内容正文:
第3章 电路探秘
第2节 物质的导电性
第1课时 物质的导电能力
1. 如图所示是一个电子门铃,当两个导线夹子相接触时,电子门铃有音乐声。若小明将下列物品分别接入两夹子之间,均能使门铃发出音乐声的是( C )
A. 硬币或橡皮 B. 橡皮或塑料尺
C. 铅笔芯或硬币 D. 塑料尺或铅笔芯
C
2. 关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( D )
A. 导体中有多余的自由电子,而绝缘体中没有多余的自由电子
B. 导体对电荷的移动没有阻碍作用,绝缘体对电荷的移动有阻碍作用
C. 木头始终是良好的绝缘体
D. 绝缘体在一定条件下可以转化为导体
D
3. 某兴趣小组的同学找来了四种物质,利用如图所示的电路在相同条件下检测其导电性能。实验观测到的电流表示数和灯泡发光情况记录如下,则以下物质导电能力最强的是( D )
食盐水 酱油 醋 花生油
电流/A 0.18 0.15 0.1 0
发光情况 亮 较亮 暗 不亮
D
A. 花生油 B. 醋 C. 酱油 D. 食盐水
4. 为判断口香糖纸是否导电,小夏用导线把物品如图连接,发现接入银色纸面的灯泡发光,白色纸面的灯泡不发光,以下判断正确的是( A )
A. 银色纸面一定容易导电
B. 白色纸面一定不导电
C. 银色纸面电阻为0Ω
D. 小灯泡的亮暗不能比较不同纸面材料电阻大小
A
5. 绝缘体不容易导电,这是因为( D )
A. 绝缘体中没有电子
B. 绝缘体中几乎没有电子
C. 绝缘体中存在大量的自由电荷
D. 绝缘体中的电荷几乎都被束缚在原子或分子的范围内,自由电荷很少
D
6. 如图所示是一种按钮开关的构造截面图,图中C是按钮,D是外壳,A、B各有接线柱与电路相连接,其中( C )
A. A、B、C是导体,D是绝缘体 B. A、B、D是导体,C是绝缘体
C. A、B是导体,C、D是绝缘体 D. C、D是导体,A、B是绝缘体
C
7. 在研究物质的导电性时,采用如图所示的实验电路。用酒精灯对着取自白炽灯的玻璃芯柱加热,灯泡L会慢慢亮起来。对此,下列叙述正确的是( D )
A. 玻璃芯柱和灯泡L是并联的
B. 通过灯泡的电流要比通过玻璃芯柱的电流大
C. 加热过程中,玻璃芯柱的电阻随温度升高而增大
D. 加热过程中,电压表的示数将逐渐增大
D
8. 2023年9月25日杭州亚运会击剑比赛中,当中国选手黄芊芊的剑击中对方胸部时,裁判面前的指示灯会发光,这说明剑是 导体 (填“导体”或“绝缘体”);剑、上衣、背上的金属线与电源、指示灯形成了 通路 (填“短路”“开路”或“通路”)。
9. 如图所示是家庭电路中的闸刀开关的示意图。为了防止触电,图中的 瓷柄、胶盖 是绝缘体材料,动触头和静触头的电阻几乎为 0 。
导体
通路
瓷
柄、胶盖
0
10. 如图,闭合开关后,在给钨丝缓慢加热的过程中,小灯泡 变暗 (填“变亮”或“变暗”),说明了 钨丝电阻随温度的升高而变大 。
变暗
钨丝电阻随温度的升高而变大
11. 在研究物质的导电性实验中,老师要同学们设计电路,小明设计了如图甲电路,很快测定出铜丝、不锈钢直尺能导电,是导体;塑料三角板、干木头不能导电,是绝缘体。但在测量铅笔芯和河水时小灯泡不亮,同学们质疑,后来改进设计了如图乙的方法,证实铅笔芯和河水都是 导体 。小明又想对图甲进行改进,直接用电流表替换小灯泡,在组内讨论时,大家都反对,这是因为 电流表接在电路中相当于导线,当待测物体的阻值太小时,电流表会被烧坏,甚至发生电源短路现象,损坏电源 。
导体
电流表接在电路中相当于导线,当待测物体的阻值太小时,电流
表会被烧坏,甚至发生电源短路现象,损坏电源
12. 如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温,这利用了半导体( C )
A. 良好的导电特性
B. 良好的绝缘特性
C. 环境温度改变,半导体感温头的导电能力也改变
D. 测量体温时,电子体温计与人体并联
C
13. 在研究物质导电性实验时,同学们设计了下列甲、乙、丙三种电路,若电路连接正常,则丙有可能出现的故障是 短路 。实验测得橡皮不容易导电,橡皮不容易导电的原因是 几乎没有能自由移动的电荷 。
短路
几乎没有能自由移动的电荷
14. 小明通过学习得知:一般情况下,水的质量一定时,
溶解的食盐的质量越多,溶液的浓度就越高。他想探究
食盐水溶液的导电性能与什么因素有关。小明的猜想是:
a. 食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
b. 食盐水溶液的导电性能与金属片之间的距离有关。
c. 食盐水溶液的导电性能与溶液的温度有关。
小明利用水、食盐、烧杯、小勺子、电源、刻度尺、小灯泡、金属片、酒精灯等器材,设计了如图所示的装置,进行了探究实验。他记录的实验表格如下:
实验次数 溶解的食盐量 两金属片AB间距离/cm 灯泡亮度
1 1/4勺 2 微亮
2 1/2勺 2 较亮
3 1/4勺 1 较亮
4 1/2勺 1 很亮
(1)比较实验次数1和2可验证猜想 a (填“a”“b”或“c”)。
(2)这个实验用到了控制变量法,我们所学的实验中,很多也用到了控制变量法,请举一例:
探究压力的作用效果与哪些因素有关等 。
a
探究压力的作用效果与哪些因素有关等
(3)在实验过程中,小明认为用电流表代替小灯泡也能进行实验,你认为 可行 (填“可行”或“不可行”),理由是 食盐水溶液相当于一个电阻,与电流表串联不会短路,而电流表能测出电路中的电流大小,可反映出溶液的导电性能 。
(4)利用现有的装置和器材,请你对猜想c进行探究验证。
①实验步骤:用酒精灯加热食盐水溶液,观察小灯泡的亮度变化。
②你怎样对该实验结果进行分析判断? 如果小灯泡亮度发生变化,说明溶液的导电性能与溶液的温度有关,否则无关 。
可行
食盐水溶液相当于一个
电阻,与电流表串联不会短路,而电流表能测出电路中的电流大小,可反映
出溶液的导电性能
如果小灯泡亮度发生变化,说明溶
液的导电性能与溶液的温度有关,否则无关
(5)请你提出一个新的猜想:溶液的导电性能可能还与 金属片插入溶液中的深度(或金属片与溶液的接触面积等) 有关。
金属片插入溶液中的深度(或金属片与溶液的
接触面积等)
$$第3章 电路探秘
第2节 物质的导电性
第2课时 电阻
1. 下列关于导体电阻的说法中,正确的是( C )
A. 长度长的导体,电阻一定大
B. 横截面积大的导体,电阻一定大
C. 导体电阻与导体材料、长度、横截面积等因素有关
D. 导体电阻由通过它的电流来决定
C
2. 如图,电源电压保持不变,通电一段时间后,发现粗细均匀的铅笔芯温度逐渐升高,电流表示数逐渐增大。本实验影响该铅笔芯电阻大小的主要因素是( A )
A. 温度 B. 电压 C. 长度 D. 电流
A
3. 甲、乙两根铜导线,甲比乙长,乙比甲粗,设它们的电阻分别为R甲和R乙,则( B )
A. R甲=R乙 B. R甲>R乙
C. R甲<R乙 D. R甲可能等于R乙
B
4. 小李同学闭合开关后,亮着的白炽灯突然熄灭,检查后发现灯丝断了,小李重新把灯丝搭接起来(如图所示)继续使用,发现灯泡更亮了,则此时灯丝的( B )
A. 电阻增大,电流减小 B. 电阻减小,电流增大
C. 电阻和电流都增大 D. 电阻和电流都减小
B
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。则( C )
A. AB段电阻大,电流小 B. BC段电阻大,电流大
C. AB段电阻大,电流与BC段相等 D. BC段电阻大,电流与AB段相等
C
6. 小敏在“探究电阻的大小与什么因素有关”的实验中,先将一根电阻丝的一半接入电路,再将整根电阻丝对折后接入原电路,她探究的影响电阻大小的因素是( D )
A. 长度 B. 材料
C. 温度 D. 横截面积
D
7. 利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为La=Lb=Lc=Ld,横截面积关系为Sa=Sb=Sc=Sd,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是( A )
A. 选用a和b进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B. 选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C. 选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D. 选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
A
8. 小嘉用长方体水槽、一定浓度的食盐水、2节干电池、滑动变阻器、电压表及电流表等器材探究导体电阻与哪些因素有关,实验电路连接如图所示,电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部。下列说法错误的是( B )
A. 本实验运用的科学方法包括控制变量法和转换法等
B. 本实验中电压表的示数不会发生变化
C. 要探究导体电阻与导体长度的关系,可以改变电极的距离
D. 要探究导体电阻与溶液浓度的关系,可以向容器中加入一定量的水
B
9. 如图是中国科技馆内的超导磁悬浮列车模型和一个环形轨道。模型列车行驶过程中,车内超导体通过液氮降温,从正常态转为超导态,从而减小了导体的 电阻 。列车行进时不接触轨道,处于悬浮状态,减小列车行驶时的 摩擦力 。
电阻
摩擦力
10. 铅笔芯是石墨和黏土混合制成的。不同类型的铅笔的笔芯软硬程度不同,其中6H的铅笔芯最硬,6B的铅笔芯最软,HB的铅笔芯软硬居中。铅笔芯是导体,那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度是否有关呢?小明用如图所示的装置探究这个问题。他先后将6B、HB和6H的铅笔芯分别接入电路A、B两点间,通过观察 电流表示数 ,比较出三者电阻的大小。用此方法比较电阻大小的依据是 相同电压下,电流越小电阻越大 。他选取的这三支铅笔芯应满足的条件是 长度和横截面积均相同 。
电流表示数
相同电压下,电流越小电阻越大
长度和横截面积均相同
11. 有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀地拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。下列大小关系正确的是( B )
A. R1>R2>R3 B. R2>R1>R3
C. R2>R3>R1 D R3>R1>R2
B
12. 某品牌汽车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小,刮动的速度相应地发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作。这是因为刮水器的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置,如图1为雨水检测金属网(以下简称检测网),如图2为模拟工作电路。
(1)小华按照所设计的电路图连接电路,实验时,检测网未放入雨水中,电路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通,表明雨水是 导体 (填“导体”或“绝缘体”)。
导体
(2)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,发现检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大。这是因为,检测网浸入雨水的深度越大,相当于电阻的 横截面积 越大,电阻值越小。
横截面积
13. 如图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝做被测导体,将电阻丝两端接入电路后,通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压相同,进行测量并记录,数据列于下表。
实验组 电阻丝 材料 长度/cm 直径/mm 电流/A
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
(1)将电阻丝a的两端接入电路,闭合开关后,电流表指针位置如图2所示,其示数为 0.32 A。
(2)为研究导体电阻大小与横截面积的关系,可选择实验组 2、3 进行对比。
(3)实验得出,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外,导体电阻还与温度有关。科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示,描述该金属电阻在降温过程中的现象: 金属电阻随温度的降低而减小,最后变为超导体 。
0.32
2、3
金属电阻随温度的降低而减
小,最后变为超导体
请回答:
14. 定值电阻是一种常见的电路元件。某种定值电阻的组成结构如图甲所示,工人将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上,然后将其雕刻成螺旋状,从而生产出不同阻值的定值电阻。
(1)定值电阻的组成结构中属于绝缘体的是 陶瓷圆筒 。
陶瓷圆筒
(2)定值电阻的阻值由金属膜决定,a、b、c三种材料的电阻随温度变化情况如图乙所示,其中最适合作为金属膜材料的是 b (填“a”“b”或“c”)。
(3)用相同的金属膜雕刻成下列三个阻值不同的定值电阻R1、R2、R3(虚线表示背面剩余金属膜),你认为哪个电阻阻值最大,并说明理由。
【答案】R3,根据电阻的影响因素,相同材料,横截面积越小,长度越长,电阻越大,因此R3的阻值最大。
b
$$第3章 电路探秘
第2节 物质的导电性
第3课时 变阻器
1. 滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的( C )
A. 材料 B. 横截面积 C. 长度 D. 电流方向
C
2. 如图1是音响上音量调节装置,其简化电路如图2,需在M、N间接入一个滑动变阻器,使滑片P向右移动时电流减小,音量降低。下列连接方式中可行的是( D )
A. M接A,N接B B. M接C,N接D
C. M接A,N接D D. M接C,N接B
D
3. 下列用电器中,不需要变阻器的是( A )
A. 普通家用的白炽灯 B. 电视机或收音机
C. 调光台灯 D. 调温电熨斗
A
4. 如图为某台灯用于调节亮度的电位器结构图,A、B、C是它的三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片P相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( D )
A. 电位器与灯泡并联
B. 若只将A、B接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
C. 若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D
5. 在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,应选择下列哪种接法( C )
A. M接A,N接B B. M接C,N接D
C. M接C,N接B D. M接A,N接D
C
6. 如图所示,将两个滑动变阻器接入电路,为了使电路中的电流最小,则( C )
A. P1放在最左端,P2放在最右端
B. P1放在最右端,P2放在最左端
C. P1、P2都放到最左端
D. P1、P2都放到最右端
C
7. 图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同,而且两个滑动金属片固联在一起,可以同时向左或向右移动同样的距离。已知甲的最大阻值比乙的最大阻值小,以下判断中正确的是( B )
A. 滑片向左移动时,电灯变亮
B. 滑片向右移动时,电灯变亮
C. 滑片无论向左或向右移动,电灯亮度不变
D. 滑片在滑动变阻器中央时电灯最亮,从中间无论向左、向右移动,电灯都变暗
B
8. 某班同学做“用滑动变阻器改变电流”的实验,电路如图所示。
(1)连接实物时,开关应当 断开 ,滑片P应移动到最 左 (填“左”或“右”)端。
(2)开始实验后,甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是 滑动变阻器连接的是下面两个接线柱 ;乙同学发现无论怎样移动滑片P,灯一直很亮,这可能是 滑动变阻器连接的是上面两个接线柱 ;丙同学缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,这可能是 滑片处接触不良 。
断开
左
滑动变阻器连接的是下面两个接线柱
滑动变阻器连接的是
上面两个接线柱
滑片处接触不良
9. 为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。
(1)变阻器上旋钮滑片的材料应选用 导体 (填“导体”或“绝缘体”)。
导体
(2)车速仪可由电路中的电流表改装。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,那么接入MN的接线柱是 OE 。(字母O、E、F选两个)
OE
10. 电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。小金阅读了某款市场上的电加热眼罩开关的外观说明,设计了开关控制电路,通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热,其电路设计要求:①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用,且不能出现短路;②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大(即升温)。下列符合以上设计要求的电路是( C )
C
11. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片和滑杆相连,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。下列说法正确的是( D )
A. 油量变少,电流表示数不变
B. 油量越少,电流表示数越大
C. 油量越多,电流表示数越小
D. 油量越多,电流表示数越大
D
12. 如图是小明自制的电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计)。
(1)要使电子秤能正常工作,下列电路连接正确的是 C 。
A. 点“1”与点“2”连接
B. 点“1”与点“3”连接
C. 点“2”与点“3”连接
(2)小明在正确完成电路连接后,闭合开关S,在托盘中放100g的砝码时,发现电流表有一示数。若将1kg的物体放在托盘中,则电流表的示数与原来相比应该 变小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
C
变小
13. 如图所示为小明同学设计的“风力测试仪”。O为转动轴,P为金属球,OP为金属杆,AB是电阻丝。无风时,OP下垂并与电阻丝的B端接触;有风时,球P受风力的作用,使OP绕O点偏转。电路中接有一个电流表,测风力时闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OP和电阻丝AB组合在一起相当于一个 滑动变阻器 ,若电流表示数增大,则表示风力在 增大 。电路中接入电阻R0的作用是 保护电路 。
滑动变阻器
增大
保护电路
$$