内容正文:
12.2影响导电电阻大小的因素
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.小明对学过的物理概念不是很清楚,以下是他的理解,正确的是( )
A.一杯水喝掉一半,剩下的水密度变小了
B.冬天,河里的水结冰,比热容不变
C.燃料如果充分燃烧,可以增大其热值
D.电阻是导体的一种特性,增大其两端电压,并不能改变电阻大小
2.如图所示是某国产三折叠屏手机,该手机搭载了先进的人工智能芯片。制造芯片的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
3.某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体序号
长度/m
横截面积/mm2
材料
①
1.0
0.2
锰铜
②
1.0
0.4
锰铜
③
0.5
0.4
锰铜
④
1.0
0.4
镍铬合金
A.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体②与③
B.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体①与④
4.下列各物理量中,能影响导体电阻大小的是
A.电压 B.电流 C.密度 D.温度
5.关于导体电阻,下列说法中正确的是( )
A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过的电流都无关
D.导体的电阻只取决于导体的长度、横截面积和温度
6.一块合金导体长(前后)∶宽(左右)∶高(上下)=9∶3∶1,将该导体接入如图所示的电路的a、b两点之间,灯泡L均发光,则( )
A.上下接入时,灯泡亮度最暗 B.上下接入时,灯泡亮度最亮
C.左右接入时,灯泡亮度最暗 D.前后接入时,灯泡亮度最亮
7.如图所示,闭合开关,用铅笔芯代替导线连接在电路中使灯泡发光。下列做法中,能使灯泡变亮的是( )
A.将铅笔芯换成牙签 B.换用横截面积更小、长度相同的铅笔芯
C.换用横截面积相同、长度更长的铅笔芯 D.换用横截面积更大、长度更短的铅笔芯
8.一根铜导线原长,在常温下将其均匀拉长,则该铜导线的电阻( )
A.不变 B.变小 C.变大 D.无法判断
9.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
10.一根导体的电阻为R,要使这根导体连入电路的电阻变小,可以采用的方法是( )
A.将导线对折后连入电路 B.将导线拉长后连入电路
C.减小导线两端的电压 D.增大导线中的电流
二、填空题
11.如图所示,闭合开关后,用酒精灯给细铁丝加热,在铁丝温度升高并发红的过程中,小灯泡变暗,电流表示数变小。这表明导体的电阻与 有关,金属导体的电阻随温度的升高而 ,当温度降低到某一温度时,物质的电阻为零,这种现象叫作 。
12.如图所示,当开关闭合后,用酒精灯对导线加热,电流表的读数会变小,小灯泡变 (选填“亮”或“暗”),这是因为该导线的电阻与 有关,酒精灯对导线加热时,导线的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.如图所示,在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,分别将三根横截面积相同的金属丝接入电路,电源电压不变。若电流表示数越大,表明接入电路中金属丝的电阻越 (填“大”或“小”),该电路可用于探究导体电阻大小与导体的 两个因素的关系。(不考虑温度对电阻的影响)
14.充电宝给手机充电过程中,手机电池是 (选填“电源”或“用电器”);“护套线”是一种家用电线,由铜芯和塑料层组成(如图所示),其中的 (选填“铜”或“塑料”)是绝缘体;家用空调所用导线的电阻较小,该导线的铜芯要 (选填“粗”或“细”)一些。
15.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。
16.“热敏电阻”是用某些特殊材料制成的元件,当热敏电阻的温度发生变化时,其电阻值会随之缓慢变化;当温度达到某一特定值时,其阻值会突然骤增或骤降。下表中记录了甲、乙两种不同类型热敏电阻的阻值随温度变化的部分数据。
热敏电阻
甲型
乙型
温度(℃)
5
20
35
50
65
80
0
20
40
60
80
100
阻值()
200
196
191
185
5
1
0.5
1
1.5
2
850
920
(1)分析表中两种类型热敏电阻的阻值随温度缓慢变化时的关系分别是 ;
(2)我们把热敏电阻的阻值出现骤增或骤降时的温度叫做“开关温度”,分析表中的数据可判断:甲型热敏电阻的开关温度在 ℃区间。有一种用热敏电阻制成的“自恢复保险丝”串联在电路中,当电流增大致温度达到一定值时,它的开关温度发挥作用,从而保护电路,这种热敏电阻应选用 型热敏电阻。
三、实验题
17.物理实验小组的同学们利用如图所示的电路探究电阻的相关问题。
导体材料相同
序号物理量
1
2
3
4
L/cm
20.00
20.00
20.00
20.00
1.0
2.0
3.0
4.0
R/Ω
2.0
1.0
0.7
0.5
(1)第一组同学想要探究“电阻大小与导体横截面积的关系”,如图二,他们应该选择的电阻丝为 ,实验中他们是通过比较 来判断电阻大小的;
(2)第二组同学想要探究“电阻大小与导体长度的关系”,他们把乙和丙分别接入MN间,测得电流分别为0.3A和0.2A,由此可得的结论是 ;定值电阻串联在电路中的作用是: ;
(3)第三组同学想要探究电阻大小与导体横截面积的定量关系,选择了四条材料相同、长度相同、横截面积已知且不同的导体,在老师的帮助下经过测量他们得到了上表所示的数据。可知除了图中所示器材以外,他们还增加了器材 。
《12.2影响导电电阻大小的因素》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
A
D
C
B
D
C
B
A
1.D
【详解】A.密度是物质的一种特性,它不随质量和体积的变化而变化。一杯水喝掉一半,剩下水的质量和体积减小,但密度不变,故A错误;
B.水的比热容较大,而冰的比热容较小。冬天河里的水结冰,物质的状态发生了变化,比热容也会改变,故B错误;
C.热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料是否充分燃烧无关。燃料充分燃烧,只能使燃料释放的热量增多,但不能增大其热值,故C错误;
D.电阻是导体本身的一种特性,它与导体的材料、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。所以增大导体两端的电压,并不能改变电阻大小,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】制造芯片的材料是半导体,常见的半导体有硅、锗等,半导体可以做出许多电子元件,例如二极管、三极管、集成电路、电脑芯片等,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】AB.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,需要控制材料和横截面积相同,改变长度,分析电阻阻值的变化,应选②与③,故A正确,B错误;
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,需要控制材料和长度相同,改变导体横截面积,分析电阻阻值的变化,应选①与②,故C错误;
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,需要控制长度和横截面积相同,改变导体材料,分析电阻阻值的变化,应选②与④,故D错误。
故选A。
4.D
【详解】导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压、导体密度的大小无关,故ABC错误,D正确.故选D.
【点睛】导体电阻大小的影响因素:导体的材料、长度、横截面积和温度.电阻是导体的一种特性,和导体中的电流、导体两端的电压、导体密度的大小无关.
5.C
【详解】电阻是导体的属性,只与长度、横截面积、材料、温度有关,跟导体两端的电压和通过的电流都无关,故ABD错误,C正确。
故选C。
6.B
【详解】将导体按照图中不同的方式连入电路,当上下接入时,导体的横截面积最大且长度最短,根据电阻与横截面积成反比,与长度成正比可知,此时接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,灯泡最亮;当前后两个接线柱接入电路时,导体的横截面积最小且长度最长,电阻最大,电路中的电流最小,灯泡最暗;当左右接入时,导体的电阻不是最大也不是最小,灯泡亮度在最暗和最亮之间;故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】A.牙签是绝缘体,将铅笔芯换成牙签,电路断开,电路中没有电流,灯泡熄灭,故A不符合题意;
BC.其他条件不变时,导体的长度越长或横截面积越小,电阻越大。换用横截面积更小、长度相同的铅笔芯,或换用横截面积相同、长度更长的铅笔芯,电路中的电阻变大,通过灯泡的电流减小,灯泡变暗,故BC不符合题意;
D.其他条件不变时,导体的横截面积越大、长度越小,电阻越小。换用横截面积更大、长度更短的铅笔芯,电路中的电阻变小,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮,故D符合题意。
故选D。
8.C
【详解】拉长时铜导线的体积不变,根据可知,长度增加,铜导线的横截面积会减小,因此铜导线的电阻将明显增大,因为在同种情况下,导体长度越长电阻越大,导体横截面积越小电阻越大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.B
【详解】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。
10.A
【详解】导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。将导体对折,导体长度变短,横截面积变大,导体电阻变小;将导体拉长,导体长度变长,横截面积变小,导体电阻变大。故A正确,BCD错误。
故选A。
11. 温度 增大 超导现象
【解析】【小题1】[1]由图可知,闭合开关后,用酒精灯给细铁丝加热,在铁丝温度升高并发红的过程中,小灯泡变暗,电流表示数变小,这说明电路中电阻变大,即铁丝电阻增大,说明导体的电阻与温度有关。
[2]金属的电阻率随温度升高而增大。
[3]物理学中将物质电阻温度降低,直至为零的现象称为超导现象。
12. 暗 温度 变大
【详解】[1][2][3]如图所示,当开关闭合后,用酒精灯对导线加热,电流表的读数会减小,则小灯泡亮度变暗,说明此时灯泡的电阻变大,因为酒精灯对导线加热时,导线温度升高,则说明导线的电阻跟温度有关。
13. 小 材料和长度
【详解】[1]根据可知,当电源电压不变时,电流越大,说明电阻越小。所以,若电流表示数越大,表明接入电路中金属丝的电阻越小。
[2]由题图可知,三根金属丝中,有不同材料(锰铜和镍铬合金)的金属丝,还有长度不同的镍铬合金丝。所以该电路可用于探究导体电阻大小与导体的材料和长度两个因素的关系。
14. 用电器 塑料 粗
【详解】[1]充电宝给手机充电过程中,手机电池需要消耗电能,是用电器。
[2]家用电线中,由铜芯和塑料层组成,其中的铜容易导电,是导体,塑料不容易导电,是绝缘体。
[3]当材料、长度一定时,导体越粗,电阻越小;家用空调所用导线的电阻较小,该导线的铜芯要粗一些。
15. 并 横截面积 小于
【详解】[1][2][3]由题可知,多芯线是由多根细导线并联而成,而并联相当于增大了导体的横截面积,使总电阻减小,故材料、长度相同的多芯线的电阻远小于每根细导线的电阻。
16.(1)温度升高时,甲型热敏电阻的阻值减小,乙型的阻值增大
(2) 50~65 乙
【解析】【小题1】由表中实验数据可知,温度升高时,甲型热敏电阻的阻值减小,乙型的阻值增大。
【小题2】[1]甲型热敏电阻在50~65℃区间阻值变化最大,甲型热敏电阻的开关温度在50~65℃区间。
[2] “自恢复保险丝”串联在电路中,当电流增大致温度达到一定值时,它的开关温度发挥作用, 从而保护电路,则该材料的电阻应随温度升高而增大,由表中数据可知,这种热敏电阻应选用乙型热敏电阻。
17.(1) 乙和丁 电流表示数大小
(2) 导体的材料和横截面积都相同时,导体的长度越长,导体的电阻越大 保护电路
(3)电压表
【详解】(1)[1]要探究“电阻大小与导体横截面积的关系”,由控制变量法可知,应选用横截面积不同、而其他因素相同的两根金属丝,因此他们应该选择的电阻丝为图二中的乙和丁。
[2]实验中他们是通过比较电流表示数大小来判断电阻大小的,若电流表示数较大,则导体的电阻较小,这是转换法的应用。
(2)[1]第二组同学想要探究“电阻大小与导体长度的关系”,他们把乙和丙分别接入MN间,比较乙和丙可知,它们的材料和横截面积相同,乙较短,丙较长,测得电流分别为0.3A和0.2A;实验中是通过比较电流表示数大小来判断电阻大小的,若电流表示数较大,则导体的电阻较小;所以可以判断出把较短的乙接入电路时通过的电流较大,说明乙的电阻较小;由此可得的结论是:导体的材料和横截面积都相同时,导体的长度越长,导体的电阻越大。
[2]如图一所示,串联在电路中的定值电阻的作用是为了保护电路,避免因电流过大烧坏电源或电流表。
(3)根据可知,要得知导体的电阻大小,需要得知导体两端的电压大小和通过导体的电流大小,因此除了图中所示器材以外,还应增加电压表测量导体两端的电压。
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