摘要:
**基本信息**
初中物理“14.1电阻”同步练,以“基础巩固-概念深化-探究应用”分层设计,覆盖电阻核心知识点,融合物理观念与科学探究,适配新授课知识内化需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|电阻定义/影响因素/电路符号|填空题(1-4、8、10)、单选题(11、13),直接考查概念记忆与简单识别,强化物理观念|
|提升层|电阻应用/电路连接/滑动变阻器|填空题(5-7、9)、单选题(12、14),结合输电、无人机等情境,需科学推理分析,深化理解|
|综合层|实验探究/综合应用|实验题(15-16)、简答题(17),涉及控制变量法、数据分析及热敏电阻应用,培养科学探究能力|
内容正文:
14.1 电阻 同步练习
一 、填空题(本大题共10小题,共40分)
1.(4分)如图是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的 ,从而减小了导线的 ,以达到减少输电线上电能损失的目的.
2.(4分)如图所示是插入式电阻箱的结构示意图,它的最大阻值 ______,两个接线柱之间的电阻值是 ______
3.(4分)请根据给出的电路图,将实物连接起来。连线不交叉
4.(4分)二极管的电学符号为 ______,人体的安全电压为 ______,我国家庭电路的电压为 ______。
5.(4分)在初中物理学中,我们学到了一些物质的基本属性,如密度、比热容、沸点、凝固点、电阻等,请仿照示例写出一种物质的基本属性的大小及应用:
【示例】属性:铝合金的密度较小.
应用:用来做航空器飞机、火箭材料.
属性:______.
应用:______.
6.(4分)某工厂需要生产一批规格为“ ”的小灯泡,生产了一段时间后,质检员对已生产的小灯泡进行抽样检测,测得的某个小灯泡的数据如下表所示.根据表中数据可判断该小灯泡是________(选填“合格”或“不合格”)的,理由是________,生产这种小灯泡的钨丝的粗细是一定的,则这只小灯泡内钨丝的长度_________(选填“大于”“小于”或“等于”)合格小灯泡内钨丝的长度.
7.(4分)如图中国的无人机技术水平居世界前沿。无人机的旋翼由电动机驱动,电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动。操纵无人机飞行控制器的“调速”手柄。可改变飞行的速度,与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个 ______ 这个装置用的时间长了,上面会聚集大量的灰尘而接触不良,这说明灰尘属于 ______ 选填“半导体”、导体”或“绝缘体”
8.(4分)导体电阻大小取决于导体______、______、______和温度。
9.(4分)如图所示的电路中,要使灯、串联,应闭合的开关是______;要使灯、并联,应闭合的开关是______;若同时闭合所有的开关,则电路______填“通路”、“断路”或“短路”。
10.(4分)如图所示,电阻箱的示数为 ______。
二 、单选题(本大题共5小题,共15分)
11.(3分)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. 线圈是用电阻率较大的合金线制成 B. 滑片与金属棒之间是绝缘的
C. 滑片与线圈之间是绝缘的 D. 瓷筒与线圈之间不能绝缘
12.(3分)图是体重自动测试仪的工作原理,下列有关它的说法中正确的是
A. 体重越大,体重示数计的示数越小
B. 体重示数计是用电流表改装成的
C. 体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
D. 体重测试仪所测体重越大,电路消耗电能越少
13.(3分)下列关于导体电阻的说法正确的是
A. 长度长的导体,电阻一定大
B. 横截面积大的导体,电阻一定小
C. 导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D. 导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
14.(3分)如图所示,电源两端的电压保持不变,是定值电阻,是滑动变阻器。闭合开关后,滑动变阻器的滑片向端移动时,下列判断正确的是
A. 电流表的示数变大
B. 电压表的示数不变
C. 电阻消耗的功率变小
D. 电压表的示数与电流表的示数的比值不变
三 、实验题(本大题共2小题,共15分)
15.(7分)小明同学在“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中。
请用笔画线代替导线,将如图所示的实物电路图连接完整导线不得交叉。
连接电路过程中开关必须________,并将滑动变阻器的滑片置于最________选填“左”或“右”端。
闭合开关,小明观察到电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,电路故障可能是________。
小明将实验测得的数据记录在下表中。
实验次数
电压
电流
①分析表格数据,可得出的结论是________。
②根据实验数据可知定值电阻的阻值是________。
小明还想探究通过导体的电流与导体的电阻的关系,在如图所示的器材基础上还需要添加的器材是________________。
16.(8分)某物理兴趣小组在探究影响导体电阻大小的因素的实验中,选择了如表中的四种不同规格的电阻丝,分别将电阻丝接入如图所示电路中的、两点间,闭合开关进行实验,电源电压恒定。忽略温度对电阻丝电阻变化的影响,请完成下列问题:
编号
材料
长度
横截面积
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
锰铜合金
该实验是通过 ______来比较不同的电阻丝的电阻大小。
分别将和 ______两电阻丝接入如图电路中、两点间,可以探究导体的电阻大小跟横截面积是否有关。
若选用和两电阻丝分别接入如图电路中、两点间,闭合开关,发现电流表示数不同。可得到的结论是 ______。
四 、简答题(本大题共1小题,共6分)
17.(6分)阅读短文,回答问题.
导体容易导电,绝缘体不容易导电,有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称为半导体。除了导电能力外,半导体还有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用。
有的半导体在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速增大。利用这种性能半导体可以制成体积很小的热敏电阻,热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快且精度高。
如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度升高,电路中电流将变 ______选填“大”或“小”。
上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度,如果刻度盘正中的温度刻度值为如图所示,则的刻度应在的 ______选填“左”或“右”边。
为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内测大棚内温度的变化。请用图中的器材可增加元件设计一个电路。
答案和解析
1.【答案】横截面积;电阻;
【解析】 试题分析:将四根导线并列的连接在一起等效成一根导线,相对于其中的任何一根导线,从外形上看,很容易得出其横截面积的变化.根据导体的横截面积与电阻的关系,从而可以确定横截面积的变化造成导体的电阻如何变化.
解:四根导线并联在一起,等效成一根导线,相对于其中的任何一根导线,其横截面积变大了.导体的电阻大小与导体的横截面积有关,在其他因素不变的情况下,其电阻的大小与导体的横截面积成反比.所以横截面积增大,导体的电阻减小.
故答案为:横截面积;电阻
2.【答案】15Ω 7Ω;
【解析】解:
当个铜塞都拔出时,此时根电阻丝串联,总电阻最大,它们的总电阻;
由图知,、间有个铜塞被拔出,接入电路的电阻值分别为、,则、两个接线柱之间的电阻是。
故答案为:;。
插入式电阻箱的原理:是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的,即把铜塞插进去,铜塞处的电阻丝就会短路,电流不经过该电阻丝,这部分电阻丝就不连入电路;拔出铜塞时,下面对应的电阻丝连入电路。
此题主要考查了插入式电阻箱的原理和读数,理解其工作原理是解答该题的关键。
3.【答案】解:由电路图可知,灯泡与电铃并联,每个开关控制一个支路,
根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示。;
【解析】
根据电路图分析清楚电路结构,明确各电路元件的连接方式,然后连接实物电路图。
该题考查了连接实物电路图,分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键。
4.【答案】 不高于36 220;
【解析】二极管是电子电路的重要元件,它的电路符号为;对人体安全的电压为不高于;家庭电路的电压为。
故答案为:;不高于;。
要记住一些电路元件的符号、一些生活中常见的电压值。
此题主要考查了学生对生活中常见电压值的了解,及电路元件的符号的掌握情况,是一道基础题。
5.【答案】水的比热容大 大城市建人工湖,调节
气温;
【解析】解:水的比热容大,利用此性质,城市建人工湖,调节气温。
故答案为:水的比热容大;城市建人工湖,调节气温。
物质的物理属性包含:密度、比热容、硬度、透明度、导电性、导热性、弹性、磁性
此题主要考查了物质的物理属性实际应用,属于基础题。
6.【答案】不合格;当电压为时,通过小灯泡的电流大于(合理即可);小于;
【解析】由题表中数据可知,当小灯泡两端的电压为时,通过小灯泡的电流为,而小灯泡的规格为“ ”,说明小灯泡是不合格的;由题意可判断,这个小灯泡的电阻偏小,在小灯泡的钨丝的粗细一定的情况下,这个小灯泡内钨丝的长度小于合格小灯泡的钨丝的长度.
7.【答案】滑动变阻器;绝缘体;
【解析】解:无人机上的“调速”手柄,与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个滑动变阻器,它是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻,从而达到改变电路中电流大小的目的;
上面会聚集大量的灰尘而接触不良,这说明灰尘属于绝缘体。
故答案为:滑动变阻器;绝缘体。
滑动变阻器是通过改变连接在电路中的电阻线的长度来改变电阻大小的,通过改变电阻的大小来改变电路中电流的大小;
容易导电的是导体,不容易导电的是绝缘体。
此题主要考查了滑动变阻器的使用以及导体和绝缘体的认识,有一定综合性,但都是基础知识。
8.【答案】材料 长度 横截面积;
【解析】解:电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积;相同长度、同种材料的导体,横截面积越大,电阻越小,同种材料和横截面积的导体,长度越长,电阻越大。
故答案为:材料;长度;横截面积。
导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小取决于内因是:导体的材料、长度、横截面积;外因是:温度。
电阻是导体本身的性质,导体的电阻大小与导体的长度、横截面积、材料和温度等有关,与电流以及电压的大小无关。
9.【答案】 ; 、 ; 短路 ;
【解析】解:要使灯泡、串联,则应将两只灯泡首尾相连接到电源两端,则由图可知只能闭合,断开、;
要使灯泡、并联,则应让电流分别流入两只灯泡,再汇合在同一导线中流回电源负极,则需闭合、,断开;
若所有开关都闭合,电流将不经任何一只灯泡,直接从电源正极回到负极,会出现电源短路。
故答案为:;、;短路。
根据串联和并联的特点分析。把几个用电器首尾相接,连入电路就是串联;把几个用电器首首相接,尾尾相接,再连入电路,就是并联;
电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路,该电路绝对不允许。
该题考查了并联、串联的连接和开关的状态对电灯的连接方式的影响。同时要注意理解电路的三种状态。
10.【答案】50;
【解析】解:
由图知,的位置对应的数是,的位置对应的数是,的位置对应的数是,的位置对应的数是,故电阻箱的示数为。
故答案为:。
电阻箱的读数方法:用“”所对的数字乘以下面的倍数,然后把它们相加即可。
此题主要考查了电阻箱的读数方法,比较简单。
11.【答案】A;
12.【答案】B;
【解析】解:由电路图可知,体重测试仪串联在电路中,所以体重显示表是用电流表改装成的,故B正确;
当自动体重测试仪的上方无物体时,滑片位于绝缘体的位置,电路断路,故C不正确;
当测试仪所测体重越大时,滑动变阻器接入电路的电阻越小,
由可知,电路中的电流越大,即体重显示表的示数越大,故A不正确;
由可知,电路消耗电能的多少与工作时间有关,而工作时间不知,消耗电能的多少无法判断,故D不正确.
故选B.
根据电表的正确使用,即电流表串联在电路中、电压表并联在电路中判断体重显示表的类型;
当自动体重测试仪的上方无物体时,滑片位于绝缘体的位置,电路断路;
当测试仪所测体重越大时,滑动变阻器接入电路的电阻越小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;
根据可知电路消耗电能的多少与工作时间有关.
解决本题的关键是欧姆定律、电功率公式的应用以及滑动变阻器的正确使用;并会将理论知识应用到实际生活当中,真正体会从物理走向生活的理念.
13.【答案】D;
【解析】解:
、导体的电阻由导体的长度、横截面积、材料和温度决定;在相同条件下,长度长的导体,其电阻大;在相同条件下,横截面积大的导体,其电阻小;故AB错误,D正确;
C、导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;导体的电阻与导体两端电压和通过的电流无关;故C错误。
故选:。
导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关;还受温度的影响;与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
深入理解电阻的概念及影响电阻大小的因素是解答该题的关键。
14.【答案】C;
【解析】
由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和两端的电压变化;根据可知电阻消耗的功率变化;
根据串联电路的电压特点可知两端的电压变化,以及电压表示数与电流表示数的比值变化。
解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
闭合开关后,滑动变阻器滑片向端移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
由可知,两端的电压变小,即电压表的示数变小,由可知,电阻消耗的功率变小;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两端的电压变大,即电压表的示数变大,则电压表的示数和电流表的示数的比值变大;
综上所述,正确。
故选:。
【点评】此题主要考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
15. 【答案】如图所示:
断开;右
定值电阻断路
①在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;②
阻值为、的定值电阻各一个;
【解析】
此题是探究电流和电压、电阻关系的实验,注意控制变量法的应用,实验中滑动变阻器的作用很大,所以要掌握滑动变阻器的使用方法及连接,同时还涉及到了电路的连接、电路故障的分析、串分压和电功率公式的应用,难度适当。
电压表和用电器并联,滑动变阻器一上一下连接;
为了保护电路,开关断开;闭合开关前应将滑动变阻器放在阻值最大处;
根据电路故障的现象判断是短路还是断路,再进一步确定短路或断路发生的位置;
根据表格中数据得到电流和电压的关系;
探究电流和电阻的关系,保持电压一定,改变电阻。
从表中可知电压最大值为,电压表的量程是,电压表和电阻并联,如图所示:
连接电路过程中开关必须断开,将滑动变阻器的滑片置于最右端;
小明观察到电流表无示数,电路中是断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电阻断路;
①由表中数据得到在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
②定值电阻的阻值;
探究通过导体的电流与导体的电阻的关系,还要添加阻值为、的定值电阻各一个。
故答案为:如上图所示;断开;右;定值电阻断路;①在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;②;阻值为、的定值电阻各一个。
16.【答案】电流表示数 C 导体电阻跟导体的材料有关;
【解析】解:
在、之间分别接上不同的导体,可以通过电流表示数的变化来比较导体电阻的大小,这里用到了转换法;
分别将、两电阻丝接入如图所示电路中、两点间,这两个电阻丝的长度和材料相同,横截面积不同,可探究当长度和材料相同时,导体的电阻大小跟横截面积有关;
由表中数据,长度和横截面积大小相同,而材料不同,电流表示数不相同,说明导体电阻跟导体的材料有关。
故答案为:电流表示数;;导体电阻跟导体的材料有关。
电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小;
影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,需要保持其它量不变;
探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想,电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的,这里采用了转换法的思想。
17.【答案】大 左;
【解析】解:由热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成的电路中,我们可以认为热敏电阻两端的电压等于电源电压。当热敏电阻所在区域的温度升高时,其电阻将减小,则根据欧姆定律可得,通过电路的电流将增大。
温度为时,热敏电阻的电阻值比在时大,则根据欧姆定律可知,温度为时通过电路的电流比温度为时通过电路的电流小,故的刻度在刻度的左侧。
在设计电路时,我们为了能保护电路元件,且让电路有调节功能,一般都会在电路中串联滑动变阻器。设计的电路图如下所示:
热敏电阻的电阻值与温度的关系是:随着温度的升高而减小;随着温度的降低而增大。
欧姆定律:。
在设计电路时,我们为了能保护电路元件,且让电路由调节功能,一般都会在电路中添加滑动变阻器。
本题是对将物理知识应用于实际的能力的考查,难度不大,解答该题的关键是明晰热敏电阻的阻值与温度的关系,并能合理地应用欧姆定律进行分析。
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