寒假作业10 电阻与变阻器（巩固培优）九年级物理新教材苏科版

限时练习：50min 完成时间： 月 日 天气： 作业10 电阻与变阻器 一、电阻 导体：容易导电的物体，实质是电阻较小。 绝缘体：不容易导电的物体，实质的电阻较大。 电阻的定义：电阻表示导体对电流的阻碍作用，导体的电阻越大，对电流的阻碍作用就越大。电阻用字母R表示。 电阻的单位：国际单位欧姆（Ω），常用单位兆欧（MΩ），千欧（kΩ）。1MΩ=103kΩ=106Ω。 电阻的影响因素： 影响因素 具体规律 实验方法 微观解释 材料 不同材料导电能力不同 导体<半导体<绝缘体 控制长度、横截面积相同，换用不同材料导线测量电阻 材料内部原子排列、自由电子密度不同 长度 电阻与长度成正比 长度越大，电阻越大 使用同种材料、相同横截面积的导线，改变接入电路的长度 自由电子通过路径增长，碰撞几率增加 横截面积 电阻与横截面积成反比 横截面积越大，电阻越小 使用同种材料、相同长度的导线，改变导线粗细（多股并联等效） 导电通道变宽，自由电子通过更顺畅 温度 金属：温度升高，电阻增大 半导体：温度升高，电阻减小 加热同一导体，测量温度变化前后电阻值 温度升高，金属原子热运动加剧，阻碍电子定向移动 2、 变阻器 滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现电阻值的连续调节。 滑动变阻器的使用方法：正常使用滑动变阻器时，需要将“一上一下”两个接线柱串联接入电路，电流从任一接线柱流经滑片接触的电阻丝，至另一接线柱流出，滑片移动时，接入电路的电阻丝长度发生改变，实现对应的电阻变化（金属杆电阻忽略不计）。同时接上时，滑动变阻器相当于一段导线（电阻为0），同时接下时，滑动变阻器相当于一个定值电阻（最大阻值）。 连接电路时，应将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置（保护电路）。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．如图所示为电路中常用的铜芯导线，它是由多股铜导线外包绝缘皮制成。下列措施中能减小其电阻的是（　　） A．减小电流 B．增加股数 C．增加长度 D．减小电压 2．关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（   ） A．电荷移动形成电流 B．电流方向与自由电子定向移动方向相同 C．通过导体的电流越大，该导体的电阻越小 D．电压可以使金属导体中的自由电子发生定向移动 3．如图所示，甲为某调光台灯，乙为该调光台灯用到的电位器的结构图，为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（   ） A．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的 B．电阻丝的材料，应该选用导电性好的铜丝 C．若只将接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗 D．电位器应与灯泡并联 4．如图甲所示为滑动变阻器的结构示意图，、、、分别为四个接线柱，为滑片，将它连入如图乙所示的电路的M、N两点之间，使向左移动时，电路中电流增大，那么正确的连法是（　　） A．接，接 B．接，接 C．接，接 D．接，接 5．下列图像中，能正确表示导体电阻R与其两端电压U关系的是（　　） A．一条过原点的直线（R随U增大） B．一条水平直线 C．一条曲线（R随U增大而减小） D．一条垂直直线 6．如图所示的实验装置，可以探究影响导体电阻大小的因素，下列说法正确的是（　　） A．实验中，通过电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小 B．接入A、C两根电阻丝，可探究导体电阻大小与横截面积是否有关 C．接入B、C两根电阻丝，可探究导体电阻大小与导体长度是否有关 D．该实验装置不能探究导体电阻大小与导体材料是否有关 7．中国航展首次亮相的“蜂群2号”陆战车，单辆车可装载发射48架固定翼无人机，是无人装备作战领域的“多面手”。无人机和指控车都用到大量的晶体二极管，晶体二极管是由 材料制成的，具有 导电性。随着科技的发展，未来为了降低由于电阻引起的电能损耗和散热消耗，可以采用 材料。 8．金属、人体等是导体，导电性能好。塑料、橡胶等是 体，导电性能比较差。芯片、光刻机中的重要元件需要锗、硅等材料制成，这些材料称作 ，在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，通过观察 来比较导体电阻大小，灯泡的作用是可以保护电路，从而防止烧坏电流表。 9．如图1所示，多芯线是由多根细导线制成的，各根细导线并在一起使用可增大导线的 而减小电阻；如图2所示为某种调光型台灯的电路图，为电位器（变阻器）的示意图，转动旋钮可改变滑片在碳膜（相当于一根电阻丝）上的位置，电位器的、接线柱与灯泡 联。当顺时针转动旋钮时灯泡的亮度 （选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 10．按要求完成下列填空； (1)如图甲所示，电阻箱的示数为 。 (2)如图乙所示的电路中，①、②、③是三块电表（两块电流表、一块电压表），闭合开关，灯L1与L2并联，电路中 是电压表。（选填“①”、“②”或“③”） (3)在收音机中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如丙所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。若将电位器的焊接点 （选填“A和B”、“B和C”或“A和C”）接入电路中，顺时针旋动滑片，则通过收音机扬声器的电流变小，音量变小。 11．学习了电阻的知识后，晓强连接了如图甲所示的电路。 （1）导线a的一端固定连接在某导体一端，闭合开关，当导线b在导体上向右移动时，灯泡亮度会变 ； （2）另有甲、乙两位同学对晓强的电路做了如下改进：甲把灯泡换成电流表，乙在原电路中串联接入电流表，你认为 同学的改进更好，理由是 ； （3）晓强同学又用乙图所示的电路来测量该导体的阻值，主要步骤有： A．将电阻箱接入MN之间，闭合开关S，调节电阻箱，使电流表的示数为I； B．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大； C．将该导体接入MN之间，闭合开关S，读出电流表的示数为I； D．读出电阻箱的示数R； ①上述步骤的合理顺序是 （只需填写序号）； ②步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则它的示数为 Ω，若已知R的阻值为15Ω，则该导体的阻值为 Ω； ③该实验所采用的物理实验方法可称为 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。 12．小明自制调光台灯。 (1)分析原理：改变小灯泡的亮度，可以通过改变小灯泡两端的 来实现。 (2)设计、连接电路：他选用了小灯泡、电源、开关和如图所示的电位器连接电路，为实现调光作用，小灯泡与电位器应是 联的，当把电位器的A接线端和 接线端连入电路，顺时针旋转电位器的滑片时，小灯泡将 。 (3)改进提高：为了去掉开关，使电位器同时兼具开关的作用，调节电位器就能控制灯泡由亮变暗直至熄灭，应在电位器 接线端的电阻丝上涂绝缘层。在测试过程中，小明还发现，调节小灯泡由暗变亮的过程中，小灯泡被烧坏。要使小灯泡不被烧坏提出一条可行的改进建议 。 1．铅笔芯的型号前的数字越大，则石墨含量越高，下列四种铅笔芯，它们长度相同，图中标注了各自的直径和型号。现将这些铅笔芯分别连入如图所示的电路中，灯泡最亮时，连入电路中的铅笔芯是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示为一块长方体金属导体，分别从六个面的中心引出一个接线柱，将该导体选择其中两个接线柱接入电路，则（　　） A．上下接入电阻最大 B．前后接入电阻最大 C．左右接入电阻最小 D．任意接法电阻相等 3．如图所示，闭合开关，发现二极管和小灯泡都发光，且二极管比小灯泡看起来更亮，下列说法正确的（　　） A．二极管和小灯泡的连接方式属于并联 B．电子从二极管较长的引脚流入，从较短的引脚流出 C．因为二极管比小灯泡亮，所以通过LED 的电流比通过小灯泡的电流更大 D．若小灯泡断路，则二极管也不会发光 4．如图甲所示的迷你小风扇，其简化电路图如图乙所示。ab间接有如图丙所示的自动断电安全装置，cd间接有如图丁所示的用于调节风速的机械电位器。闭合开关S，下列说法正确的是（      ） A．当小风扇倾斜时，铜球将电路接通 B．当小风扇倾斜时，铜球将电路断开 C．若cd分别接①②，则逆时针调节旋钮，风速变小 D．若cd分别接②③，则逆时针调节旋钮，风速变大 5．两个长方体金属导体，它们的材料相同且分布均匀，边长分别为a、b、c，且。电流分别沿图甲、乙两种方式流过金属导体时，其中电阻阻值较大的是 （选填“甲”或“乙”），这是因为该电阻的 较小和长度较大。若按照图丙的方式把两个金属块接在电源两端，则通过两金属块的电流 （选填“>”、“=”或“<”）。 6．有A、B两根完全相同的导线，将A导线均匀地拉伸到原来长度的2倍，电阻变为R1；将B导线从中间对折，电阻变为R2。则R1 R2（填“大于”、“小于”或“等于”）。 7．探究小组欲完成实验“影响导体电阻大小的因素”。 (1)【实验思路】小明在实验室中找到了长短、粗细和材料不同的若干电阻丝，将其中两根电阻丝分别连入如图甲所示电路的间，发现灯泡亮度明显不同。推测出连入电路的电阻丝阻值可能不同。于是想要探究导体电阻大小与导体的长度、材料和横截面积是否有关。可以在电路中串联一个 表，通过观察电表示数，准确比较接入电路的电阻丝阻值大小。 【实验方法】控制变量法和转换法。 编号 材料 长度 横截面积 a 镍铬合金 0.5 ① b 镍铬合金 0.5 1 c 镍铬合金 1 0.5 d 锰铜合金 0.5 0.5 (2)【实验过程】小明找到了四个电阻丝，为了能够完成探究，请将表中①处填充完整 。 (3)连接电路后，为了探究导体电阻与长度的关系，应将电阻丝 （写编号）连入间，比较电表示数得出结论。接下来通过将不同的电阻丝连入间，探究导体电阻是否与材料和横截面积有关。 (4)【实验结论】导体电阻大小与导体的长度、材料和 有关。 (5)【拓展创新】小组同学在查阅资料中发现矿泉水中含有多种矿物质，导电能力强，电阻小；纯净水导电能力弱电阻大。同学们为了验证这个结论将等质量的两种水分别灌入两个相同的玻璃管中。玻璃管连入如图乙所示的电路。首先将开关闭合，观察电压表示数。将断开后闭合，若电压表示数变大，则玻璃管 装的是矿泉水。实验过程中，如果玻璃管C没有完全灌满，则会影响得出实验结论可靠性，原因是： 8．跨学科实践：设计和制作模拟调光灯 【项目提出】 调光灯为什么能变光？我们能否设计一个类似的能连续调节灯泡亮度的电路？ 【项目分析】 让灯泡的亮度发生变化可以有多种方法。改变电池组中串联电池的节数会影响灯泡的亮度；在不改变电源两端电压的情况下，在电路中串联接入一个滑动变阻器，就可以连续改变灯泡的亮度。 【项目实施】 活动一、正确使用滑动变阻器 （1）图1是小明同学连接的电路图，可以实现滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗。 （2）滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω、2A”字样。其中“20Ω”指的是 （填符号）两接线柱间的电阻值。 （3）根据上面的连接方式，闭合开关前，滑片P应滑到最 端（选填“A”或“B”）。 （4）在电路连接完成后闭合开关，发现灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。则实验操作中的不当之处可能是将滑动变阻器的 （填符号）两个接线柱接入了电路。 活动二、认识电位器 调光台灯通过旋转旋钮调节亮度，这个旋转旋钮是一个电位器。 （5）电位器的构造 如图2是电位器的结构示意图，电阻片R的两端分别与接线端A、C相连，滑动片P的一端通过转轴O与接线端B相连，另一端与电阻片R接触良好，并能绕转轴O在电阻片R上滑动。 （6）电位器的工作原理 如图3，电位器是一个变形的滑动变阻器。通过改变连入电路中电阻片的 来改变电阻，进而改变电路中的电流，从而改变灯泡两端的电压，由此改变小灯泡的亮度。 活动三、自制一个模拟的调光灯 （7）小明同学在学习完电位器后，想利用电位器制作一个调光灯，如图4，请你帮他选择电位器A、B、C三个接线端其中的两个连入电路中，用笔画线代替导线连接电路，要求顺时针旋转滑片时，灯泡变暗 。 【展示交流】 （8）如下图为某探究小组设计的四种调光台灯的电路图，其中能实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的最佳电路是（各元件规格完全相同） 。 （9）小张没有电位器，于是用探究实验中的电阻设计了一个电路，如图5所示，此电路中 （填“能”或“不能”）改变灯泡的亮度，与图4的电路对比，其缺点是 。 1．当金属的温度降低时，它的电阻会减小。1911年，荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现，当温度降到左右时，水银的电阻变为零，这种现象叫超导现象。并不是所有物体都会发生超导现象，即使能够发生超导现象的物质，也需要极低的温度作为必要条件，物质电阻变为零的温度称为超导转变温度。以下是几种材料的超导转变温度： 物质 铝 铅 锡 水银 钨 超导转变温度 我国于1989年成功发现超导转变温度为的超导体材料，并且第一代材料已经研究成熟，在此基础上，第二代材料由于其成本更低适用于产业化运作而被市场看好，超导产品品类也逐渐增加；现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。我国整体超导研究在部分领域已经处于国际先进水平，目前，各国科学家还在继续研究超导转变温度更高的超导体材料，以将超导应用到日常生产和生活中去。 (1)根据文中的描述，许多金属在低温条件下会失去电阻，这种现象称为 现象，达到这种现象的温度称为 温度。 (2)根据表中信息可知，的温度条件，可能使 变为超导体。 (3)假如科学家研制出常温超导材料，可否用它制作调节音响音量的电位器？请写下你的判断并说明你的判断依据： 。 2．阅读短文，回答问题。 神奇的二极管 二极管是一种重要的半导体电子元件，符号为“”，当电流从“+”极流进二极管时，二极管导通，相当于一根导线；而电流从“-”极流入时，二极管断路，实际上不会有电流通过。发光二极管只是二极管中的一种，与白炽灯泡相比，发光二极管具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等优点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。 (1)常温下半导体的导电性能比导体要 （选填“好”或“差”），二极管具有 性； (2)为了探究二极管的这种特殊导电性质，连接了图甲、图乙两个电路，闭合开关S，灯泡能够发光的是图 （选填“甲”或“乙”）； (3)二极管的特殊导电性源自于构成材料P型半导体和N型半导体组成的晶片，受此启发，科研人员利用P型半导体元件和N型半导体元件串联，接上直流电源后，半导体材料的两端会产生温度差（珀尔帖效应），制成了电脑的散热器。如图丙所示，二对PN型半导体对是 （选填“串联”或“并联”）连接的。如果在电流方向是N到P的地方吸收热量，则在电流方向是P到N的地方 热量，则靠近电脑发热体（CPU）的是图中 （选填“上方”或“下方”）的陶瓷片。 3．阅读短文，回答问题。 油电混合动力汽车 如图甲所示，国产某品牌油电混合动力汽车，其工作原理如图乙所示。沿水平公路匀速行驶的过程中，燃烧燃油，发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力，其中的能量来自于燃油燃烧；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电。当普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。 (1)如图丙中的为变阻器的三个接线柱，驾驶员踩下“油门”时，电路中变阻器阻值减小，需要满足以上需求，将旋钮变阻器接入电路分别接入 （选填“O”“E”或“F”）； (2)如图丁是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，油量表实质是 表改装而成的，定值电阻起到 的作用，蓄电池充电时的能量转化是 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：50min 完成时间： 月 日 天气： 作业10 电阻与变阻器 一、电阻 导体：容易导电的物体，实质是电阻较小。 绝缘体：不容易导电的物体，实质的电阻较大。 电阻的定义：电阻表示导体对电流的阻碍作用，导体的电阻越大，对电流的阻碍作用就越大。电阻用字母R表示。 电阻的单位：国际单位欧姆（Ω），常用单位兆欧（MΩ），千欧（kΩ）。1MΩ=103kΩ=106Ω。 电阻的影响因素： 影响因素 具体规律 实验方法 微观解释 材料 不同材料导电能力不同 导体<半导体<绝缘体 控制长度、横截面积相同，换用不同材料导线测量电阻 材料内部原子排列、自由电子密度不同 长度 电阻与长度成正比 长度越大，电阻越大 使用同种材料、相同横截面积的导线，改变接入电路的长度 自由电子通过路径增长，碰撞几率增加 横截面积 电阻与横截面积成反比 横截面积越大，电阻越小 使用同种材料、相同长度的导线，改变导线粗细（多股并联等效） 导电通道变宽，自由电子通过更顺畅 温度 金属：温度升高，电阻增大 半导体：温度升高，电阻减小 加热同一导体，测量温度变化前后电阻值 温度升高，金属原子热运动加剧，阻碍电子定向移动 2、 变阻器 滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现电阻值的连续调节。 滑动变阻器的使用方法：正常使用滑动变阻器时，需要将“一上一下”两个接线柱串联接入电路，电流从任一接线柱流经滑片接触的电阻丝，至另一接线柱流出，滑片移动时，接入电路的电阻丝长度发生改变，实现对应的电阻变化（金属杆电阻忽略不计）。同时接上时，滑动变阻器相当于一段导线（电阻为0），同时接下时，滑动变阻器相当于一个定值电阻（最大阻值）。 连接电路时，应将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置（保护电路）。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．如图所示为电路中常用的铜芯导线，它是由多股铜导线外包绝缘皮制成。下列措施中能减小其电阻的是（　　） A．减小电流 B．增加股数 C．增加长度 D．减小电压 【答案】B 【详解】AD．电阻是导体本身的一种特性，与导体的长度、横截面积和材料有关，与导体两端的电压，通过的电流无关，故AD不符合题意； B．电阻与导体的横截面积有关，横截面积越大，电阻越小，增加股数使横截面积变大，电阻变小，故B符合题意； C．电阻与导体的长度有关，长度越长，电阻越大，增加长度，电阻变大，故C不符合题意。 故选B。 2．关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（   ） A．电荷移动形成电流 B．电流方向与自由电子定向移动方向相同 C．通过导体的电流越大，该导体的电阻越小 D．电压可以使金属导体中的自由电子发生定向移动 【答案】D 【详解】A. 电荷的定向移动形成电流，而不是电荷移动形成电流，故A错误； B. 电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，金属导体中自由电子带负电，其定向移动方向与电流方向相反，故B错误； C. 导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与通过的电流大小无关，故C错误； D. 电压是形成电流的原因，能使金属导体中的自由电子发生定向移动，从而形成电流，故D正确。 故选D。 3．如图所示，甲为某调光台灯，乙为该调光台灯用到的电位器的结构图，为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（   ） A．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的 B．电阻丝的材料，应该选用导电性好的铜丝 C．若只将接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗 D．电位器应与灯泡并联 【答案】A 【详解】A．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流，达到改变灯泡亮度的目的，故A正确； B．电阻丝需要有较大的电阻率才能有效地改变电路中的电阻。铜丝的导电性好，电阻率非常小，通常用作导线，不适合做电阻丝。制作电阻丝通常选用电阻率较大的材料，如镍铬合金。故B错误； C．若只将A、C接线柱接入电路，相当于将电位器的全部电阻丝接入电路，此时电位器作为一个定值电阻使用。无论怎样转动旋钮，其接入电路的电阻值都等于其最大阻值，不会改变。因此，电路中的电流和灯泡的亮度都不会改变。故C错误； D．为了通过改变电阻来控制通过灯泡的电流，电位器必须与灯泡串联。如果与灯泡并联，灯泡两端的电压将始终接近电源电压，电位器无法起到调光作用。故D错误。 故选A。 4．如图甲所示为滑动变阻器的结构示意图，、、、分别为四个接线柱，为滑片，将它连入如图乙所示的电路的M、N两点之间，使向左移动时，电路中电流增大，那么正确的连法是（　　） A．接，接 B．接，接 C．接，接 D．接，接 【答案】A 【详解】A．a接，接时，连入电路中的电阻丝是左边部分。当滑片P向左滑动时，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，电路中电流变大，故A符合题意； B．接，接时，变阻器接入电路的电阻为零，移动滑片，不改变电路中电流，故B不符合题意； C．接，接时，连入电路中的是一个定值电阻（最大电阻），这种接法是不能变阻的，也就无法改变电流，故C不符合题意； D．接，接时，连入电路中的电阻丝是右边部分。当滑片P向左滑动时，接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，则电流变小，故D不符合题意。 故选A。 5．下列图像中，能正确表示导体电阻R与其两端电压U关系的是（　　） A．一条过原点的直线（R随U增大） B．一条水平直线 C．一条曲线（R随U增大而减小） D．一条垂直直线 【答案】B 【详解】导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关。也就是说，对于一个确定的导体，在不考虑温度等其他因素影响的情况下，其电阻值是一个定值。   A．一条过原点的直线（R随U增大）：该图像表示电阻R随着电压U的增大而增大，这与导体电阻是导体本身的性质，与电压无关相矛盾，故A不符合题意； B．一条水平直线表示无论电压U如何变化，电阻R始终保持不变，这符合导体电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压无关这一特点，故B符合题意； C．一条曲线（R随U增大而减小），此图像表明电阻R随着电压U的增大而减小，这与导体电阻的性质不符，故C不符合题意； D．一条垂直直线表示在某一固定电压下，电阻可以取任意值，这不符合实际情况，因为对于一个确定的导体，其电阻是固定的，故D不符合题意。 故选B。 6．如图所示的实验装置，可以探究影响导体电阻大小的因素，下列说法正确的是（　　） A．实验中，通过电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小 B．接入A、C两根电阻丝，可探究导体电阻大小与横截面积是否有关 C．接入B、C两根电阻丝，可探究导体电阻大小与导体长度是否有关 D．该实验装置不能探究导体电阻大小与导体材料是否有关 【答案】A 【详解】A．根据转换法，实验中，通过电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小，电流表的示数越大，电阻丝电阻越小，故A正确； B．根据控制变量法，要想探究导体电阻大小与横截面积是否有关，应控制导体的材料和长度相同，只改变横截面积，而A、C两根电阻丝材料不同，不能探究导体电阻大小与横截面积是否有关，故B错误； C．根据控制变量法，要想探究导体电阻大小与导体长度是否有关，应控制导体的材料和横截面积相同，只改变导体长度，而B、C两根电阻丝的长度相同，横截面积不同，不能探究导体电阻大小与导体长度是否有关，故C错误； D．根据控制变量法，要想探究导体电阻大小与导体材料是否有关，应控制导体的长度和横截面积相同，只改变导体材料，A、B两根电阻丝只有材料不同，可探究导体电阻大小与导体材料是否有关，故D错误。 故选A。 7．中国航展首次亮相的“蜂群2号”陆战车，单辆车可装载发射48架固定翼无人机，是无人装备作战领域的“多面手”。无人机和指控车都用到大量的晶体二极管，晶体二极管是由 材料制成的，具有 导电性。随着科技的发展，未来为了降低由于电阻引起的电能损耗和散热消耗，可以采用 材料。 【答案】 半导体 单向 超导 【详解】[1][2]晶体二极管由半导体材料制成，半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间，具有单向导电性，当电流从二极管的正极流入负极流出时电路导通，反之电路不导通。 [3]超导体的电阻为零，不具有电流的热效应。因此，为降低由于电阻引起的电能损耗，可以采用超导材料。 8．金属、人体等是导体，导电性能好。塑料、橡胶等是 体，导电性能比较差。芯片、光刻机中的重要元件需要锗、硅等材料制成，这些材料称作 ，在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，通过观察 来比较导体电阻大小，灯泡的作用是可以保护电路，从而防止烧坏电流表。 【答案】 绝缘 半导体 电流表示数 【详解】[1][2]塑料、橡胶，不容易导电，属于绝缘体；锗、硅导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称作半导体。 [3]在M、N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。 9．如图1所示，多芯线是由多根细导线制成的，各根细导线并在一起使用可增大导线的 而减小电阻；如图2所示为某种调光型台灯的电路图，为电位器（变阻器）的示意图，转动旋钮可改变滑片在碳膜（相当于一根电阻丝）上的位置，电位器的、接线柱与灯泡 联。当顺时针转动旋钮时灯泡的亮度 （选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 【答案】 横截面积 串 变亮 【详解】[1]各根细导线并在一起使用可增大导线的横截面积，其它条件相同时，横截面积越大，电阻越小。 [2]由图2可知，电位器的、接线柱与灯泡串联。 [3]当顺时针转动旋钮时，接入电路中的电阻丝长度变小，变阻器接入电路中的电阻变小，由可得，电路中的电流变大；由可得，小灯泡的电功率变大，灯泡变亮。 10．按要求完成下列填空； (1)如图甲所示，电阻箱的示数为 。 (2)如图乙所示的电路中，①、②、③是三块电表（两块电流表、一块电压表），闭合开关，灯L1与L2并联，电路中 是电压表。（选填“①”、“②”或“③”） (3)在收音机中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如丙所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。若将电位器的焊接点 （选填“A和B”、“B和C”或“A和C”）接入电路中，顺时针旋动滑片，则通过收音机扬声器的电流变小，音量变小。 【答案】(1)2035 (2)② (3)A和B 【详解】（1）电阻箱的示数为 （2）要使灯泡L1、L2组成并联电路。电流从电源正极出来，分为两条路径，一条为L1，另一条为①、L2，然后汇合经③流回电源负极。所以①③是电流表，②为电压表。 （3）滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，使用电位器时必须将B接入电路，A、C任选一个接入电路才能改变电阻的大小。顺时针旋动滑片，则通过收音机扬声器的电流变小，根据欧姆定律可知电位器接入电路的阻值变大，可将电位器的焊接点A和B接入电路中。 11．学习了电阻的知识后，晓强连接了如图甲所示的电路。 （1）导线a的一端固定连接在某导体一端，闭合开关，当导线b在导体上向右移动时，灯泡亮度会变 ； （2）另有甲、乙两位同学对晓强的电路做了如下改进：甲把灯泡换成电流表，乙在原电路中串联接入电流表，你认为 同学的改进更好，理由是 ； （3）晓强同学又用乙图所示的电路来测量该导体的阻值，主要步骤有： A．将电阻箱接入MN之间，闭合开关S，调节电阻箱，使电流表的示数为I； B．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大； C．将该导体接入MN之间，闭合开关S，读出电流表的示数为I； D．读出电阻箱的示数R； ①上述步骤的合理顺序是 （只需填写序号）； ②步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则它的示数为 Ω，若已知R的阻值为15Ω，则该导体的阻值为 Ω； ③该实验所采用的物理实验方法可称为 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。 【答案】 亮 乙 小灯泡可以保护电路 BCAD 20 20 等效替代法 【详解】（1）[1]当导线b在导体上向右移动时，笔芯连入电路的长度变短，则连入电路的电阻变小，电路的电流变大，灯泡变亮。 （2）[2][3]将灯泡换成电流表，当笔芯连入电路的电阻过小时，电路电流会过大，电流表可能被烧坏。因此在原电路中串联接入电流表，则灯泡可以起到保护电路的作用，因此乙同学的改进更好。 （3）①[4]根据测量导体的电阻的实验方法可知，首先根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；再将该导体接入MN之间，闭合开关S，读出电流表的示数为I（此时电流为R、导体共同作用的效果）；再将电阻箱接入MN之间，闭合开关S，调节电阻箱，使电流表的示数为I（此时电流为R、电阻箱共同作用的效果）；最后读出电阻箱的示数R，故合理的顺序为BCAD。 ②[5]根据电阻箱的读数方法可得，电阻箱的示数为 [6]因为R和导体共同作用的效果与R和电阻箱共同作用的效果相同，因此有 R＋R电阻箱=R＋R导体 即导体的阻值为 R导体=R电阻箱=20Ω ③[7]由②可知，实验中用电阻箱接入电路的电阻等效替代了待测导体的电阻，故使用了等效替代法。 12．小明自制调光台灯。 (1)分析原理：改变小灯泡的亮度，可以通过改变小灯泡两端的 来实现。 (2)设计、连接电路：他选用了小灯泡、电源、开关和如图所示的电位器连接电路，为实现调光作用，小灯泡与电位器应是 联的，当把电位器的A接线端和 接线端连入电路，顺时针旋转电位器的滑片时，小灯泡将 。 (3)改进提高：为了去掉开关，使电位器同时兼具开关的作用，调节电位器就能控制灯泡由亮变暗直至熄灭，应在电位器 接线端的电阻丝上涂绝缘层。在测试过程中，小明还发现，调节小灯泡由暗变亮的过程中，小灯泡被烧坏。要使小灯泡不被烧坏提出一条可行的改进建议 。 【答案】(1)电压 (2) 串 B 变亮 (3) C 降低电源电压 【详解】（1）电位器与小灯泡串联，根据串联分压规律，当改变电位器接入的电阻值时，小灯泡两端的电压也会随之发生改变。因此，改变小灯泡的亮度的原理是通过改变小灯泡两端的电压来实现的。 （2）[1]改变小灯泡的亮度的原理是通过改变小灯泡两端的电压来实现的，串联分压，电位器与小灯泡串联。 [2]旋转电位器的滑片时，通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变接入的电阻大小，由图分析可知，B接线柱必定要接，所以把电位器的A接线端和B接线端连入电路。 [3]选择接入A、B接线柱时，顺时针旋转电位器的滑片，接入电路中的电阻丝长度变短，电阻变小，根据串联分压规律，电位器两端电压变小，小灯泡两端电压变大，小灯泡变亮。 （3）[1]灯泡由亮变暗，需要电位器接入的阻值逐渐增大。接入A、B接线柱时，滑片逆时针旋转，接入的电阻值逐渐增大，滑片逐渐靠近C接线柱，最后要熄灭断电，因此需要在C接线端的电阻丝上绝缘层。 [2]小灯泡被烧坏是因为小灯泡两端电压太大了，因此可以降低电源电压加以避免。 1．铅笔芯的型号前的数字越大，则石墨含量越高，下列四种铅笔芯，它们长度相同，图中标注了各自的直径和型号。现将这些铅笔芯分别连入如图所示的电路中，灯泡最亮时，连入电路中的铅笔芯是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】石墨是导体，则铅笔芯中石墨的含量越高（即铅笔芯的型号前的数字越大），说明铅笔芯的导电能力越强；当导体的长度相同时，横截面积越大，电阻越小，导电能力越强。由图可知，D选项中的铅笔芯，石墨含量最大，横截面积较大，其电阻最小，因此把D铅笔芯接入电路时电流最大，能使灯泡最亮，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．如图所示为一块长方体金属导体，分别从六个面的中心引出一个接线柱，将该导体选择其中两个接线柱接入电路，则（　　） A．上下接入电阻最大 B．前后接入电阻最大 C．左右接入电阻最小 D．任意接法电阻相等 【答案】B 【详解】导体电阻大小与导体的材料，长度，横截面积以及温度等有关，在其他条件相同时，长度越长，电阻越大；横截面积越大，电阻越小，由图可知，当前后接入时，导体的横截面积最小，长度最长，因此电阻最大，上下接入时，长度最短，横截面积最大，电阻最小，左右接入长度与横截面积为中等，电阻中等，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．如图所示，闭合开关，发现二极管和小灯泡都发光，且二极管比小灯泡看起来更亮，下列说法正确的（　　） A．二极管和小灯泡的连接方式属于并联 B．电子从二极管较长的引脚流入，从较短的引脚流出 C．因为二极管比小灯泡亮，所以通过LED 的电流比通过小灯泡的电流更大 D．若小灯泡断路，则二极管也不会发光 【答案】D 【详解】A．电路中的电流从电源正极出发，依次流过开关、二极管、小灯泡，最后回到电源负极，电流路径只有一条，所以二极管和小灯泡是串联连接，故A错误； B．二极管具有单向导电性，其长引脚是正极，短引脚是负极。电路中，电流的方向是从电源正极流向负极，即从二极管的长引脚流入，短引脚流出。电子的定向移动方向与电流方向相反，所以电子是从二极管的短引脚流入，长引脚流出，故B错误； C．二极管和小灯泡串联在电路中，根据串联电路的电流特点，通过它们的电流是相等的，故C错误； D．因为二极管和小灯泡是串联的，在串联电路中，各用电器相互影响，如果其中一个用电器断路（如小灯泡断路），整个电路就会处于断路状态，电路中没有电流，所以另一个用电器（二极管）也不会工作（发光），故D正确。 故选D。 4．如图甲所示的迷你小风扇，其简化电路图如图乙所示。ab间接有如图丙所示的自动断电安全装置，cd间接有如图丁所示的用于调节风速的机械电位器。闭合开关S，下列说法正确的是（      ） A．当小风扇倾斜时，铜球将电路接通 B．当小风扇倾斜时，铜球将电路断开 C．若cd分别接①②，则逆时针调节旋钮，风速变小 D．若cd分别接②③，则逆时针调节旋钮，风速变大 【答案】B 【详解】AB．图丙是自动断电安全装置，当小风扇竖直放置时，铜球在重力作用下位于最底部，同时接触两个金属触点，电路接通。当小风扇倾斜时，铜球会滚离金属触点，电路断开，起到安全保护作用，故A错误，B正确； C. 若cd分别接①②，则电位器接入电路的电阻是①接线柱到旋钮触片之间的电阻丝。当逆时针调节旋钮时，旋钮触片向①接线柱移动，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，电路总电阻R变小，根据欧姆定律，在电源电压U不变的情况下，电流I变大，电动机转速变快，风速变大。故C错误； D．若cd分别接②③，则电位器接入电路的电阻是旋钮触片到③接线柱之间的电阻丝。当逆时针调节旋钮时，旋钮触片向①接线柱移动，即远离③接线柱，接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，电路总电阻R变大，根据欧姆定律，在电源电压U不变的情况下，电流I变小，电动机转速变慢，风速变小。故D错误。 故选B。 5．两个长方体金属导体，它们的材料相同且分布均匀，边长分别为a、b、c，且。电流分别沿图甲、乙两种方式流过金属导体时，其中电阻阻值较大的是 （选填“甲”或“乙”），这是因为该电阻的 较小和长度较大。若按照图丙的方式把两个金属块接在电源两端，则通过两金属块的电流 （选填“>”、“=”或“<”）。 【答案】 乙 横截面积 = 【详解】[1][2]材料相同，甲中电流通过的长度为c，横截面积为ab；乙中电流通过的长度为b，横截面积为ac，甲的长度c比乙的长度b小，且甲的横截面积ab比乙的横截面积ac大，根据影响电阻大小因素的特点可知，当材料相同时，导体的长度越长，横截面积越小，导体的电阻越大，反之越小，所以乙的电阻更大，原因是乙的横截面积较小且长度较大。 [3]图丙中，A、B两金属块串联在电路中，根据串联电路的特点：串联电路中电流处处相等，所以通过两金属块的电流 6．有A、B两根完全相同的导线，将A导线均匀地拉伸到原来长度的2倍，电阻变为R1；将B导线从中间对折，电阻变为R2。则R1 R2（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】大于 【详解】根据导体电阻与材料、长度、横截面积的关系：材料相同时，电阻与长度成正比，与横截面积成反比。假设导线A、B的原电阻为R，材料、长度、横截面积均相同。将A导线均匀地拉伸到原来长度的2倍，导线的材料和体积不变，横截面积变为原来的，则A导线的电阻变为原来的，即；将B导线从中间对折，长度变为原来的，横截面积变为原来的2倍，则B导线的电阻变为原来的，即，所以。 7．探究小组欲完成实验“影响导体电阻大小的因素”。 (1)【实验思路】小明在实验室中找到了长短、粗细和材料不同的若干电阻丝，将其中两根电阻丝分别连入如图甲所示电路的间，发现灯泡亮度明显不同。推测出连入电路的电阻丝阻值可能不同。于是想要探究导体电阻大小与导体的长度、材料和横截面积是否有关。可以在电路中串联一个 表，通过观察电表示数，准确比较接入电路的电阻丝阻值大小。 【实验方法】控制变量法和转换法。 编号 材料 长度 横截面积 a 镍铬合金 0.5 ① b 镍铬合金 0.5 1 c 镍铬合金 1 0.5 d 锰铜合金 0.5 0.5 (2)【实验过程】小明找到了四个电阻丝，为了能够完成探究，请将表中①处填充完整 。 (3)连接电路后，为了探究导体电阻与长度的关系，应将电阻丝 （写编号）连入间，比较电表示数得出结论。接下来通过将不同的电阻丝连入间，探究导体电阻是否与材料和横截面积有关。 (4)【实验结论】导体电阻大小与导体的长度、材料和 有关。 (5)【拓展创新】小组同学在查阅资料中发现矿泉水中含有多种矿物质，导电能力强，电阻小；纯净水导电能力弱电阻大。同学们为了验证这个结论将等质量的两种水分别灌入两个相同的玻璃管中。玻璃管连入如图乙所示的电路。首先将开关闭合，观察电压表示数。将断开后闭合，若电压表示数变大，则玻璃管 装的是矿泉水。实验过程中，如果玻璃管C没有完全灌满，则会影响得出实验结论可靠性，原因是： 【答案】(1)电流 (2)0.5 (3)a、c (4)横截面积 (5) D 横截面积不同 【详解】（1）电阻大小不同，阻碍电流的能力不同，电阻越大，电流越小，故可以在电路中串联一个电流表，观察电流表示数的变化，准确比较接入电路的电阻丝阻值大小。 （2）根据表格数据，要探究电阻与材料关系，必须材料不同，其他相同，应将a、d电阻丝连入AB间，故表中①处应填0.5。 （3）连接电路后，为了探究导体电阻与长度的关系，改变长度，而其他相同，故应将电阻丝a、c连入AB间。 （4）通过以上探究可得导体电阻大小与导体的长度、材料和横截面积有关。 （5）[1]将玻璃管C、D连入如图乙所示的电路，玻璃管与电阻R串联，电压表测量电阻R两端的电压，由欧姆定律可知，电压表示数变大，说明电路中的电流变大，电阻变小，故玻璃管D装的是矿泉水。 [2]该实验必须采用控制变量法，如果玻璃管C没有完全灌满，则没有控制横截面积相同，会影响得出实验结论可靠性。 8．跨学科实践：设计和制作模拟调光灯 【项目提出】 调光灯为什么能变光？我们能否设计一个类似的能连续调节灯泡亮度的电路？ 【项目分析】 让灯泡的亮度发生变化可以有多种方法。改变电池组中串联电池的节数会影响灯泡的亮度；在不改变电源两端电压的情况下，在电路中串联接入一个滑动变阻器，就可以连续改变灯泡的亮度。 【项目实施】 活动一、正确使用滑动变阻器 （1）图1是小明同学连接的电路图，可以实现滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗。 （2）滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω、2A”字样。其中“20Ω”指的是 （填符号）两接线柱间的电阻值。 （3）根据上面的连接方式，闭合开关前，滑片P应滑到最 端（选填“A”或“B”）。 （4）在电路连接完成后闭合开关，发现灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。则实验操作中的不当之处可能是将滑动变阻器的 （填符号）两个接线柱接入了电路。 活动二、认识电位器 调光台灯通过旋转旋钮调节亮度，这个旋转旋钮是一个电位器。 （5）电位器的构造 如图2是电位器的结构示意图，电阻片R的两端分别与接线端A、C相连，滑动片P的一端通过转轴O与接线端B相连，另一端与电阻片R接触良好，并能绕转轴O在电阻片R上滑动。 （6）电位器的工作原理 如图3，电位器是一个变形的滑动变阻器。通过改变连入电路中电阻片的 来改变电阻，进而改变电路中的电流，从而改变灯泡两端的电压，由此改变小灯泡的亮度。 活动三、自制一个模拟的调光灯 （7）小明同学在学习完电位器后，想利用电位器制作一个调光灯，如图4，请你帮他选择电位器A、B、C三个接线端其中的两个连入电路中，用笔画线代替导线连接电路，要求顺时针旋转滑片时，灯泡变暗 。 【展示交流】 （8）如下图为某探究小组设计的四种调光台灯的电路图，其中能实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的最佳电路是（各元件规格完全相同） 。 （9）小张没有电位器，于是用探究实验中的电阻设计了一个电路，如图5所示，此电路中 （填“能”或“不能”）改变灯泡的亮度，与图4的电路对比，其缺点是 。 【答案】 A、B B C、D 长度 C 能 不能连续改变灯泡的亮度 【详解】[1]滑动变阻器的“”指的是滑动变阻器的最大阻值，即A、B两接线柱间的电阻值，因为滑动变阻器的电阻丝是连接在A、B接线柱之间的，这两个接线柱间的电阻是滑动变阻器的最大阻值。 [2]闭合开关前，滑片P应滑到B端，这样做是为了使滑动变阻器接入电路的电阻最大，从而保护电路，防止电路中电流过大。 [3]灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭，说明电路中电流过大，滑动变阻器接入电路的电阻几乎为零时会出现这种情况，当滑动变阻器的C、D两个接线柱接入电路时，滑动变阻器相当于一根导线，接入电路的电阻几乎为零，导致电流过大。 [4]电位器的工作原理是通过改变连入电路中电阻片的长度来改变电阻，因为滑动变阻器（电位器是变形的滑动变阻器）的电阻大小与接入电路的电阻丝长度有关，长度越长，电阻越大；长度越短，电阻越小。 [5]要使顺时针旋转滑片时灯泡变暗，说明顺时针旋转滑片时，电位器接入电路的电阻增大，所以应选择B、C两个接线端连入电路，将开关左端与电位器的C接线端相连，电位器的B接线端与灯泡的一端相连，灯泡的另一端与电源负极相连，如图所示： [6]题目要求“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”。 A．图中灯泡与滑动变阻器串联，当滑动变阻器的滑片移动时，灯泡只能从亮到暗或从暗到亮，不能完全熄灭，故A不符合题意； B．图中灯泡被短接，移动滑片，不能改变灯泡的亮度，灯泡一直处于熄灭的状态，故B不符合题意； C．图中灯泡与滑动变阻器左边部分并联，当滑片移动时，干路中右边的电阻阻值发生变化，从而影响支路电压和电流，灯泡可以由亮变暗，当滑片完全移至最左端时，灯泡被短接，完全熄灭，故C符合题意； D．图中，灯泡与滑动变阻器并联，并联电路各支路用电器独立工作，互不干扰，所以移动滑片不会影响灯泡亮度，故D不符合题意。 故选C。 [7][8]分析图5，开关断开时，灯L、、串联，电路中电阻最大，电流最小，灯泡最暗；开关S接3时，电路中只有灯L，电路中电阻最小，电流最大，灯泡最亮，可以实现改变灯泡亮度的要求；图5与图4相比，缺点是操作复杂，不能连续改变电路中的电阻，从而连续改变电路中的电流，进一步连续改变灯泡亮度。 1．当金属的温度降低时，它的电阻会减小。1911年，荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现，当温度降到左右时，水银的电阻变为零，这种现象叫超导现象。并不是所有物体都会发生超导现象，即使能够发生超导现象的物质，也需要极低的温度作为必要条件，物质电阻变为零的温度称为超导转变温度。以下是几种材料的超导转变温度： 物质 铝 铅 锡 水银 钨 超导转变温度 我国于1989年成功发现超导转变温度为的超导体材料，并且第一代材料已经研究成熟，在此基础上，第二代材料由于其成本更低适用于产业化运作而被市场看好，超导产品品类也逐渐增加；现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。我国整体超导研究在部分领域已经处于国际先进水平，目前，各国科学家还在继续研究超导转变温度更高的超导体材料，以将超导应用到日常生产和生活中去。 (1)根据文中的描述，许多金属在低温条件下会失去电阻，这种现象称为 现象，达到这种现象的温度称为 温度。 (2)根据表中信息可知，的温度条件，可能使 变为超导体。 (3)假如科学家研制出常温超导材料，可否用它制作调节音响音量的电位器？请写下你的判断并说明你的判断依据： 。 【答案】(1) 超导 超导转变 (2)铅 (3)不能。判断依据：见解析。 【详解】（1）[1][2]根据文中的描述，金属在低温条件下失去电阻，电阻变为零的现象，被称为超导现象。达到这种现象的温度称为超导转变温度。 （2）根据表中信息可知，铅的超导转变温度为，的温度条件，可能使铅变为超导体。 （3）常温超导材料，不能制作调节音响音量的电位器。原因是：调节音量的电位器是通过改变自身电阻，进而调整电路电流来实现音量调节；而超导体在超导状态下电阻为零，无法通过改变其电阻来调节电流，因此不能用常温超导体制作该电位器。 2．阅读短文，回答问题。 神奇的二极管 二极管是一种重要的半导体电子元件，符号为“”，当电流从“+”极流进二极管时，二极管导通，相当于一根导线；而电流从“-”极流入时，二极管断路，实际上不会有电流通过。发光二极管只是二极管中的一种，与白炽灯泡相比，发光二极管具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等优点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。 (1)常温下半导体的导电性能比导体要 （选填“好”或“差”），二极管具有 性； (2)为了探究二极管的这种特殊导电性质，连接了图甲、图乙两个电路，闭合开关S，灯泡能够发光的是图 （选填“甲”或“乙”）； (3)二极管的特殊导电性源自于构成材料P型半导体和N型半导体组成的晶片，受此启发，科研人员利用P型半导体元件和N型半导体元件串联，接上直流电源后，半导体材料的两端会产生温度差（珀尔帖效应），制成了电脑的散热器。如图丙所示，二对PN型半导体对是 （选填“串联”或“并联”）连接的。如果在电流方向是N到P的地方吸收热量，则在电流方向是P到N的地方 热量，则靠近电脑发热体（CPU）的是图中 （选填“上方”或“下方”）的陶瓷片。 【答案】(1) 差 单向导电 (2) 乙 (3) 串联 放出 下方 【详解】（1）[1]半导体是介于导体和绝缘体之间的物质，其导电性能在常温下比导体差，比绝缘体好。 [2]由题可知，二极管只允许电流沿一个方向通过，具有单向导电性。 （2）在电路中，电流从电源的正极流出，经过用电器，流回负极。 在图甲中，电流从电源正极流出，经过开关后，从二极管的负极流入，正极极流出，此时二极管断路，电路中没有电流，灯泡不发光。 在图乙中，电流从电源正极流出，经过开关后，从二极管的正极流入，负极流出，此时二极管通路，电路中有电流，灯泡发光。 因此，灯泡能够发光的是图乙。 （3）[1]根据题干信息“科研人员利用P型半导体元件和N型半导体元件串联”，可知图中二对PN型半导体对是串联的。 [2]珀尔帖效应具有可逆性。根据题干信息“在电流方向是N到P的地方吸收热量”，可知在相反的电流方向，即P到N的地方，会发生相反的热效应，即放出热量。 [3]半导体制冷器（散热器）的工作原理是利用珀尔帖效应，将发热体（如CPU）的热量吸收并转移。因此，需要将制冷器的吸热端（冷端）与CPU接触。根据“在电流方向是N到P的地方吸收热量”可知，N到P的结点处是冷端。在半导体制冷片的串联结构中，所有的冷端（N→P）都集中在一侧，所有的热端（P→N）都集中在另一侧。通常的连接方式（如图丙所示的蛇形串联）会使得一侧的陶瓷片（例如下方）为冷端，另一侧（例如上方）为热端。因此，靠近CPU的应该是吸收热量的冷端，即图中的下方陶瓷片。 3．阅读短文，回答问题。 油电混合动力汽车 如图甲所示，国产某品牌油电混合动力汽车，其工作原理如图乙所示。沿水平公路匀速行驶的过程中，燃烧燃油，发动机和驱动电机同时共同为汽车提供动力，其中的能量来自于燃油燃烧；而发动机内燃油燃烧放出的热量部分用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电。当普通汽车刹车时动能全部用于克服与地面的摩擦力做功，而该油电混合动力汽车在关闭发动机后，动能除用于克服与地面的摩擦力做功外，其余能量全部通过驱动电机反转为发电机给蓄电池充电。 (1)如图丙中的为变阻器的三个接线柱，驾驶员踩下“油门”时，电路中变阻器阻值减小，需要满足以上需求，将旋钮变阻器接入电路分别接入 （选填“O”“E”或“F”）； (2)如图丁是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，油量表实质是 表改装而成的，定值电阻起到 的作用，蓄电池充电时的能量转化是 。 【答案】(1)E O (2) 电流 保护电路 电能转化为化学能 【详解】（1）驾驶员踩下“油门”时，滑片向下移动，电路中变阻器阻值减小，即滑动变阻器连入电路的有效长度减小，所以应将M与E相连，O与N相连。 （2）[1]由图可知，油量表串联在电路中，所以是由电流表改装而成的。 [2]当滑片移至最下端时，滑动变阻器连入电路的阻值为0，若电路中没有定值电阻，会导致电源短路，所以定值电阻的作用是保护电路。 [3]蓄电池充电时，消耗电能，相当于用电器，将电能转化为化学能储存在电池中。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $