内容正文:
第10讲 物质的导电性
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
概念构建:梳理核心概念,形成知识框架
考点精讲:聚焦常考要点,讲清逻辑
例题精析:典型题目带路,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
关键词
学习目标导航
物质的导电能力
电阻
变阻器
1. 分清导体和绝缘体
2. 电阻和影响因素
3. 变阻器如何调节电阻大小
学习重点:电阻大小的判断,电阻大小的影响因素,变阻器如何电阻大小
学习难点:电阻大小的判断,电阻大小的影响因素,变阻器如何电阻大小
情|境|启|思
为什么用金属铜做导线,而用塑料或橡胶做金属导线的外套?为什么不能用湿手去操作开关?使用电插头时碰到电线,为什么不会受到电击?
概|念|构|建
1. 导体与绝缘体的判断
2. 电阻的影响因素,材质、长短、粗细、温度
3. 滑动变阻器的接法与使用
深|研|精|炼
知识点01 物质的导电能力
1.导体与绝缘体:
①导体定义:容易导电的物质叫做导体,主要是物体中电荷可以自由移动。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、盐类的水溶液等。
②绝缘体定义:不容易导电的物质叫做绝缘体。电荷不能定向移动,摩擦起电的材料多数使用绝缘体,常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。
③导体与绝缘体并不是绝对的:有些绝缘体在条件改变时会变成导体,例如:常温下玻璃是绝缘体,当烧到红炽状态时可以导电。导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力下降,甚至不导电,所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
④半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。常见的半导体材料是硅和锗,半导体主要应用于电子工业。
2.物质导电的原因:有些物质是由分子构成的,分子是由原子构成的,原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电,原子核带正电。金属内部原子核的位置基本固定,但是存在着大量可自由移动的电子,自由电子可以发生转移,所以能导电。而绝缘体中几乎没有能自由移动的电子,所以不能导电。
3.芯片:芯片是一种集成电路,由大量的晶体管构成,是半导体元件产品的统称。不同的芯片有不同的集成规模,一个指甲盖大小的芯片上可集成几十个到几百亿个不等的半导体元件。
芯片是现代制造业的必备元件,我们使用的所有电器、设备几乎都有芯片。一辆传统的汽车上有多达500~600个芯片,具有自动驾驶功能的汽车上则有1000个以上的芯片。
芯片的设计与制造能力是国家科技实力的重要标志。我国的芯片设计近年来进步很快,但由于起步晚、前期投入相对较少等原因,芯片制造相对落后于发达国家。2010年后,国家在芯片制造领域加大投入,芯片国产化进程进一步加速,相信假以时日,中国的芯片制造业必定会赶超国际先进水平。
【例1】如图所示是某干电池的结构示意图,其中不容易导电的是( )
A.铜帽 B.密封塑料 C.石墨棒 D.锌皮
【答案】B
【解析】根据导电性可以将材料分为导体(容易导电)和绝缘体(不容易导电)。铜帽(铜)、锌皮(锌)都属于金属,金属是良好的导体;石墨棒的主要成分石墨也可以导电,可作为电极,三者都容易导电。塑料属于绝缘体,不容易导电,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【即练1】关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
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
【答案】D
【解析】A.导体容易导电是因为导体内有能够自由移动的电荷,不一定是多余的自由电子;绝缘体不容易导电是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷,并非没有多余的自由电子,故A错误;
B.导体和绝缘体都对电荷的移动有阻碍作用,只是导体对电荷的阻碍作用较小,绝缘体对电荷的阻碍作用较大,故B错误;
C.湿木头会变成导体,不是始终良好的绝缘体,故C错误;
D.导体和绝缘体没有绝对界限,在一定条件下,如加热等,绝缘体可以转化为导体,故D正确。
故选D。
【即练2】某同学将六种物品分成两类,结果如下表所示。则他的分类依据是( )
第一类
第二类
铜丝、铅笔芯、食盐水
塑料尺、载玻片、橡胶棒
A.状态 B.颜色 C.溶解性 D.导电性
【答案】D
【解析】金属刀片、铅笔芯、食盐水都易导电,都属于导体;
塑料直尺、玻璃杯、橡皮都不容易导电,都属于绝缘体。
故根据物品的导电性进行分类。
故选D。
知识点02 电阻
一.电阻:
1.概念:电阻是用来表示导体对电流的阻碍作用能力强弱。绝缘体的电阻非常大,电流不容易通过;导体的电阻小,电流容易通过。
2.符号:用R表示导体的电阻,在电路图中的符号是“ ”。
3.单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
比欧姆大的单位还有千欧、兆欧,
1兆欧(MΩ)= 103千欧(KΩ),1千欧(KΩ)= 103欧(Ω)
二.探究影响电阻大小的因素:
1.思路:利用相同电源下电流大小比较电阻大小
2.装置
3.探究导体的电阻与长度的关系
①实验操作:选择导体的材料和横截面积相同,选用不同长度的导体接入电路,比较电流大小,从而判断电阻大小
②结论:材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
4.探究导体的电阻与横截面积的关系
①实验操作:选择导体的材料和长度相同,选用不同横截面积的导体接入电路,比较电流大小,从而判断电阻大小
②结论:材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小。
5. 探究导体的电阻与温度的关系
①实验操作:选择导体的材料、横截面积和长度相同,将导体接入电路,改变导体的温度,比较电流大小,从而判断电阻大小
②结论:材料、横截面积、长度都相同的导体,电阻随着温度的变化而变化。
6.影响电阻大小的因素:
①内部因素:自身的材料,长度,以及横截面积
②温度的变化
7.物质的导电性:密度、比热、导热性等特性一样,导电性也是物质的一种特性,即每一种物质的导电性是不相同的。从表3.2-1中可知,在相同条件下,银、铜、铝的电阻很小,而镍铬合金的电阻较大。因此,人们常用电阻小而价格实惠的铜或铝来制作导线。电木和橡胶的电阻很大,可用作绝缘材料。
8.超导现象:科学研究还表明,导体的电阻与温度有关。例如,金属导体的电阻会随温度的升高而增大。科学家还发现,当某些材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这就是超导现象,如水银在-269°C时,电阻会突然消失。
9.超导现象与超导体:1911年,荷兰物理学家昂内斯(H.K.Onnes)测量低温状态下的水银的电阻时发现,当温度降到一269°C时,水银的电阻完全消失,降为零,由此他发现了超导现象。某一温度下电阻为零的导体称为超导体。超导体不仅电阻为零,还具有“抗磁性”,即磁场无法穿过超导体。如图3.2-5所示,图中To为临界温度。显然,这么低的温度下产生的超导现象、抗磁性现象很难应用于实际生产与生活,因此寻找常温下的超导材料成为各国科学家努力的目标。
10.超导现象有很广泛的应用价值:例如,用超导技术可制造磁悬浮高速列车;用超导材料制成的导线在长途输电时几乎没有电能损失;用超导材料可制造超大功率的电动机和变压器,因为其内部线圈不会发热。
11.人体的电阻:一般来说,人体的电阻为1000~20000。当然,不同的人电阻是不同的,同一个人在不同情况下的电阻也是不同的。当气温高或人体出汗时,人体电阻较小;而在气温低、空气干燥的冬季,皮肤很干燥时,人体电阻较大。
【例1】在农村电网升级改造工程中,用更粗的铝芯电缆(如图)替换较细的铝芯电缆,主要是因为粗芯电缆的( )
A.电阻更小 B.更结实耐用 C.价格更便宜 D.绝缘性能更好
【答案】A
【解析】导体的电阻是导体对电流阻碍作用的大小,电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关;对于同种材料的导体,在长度和温度相同时,横截面积越大,电阻越小;因为要减小电阻从而减小电能损耗,用更粗的铝芯电缆替换较细的铝芯电缆,是因为粗芯电缆的横截面积更大,电阻更小,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
【即练1】“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,其材料规格及实验现象如表所示,下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
①
锰铜合金
0.5
0.8
亮
②
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
③
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
④
镍铬合金
1.0
0.4
暗
A.四根电阻丝中①号电阻丝电阻最大 B.①③实验可以探究电阻的大小和材料的关系
C.②④实验可以探究电阻的大小和长度的关系 D.②③实验可以得出电阻的大小与横截面积有关
【答案】D
【解析】A.四根电阻丝中①号电阻丝接入电路,灯泡的亮度最亮,电阻最小,故A错误;
B.探究电阻的大小和材料的关系,需控制电阻丝的长度、横截面积相同,电阻丝的材料不同;①③两电阻丝长度相同,横截面积、材料不相同,不能探究电阻的大小与材料的关系,故B错误;
C.探究电阻的大小和长度的关系,应控制电阻丝的材料、横截面积相同,改变电阻丝的长度;②④两根电阻丝材料相同,长度和横截面积都不同,不能探究电阻的大小和长度的关系,故C错误;
D.②③两电阻丝材料、长度相同,横截面积不相同,灯泡的亮暗程度不同,电阻丝阻值的大小不同,可以得出电阻的大小与横截面积有关,故D正确。
故选D。
【即练2】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,实验电路连接如上图所示,电极分别固定在水槽左右两侧底部。下列说法错误的是( )
A.本实验运用的科学方法包括控制变量法和转换法等
B.本实验只能通过观察电流表的示数大小来比较导体电阻的大小
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
【答案】B
【解析】A.食盐水溶液的电阻大小可以由电流表示数的大小来判断,采用了转换法;由于导体电阻的影响因素有多个,所以探究导体电阻与某个因素有关时,需要控制其它影响因素不变,故采用了控制变量法,故A正确,不符合题意;
B.本实验可以通过观察电流表的示数大小来比较导体电阻的大小,还可以通过观察电压表的示数大小来比较导体电阻的大小,故B错误,符合题意;
C.由于改变电极的距离,改变了导体的长度,食盐水的密度和横截面积都没变,所以可以探究导体电阻与导体长度的关系,故C正确,不符合题意;
D.向容器中加入一定量的水,食盐水的密度发生变化,所以可以探究导体电阻与溶液浓度的关系,故D正确,不符合题意。
故选B。
知识点03 变阻器
一.变阻器:
1.电阻变化的影响:在生活、生产和实验中,常常要改变电路中电流的大小,如通过改变电流来控制电动汽车的行车速度,调节收音机的音量,调节台灯的灯泡亮度等。电路中电流大小的改变可以通过改变电阻的大小来实现。
2.变阻器及应用:
(1)定义:可以改变电阻值的电阻器。
(2)作用:改变电路中的电流大小。
(3)应用:
①调音台改变音响设备发出声音的品质(改变不同影调的声音成分的响度);
②改变收音机和电视机等的音量(改变响度);
③改变电动汽车的行车速度(改变电流大小,从而改变转动速度)。
④改变台灯亮度(改变电流大小,从而改变灯泡亮度)。
二.滑动变阻器:
1.工作原理:靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小。
2.作用:通过调节电阻大小,改变电流大小
3.滑动变阻器的构造:滑动变阻器是由绝缘体瓷筒、线圈、金属棒、滑片、上下接线柱等元件组成。套在瓷筒上的线圈由表面涂了绝缘漆的电阻丝绕成,它的两头分别与两个下接线柱相连,套在金属棒上的滑片可在金属棒上滑动,并与线圈紧密接触,线圈上能接触滑片的地方,绝缘漆已被刮去。
4.滑动变阻器的符号与接线方式:
①上端金属杆阻值不计相当于导线,下端电阻丝相当于电阻
②以短路的方式进行连接,所以需要一上一下,两个接上端电阻被短路相当于没有电阻,两个接下面无法进行调节阻值大小
③一上一下的时候注意滑片离下端越远是阻值越大
④滑动变阻器一般要与被调节用电器串联才能起到调节电流的作用,为了保护电路滑动变阻器初始时要滑至阻值最大处
5.旋钮式变阻器的接线方式与滑动变阻器类似:
①两个焊片连接一个,一个连接滑动端
②通过改变电阻长度来改变电阻大小
6.敏感电阻:敏感电阻是指电阻值会因温度、光照、压力等环境因素的变化而变化的电阻器。其种类分别有热敏电阻、光敏电阻,气敏电阻、力敏电阻等。
敏感电阻在人们的生产和生活中有着广泛的应用。例如,光敏电阻器在光照下,其电阻值会迅速减小,因此可用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。力敏电阻是一种能将机械力转换为电信号的特殊元件,它的电阻值会随外力的大小改变而改变,常用于各种张力计、转矩计、加速度计及各种压力传感器中。电子秤中就有力敏电阻,它能把压力转换成电信号后显示在显示屏上。
【例1】在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A,B,C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时,下列说法正确的是( )
A.把A和C接入电路,可以改变通过电位器的电流
B.将B和C两点接入电路,要使电路中电流变大,应顺时针旋动
C.将B,C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
D.将A,B两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变小
【答案】B
【解析】A.把A和C接入电路时,电位器的全部电阻丝都接入电路,移动滑片无法改变接入电阻的大小,不能改变电流,故A错误;
BC.将B和C接入电路时,接入电路的电阻丝是C到滑片之间的部分。滑片顺时针旋动时,滑片靠近C,接入的电阻丝长度变短,接入电阻变小,电源电压不变时,根据欧姆定律,电路电流会变大。故B正确,C错误;
D.将A和B接入电路时,接入电路的电阻丝是A到滑片之间的部分。滑片顺时针旋动时,滑片远离A,接入的电阻丝长度变长,接入电阻变大,故D错误。
故选B。
【即练1】在练习使用滑动变阻器的实验中,连接了如图所示的电路。下列分析正确的是( )
A.若M接C点,N接D点,滑动变阻器与灯泡并联
B.若M接C点,N接B点,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.若M接C点,N接B点,闭合开关,滑片P向右移,灯泡变暗
D.若M接C点,N接D点,闭合开关,滑片P向右移,灯泡变暗
【答案】B
【解析】AD.若M接C点,N接D点,同时接了上接线柱,接入的是金属杆,滑动变阻器不起作用,故AD错误;
BC.连接电路时,若M接C点,N接B点,一上一下接入,可以通过改变电阻丝长度来改变接入阻值大小,闭合开关前,滑片P应远离下接线柱,移动到最左端,即最大阻值处;闭合开关,滑片P向右移,接入阻值变小,通过电流变大,灯泡亮度变亮。故B正确,C错误。
故选B。
【即练2】如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。下列关于滑动变阻器的构造说法正确的是( )
A.滑片与金属杆之间是绝缘的 B.瓷筒与线圈之间不能绝缘
C.线圈是用电阻率较大的合金线制成的 D.瓷筒上缠绕的合金线所有表面都绝缘
【答案】C
【解析】A.滑片与金属棒之间是导电的,否则无法改变电阻,故A错误。
B.瓷筒与线圈之间是绝缘的,因为陶瓷是绝缘体,故B错误。
C.线圈是用电阻率较大的合金线制成的,故C正确。
D.瓷筒上缠绕的合金线和滑片接触的位置处没有绝缘漆,故D错误。
故选C。
【即练3】如图为一插拔式变阻器结构示意图,下面关于此电阻箱接入电阻值大小的说法正确的是( )
A.只拔出铜塞a、b,接入电路阻值为7Ω
B.只拔出铜塞c、d,接入电路阻值为7Ω
C.将铜塞a、b、c、d全拔出,接入电路的电阻最小
D.要使接入电路电阻值为7Ω,只能拔出铜塞c、d
【答案】B
【解析】A.只拔出铜塞a、b,即a、b两铜塞所对应的电阻丝接入电路,故接入电路电阻为3欧,故A错误;
B.只拔出铜塞c、d,即c、d两铜塞所对应的电阻丝接入电路,接入电路电阻为7欧,故B正确;
C.将铜塞a、b、c、d全拔出,接入电路的电阻最大,即最大为10欧,故C错误;
D.要使接入电路电阻为7欧姆,拔出铜塞c、d或同时拔出铜塞a、b、d也可以,故D错误。
故选B。
一、选择题
1.下列关于电阻的说法中正确的是( )
A.绝缘体中几乎不存在电子,所以它的电阻非常大,不容易导电
B.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
C.导体的电阻随电流的增大而减小
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,不管有没有电流通过,导体的电阻都存在
【答案】D
【解析】A.绝缘体内存在大量电子,但绝大多数都不能自由移动,所以电阻非常大,不容易导电,故A错误;
B.导体容易导电是因为导体内存在大量的自由电荷,故B错误;
CD.电阻是导体对电流的阻碍作用,其大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,跟电压、电流的大小无关,不管有没有电流通过,导体的电阻都客观存在,故C错误,D正确。
故选D。
2.芯片的设计与制造能力是国家科技实力的重要标志。制造过程中微小的静电就可能损坏精密芯片元件,因此工作人员必须穿着防静电服。防静电服的面料中嵌入特定材料来导走静电,该材料可能是( )
A.塑料 B.橡胶 C.金属 D.陶瓷
【答案】C
【解析】防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电,说明掺入的材料容易导电,属于导体;通常情况下,常见的导体有金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等;常见的绝缘体有塑料、橡胶、玻璃、陶瓷、干燥的木材等,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用 B.导体的电阻仅由长度和横截面积决定
C.绝缘体在一定条件下也可以转变为导体 D.导体的电阻与导体所通电流的大小有关
【答案】C
【解析】A.导体虽然容易导电,但仍然对电流有一定的阻碍作用,只是这种阻碍作用较小。故A错误;
B.导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度共同决定,并非仅由长度和横截面积决定,故B错误;
C.绝缘体在一定条件下可以转变为导体,比如玻璃在高温下会变成导体,故C正确;
D.导体的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大小无关,故D错误。
故选C。
4.下列关于电学知识说法正确的是( )
A.金属可以导电,是因为存在大量可以自由移动的电子
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、石墨
C.摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中创造了电荷
D.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
【答案】A
【解析】A.导体容易导电是因为电子可以自由移动,绝缘体不容易导电,是因为电子不能自由移动。金属可以导电,是因为存在大量可以自由移动的电子,故A正确;
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、陶瓷、塑料;石墨容易导电,是导体,故B错误;
C.摩擦起电只是电荷发生了转移,并不会创造电荷,故C错误;
D.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流的大小无关,故D错误。
故选A。
5.如图所示,在间连入下列哪个物体可使小灯泡发光( )
A.橡胶棒 B.铅笔芯 C.瓷片 D.纯净水
【答案】B
【解析】在通常情况下橡胶棒、瓷片、纯净水都是绝缘体,连入后不能使灯泡发光,铅笔芯的主要成分是石墨,是导体,连入后可使小灯泡发光。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.小乐利用如图所示的电路,在相同条件下检测四种物质的导电性能。实验观测到的电流表示数和灯泡发光情况记录如下,则表中物质导电能力最强的是( )
物质
食盐水
酱油
食醋
花生油
电流/安
0.18
0.15
0.10
0
发光情况
亮
较亮
暗
不亮
A.食盐水 B.酱油 C.食醋 D.花生油
【答案】A
【解析】根据表格中的数据和现象可以看出,把食盐水接入电路时,电流表的示数最大,灯泡最亮,说明食盐水的导电性能最强,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.如图所示的四种用品中,通常情况下属于导体的是( )
A.金属勺 B.瓷碗 C.塑料盒 D.木铲
【答案】A
【解析】A.金属勺容易导电,属于导体,故A符合题意;
B.瓷碗不容易导电,属于绝缘体,故B不符合题意;
C.塑料盒不容易导电,属于绝缘体,故C不符合题意;
D.木铲不容易导电,属于绝缘体,故D不符合题意。
故选A。
8.半导体是一种重要的电子工业材料。以下电路元件属于半导体的是( )
A.铜导线 B.白炽灯 C.干电池 D.集成电路芯片
【答案】D
【解析】AB.导体容易导电,铜导线、白炽灯的灯丝都是导体,故AB不符合题意;
C.干电池是电源,干电池内部、外壳铜帽和锌片能导电,是导体,外壳包装、封口绝缘层不容易导电,是绝缘体,故C不符合题意;
D.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,集成电路芯片属于半导体,故D符合题意。
故选D。
9.下列关于电学知识说法正确的是( )
A.金属可以导电,是因为存在大量可以自由移动的电子
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、石墨
C.摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中创造了电荷
D.通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
【答案】A
【解析】A.金属可以导电,是因为金属中存在大量可以自由移动的电子,金属导电时,自由电子做定向移动,故A正确;
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶;石墨是导体,容易导电,故B错误;
C.摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中电荷发生了定向移动,而不是创造了电荷,故C错误;
D.导体的电阻是导体的一种属性,与导体两端是否有电压和是否通过电流无关,通过导体的电流为零时,导体的电阻不为零,故D错误。
故选A。
10.“闪电在水里导电!但敖丙的冰是绝缘体!”是热映电影《哪吒之魔童闹海》中的一句台词。已知自然环境中的水溶解有许多矿物质,则下列推断不正确的是( )
A.冰的电阻比水大 B.水中自由移动的离子比冰多
C.冰的导电能力比水强 D.电器发生火灾时不能用水扑救
【答案】C
【解析】A.“闪电在水里导电”,说明水是导体,容易导电,“敖丙的冰是绝缘体”,说明冰不容易导电,所以冰的电阻比水大,故A正确,不符合题意;
B.自然环境中的水溶解有许多矿物质,主要靠自由移动的离子导电,因此水中自由移动的离子比冰多,故B正确,不符合题意;
C.根据题意,水是导体,冰是绝缘体,可以判断出冰的导电能力比水弱,故C错误,符合题意;
D.电器发生火灾时不能用水扑救,否则容易发生触电事故,故D正确,不符合题意。
故选C。
11.老师在课堂上做了一个演示实验。实验器材有:玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、标有“6V 1A”的小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干。连接的电路如图所示,当闭合开关S时,小灯泡L正常发光,然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热,可观察到小灯泡L的亮度明显变暗,下列说法不正确的是( )
A.钨丝是导体
B.加热后,通过灯泡的电流变小
C.该实验说明了钨丝的电阻随温度升高而减小
D.该图中,电子通过灯泡的定向移动方向为从左到右
【答案】C
【解析】A.当闭合开关S时,小灯泡L正常发光,说明钨丝容易导电,是导体,故A正确,不符合题意;
B.加热后,小灯泡L的亮度明显变暗,通过灯泡的电流变小,故B正确,不符合题意;
C.温度升高,电流变小,说明电阻变大,则该实验说明了钨丝的电阻随温度升高而增大,故C错误,符合题意;
D.该图中,电流从电源正极流出,从右向左通过灯泡,而电子定向移动方向与电流方向相反,电子通过灯泡的定向移动方向为从左到右,故D正确,不符合题意。
故选C。
12.下列关于导体和绝缘体的说法不正确的是( )
A.金属能导电是因为金属中有自由电子
B.酸碱盐的水溶液是导体,它导电的特点是离子导电
C.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内没有电荷
D.有些绝缘体在一定的条件下会变成导体
【答案】C
【解析】A.金属能导电的原因是金属中存在大量的自由电子,故A正确;不符合题意;
B.酸碱盐的水溶液导电,靠的就是溶液中大量的正、负离子,故B正确,不符合题意;
C.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内几乎没有自由移动的电荷,并不是没有电荷,故C错误,符合题意;
D.导体和绝缘体没有绝对的界限,有些绝缘体在一定的条件下会变成导体,故D正确,不符合题意。
故选C。
13.一根铝导线的电阻为,现在要使它接入电路中后电阻大于,可采取的措施有
A.将铝导线拉长后接入电路 B.将铝导线对折后接入电路
C.增大这根导线两端的电压 D.减小通过这根导线的电流
【答案】A
【解析】A.将铝导线拉长后,导线长度变大,同时横截面积变小。同种材料的导体,长度越长、横截面积越小,电阻越大,因此拉长后电阻大于原电阻R,故A符合题意;
B.将铝导线对折后,导线长度变短,同时横截面积变大,电阻会变小,小于原电阻R,故B不符合题意;
CD.电阻是导体本身的固有性质,大小只由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,和导体两端的电压、通过导体的电流无关,故CD不符合题意。
故选A。
14.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导线均匀的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( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为原来的一半,即R1比原来小,将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,长度增加,横截面积减小,电阻变大,R2比原来的电阻大;将C导线从中间对折,长度变为原来的一半,电阻变小,但与减去一半比,长度相同,横截面积更大,电阻更小,说明电阻R3小于R1,则三个电阻的关系,故ACD错误,B正确。
故选B。
15.在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小科设计了如图所示的电路,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当夹子B左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列分析合理的是( )
A.将铅笔芯换成塑料吸管,灯泡也能亮起 B.可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
C.当夹子B向左移动时,灯泡变暗 D.实验过程中电阻变化的主要因素是横截面积
【答案】B
【解析】A.将铅笔芯换成塑料吸管,塑料吸管不能导电,灯泡处于断路现象,不能亮,故A不符合题意;
B.灯泡与铅笔芯串联,实验时可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小,灯泡越亮,说明电路的电流越大,此时电路的电阻较小,故B符合题意;
C.当夹子B向左移动时,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故C不符合题意;
D.实验过程中电阻变化的主要因素是改变了铅笔芯接入电路中的长度,改变铅笔芯接入电路中的电阻,实验过程中电阻变化的主要因素是长度,故D不符合题意。
故选B。
16.小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.利用此装置只能探究导体电阻大小和长度的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表
【答案】D
【解析】A.小灯泡越亮,表示通过灯泡的电流越大,接入电路的合金丝电阻越小,故A错误;
BC.利用此装置还接两个不同的电阻丝,可以探究导体电阻大小和横截面积的关系,利用一根电阻丝让夹子在导体丝上滑动可以改变导体丝接入电路的长度,可以探究导体电阻大小和长度的关系,故BC错误
D.当接入电路的电阻丝电阻值变化较小时,灯泡的亮度变化较小,难以分辨;在电路中串联一个电流表,通过电流表读数大小,可以准确比较两条合金丝的电阻,故D正确。
故选D。
17.如图所示,探究影响导体电阻大小的因素时,分别选用A、B、C、D 四根不同的金属丝接入 M、 N两点之间,下列说法正确的是( )
A.接C比接B时电流表示数大一些
B.该实验装置不能探究导体电阻与导体材料的关系
C.接A、D,可探究导体电阻大小与导体长度是否有关
D.接A、C,可探究导体电阻大小与横截面积是否有关
【答案】A
【解析】A.B和C金属丝的材料、长度相同,但横截面积不同,C的横截面积比B更大,其电阻更小,相同电压下通过的电流更大,故A正确;
B.探究导体的电阻与导体材料的关系,应该选择材料不同但其他条件相同的电阻丝,选A、B两根电阻丝即可达到目的,故B错误;
C.探究导体电阻大小与导体长度是否有关,应选择材料、横截面积相同,但长度不同的电阻丝,结合图示可知应选B、D电阻丝,故C错误;
D.为了探究导体电阻与横截面积的关系,应选择横截面积不同,但其他条件相同的电阻丝,结合图示可知应选B、C两金属丝,故D错误。
故选A。
18.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( )
①加热金属丝会使其电阻变小,电流表示数增大
②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
③甲图中,灯泡和金属丝发热不同,但电流相同
④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
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】C
【解析】①甲用酒精灯加热金属丝时,灯泡变暗,说明该电路中电流减小(即电流表示数减小),金属丝的电阻变大,故①错误;
②加热使玻璃芯由绝缘体变成了导体,该实验说明导体和绝缘体之间没有绝对界限,在一定条件下绝缘体也可以变成导体,故②正确;
③甲图中,灯泡和金属丝串联,虽然发热情况不同,但由串联电路的电流特点可知通过它们的电流相同,故③正确;
④由题意可知,不加热时,甲实验所示的电路中灯泡较亮,说明该电路中有电流;在乙实验所示的电路中,不加热时玻璃是绝缘体,所以该电路在闭合开关后没有电流,故④错误;
综上可知,只有②③正确,故C正确,ABD错误。
故选C。
19.小黄用如图所示的电路研究导体电阻与导体长度的关系。在A、B间分别接入两根合金线,选取的两根合金线除长度不同外,应该( )
A.材料相同、横截面积不同 B.材料不同、横截面积相同
C.材料、横截面积均不同 D.材料、横截面积均相同
【答案】D
【解析】研究导体电阻与导体长度的关系时采用控制变量法,只能有一个变量,其他条件均相同。要探究导体电阻与导体长度的关系,需要控制导体的材料、横截面积相同,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
20.白炽灯的灯丝断了后,可把断头搭接起来继续使用,这时灯变亮,这是因为( )
A.灯丝的长度变短,电阻变小 B.灯丝的横截面积变细,电阻变大
C.灯丝的电阻不变 D.灯丝的材料变了,电阻变了
【答案】A
【解析】将断了的灯丝再接上,在两段灯丝的接头处,就会有灯丝交叉,这样,就使灯丝的长度变短,连接处的横截面积增大,根据电阻的决定因素,在材料不变的情况下,导体的长度变短,横截面积增大,电阻就减小,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
21.图甲为旋钮式变阻器示意图,图乙为滑动变阻器示意图,下列关于变阻器的说法正确的是( )
A.为保证安全,旋钮触片和滑动变阻器的滑片应该用陶瓷制作
B.两种变阻器都是通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻
C.若连接图甲中XZ两个接线柱,则顺时针转动旋钮触片,接入电路的电阻变小
D.若连接图乙中AC两个接线柱,则向右移动滑片,接入电路的电阻变小
【答案】B
【解析】A.陶瓷是绝缘体,而旋钮触片和滑动变阻器的滑片需要导电来改变接入电路的电阻,所以不能用陶瓷制作,故A错误;
B.旋钮式变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,滑动变阻器也是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,故B正确;
C.若连接图甲中XZ两个接线柱,顺时针转动旋钮触片,接入电路的电阻丝长度变长,根据电阻的决定因素,在材料、横截面积等其他条件不变时,长度越长电阻越大,所以接入电路的电阻变大,故C错误;
D.若连接图乙中AC两个接线柱,向右移动滑片,接入电路的电阻丝长度变长,根据电阻的决定因素,在材料、横截面积等其他条件不变时,长度越长电阻越大,所以接入电路的电阻变大,故D错误。
故选B。
22.如图所示,A为导线,BM、CN为两根相同的电阻丝,下列说法不正确的是( )
A.S和A接触,P向右移动灯泡变暗 B.S和B接触,P向右移动灯泡亮度不变
C.S和C接触,P向左移动灯泡变亮 D.S和B接触,P向左移动灯泡亮度不变
【答案】C
【解析】A.由图知,S和A接触,电阻丝MPN接入电路,P向右移动时,MPN的长度增大,则变阻器接入电路的电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流将变小,所以灯泡变暗,故A正确;
BD.由图知,S和B接触,电阻丝BPN接入电路,P向右或向左移动时,BPN的长度不变,则变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律可知电路中的电流不变,所以灯泡亮度不变,故BD正确;
C.由图知,S和C接触,电阻丝CPN接入电路,无论P怎样移动,CPN的长度均不变,则变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律可知电路中的电流不变,所以灯泡亮度不变,故C错误。
故选C。
23.根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。下列滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】根据电路图知道,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大;滑动变阻器采用一上一下的接法,所以滑动变阻器应接上方一个接线柱、下方的左侧接线柱,故C符合题意;
A接了上方两个接线柱,滑动变阻器接入电路的电阻为0,移动滑片,电阻不变;B接了下方两个接线柱,滑动变阻器接入电路的电阻最大,移动滑片,电阻不变;D中滑片右移,滑动变阻器接入电路的电阻变小,故ABD不符合题意。
故选C。
24.根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。图甲是某款真空包装机的简易电路图。图乙中滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】根据电路图中滑动变阻器的滑片向左移动电阻变大,说明右下侧的接线柱接入电路,由滑动变阻器的使用可知,需要“一上一下”的连接方式,上方任意选择一个,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选 C。
25.如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。关于该滑动变阻器的构造,下列说法正确的是( )
A.金属棒是绝缘体,瓷筒是导体 B.线圈是用电阻率较大的合金线制成
C.滑片与线圈之间是绝缘的 D.制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的
【答案】B
【解析】A.金属棒是导体,瓷筒是绝缘体,故A错误;
B.滑动变阻器是一个可变的电阻,故其线圈是用电阻率较大的合金线制成,故B正确;
C.滑片与金属棒之间是导电的,否则无法改变电阻,故C错误;
D.瓷筒上缠绕的合金线和滑片接触的位置处没有绝缘漆,故D错误。
故选B。
26.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( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】A.AB为电阻,BC为导线,当滑片位于“关闭”位置时电路断开,滑片顺时针旋转时,接入电路的电阻变短,阻值减小,电流增大。但当滑片位于B点时电源被短路,故A不符合题意;
B.滑片顺时针旋转时,接入电路的电阻变长,阻值增大,电流减小,故B不符合题意;
C.AB、BC都为电阻,当滑片位于“关闭”位置时电路断开,滑片顺时针旋转时,接入电路的电阻变短,阻值减小,电流增大。且当滑片位于B点时电源不会被短路,故C符合题意;
D.当滑片位于“关闭”位置时,电路仍然接通,故D不符合题意。
故选C。
27.题图是插入式电阻箱的结构示意图。若要使电阻箱AB之间的阻值为,下列方法可行的是( )
A.插入1、2 B.插入2、3 C.插入4、5 D.插入3、5
【答案】B
【解析】A.当插入1、2,左边两个5Ω的电阻不连入,AB间的电阻为 2Ω+2Ω+1Ω=5Ω
故A不符合题意;
B.当插入2、3,中间5Ω、2Ω的电阻不连入,AB间的电阻为 5Ω+2Ω+1Ω=8Ω
故B符合题意;
C.当插入4、5,右边的2Ω、1Ω的电阻不连入,AB间的电阻为 5Ω+5Ω+2Ω=12Ω
故C不符合题意;
D.当插入3、5,2Ω、1Ω的电阻不连入,AB间的电阻为 5Ω+5Ω+2Ω=12Ω
故D不符合题意。
故选B。
28.“乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中,连接了如图所示的电路.下列分析正确的是( )
A.若接点,接点,滑动变阻器与灯泡并联
B.若接点,接点,闭合开关前,滑片应移动到最左端
C.若接点,接点,闭合开关,滑片向右移,灯泡变暗
D.若接点,接点,闭合开关,滑片向右移,灯泡变暗
【答案】B
【解析】AD.若M接C点,N接D点,同时接了上接线柱,接入的是金属杆,滑动变阻器不起作用,故AD错误;
BC.连接电路时,若M接C点,N接B点,一上一下接入,可以通过改变电阻丝长度来改变接入阻值大小,闭合开关前,滑片P应远离下接线柱,移动到最左端,即最大阻值处;闭合开关,滑片P向右移,接入阻值变小,通过电流变大,灯泡亮度变亮。故B正确,C错误。
故选B。
29如图所示,图乙为滑动变阻器结构示意图,当滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,图甲中电流表示数变小,则滑动变阻器接入电路的接线柱是( )
A.C和D B.A和B C.C和B D.A和D
【答案】C
【解析】滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,电路中的电流变小,说明滑动变阻器接入电路的电阻变大,故可判断滑片的右边的电阻丝接入电路,由电路图可知,必须选下方B,上方任意选一个,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、探究题
30.按要求完成下列小题。
(1)如图甲,将玻璃球接入电路,闭合开关,小灯泡不发光,可见此时玻璃球是________(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)。
(2)如图乙,当用酒精灯将玻璃球加热到红炽状态,小灯泡发光,该实验说明玻璃的电阻随温度升高而________。
(3)如图丙,当用酒精灯将铅笔芯加热到红炽状态,一段时间后铅笔芯横截面积________,电阻变大,小灯泡亮度渐渐变弱。
【答案】(1)导体 (2)减小 (3)变小
【解析】(1)将玻璃球接入电路,闭合开关,小灯泡不发光,说明玻璃球不容易导电,是绝缘体。
(2)当用酒精灯将玻璃珠加热到红炽状态,小灯泡发光,说明玻璃球变成导体,说明玻璃的电阻随温度升高而减小。
(3)将铅笔芯加热到红炽状态,一段时间后铅笔芯横截面积变小,电阻变大,通过电路的电流变小,灯泡变暗。
31.物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,他们提出了以下猜想:
猜想一:可能与盐水的浓度有关;
猜想二:可能与盐水的体积有关;
猜想三:可能与盐水的长度有关;
猜想四:可能与盐水的横截面积有关。
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明盐水是导体,根据_________可以判断盐水的电阻大小。
(2)探究猜想二时,用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,灯泡的亮度逐渐变暗,这一实验过程是否能完整验证猜想二_________(选填“能”或“不能”)。
(3)实验中发现,盐水的电阻改变较小时,灯泡的亮度无明显变化。甲、乙同学分别对实验装置做以下改进:甲同学把灯泡更换为电流表,乙同学在原电路中串联接入电流表,改进方法更好的是_________同学,理由是_________。
(4)加入电流表后,为了探究盐水的电阻与盐水温度是否有关系,他们拿来酒精灯,则接下来该进行的操作是_________,则说明盐水的电阻与温度有关。
【答案】(1)小灯泡的亮度 (2)不能 (3) 乙 见解析 (4)见解析
【解析】(1)闭合开关灯泡发光,说明盐水能导电,属于导体。在电源电压不变时,盐水电阻越大,电路中电流越小,灯泡越暗,反之则越亮,所以可通过灯泡亮度判断盐水电阻大小,这是转换法的应用。
(2)探究猜想二,即盐水电阻与体积有关,需控制盐水浓度、横截面积等其他变量不变。用注射器抽取部分盐水时,不仅体积变小,还会导致盐水的横截面积和长度都发生改变,无法单一验证体积对电阻的影响,不符合控制变量法要求。
(3)[1][2]甲同学灯泡换成电流表,若盐水电阻过小,会导致电路电流过大,损坏电源或电流表。乙同学在原电路串联电流表,灯泡起到保护电路的作用,且能通过电流表示数精确反映电阻变化。
(4)探究盐水电阻与温度的关系,要控制盐水的浓度、体积、横截面积等不变,仅改变温度。用酒精灯加热盐水时,若电流表的示数发生变化,说明电流改变,即盐水电阻改变,从而证明盐水电阻与温度有关。
32.在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。小明准备了五根电阻丝、电流表(有0A~0.6A和0A~3A两个量程)、电压恒为4V的电源,按如图电路图进行连接,A、B间接入电阻丝。取得数据填入表:
序号
材料
长度
横截面积
电流(A)
1
镍铬合金丝
L
S
0.32
2
镍铬合金丝
2L
S
0.16
3
镍铬合金丝
2L
2S
0.32
4
镍铬合金丝
2L
3S
0.48
5
锰铜合金丝
2L
S
0.64
(1)将2、3、4三根电阻丝分别接入A、B间,可以得出结论:同种材料、相同长度的导体,电阻与横截面积成___________比。这个实验采用的科学研究方法是________法。
(2)如果将电阻丝1、2分别接入A、B间,可以探究电阻与_________的关系;为了探究“电阻与材料的关系”,应该选用两条电阻丝__________(选填电阻丝的编号)分别接入A、B进行对比;
(3)将电阻丝5接入A、B间时,需要进行的一步操作是________,否则实验将无法进行。
【答案】(1) 反 控制变量 (2) 长度 2和5 (3)电流表要换用较大量程
【解析】(1)[1][2]将2、3、4三根电阻丝分别接入A、B间,由表格可知,材料和长度相同,横截面积不同,电流不同,横截面积越大,电流越大,可以得出结论:同种材料、相同长度的导体,电阻与横截面积成反比。这个实验采用的科学研究方法是控制变量法。
(2)[1]如果将电阻丝1、2分别接入A、B间,由表格可知,材料和横截面积相同,长度不同,可以探究电阻与长度的关系。
[2]为了探究“电阻与材料的关系”,应该选用两条电阻丝材料不同、长度和横截面积相同的2和5分别接入A、B进行对比。
(3)将电阻丝5接入A、B间后,由于锰铜合金丝的电阻较小,电路中的电流较大,电流超过了电流表的量程,所以实验将无法进行下去,在实验中,可以改变电流表的量程,选大量程。
33.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导学生作了如下的猜想:
猜想:1.导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;
2.导体的电阻可能跟导体的长度有关;
3.导体的电阻可能跟导体的材料有关。
如图为他们进行实验探究的器材,演示板上固定了四条金属电阻丝,规格如下表:
金属丝
材料
长度/m
横截面积/
a
锰钢
1
20
b
镍铬
1
20
c
锰钢
1
30
d
锰钢
0.5
20
(1)在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟______的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小,得到的结论是______;
(2)依次把M、N跟a、d的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较a、d两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟______的关系,其结论是______。
【答案】(1) a、c 当导体的材料和长度相同时,横截面积越小电阻越大
(2) 长度 当导体的材料和横截面积相同时,长度越大电阻越大
【解析】(1)[1] 要研究电阻跟横截面积的关系,必须选取材料、长度都相同的两根导线,a、c材料相同且长度相同,横截面积不同,所以应选择a、c。
[2]a、c材料相同且长度相同,横截面积不同,当横截面积越大时,电流表的示数越大,说明导体的电阻越小,可得结论为:当导体的材料和长度相同时,横截面积越小电阻越大。
(2)[1]比较a、d两导线的异同点,可以发现,两者的材料、横截面积相同,而长度不同,由此可知探究的是电阻与导体长度的关系。
[2]a、d两导体材料、横截面积相同,长度不同,且长度越长,电流表的示数越小,说明导体的电阻越大,由此可得结论为:当导体的材料和横截面积相同时,长度越大电阻越大。
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第10讲 物质的导电性
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
概念构建:梳理核心概念,形成知识框架
考点精讲:聚焦常考要点,讲清逻辑
例题精析:典型题目带路,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
关键词
学习目标导航
物质的导电能力
电阻
变阻器
1. 分清导体和绝缘体
2. 电阻和影响因素
3. 变阻器如何调节电阻大小
学习重点:电阻大小的判断,电阻大小的影响因素,变阻器如何电阻大小
学习难点:电阻大小的判断,电阻大小的影响因素,变阻器如何电阻大小
情|境|启|思
为什么用金属铜做导线,而用塑料或橡胶做金属导线的外套?为什么不能用湿手去操作开关?使用电插头时碰到电线,为什么不会受到电击?
概|念|构|建
1. 导体与绝缘体的判断
2. 电阻的影响因素,材质、长短、粗细、温度
3. 滑动变阻器的接法与使用
深|研|精|炼
知识点01 物质的导电能力
1.导体与绝缘体:
①导体定义:容易导电的物质叫做导体,主要是物体中电荷可以自由移动。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、入体、大地、盐类的水溶液等。
②绝缘体定义:不容易导电的物质叫做绝缘体。电荷不能定向移动,摩擦起电的材料多数使用绝缘体,常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。
③导体与绝缘体并不是绝对的:有些绝缘体在条件改变时会变成导体,例如:常温下玻璃是绝缘体,当烧到红炽状态时可以导电。导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力下降,甚至不导电,所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
④半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。常见的半导体材料是硅和锗,半导体主要应用于电子工业。
2.物质导电的原因:有些物质是由分子构成的,分子是由原子构成的,原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电,原子核带正电。金属内部原子核的位置基本固定,但是存在着大量可自由移动的电子,自由电子可以发生转移,所以能导电。而绝缘体中几乎没有能自由移动的电子,所以不能导电。
3.芯片:芯片是一种集成电路,由大量的晶体管构成,是半导体元件产品的统称。不同的芯片有不同的集成规模,一个指甲盖大小的芯片上可集成几十个到几百亿个不等的半导体元件。
芯片是现代制造业的必备元件,我们使用的所有电器、设备几乎都有芯片。一辆传统的汽车上有多达500~600个芯片,具有自动驾驶功能的汽车上则有1000个以上的芯片。
芯片的设计与制造能力是国家科技实力的重要标志。我国的芯片设计近年来进步很快,但由于起步晚、前期投入相对较少等原因,芯片制造相对落后于发达国家。2010年后,国家在芯片制造领域加大投入,芯片国产化进程进一步加速,相信假以时日,中国的芯片制造业必定会赶超国际先进水平。
【例1】如图所示是某干电池的结构示意图,其中不容易导电的是( )
A.铜帽 B.密封塑料 C.石墨棒 D.锌皮
【即练1】关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
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
【即练2】某同学将六种物品分成两类,结果如下表所示。则他的分类依据是( )
第一类
第二类
铜丝、铅笔芯、食盐水
塑料尺、载玻片、橡胶棒
A.状态 B.颜色 C.溶解性 D.导电性
知识点02 电阻
一.电阻:
1.概念:电阻是用来表示导体对电流的阻碍作用能力强弱。绝缘体的电阻非常大,电流不容易通过;导体的电阻小,电流容易通过。
2.符号:用R表示导体的电阻,在电路图中的符号是“ ”。
3.单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
比欧姆大的单位还有千欧、兆欧, 1兆欧(MΩ)= 103千欧(KΩ),1千欧(KΩ)= 103欧(Ω)
二.探究影响电阻大小的因素:
1.思路:利用相同电源下电流大小比较电阻大小
2.装置
3.探究导体的电阻与长度的关系
①实验操作:选择导体的材料和横截面积相同,选用不同长度的导体接入电路,比较电流大小,从而判断电阻大小
②结论:材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
4.探究导体的电阻与横截面积的关系
①实验操作:选择导体的材料和长度相同,选用不同横截面积的导体接入电路,比较电流大小,从而判断电阻大小
②结论:材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小。
5. 探究导体的电阻与温度的关系
①实验操作:选择导体的材料、横截面积和长度相同,将导体接入电路,改变导体的温度,比较电流大小,从而判断电阻大小
②结论:材料、横截面积、长度都相同的导体,电阻随着温度的变化而变化。
6.影响电阻大小的因素:
①内部因素:自身的材料,长度,以及横截面积
②温度的变化
7.物质的导电性:密度、比热、导热性等特性一样,导电性也是物质的一种特性,即每一种物质的导电性是不相同的。从表3.2-1中可知,在相同条件下,银、铜、铝的电阻很小,而镍铬合金的电阻较大。因此,人们常用电阻小而价格实惠的铜或铝来制作导线。电木和橡胶的电阻很大,可用作绝缘材料。
8.超导现象:科学研究还表明,导体的电阻与温度有关。例如,金属导体的电阻会随温度的升高而增大。科学家还发现,当某些材料的温度降低到一定程度时,电阻会突然消失,这就是超导现象,如水银在-269°C时,电阻会突然消失。
9.超导现象与超导体:1911年,荷兰物理学家昂内斯(H.K.Onnes)测量低温状态下的水银的电阻时发现,当温度降到一269°C时,水银的电阻完全消失,降为零,由此他发现了超导现象。某一温度下电阻为零的导体称为超导体。超导体不仅电阻为零,还具有“抗磁性”,即磁场无法穿过超导体。如图3.2-5所示,图中To为临界温度。显然,这么低的温度下产生的超导现象、抗磁性现象很难应用于实际生产与生活,因此寻找常温下的超导材料成为各国科学家努力的目标。
10.超导现象有很广泛的应用价值:例如,用超导技术可制造磁悬浮高速列车;用超导材料制成的导线在长途输电时几乎没有电能损失;用超导材料可制造超大功率的电动机和变压器,因为其内部线圈不会发热。
11.人体的电阻:一般来说,人体的电阻为1000~20000。当然,不同的人电阻是不同的,同一个人在不同情况下的电阻也是不同的。当气温高或人体出汗时,人体电阻较小;而在气温低、空气干燥的冬季,皮肤很干燥时,人体电阻较大。
【例1】在农村电网升级改造工程中,用更粗的铝芯电缆(如图)替换较细的铝芯电缆,主要是因为粗芯电缆的( )
A.电阻更小 B.更结实耐用 C.价格更便宜 D.绝缘性能更好
【即练1】“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,其材料规格及实验现象如表所示,下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
①
锰铜合金
0.5
0.8
亮
②
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
③
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
④
镍铬合金
1.0
0.4
暗
A.四根电阻丝中①号电阻丝电阻最大 B.①③实验可以探究电阻的大小和材料的关系
C.②④实验可以探究电阻的大小和长度的关系 D.②③实验可以得出电阻的大小与横截面积有关
【即练2】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,实验电路连接如上图所示,电极分别固定在水槽左右两侧底部。下列说法错误的是( )
A.本实验运用的科学方法包括控制变量法和转换法等
B.本实验只能通过观察电流表的示数大小来比较导体电阻的大小
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
知识点03 变阻器
一.变阻器:
1.电阻变化的影响:在生活、生产和实验中,常常要改变电路中电流的大小,如通过改变电流来控制电动汽车的行车速度,调节收音机的音量,调节台灯的灯泡亮度等。电路中电流大小的改变可以通过改变电阻的大小来实现。
2.变阻器及应用:
(1)定义:可以改变电阻值的电阻器。
(2)作用:改变电路中的电流大小。
(3)应用:
①调音台改变音响设备发出声音的品质(改变不同影调的声音成分的响度);
②改变收音机和电视机等的音量(改变响度);
③改变电动汽车的行车速度(改变电流大小,从而改变转动速度)。
④改变台灯亮度(改变电流大小,从而改变灯泡亮度)。
二.滑动变阻器:
1.工作原理:靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小。
2.作用:通过调节电阻大小,改变电流大小
3.滑动变阻器的构造:滑动变阻器是由绝缘体瓷筒、线圈、金属棒、滑片、上下接线柱等元件组成。套在瓷筒上的线圈由表面涂了绝缘漆的电阻丝绕成,它的两头分别与两个下接线柱相连,套在金属棒上的滑片可在金属棒上滑动,并与线圈紧密接触,线圈上能接触滑片的地方,绝缘漆已被刮去。
4.滑动变阻器的符号与接线方式:
①上端金属杆阻值不计相当于导线,下端电阻丝相当于电阻
②以短路的方式进行连接,所以需要一上一下,两个接上端电阻被短路相当于没有电阻,两个接下面无法进行调节阻值大小
③一上一下的时候注意滑片离下端越远是阻值越大
④滑动变阻器一般要与被调节用电器串联才能起到调节电流的作用,为了保护电路滑动变阻器初始时要滑至阻值最大处
5.旋钮式变阻器的接线方式与滑动变阻器类似:
①两个焊片连接一个,一个连接滑动端
②通过改变电阻长度来改变电阻大小
6.敏感电阻:敏感电阻是指电阻值会因温度、光照、压力等环境因素的变化而变化的电阻器。其种类分别有热敏电阻、光敏电阻,气敏电阻、力敏电阻等。
敏感电阻在人们的生产和生活中有着广泛的应用。例如,光敏电阻器在光照下,其电阻值会迅速减小,因此可用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。力敏电阻是一种能将机械力转换为电信号的特殊元件,它的电阻值会随外力的大小改变而改变,常用于各种张力计、转矩计、加速度计及各种压力传感器中。电子秤中就有力敏电阻,它能把压力转换成电信号后显示在显示屏上。
【例1】在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A,B,C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时,下列说法正确的是( )
A.把A和C接入电路,可以改变通过电位器的电流
B.将B和C两点接入电路,要使电路中电流变大,应顺时针旋动
C.将B,C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
D.将A,B两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变小
【即练1】在练习使用滑动变阻器的实验中,连接了如图所示的电路。下列分析正确的是( )
A.若M接C点,N接D点,滑动变阻器与灯泡并联
B.若M接C点,N接B点,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.若M接C点,N接B点,闭合开关,滑片P向右移,灯泡变暗
D.若M接C点,N接D点,闭合开关,滑片P向右移,灯泡变暗
【即练2】如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。下列关于滑动变阻器的构造说法正确的是( )
A.滑片与金属杆之间是绝缘的 B.瓷筒与线圈之间不能绝缘
C.线圈是用电阻率较大的合金线制成的 D.瓷筒上缠绕的合金线所有表面都绝缘
【即练3】如图为一插拔式变阻器结构示意图,下面关于此电阻箱接入电阻值大小的说法正确的是( )
A.只拔出铜塞a、b,接入电路阻值为7Ω B.只拔出铜塞c、d,接入电路阻值为7Ω
C.将铜塞a、b、c、d全拔出,接入电路的电阻最小 D.要使接入电路电阻值为7Ω,只能拔出铜塞c、d
一、选择题
1.下列关于电阻的说法中正确的是( )
A.绝缘体中几乎不存在电子,所以它的电阻非常大,不容易导电
B.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
C.导体的电阻随电流的增大而减小
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,不管有没有电流通过,导体的电阻都存在
2.芯片的设计与制造能力是国家科技实力的重要标志。制造过程中微小的静电就可能损坏精密芯片元件,因此工作人员必须穿着防静电服。防静电服的面料中嵌入特定材料来导走静电,该材料可能是( )
A.塑料 B.橡胶 C.金属 D.陶瓷
3.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用 B.导体的电阻仅由长度和横截面积决定
C.绝缘体在一定条件下也可以转变为导体 D.导体的电阻与导体所通电流的大小有关
4.下列关于电学知识说法正确的是( )
A.金属可以导电,是因为存在大量可以自由移动的电子
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、石墨
C.摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中创造了电荷
D.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
5.如图所示,在间连入下列哪个物体可使小灯泡发光( )
A.橡胶棒 B.铅笔芯 C.瓷片 D.纯净水
6.小乐利用如图所示的电路,在相同条件下检测四种物质的导电性能。实验观测到的电流表示数和灯泡发光情况记录如下,则表中物质导电能力最强的是( )
物质
食盐水
酱油
食醋
花生油
电流/安
0.18
0.15
0.10
0
发光情况
亮
较亮
暗
不亮
A.食盐水 B.酱油 C.食醋 D.花生油
7.如图所示的四种用品中,通常情况下属于导体的是( )
A.金属勺 B.瓷碗 C.塑料盒 D.木铲
8.半导体是一种重要的电子工业材料。以下电路元件属于半导体的是( )
A.铜导线 B.白炽灯 C.干电池 D.集成电路芯片
9.下列关于电学知识说法正确的是( )
A.金属可以导电,是因为存在大量可以自由移动的电子
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、石墨
C.摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中创造了电荷
D.通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
10.“闪电在水里导电!但敖丙的冰是绝缘体!”是热映电影《哪吒之魔童闹海》中的一句台词。已知自然环境中的水溶解有许多矿物质,则下列推断不正确的是( )
A.冰的电阻比水大 B.水中自由移动的离子比冰多
C.冰的导电能力比水强 D.电器发生火灾时不能用水扑救
11.老师在课堂上做了一个演示实验。实验器材有:玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、标有“6V 1A”的小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干。连接的电路如图所示,当闭合开关S时,小灯泡L正常发光,然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热,可观察到小灯泡L的亮度明显变暗,下列说法不正确的是( )
A.钨丝是导体
B.加热后,通过灯泡的电流变小
C.该实验说明了钨丝的电阻随温度升高而减小
D.该图中,电子通过灯泡的定向移动方向为从左到右
12.下列关于导体和绝缘体的说法不正确的是( )
A.金属能导电是因为金属中有自由电子
B.酸碱盐的水溶液是导体,它导电的特点是离子导电
C.绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内没有电荷
D.有些绝缘体在一定的条件下会变成导体
13.一根铝导线的电阻为,现在要使它接入电路中后电阻大于,可采取的措施有
A.将铝导线拉长后接入电路 B.将铝导线对折后接入电路
C.增大这根导线两端的电压 D.减小通过这根导线的电流
14.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导线均匀的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( )
A. B. C. D.
15.在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小科设计了如图所示的电路,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当夹子B左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列分析合理的是( )
A.将铅笔芯换成塑料吸管,灯泡也能亮起 B.可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
C.当夹子B向左移动时,灯泡变暗 D.实验过程中电阻变化的主要因素是横截面积
16.小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.利用此装置只能探究导体电阻大小和长度的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表
17.如图所示,探究影响导体电阻大小的因素时,分别选用A、B、C、D 四根不同的金属丝接入 M、 N两点之间,下列说法正确的是( )
A.接C比接B时电流表示数大一些
B.该实验装置不能探究导体电阻与导体材料的关系
C.接A、D,可探究导体电阻大小与导体长度是否有关
D.接A、C,可探究导体电阻大小与横截面积是否有关
18.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( )
①加热金属丝会使其电阻变小,电流表示数增大
②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
③甲图中,灯泡和金属丝发热不同,但电流相同
④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
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
19.小黄用如图所示的电路研究导体电阻与导体长度的关系。在A、B间分别接入两根合金线,选取的两根合金线除长度不同外,应该( )
A.材料相同、横截面积不同 B.材料不同、横截面积相同
C.材料、横截面积均不同 D.材料、横截面积均相同
20.白炽灯的灯丝断了后,可把断头搭接起来继续使用,这时灯变亮,这是因为( )
A.灯丝的长度变短,电阻变小 B.灯丝的横截面积变细,电阻变大
C.灯丝的电阻不变 D.灯丝的材料变了,电阻变了
21.图甲为旋钮式变阻器示意图,图乙为滑动变阻器示意图,下列关于变阻器的说法正确的是( )
A.为保证安全,旋钮触片和滑动变阻器的滑片应该用陶瓷制作
B.两种变阻器都是通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻
C.若连接图甲中XZ两个接线柱,则顺时针转动旋钮触片,接入电路的电阻变小
D.若连接图乙中AC两个接线柱,则向右移动滑片,接入电路的电阻变小
22.如图所示,A为导线,BM、CN为两根相同的电阻丝,下列说法不正确的是( )
A.S和A接触,P向右移动灯泡变暗 B.S和B接触,P向右移动灯泡亮度不变
C.S和C接触,P向左移动灯泡变亮 D.S和B接触,P向左移动灯泡亮度不变
23.根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。下列滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是( )
A.B.C. D.
24.根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。图甲是某款真空包装机的简易电路图。图乙中滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是( )
A.B.C. D.
25.如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。关于该滑动变阻器的构造,下列说法正确的是( )
A.金属棒是绝缘体,瓷筒是导体 B.线圈是用电阻率较大的合金线制成
C.滑片与线圈之间是绝缘的 D.制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的
26.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( )
A.B.C.D.
27.题图是插入式电阻箱的结构示意图。若要使电阻箱AB之间的阻值为,下列方法可行的是( )
A.插入1、2 B.插入2、3 C.插入4、5 D.插入3、5
28.“乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中,连接了如图所示的电路.下列分析正确的是( )
A.若接点,接点,滑动变阻器与灯泡并联
B.若接点,接点,闭合开关前,滑片应移动到最左端
C.若接点,接点,闭合开关,滑片向右移,灯泡变暗
D.若接点,接点,闭合开关,滑片向右移,灯泡变暗
29如图所示,图乙为滑动变阻器结构示意图,当滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,图甲中电流表示数变小,则滑动变阻器接入电路的接线柱是( )
A.C和D B.A和B C.C和B D.A和D
二、探究题
30.按要求完成下列小题。
(1)如图甲,将玻璃球接入电路,闭合开关,小灯泡不发光,可见此时玻璃球是________(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)。
(2)如图乙,当用酒精灯将玻璃球加热到红炽状态,小灯泡发光,该实验说明玻璃的电阻随温度升高而________。
(3)如图丙,当用酒精灯将铅笔芯加热到红炽状态,一段时间后铅笔芯横截面积________,电阻变大,小灯泡亮度渐渐变弱。
31.物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,他们提出了以下猜想:
猜想一:可能与盐水的浓度有关;
猜想二:可能与盐水的体积有关;
猜想三:可能与盐水的长度有关;
猜想四:可能与盐水的横截面积有关。
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明盐水是导体,根据_________可以判断盐水的电阻大小。
(2)探究猜想二时,用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,灯泡的亮度逐渐变暗,这一实验过程是否能完整验证猜想二_________(选填“能”或“不能”)。
(3)实验中发现,盐水的电阻改变较小时,灯泡的亮度无明显变化。甲、乙同学分别对实验装置做以下改进:甲同学把灯泡更换为电流表,乙同学在原电路中串联接入电流表,改进方法更好的是_________同学,理由是_________。
(4)加入电流表后,为了探究盐水的电阻与盐水温度是否有关系,他们拿来酒精灯,则接下来该进行的操作是_________,则说明盐水的电阻与温度有关。
32.在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。小明准备了五根电阻丝、电流表(有0A~0.6A和0A~3A两个量程)、电压恒为4V的电源,按如图电路图进行连接,A、B间接入电阻丝。取得数据填入表:
序号
材料
长度
横截面积
电流(A)
1
镍铬合金丝
L
S
0.32
2
镍铬合金丝
2L
S
0.16
3
镍铬合金丝
2L
2S
0.32
4
镍铬合金丝
2L
3S
0.48
5
锰铜合金丝
2L
S
0.64
(1)将2、3、4三根电阻丝分别接入A、B间,可以得出结论:同种材料、相同长度的导体,电阻与横截面积成___________比。这个实验采用的科学研究方法是________法。
(2)如果将电阻丝1、2分别接入A、B间,可以探究电阻与_________的关系;为了探究“电阻与材料的关系”,应该选用两条电阻丝__________(选填电阻丝的编号)分别接入A、B进行对比;
(3)将电阻丝5接入A、B间时,需要进行的一步操作是________,否则实验将无法进行。
33.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导学生作了如下的猜想:
猜想:1.导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;
2.导体的电阻可能跟导体的长度有关;
3.导体的电阻可能跟导体的材料有关。
如图为他们进行实验探究的器材,演示板上固定了四条金属电阻丝,规格如下表:
金属丝
材料
长度/m
横截面积/
a
锰钢
1
20
b
镍铬
1
20
c
锰钢
1
30
d
锰钢
0.5
20
(1)在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟______的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小,得到的结论是______;
(2)依次把M、N跟a、d的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较a、d两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟______的关系,其结论是______。
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