④
根据实验数据,可推测电阻最大的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【解析】由表格数据可知,重复涂划次数相同时,铅笔的含碳量越高则电阻越小,则③的电阻比①小,④的电阻比②的小;铅笔的含碳量相同时,重复涂划次数越多则电阻越小,则②的电阻比①的小,④的电阻比③的小,故电阻最大的是①,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.现将可视化滑动变阻器A、D两接线柱接在电源两端,LED灯带的AP部分发光,如图所示。当滑片向右滑动时,变阻器接入电路的电阻将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变小后变大
【答案】B
【解析】将可视化滑动变阻器A、D两接线柱接在电源两端,LED灯带的AP部分发光,滑动变阻器的滑片左侧电阻接入电路,当滑片向右滑动时,滑片左侧电阻变长,变阻器接入电路的电阻将变大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.如图所示,三个阻值都为10Ω的电阻,连接在电路中,已知AB两点间的电压是U,通过A点的电流为I,则电流表和电压表示数分别是( )
A., B., C.I, U D.2I, 2U
【答案】C
【解析】因电压表内阻很大,电流表内阻很小可以忽略,所以,电流表对右边的两个电阻短路,电路为最左边电阻的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,故电压表的示数U,电流表的示数为I,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是( )
A.体重显示表是由电压表改装成的
B.体重越大,体重显示表的示数越大
C.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
D.R2在电路中没有任何作用
【答案】B
【解析】A.由电路图可知,定值电阻和滑动变阻器串联接入电路中,体重测试仪表串联在电路中,所以体重显示表是用电流表改装成的,故A错误;
B.当测试仪所测体重越大时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,即体重显示表的示数越大,故B正确。
C.当自动体重测试仪的上方无物体时,滑片位于绝缘层的位置,电路断路,故C错误;
D.若滑片滑到最上端时,变阻器连入阻值为0,若电路中没有R2,会造成电源短路,所以R2在电路中起保护作用,故D错误。
故选B。
二、填空题
6.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
【解析】[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。
7.在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变。当开关S闭合后,灯泡与滑动变阻器的连接方式为 联,此时将滑动变阻器的滑片P由图示位置向右移动时,电压表的示数将 ,灯泡功率将 (均选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 并 不变 不变
【解析】[1][2][3]开关闭合后,小灯与变阻器并联,电压表测量并联电路两端电压,其示数等于电源电压,保持不变。由于变阻器与小灯并联,支路间互不影响,当变阻器的电阻发生变化,小灯所在支路的电压与电流不发生变化,故小灯的功率也不发生变化。
8.两个材料、外形均相同的实心长方体金属电阻甲和乙,按如图方式接到某电源两端,则通过甲的电流 乙的电流,甲的电阻 乙的电阻(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 等于 大于
【解析】[1]二者串联,串联电路中电流处处相等,故二者中的电流相等。
[2]二者相比,材料相同,甲的通电长度比乙大,而通电的截面积比乙小,故甲的电阻比乙大。
9.如图所示,为汽车油量表的工作原理图。其中R为滑动变阻器、R0为保护电阻,油量表由电压表改制而成(图中未画出)。当油箱内油量减少时,浮标下降,带动滑杆使R连入电路的阻值 ;此过程中,油量表的示数随之减小,则该油量表应与电路中的电阻 (填字母)并联。
【答案】 变大 R0
【解析】[1]当油箱内油量减少时,浮标下降,带动滑杆向上偏,使R连入电路的阻值变大。
[2]滑动变阻器接入的阻值变大,总电阻变大,电源电压不变,故电路中的电流变小,要求油量表的示数随之减小,油量表由电压表改制而成,根据可知,定值电阻R0的阻值不变,电路中的电流变小,定值电阻R0两端的电压变小,满足题意,故将油量表与定值电阻R0并联。
三、实验题
10.学习了伏安法侧电阻后,小雨小组像进一步探究电阻与材料、长度和横截面积的定量关系,他们将不同导体接在图示电路的A、B之间进行实验,得到数据如下表:
导体编号
材料
长度l/m
横截面积S/m2
电阻R/
a
锰铜合金
1.0
2×10-7
2.0
b
镍铬合金
1.0
2×10-7
5.0
c
镍铬合金
1.0
4×10-7
2.5
d
镍铬合金
2.0
4×10-7
5.0
(1)分析数据表格,归纳得出R= (补全公式,用k表示比例系数),锰铜合金的k为 (写出数字和单位);
(2)小红通过对数据的进一步分析,发现同种材料的k值是一定的,不同材料的k值一般不同。k的值反映的是导体电阻与 的关系;
(3)小雨向老师请教,老师说,k的物理意义与比热容的相似,它反映了导体材料的一种特性,我们把它称之为电阻率,用表示。请你类比比热容的定义,写出电阻率的定义: ;
(4)判断:长度和横截面积相同时,电阻率大的导体电阻大;
(5)小雨想制作一些小巧的定值电阻,他找到了一些材料的电阻率如下表,你认为选择以下 材料更合适;
材料
银
铜
金
铝
铁
康铜
镍铬合金
电阻率/•m
1.6×10-8
1.75×10-8
2.4×10-8
1.83×10-8
9.78×10-8
5.0×10-7
1.0×10-6
(6)小明查阅资料发现:电阻率其实还与温度等因素有关。金属材料在温度不高时,电阻率与温度t的关系为=0(1+t),式中t与0分别是t℃和0℃时的电阻率;是电阻率温度系数,与材料有关。定值电阻的电阻值在常温范围下随温度变化极小,因此,制作定值电阻时,应选用电阻率温度系数较 的材料。
【答案】 4×10-7Ω•m 材料 电阻与导体横截面积的乘积与导体长度之比 镍铬合金 小
【解析】(1)[1]分析表格可知,导体长度增加一倍,电阻增大一倍,横截面积增大一倍,电阻减小一倍,故导体长度与电阻成正比,导体横截面积与电阻成反比,电阻的表达式为。
[2]已知锰铜合金的电阻为2.0Ω,长度为1m,横截面积为2×10-7m2,代入表达式可得
(2)[3]已知发现同种材料的k值是一定的,不同材料的k值一般不同,故k的值反映的是导体电阻与材料的关系。
(3)[4]参考比热容的定义,结合电阻率的表达式可知,电阻率的定义为:电阻与导体横截面积的乘积与导体长度之比叫电阻率。
(5)[5]电阻率大的导体电阻大,制造较小的定值电阻需选电阻率大的材料,观察表格可知,镍铬合金的电阻率最大,故选镍铬合金。
(6)[6]定值电阻的电阻值在常温范围下随温度变化极小,故需使其电阻率随温度的变化小的,由电阻率ρ与温度t的关系ρ=ρ0(1+αt)可知,温度系数α越小,电阻率ρ变化越小,故选α较小的材料。
11.“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,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
亮度
A
锰铜合金
0.4
1.0
亮
B
镍铬合金
0.4
1.0
较亮
C
镍铬合金
0.4
0.5
较暗
D
镍铬合金
0.8
0.5
暗
(1)实验中通过观察 判断导体电阻的大小,将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与 有关。
(2)将编号为C、D的电阻丝分别接入电路进行实验, (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,与电阻丝D全部接入电路时对比,电灯变亮了,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)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
【答案】(1) 小灯亮度 材料
(2)滑动变阻器
(3) 不正确 将电阻丝对折,其长度和横截面积都发生了变化
(4)电流表
【解析】(1)[1]电路接入电阻不同的导体,在电源电压不变的情况下,电路中的电流不同,小灯的亮度就不同。所以观察小灯亮度可以判断导体电阻大小情况。
[2]这两根金属丝长度和横截面积相同,材料不同。分别接入电路,电路中小灯亮度不同,说明电阻大小与材料有关。
(2)这两根电阻丝材料与横截面积相同,但长度不同,接入电路后小灯亮度不同。说明电阻丝电阻大小与长度有关。变阻器就是通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变电阻的。
(3)[1][2]不正确。将导线对折,长度和横截面积都发生了变化。所以不能确定电阻变化是由哪个因素引起的。
(4)若电路中电流变化较小,那么小灯亮度的变化就不明显。可以使用电流表精准地测量电流。
一、单选题
1.(2025·广西·中考真题)在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A.质量 B.长短 C.粗细 D.温度
【答案】D
【解析】由题意可知,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热,镍铬合金丝的温度升高,镍铬合金丝的阻值变大,所以导致镍铬合金丝阻值变化的主要因素是温度,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2025·四川成都·中考真题)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据题目信息,接入的滑动变阻器与小灯泡构成串联,要求滑片向左滑动灯泡变暗,即总电流变小,总电阻变大,根据串联电阻规律,滑动变阻器阻值要增大,说明向左滑动远离下接线柱,下接线柱接右边,且要“一上一下”连接,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)现代科技迅猛发展,不断改变着我们的生活。梁伟同学观察到扫地机器人有这样的特点:(1)闭合S1,扫地机器人开始扫地;(2)同时闭合S1和S2,开启拖地功能(扫拖同时进行)。扫地功能由电动机M完成,拖地功能相当于电阻R。其等效电路图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.闭合S1,电动机工作,开始扫地;同时闭合S1和S2,电动机和电阻并联工作,开启拖地功能,故A正确;
B.闭合S1,电阻工作,开始拖地;同时闭合S1和S2,开启拖地功能,故B错误;
C.由图可知,两个开关、电阻、电动机串联,只有同时闭合S1和S2,机器人才开始开启扫地、拖地功能,故C错误;
D.闭合S1,电阻R与电动机M串联,开始拖地;同时闭合S1和S2,R被短路,开始扫地,故D错误。
故选A。
4.(2024·广西·中考真题)如图所示的电路元件是( )
A.电阻 B.电池 C.开关 D.灯泡
【答案】A
【解析】由图可知,上面有不同颜色的环形条纹,电路元件为电阻。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(2024·安徽·中考真题)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端,电压表V1、电压表V2、电流表A的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI,则( )
A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变小
C.ΔU1与ΔI的比值大于R的阻值
D.ΔU2与ΔI的比值等于R的阻值
【答案】D
【解析】AB.由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表V1测定值电阻两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压。将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端,滑动变阻器接入的阻值越来越小,则电路总电阻越来越小,根据欧姆定律可知,电路的电流变大,则定值电阻两端电压变大,即电压表V1的示数变大,根据串联分压可知,滑动变阻器两端电压变小,即电压表V2的示数变小,故AB错误;
CD.由上述可知,电压表V1和电压表V2的示数变化量的绝对值ΔU1=ΔU2,由欧姆定律可知,电压表V1的示数变化量
ΔU1=I'R-IR=(I'-I)R=ΔIR
因此ΔU1和ΔU2与ΔI的比值都等于R的阻值,故C错误,D正确。
故选D。
6.(2022·四川内江·中考真题)如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,连入电路中的电阻值变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.滑动变阻器接入了左半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小,故A不符合题意;
B.滑动变阻器接入了左半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小,故B不符合题意;
C.滑动变阻器接入了右半段,滑片左移,连入电路的电阻丝变长,电阻变大,故C符合题意;
D.滑动变阻器为定值电阻接入了电路,滑片移动,连入电路的电阻丝不变,电阻不变,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
7.(2025·四川达州·中考真题)一节新干电池电压约为 V,如图所示电阻箱阻值读数为 Ω。
【答案】 1.5 2096
【解析】[1]不同电源的电压不同,一节新干电池电压约为1.5V。
[2]由图可知,此变阻箱接入电路的电阻为2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω。
8.(2016·广西梧州·中考真题)两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体 A、B,A比B的横截面积小,它们的电阻关系是RA RB;将它们串联在电路中,如图所示。则通过它们的电流关系是IA IB(以上各空均填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 > =
【解析】[1]导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关,当材料与长度都相同时,横截面积越小的导体电阻越大,所以可知两段导体的电阻关系为RA>RB。
[2]由串联电路的电流规律可知串联电路中各处的电流相等,所以通过它们的电流关系是IA=IB。
三、实验题
9.(2023·西藏·中考真题)某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,设计了如图所示的实验装置,实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路,四根导体的材料规格如下表所示。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流表示数/A
A
1.0
0.4
锰铜
1.4
B
0.5
0.4
锰铜
2.7
C
1.0
0.6
锰铜
2.0
D
1.0
0.4
镍铬合金
0.6
(1)请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路 ;
(2)为比较A、B、C、D四根导体电阻的大小,可通过观察 来判断;
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应选用 两根导体进行实验;
(4)将A、C两根导体分别接入电路中进行实验,可得出:当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越 ;
(5)老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小,请你根据该实验结论,帮老师想出一种方法: (写出一种合理方法即可)。
【答案】 电流表示数大小 A、B 小 见解析
【解析】(1)[1]电流表应串联在电路中使用,且电流应从正接线柱流入,负接线柱流出,故用导线将电流表的负接线柱和电源负极连接,作图如下:
(2)[2]电阻的大小是无法直接观察出来的,可以通过电流表示数的大小来判断,电流表示数越大,导体的电阻小,电流表示数越小,导体的电阻大。
(3)[3]要探究导体电阻大小与长度的关系,应控制导体的材料、横截面积相同,改变电阻的长度,由表格数据可知,故应选用A、B两根导体进行实验。
(4)[4]由A、C两根导线长度、材料相同,横截面积不同,所以将A、C两根导体分别接入电路是探究的是导体电阻大小与横截面积的关系。由表中数据可知,导体C比A的横截面积大,接C导体时比接A导体时电流大,说明导体C比A电阻小,所以可得出的结论是:当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越小。
(5)[5]由(4)可知,当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越小。所以要改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小,可以增大绕制滑动变阻器电阻丝的横截面积。
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14.1 电阻
目录
1
一、电阻的概念和性质 1
二、影响导体电阻大小的因素 2
三、滑动变阻器 4
四、电位器与变阻箱 6
7
12
一、电阻的概念和性质
1.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
D.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小
2.导体对电流的阻碍作用叫电阻,电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流 (选填“有关”或“无关”),物理学中用科学家 的名字作为电阻的单位,以纪念他对物理学的贡献。在电路中,要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做 ,简称电阻,电路图中用 表示。
3.电阻的单位是 ,单位的换算关系是:1kΩ Ω,1MΩ Ω。
4.在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小赵设计了如图所示的电路,将金属夹子A固定夹在铅笔芯的左端,小灯泡的亮度会随金属夹子B的移动而发生变化。下列关于该调光灯的说法正确的是( )
A.当夹子B向左滑动时,小灯泡的亮度变暗
B.小灯泡亮度变暗反映铅笔芯接入电路的电阻变小
C.小灯泡的亮度随连入电路的铅笔芯电阻的变化而变化
D.增大电源电压灯泡会更亮,说明铅笔芯电阻随电压的增大而减小
二、影响导体电阻大小的因素
5.小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想:
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、材料如表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/
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
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
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导体电阻的大小。
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。你赞同 (选填“小明”“小红”或“小亮”)的观点;
(2)为了验证猜想一,可依次把 两电阻丝接入M、N间,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)将电阻丝A、C先后接入M、N间,发现接入A时电流表的示数比接入C时的小,说明C电阻丝的电阻 (选填“大”或“小”),该实验表明:在其他条件相同时, ,电阻越大;
(4)将电阻丝C、D先后接入M、N间,发现电流表的示数不同,于是得出结论:不同导体的电阻阻值和导体的材料有关。你认为这样得出结论 (选填“合理”或“不合理”),理由是: ;
(5)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,不能够完成猜想 (选填“一”“二”或“三”)的实验验证。
6.某小组想进一步探究“导体的电阻与导体长度的关系”。他们按图甲连接了部分电路。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象,并标记为等长的五段,a、f为铅笔芯的两个端点,中间四点分别标记为b、c、d、e。
(1)为使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大。需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的 接线柱连接;
(2)将电路连接完整后,把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障,将导线的两端接在开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数;再将导线的两端接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障,则故障是 ;
(3)该小组排除故障后继续实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示,该读数为 A。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值;
(4)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(3),得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的阻值R的数据,如表所示:
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
4.0
5.9
8.0
10.0
①请在坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像 ;
②由图像可得实验结论:在材料和横截面积一定时, ;
(5)该小组又将15cm长的铅笔芯全部接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机对其吹热风,发现电流表示数逐渐变大,说明铅笔芯电阻与 有关。
7.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明发现实验器材中的金属丝只有一根,实验电路图如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.该实验的探究方法只用到控制变量法
B.灯泡在电路中可以起到保护电路的作用
C.将金属丝对折后接入电路,金属丝的电阻变大
D.将金属丝对折后接入电路,是探究导体电阻大小与长度的关系
8.利用图甲所示电路探究电阻的相关问题。
(1)如图甲,他们在MN之间分别接入a.细铜丝、b.细铁丝、c.塑料尺和d.干燥木片。闭合开关,能使电流表指针偏转的有 (填字母)。
(2)如图乙,他们选择电阻丝①和③,是为了探究电阻大小与 的关系;他们认为图2乙中器材不能探究电阻大小与 的关系。
(3)他们通过网络了解到:在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记(如图丙),阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值。如图丁所示,已知色环含义及电阻A(5Ω)、电阻B(10Ω)的色环,则电阻C为 Ω。
三、滑动变阻器
9.刘老师常常骑电动自行车去学校。只要将图中的车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶,车钥匙的实质相当于一个 ;跨上电动自行车后,将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越大,右手把的实质相当于一个 (选填“用电器”或“滑动变阻器”)。
10.关于如图所示滑动变阻器的部分组件的导电性能,下列说法正确的是( )
A.滑片是导体,金属杆是半导体
B.与滑片接触的电阻丝是导体,瓷管是绝缘体
C.接线柱与导线连接的部位是绝缘体
D.滑片是导体,与滑片接触的电阻丝是绝缘体
11.如图1所示,小明用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯。器材有:电池(电压为3V)、小灯泡(2.5V 0.3A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电流表。
环节一 探究改变铅笔芯电阻的方法
AB为铅笔芯,P为鳄鱼夹。移动鳄鱼夹P,用刻度尺测量铅笔芯AP段的长度L,闭合开关记录电流表的示数。
实验序号
1
2
3
4
5
L/cm
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
I/A
0.15
0.19
0.25
0.38
0.75
(1)实验中铅笔芯的电阻大小可以通过 来反映;
(2)分析表格可以得到结论: ;
环节二 模拟调光灯
将铅笔芯、小灯泡等器材按照如图2所示的方式连接。
(3)闭合开关,导线与铅笔芯左端固定,回形针向左移,小灯泡亮度变 ;
(4)为了安全使用调光灯,可将电流表 联接入电路,调节回形针的位置,当电流表的示数为 A时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置O(图中未标出);
(5)甲、乙两根铅笔芯的长度都是10cm,甲的电阻为20Ω,乙的电阻为10Ω。调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比 ___________。
A.调节范围大,调节精度高
B.调节范围大,调节精度低
C.调节范围小,调节精度高
D.调节范围小,调节精度低
12.如图所示,该滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω2A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法,正确的是( )
①使用前应将阻值调到最大
②“2A”表示允许通过的最小电流是2A
③滑动变阻器靠改变导体的长度来改变导体的电阻
④把该变阻器C、D两个接线柱接入电路不能改变电路中电流
A.①②④ B.①③④ C.②④ D.①②③
四、电位器与变阻箱
13.电动自行车的调速把手可以调节电动机的转速,以实现对车速的控制。如图所示是电动自行车电源、开关、电动机、调速把手的结构示意图,a、b、c是固定的铜片,d是一根弧形的电阻丝,e是一端固定在b上,另一端可在d上滑动的铜片。请按照调速把手的功能要求,将电路连接完整。
14.图是电位器原理图,结构如图所示。若要增大喇叭音量,应 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动旋钮。喇叭工作一段时间后,无论如何调节滑片,喇叭音量一直很大,响度不变,电路故障可能是电位器 (选填“开路”或“短路”)。
15.小祝同学用旧家电拆下的电位器设计了一款风速可调的小电扇,当沿顺时针方向调节旋钮可以使风速变大,下列方案符合要求的是( )
A. B.
C. D.
16.
(1)如图甲,若要使图中阻值变大,滑片P应该 时针旋转(顺/逆);
(2)如图乙,电阻箱的示数是 Ω。
一、单选题
1.某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A.实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C.选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
2.以下是清城某中学的科创团队的探究实验:
(1)用铅笔在纸上画两段等长等宽的线条,其中一段重复涂划3次,另一段6次;
(2)换用不同型号铅笔重复(1)操作,得到多组等长等宽的线条,如题图所示;
(3)测出每段线条两端的电阻,记录在表格。
次
①
③
次
②
④
根据实验数据,可推测电阻最大的是( )
A.① B.② C.③ D.④
3.现将可视化滑动变阻器A、D两接线柱接在电源两端,LED灯带的AP部分发光,如图所示。当滑片向右滑动时,变阻器接入电路的电阻将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变小后变大
4.如图所示,三个阻值都为10Ω的电阻,连接在电路中,已知AB两点间的电压是U,通过A点的电流为I,则电流表和电压表示数分别是( )
A., B., C.I, U D.2I, 2U
5.如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是( )
A.体重显示表是由电压表改装成的
B.体重越大,体重显示表的示数越大
C.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
D.R2在电路中没有任何作用
二、填空题
6.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”)。
7.在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变。当开关S闭合后,灯泡与滑动变阻器的连接方式为 联,此时将滑动变阻器的滑片P由图示位置向右移动时,电压表的示数将 ,灯泡功率将 (均选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
8.两个材料、外形均相同的实心长方体金属电阻甲和乙,按如图方式接到某电源两端,则通过甲的电流 乙的电流,甲的电阻 乙的电阻(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
9.如图所示,为汽车油量表的工作原理图。其中R为滑动变阻器、R0为保护电阻,油量表由电压表改制而成(图中未画出)。当油箱内油量减少时,浮标下降,带动滑杆使R连入电路的阻值 ;此过程中,油量表的示数随之减小,则该油量表应与电路中的电阻 (填字母)并联。
三、实验题
10.学习了伏安法侧电阻后,小雨小组像进一步探究电阻与材料、长度和横截面积的定量关系,他们将不同导体接在图示电路的A、B之间进行实验,得到数据如下表:
导体编号
材料
长度l/m
横截面积S/m2
电阻R/
a
锰铜合金
1.0
2×10-7
2.0
b
镍铬合金
1.0
2×10-7
5.0
c
镍铬合金
1.0
4×10-7
2.5
d
镍铬合金
2.0
4×10-7
5.0
(1)分析数据表格,归纳得出R= (补全公式,用k表示比例系数),锰铜合金的k为 (写出数字和单位);
(2)小红通过对数据的进一步分析,发现同种材料的k值是一定的,不同材料的k值一般不同。k的值反映的是导体电阻与 的关系;
(3)小雨向老师请教,老师说,k的物理意义与比热容的相似,它反映了导体材料的一种特性,我们把它称之为电阻率,用表示。请你类比比热容的定义,写出电阻率的定义: ;
(4)判断:长度和横截面积相同时,电阻率大的导体电阻大;
(5)小雨想制作一些小巧的定值电阻,他找到了一些材料的电阻率如下表,你认为选择以下 材料更合适;
材料
银
铜
金
铝
铁
康铜
镍铬合金
电阻率/•m
1.6×10-8
1.75×10-8
2.4×10-8
1.83×10-8
9.78×10-8
5.0×10-7
1.0×10-6
(6)小明查阅资料发现:电阻率其实还与温度等因素有关。金属材料在温度不高时,电阻率与温度t的关系为=0(1+t),式中t与0分别是t℃和0℃时的电阻率;是电阻率温度系数,与材料有关。定值电阻的电阻值在常温范围下随温度变化极小,因此,制作定值电阻时,应选用电阻率温度系数较 的材料。
11.“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,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
亮度
A
锰铜合金
0.4
1.0
亮
B
镍铬合金
0.4
1.0
较亮
C
镍铬合金
0.4
0.5
较暗
D
镍铬合金
0.8
0.5
暗
(1)实验中通过观察 判断导体电阻的大小,将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与 有关。
(2)将编号为C、D的电阻丝分别接入电路进行实验, (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,与电阻丝D全部接入电路时对比,电灯变亮了,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)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
一、单选题
1.(2025·广西·中考真题)在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A.质量 B.长短 C.粗细 D.温度
2.(2025·四川成都·中考真题)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)现代科技迅猛发展,不断改变着我们的生活。梁伟同学观察到扫地机器人有这样的特点:(1)闭合S1,扫地机器人开始扫地;(2)同时闭合S1和S2,开启拖地功能(扫拖同时进行)。扫地功能由电动机M完成,拖地功能相当于电阻R。其等效电路图正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·广西·中考真题)如图所示的电路元件是( )
A.电阻 B.电池 C.开关 D.灯泡
5.(2024·安徽·中考真题)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端,电压表V1、电压表V2、电流表A的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI,则( )
A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变小
C.ΔU1与ΔI的比值大于R的阻值
D.ΔU2与ΔI的比值等于R的阻值
6.(2022·四川内江·中考真题)如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,连入电路中的电阻值变大的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
7.(2025·四川达州·中考真题)一节新干电池电压约为 V,如图所示电阻箱阻值读数为 Ω。
8.(2016·广西梧州·中考真题)两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体 A、B,A比B的横截面积小,它们的电阻关系是RA RB;将它们串联在电路中,如图所示。则通过它们的电流关系是IA IB(以上各空均填“>”、“=”或“<”)。
三、实验题
9.(2023·西藏·中考真题)某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,设计了如图所示的实验装置,实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路,四根导体的材料规格如下表所示。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
电流表示数/A
A
1.0
0.4
锰铜
1.4
B
0.5
0.4
锰铜
2.7
C
1.0
0.6
锰铜
2.0
D
1.0
0.4
镍铬合金
0.6
(1)请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路 ;
(2)为比较A、B、C、D四根导体电阻的大小,可通过观察 来判断;
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应选用 两根导体进行实验;
(4)将A、C两根导体分别接入电路中进行实验,可得出:当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越 ;
(5)老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小,请你根据该实验结论,帮老师想出一种方法: (写出一种合理方法即可)。
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