内容正文:
第二节影响导体电阻大小的因素
2025-2026学年物理北师大版(2024)九年级全册
一、单选题
1.关于导体、绝缘体、超导体、半导体的说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,则该导体的电阻越大
B.绝缘体不容易导电
C.用超导材料制作灯泡的灯丝,灯泡通电时会发出更亮的光
D.温度、光照等外界条件的改变不会影响半导体的导电性
2.白炽灯泡亮时和熄灭时,灯丝的电阻大小是( )
A.熄灭时大 B.点燃时大 C.一样大 D.不能确定
3.下列关于材料的导电性能及其应用的说法错误的是( )
A.绝缘体不易导电,是因为绝缘体内部几乎没有电荷
B.生活中通常用铜、铝做电线的线芯,是因为它们的导电性能好
C.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,可以制作二极管、三极管等
D.用超导材料制造电子元件,可不必考虑元件的散热问题
4.一根导线的电阻是4Ω,把它拉长到原长的3倍,则( )
A.拉长后电阻大于4Ω B.拉长后电阻小于4Ω
C.拉长后电阻等于4Ω D.条件不够无法判断
5.日光灯长期使用后,灯管的两端会变黑,钨丝会变细.下列说法正确的是( )
A.变细后的钨丝与原来相比熔点变低
B.两端变黑是由于钨丝中的钨熔化形成的
C.变细后的钨丝与原来相比比热容变大
D.变细后的钨丝与原来相比电阻变大
6.用同种材料制成两段长度相等,横截面积不同的圆柱形导体,A比B的横截面积大,如图,将它们串联在电路中,通过的电流关系以及两端的电压关系是( )
A.IA>IB UA>UB B.IA<IB UA<UB
C.IA=IB UA<UB D.无法确定
7.如图所示的坐标图,如果可以给这个坐标图的横纵坐标加上一些适当的物理量及单位,可以用来说明( )
A.匀速直线运动中速度与所运动路程的关系
B.导体的电阻与其两端的电压的关系
C.燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系
D.晶体加热时温度与时间的关系
二、多选题
8.如图所示,长度相同、横截面积不同的同种材料制成的金属棒AB和BC连在一起接入电路,则( )
A.UAB=UBC B.IAB=IBC C.RAB>RBC D.UAB>UBC
9.如图所示钨丝与小灯泡L连接,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知( )
A.钨丝的电阻随温度升高而减小
B.钨丝的电阻随温度升高而增大
C.加热时钨丝的电流等于小灯泡L的电流
D.加热时钨丝的电流小于小灯泡L的电流
10.把玻璃珠接入电路中,闭合开关,灯不亮,如图(甲)。若给玻璃珠加热,当玻璃珠加热到红炽状态时,灯发光,如图(乙)。这个现象说明( )
A.导体和绝缘体没有绝对的界限
B.室温下,玻璃是半导体材料
C.玻璃在红炽状态下会变成导体
D.只要给材料加热,它的电阻就会变小
11.某同学在“探究影响电阻大小的因素”时,从实验室中选出符合要求的学生电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,组成如图所示电路,电阻丝的参数如下表.下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
a
镍铬合金丝
1.0
0.3
b
镍铬合金丝
1.0
0.1
c
镍铬合金丝
0.5
0.1
d
锰铜合金丝
0.5
0.1
A.选用a、b两根电阻丝可以探究电阻与导体的横截面积有关
B.选用b、d两根电阻丝可以探究电阻与导体的材料有关
C.实验中通过比较电流大小来比较电阻大小,是转换法的研究方法
D.实验中滑动变阻器的作用是控制电流一定
12.如图所示两个实验,甲用酒精灯加热金属丝时,灯泡变暗。乙将玻璃芯加热到红炽状态时,灯泡将发光,下面描述这两个实验现象中说法正确的是( )
A.加热金属丝会使其电阻变小,电流表示数增大
B.加热使玻璃芯由绝缘体变成了导体,实验说明导体和绝缘体之间没有绝对界限
C.甲图中,灯泡和金属丝发热不同,但电流相同
D.不加热时,这两个实验所示的电路在闭合开关后都没有电流
13.在探究“影响电阻大小因素”实验中,小明连接了如图所示的电路。所选的两根镍铬合金丝长度相同,粗细不同,分别接入电路中,闭合开关后,记录两次电流表示数。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.探究的是导体的电阻与材料的关系
B.探究的是导体的电阻与横截面积的关系
C.实验中保持电源电压不变属于控制变量
D.用电流表示数大小反映电阻大小属于转化法
14.下列说法正确的是( )
A.燃料的热值越大,完全燃烧时放出的热量越多
B.若采用超导材料做导线输送电能,可以大大降低电能的损耗
C.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是沙石的比热容比水的比热容小
D.与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为丝绸的正电荷转移到玻璃棒上
三、填空题
15.长度相同的镍铬合金丝A比镍铬合金丝B粗些.如果A的电阻和B的电阻分别为RA和RB,则RA RB;若将合金丝A两端的电压减小后,它的电阻为RA,,那么,RA RA,;若将合金丝A拉长后,它的电阻为RA”,那么,RA RA”.(均选填“>”、“=”或“<”)
16.在水银、硅、锗、铁、玻璃中,属于半导体材料的是 、 。在灯丝、输电导线、保险丝、电炉丝中,可以用超导做材料的是 。
17. 如图所示,有一个长方体金属电阻,其材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c,电流分别沿图中的甲、乙两种方式流过金属电阻时,其中电阻阻值较大的是 (选填“甲”或“乙”),这是因为该方式金属电阻的横截面积较小和 较大。
18.两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B,A比B的横截面积大,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.(以上两空均填“>”、“=”或“<”)
19.如图,导体A、B材料相同、长度相等,A比B的横截面积大,则A的电阻 B的电阻;若将它们串联在电路中,则通过A的电流 通过B的电流,A两端的电压 B两端的电压。(均填“大于”、“小于”或“等于”)
20.物体不能无限地被压缩说明分子间存在着相互作用的 ;将同一根金属线均匀拉长为原来的2倍后,其电阻为原来的 倍。
21.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”)。
22.如图所示,多芯线是高压输电常用的导线,它是由多根细导线______联组成的,相当于增加了导线的______。材料、长度相同的多芯线的电阻______(选填“大于”“小于”或“等于”)其中每一根细导线的电阻。
23.如图是用身边的器材探究“影响导体电阻大小的因素”而设计的电路,实验时要粗略判断电阻的大小变化情况,可观察灯泡的亮暗来判断。当夹子A向右移动时,灯泡亮度应该_______ (选填“变亮”“变暗”或“不变”),可在实验过程中却发现,夹子A从最左端移动到最右端的过程中,灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 _____ (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
四、作图题
24.请在图中画出定值电阻的阻值随电压变化的图像。
五、实验探究题
25.如图所示是探究“影响导体电阻大小因素”的实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。
编号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
0.6
0.4
镍铬合金
B
1.0
0.4
镍铬合金
C
0.6
0.6
镍铬合金
D
0.6
锰铜合金
(1)实验中,通过观察 可以判断导体的电阻大小。
(2)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数更大,说明电阻的材料和长度一定时,导体的横截面积越小,导体的电阻越 。通过对 两导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系。
(3)选用A、D两导体接入电路进行实验,来探究电阻与材料的关系,则编号为D的导体其横截面积为 mm2。
26.实验和探究:
小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③:导体的电阻与导体的横截面积有关。
如表所示:请完成下列填空(只填序号):
序号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
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
(1)要验证猜想①,应选择的两段导体是 。
(2)选择B、C两段导体,是要验证猜想 。
(3)选择导体C、D,是要验证猜想 。
(4)在研究时发现导体的电阻大小是无法直接观察的,可以通过观察电流表的示数变化来判断导体电阻的大小变化,这里用到了 法。
六、综合题
27.发光二极管(LED)为一种常见的发光体,它内部的发光材料是 (选填“导体”“半导体”“绝缘体”)制成的,现在很多户外广告屏如图所示是由许许多多相同的LED (选填“串联”或“并联”)形成的,可以由电脑独立控制每一个LED的亮暗。由于许多显示屏需滚动显示内容,LED工作的个数也在不停地发生变化,整个显示屏工作过程中的哪些物理量发生了变化 。(填序号)
A、电源电压 B、插头处的电流
C、整个显示屏的功率 D、相同时间内的耗电量
28.把柠檬制成“水果电池”。
(1)如何验证水果能做成电池。可以选用电流表或电压表,看接上后指针是否会 。水果电池实现的是 能转化为电能。如何确定水果电池的正负极可以把电流表或电压表的接线柱分别接在两金属片上,根据指针的偏转方向来判断。如图是小明同学把两种不同的金属片插入柠檬,制成的“水果电池”。用电压表测量水果电池的电压,则金属片B是水果电池的 极。水果电池的电压大小可能与 有关。
(2)LED灯已经普及到千家万户是一种高效的节能光源,其核心元件是发光二极管。发光二极管具有 导电性,它的主要材料 (选填“导体”,“半导体”或“绝缘体”)。温度极低时,某些物质的电阻会变成零,这是 现象。
答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】B
【解析】【分析】通过白炽灯的发光原理,结合导体电阻的决定因素即可判定灯丝两种情况下的电阻大小关系.
【解答】白炽灯是根据电流的热效应制成的,即,电流通过灯丝时,灯丝发热发光.与电灯熄灭时相比,灯丝发光时的温度高,根据电阻的决定因素,材料、长度、横截面积都不变,温度越高,电阻越大.
故选B
3.【答案】A
【解析】【解答】A、绝缘体不善于导电,不是因为绝缘体内没有电荷,而是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷;A错误,符合题意;
B、因为铜和铝的导电性能好,生活中通常用铜、铝做电线的线芯,B不符合题意;
C、半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,可以制作二极管、三极管等,在社会各领域应用广泛,C不符合题意;
D、超导材料的特点就是在温度很低时电阻为零,制造电子元件时,由于没有电阻,不必考虑散热问题,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】绝缘体不善于导电,是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷;明确半导、超导现象及应用.
4.【答案】A
【解析】【分析】导体电阻大小跟导体的长度、横截面积和材料有关,在材料一定时,长度越长,横截面积越小,电阻越大.
【解答】一根导线拉长后,导体的材料不变,拉长后长度变长,横断面积变小,故电阻一定变大,因此,拉长后的电阻阻值大于4Ω.
故选A.
【点评】掌握电阻大小的影响因素,利用控制变量法判断电阻大小的变化.
5.【答案】D
【解析】【解答】解:A、晶体在熔化时的温度叫熔点,变细后的钨丝与原来相比熔点不变,故A错误;
B、灯丝被加热后变为气态,物质直接从固态变为气态,这种现象成为升华,遇到冷的玻璃管又变为固态的黑斑,是气态直接变为固态,是凝华现象,故B错误;
C、比热容是物质的一种特性,同种物质比热容相同,变细后的钨丝与原来相比比热容不变,故C错误;
D、白炽灯灯泡长期使用后由于灯丝变细,即横截面积减小,在材料、长度不变的情况下,横截面积越小,导体的电阻越大,由此可知导灯丝的电阻变大.故D正确.
故选D.
【分析】(1)灯丝是固态,黑斑也是固态,中间转化为了气态;(2)导体的长度、材料相同时,横截面积越小,电阻越大.(3)晶体在熔化时的温度叫熔点,熔点不变.比热容是物质的一种特性,同种物质(状态不变)比热容相同,不同物质比热容一般不同.
6.【答案】C
【解析】【解答】根据题意知道,导体A和B由同种材料制成、长度相同,由于A比B的横截面积大,所以RA <RB,又因为串联电路中各处的电流相等,所以,图中通过两导体的电流相等,即IA =IB,由U=IR知道,UA <UB,所以,C符合题意,
故答案为:C。
【分析】串联电路中的电流处处相等,电阻的横截面积越大电阻越小,在串联电路中电阻越大分压越大.
7.【答案】C
【解析】【解答】A. 匀速直线运动中速度是不变的,即速度随运动路程没有变化,画出图像应为水平线,故不可以表示;
B. 导体的电阻是导体本身的属性,由材料、粗细和长度决定,与其两端的电压无关,所以不能表示;
C. 根据 可知,燃料完全燃烧放出的热量与质量成正比,可以用此图像来表示,横坐标为质量,纵坐标为热量即可;
D. 晶体加热时温度先升高,达到熔点后,吸热温度不变,全部熔化为液体后,温度再升高,画出图像中间也有水平的一段,故不能表示;
故答案为:C。
【分析】从图象上可以看出,该图象反应的物理量之间成正比关系,从所学物理规律中找到对应的物理量即可.
8.【答案】B,C,D
【解析】【解答】材料和长度相同、横截面积不同金属棒,横截面积越大的BC,电阻小,则RAB>RBC,根据图像,两段电阻串联,由于串联电路电流处处相等,电流相同,IAB=IBC;根据U=IR,电流相同时,电阻越大, 分压越大,UAB>UBC,BCD符合题意。
故答案为:BCD.
【分析】导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小;串联电路电流处处相等;在材料都中,电阻越大, 分压越大。
9.【答案】B,C
10.【答案】A,C
11.【答案】A,C
【解析】【解答】探究导体电阻大小与横截面积的关系时,导体的长度、材料必须相同,所以表中a、b的长度和材料相同,横截面积不同,故可以探究导体的电阻与横截面积的关系,A符合题意;
探究导体电阻大小与材料的关系时,导体的长度、横截面积必须相同,但表中b、d的长度和材料都不相同,存在两个变量,故不可以探究导体的电阻与材料的关系,B不符合题意;
电阻的大小并不能直接表征,但可以在电阻两端电压相同的情况下,通过比较电流的大小来间接比较电阻的大小,运用了欧姆定律的原理,体现了转换法的思想,C符合题意;
实验中要保持电阻两端电压不变,电源电压一定情况下,滑动变阻器的起到分压的作用进而控制电阻丝两端电压相同,而不是控制电流一定,D不符合题意;
故答案为:AC;
【分析】探究导体电阻和导体横截面积的关系时,需要保持材料和长度相同;根据电流表示数大小反应电阻大小,是转换法的利用。
12.【答案】B,C
13.【答案】B,C,D
【解析】【解答】AB.实验所选的两根镍铬合金丝长度相同,粗细不同,可知此实验探究的是导体的电阻与横截面积的关系,A不符合题意,B符合题意;
C.由控制变量法可知,实验探究的是导体的电阻与横截面积的关系,要保证电压不变,C符合题意;
D.在电路中分别接上的导体粗细不同,通过观察电流表示数大小反映电阻大小,即将电阻的大小转化为电流表示数的大小,这就是我们所说的转化法,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】导体的电阻是本身的一种属性,与外加的电压和流过它的电流没有关系,导体本身的长度、材料、横截面积有关,长度越长、横截面积越小,导体的电阻就越大。
14.【答案】B,C
【解析】【解答】A.根据Q=qm可知,当燃料的质量相同时,燃料的热值越大,完全燃烧时放出的热量越多,故A错误;
B.超导体的电阻几乎为零,若采用超导材料做导线输送电能,可以大大降低电能的损耗,故B正确;
C.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是沙石的比热容比水的比热容小,故C正确;
D.与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒的电子转移到丝绸上,故D错误。
故选BC。
【分析】A.根据Q=qm分析判断;
B.根据Q=I2Rt可知,当通电时间和电流相同时,电流越小,产生的热量越少;
C.比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量,即比热容越大,则温度的变化量越小;
D.根据摩擦起电的本质解答。
15.【答案】<;=;<
【解析】【解答】导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关;镍铬合金丝A与镍铬合金丝B相比,材料和长度相同,越粗电阻越小,所以RA<RB;导体的电阻与导体两端的电压大小无关,所以将合金丝A两端的电压减小后,它的电阻大小不变,所以RA=RA,;将合金丝A拉长后,它的长度变长,横截面积变小,所以电阻是变大的,所以R<RA”.
故答案为:<;=;<.
【分析】电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流均无关;影响电阻的因素是导体的材料、长度、横截面积,据此分析解答.
16.【答案】硅;锗;输电导线
17.【答案】乙;长度
【解析】【解答】电阻的大小和材料、长度、横截面积有关,甲图和乙图横截面积关系为,a×b>a×c,而甲乙的长度关系是c<b,横截面积越大, 长度越小,电阻越小;则电阻较大的是乙。
【分析】导体电阻和材料、长度、横截面积有关。
18.【答案】<;=
【解析】【解答】 A比B的横截面积大 ,其余因素相同,电阻和横截面积负相关,所以电阻关系是RA<RB,串联电路电流相等,所以。
【分析】电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
19.【答案】小于;等于;小于
【解析】【解答】导体A、B材料相同、长度相等,A比B的横截面积大,由于在导体的长度、材料相同时,横截面积越小,电阻越大,所以,A的电阻小于B的电阻。若将它们串联在电路中,由于串联电路的电流处处相等,通过A点的电流等于B点的电流,由U=IR知A两端的电压小于B两端的电压。
【分析】两段导体串联,电流相同,导体越细,电阻越大,分得的电压也就越大。
20.【答案】斥力;4
【解析】【解答】正是因为分子间存在斥力的作用,所以物体不能无限地被压缩说明; 当把铝导线均匀拉长为原来的2倍时,由于导线的体积是一定的,长度是原来的2倍,所以横截面积就是原来的一半,根据导线电阻的影响因素可知,拉长后的电阻为原来的4倍。
故答案为:斥力;4.
【分析】分子间存在相互作用的引力和斥力.
决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.
21.【答案】AB;不为零;变大
22.【答案】
23.【答案】
24.【答案】
【解析】【解答】解:定值电阻的阻值只与其自身的材料、长度、横截面积有关以及温度有关,与其两端的电压无关,与通过的电流无关,故电压变化时,其阻值不变,完整图像如图所示:
【分析】 定值电阻的阻值只与其自身的材料、长度、横截面积有关,与其两端的电压无关,据此作图。
25.【答案】(1)电流表的示数
(2)大;A和B
(3)0.4
26.【答案】(1)A、C
(2)③
(3)②
(4)转换
【解析】【解答】解:(1)要验证猜想①,即探究电阻与材料的关系,根据控制变量法,应选取长度、横截面积都相同,而材料不同的两根电阻丝,选择A、C两段导体进行实验;(2)选择B、C两段导体,发现导体的材料、长度相同,但横截面积不相同,故是为了探究导体的电阻与导体的横截面积的关系,即猜想③;(3)选择导体C、D,发现导体的材料、横截面积相同,但长度不相同,故是为了探究导体的电阻与导体的长度的关系,即猜想②;(4)在研究时发现导体的电阻大小是无法直接观察的,可以通过观察电流表的示数变化来判断导体电阻的大小变化,这里用到了转换法。
故答案为:(1)A、C; (2)③; (3)②; (4)转换。
【分析】电阻的影响因素有材料、长度、横截面积,探究电阻的影响因素时,要结合控制变量法。
27.【答案】半导体;并联;BCD
【解析】【解答】二极管是半导体材料制成的,为了显示广告屏上的字和图案,需要电脑独立控制每一个LED的亮暗,所以每个二极管是单独工作的,它们是并联;由于LED工作的个数不断变化,所以电路中的总电阻就不停变化,电流也跟着变化,耗电量以及功率也不相同,但电源电压一直都是220V,BCD符合题意。
故答案为:BCD
【分析】LED灯是半导体;并列连接的电路是并联电路;用电器工作情况不同,电流不同,消耗的电能不同。
28.【答案】(1)偏转;化学;负;金属片插入水果的深度
(2)单向;半导体;超导
【解析】【解答】(1)当水果电池可以作为电源时 , 接上电流表或电压表 , 其指针都会发生偏转 , 故据此能判断该电池是否由电压或是否能产生电流 ; 水果电池在工作时 , 消耗化学能 , 产生电能 , 故是将化学能转化为电能的过程;由电流表或电压表的连接方法知 , 电流必须从正接线柱流入 , 从负接线柱流出 , 故此时与电压表正接线柱相连的是电源的正极 , 与电压表负接线柱相连的是电源的负极 , 故金属片B是水果电池的负极;水果电池的电压可能与金属片插入水果深度有关系 ; 水果电池的电压可能与成熟的程度有关系;
(2)发光二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性;温度极低时,某些物质的电阻会变成零,这是超导现象。
故答案为:(1)偏转 ; 化学 ; 负 ; 金属片插入水果的深度;(2)单向;半导体;超导。
【分析】(1)当水果电池可以作为电源时 , 接上电流表或电压表,其指针都会发生偏转 , 据此能判断该电池是否由电压或是否能产生电流 ; 对于水果电池在工作时 , 消耗化学能 , 产生电能;据电流表或电压表的正确使用可以知道 , 因为它们都有正负接线柱 , 我们可以根据所连的接线柱来判断电池的正负极;影响水果电池电压大小的因素很多, 有水果自身的原因 , 如水果的种类、水果的大小和成熟程度 ; 还有外界的原因 , 如插入水果的两电极间距和插入的深度等因素;
(2)二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性;温度极低时,某些物质的电阻会变成零,这是超导现象。
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