12.2 影响导体电阻大小的因素 同步练-2026-2027学年北师大版九年级全一册物理
2026-08-10
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摘要:
**基本信息**
本练习通过选择、填空、实验探究三维度,分层覆盖电阻影响因素的基础概念、综合应用及实验探究,梯度递进,适配新授课知识巩固与核心素养培养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|电阻概念及单一影响因素(材料、长度、横截面积)|以直接判断题型(如选择题1-5)巩固物理观念,强化对电阻本质的理解|
|提升层|多因素综合应用及实际情境分析|结合导线拉伸/对折(选择题6)、输电装置(填空题1)等实例,培养科学推理能力|
|拓展层|实验设计与数据处理|通过热敏电阻探究(实验题1)、电阻与长度关系实验(实验题2),落实科学探究要素,提升问题解决能力|
内容正文:
12.2 影响导体电阻大小的因素
一.选择题
1.关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.导体导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B.导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越小
C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
2.一段1m长的电阻丝,下列做法能使它的电阻增大的是( )
A.对折
B.长度拉伸为原来的2倍
C.剪掉一半
D.外表涂上绝缘材料
3.小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中,发现实验器材中电阻丝只有一根,其它器材足够,如果要他完成下面的实验探究活动,不可能完成的是( )
A.探究导体电阻与长度的关系
B.探究导体电阻与横截面积的关系
C.探究导体电阻与材料的关系
D.探究导体电阻与温度的关系
4.如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,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.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
5.在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.铜线的电阻一定比铝线的小
B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大
D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
6.有A、B、C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.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3 C.R2>R3>R1 D.R3>R1>R2
7.电热毯内的电阻丝断了,如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用,电热毯的接头处很容易被烧焦,这样做很不安全,接头处的电阻常称为“接触电阻”。下列关于“接触电阻”的判断正确的是( )
A.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分串联
B.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分并联
C.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分串联
D.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分并联
8.如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验装置(导线的数量及连接可改变),演示板上的金属丝长短粗细都相同,A、B和C都是镍铬丝、D是铜丝、E是铁丝,下列说法正确的是( )
A.实验中,电流表示数越大说明电阻越大
B.该装置无法研究电阻与导体横截面积的关系
C.在图示情况下,将B接线柱处导线改接在C处,电流表示数将变大
D.在图示情况下,连接B、C接线柱,电流表示数将变大
二.填空题
1.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.如图是探究“影响电阻大小的因素“实验。1、2、3是三根镍铬合金丝,1和2横截面积相同、长度不同;2和3长度相同、横截面积不同。当1、2分别接入电路时,电流表示数分别为I1、I2,且I1>I2,说明导体的电阻跟导体的 有关。再换将3接入该电路时,电流表示数为I3,且I3>I2,说明导体的电阻跟导体的 有关。
3.小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是他用身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现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。
4.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,则RAB RBC;将它们串联后接入电路中,通过它们的电流分别是IAB和IBC,则IAB IBC(填“<”“=”或“>”)。
5.如图所示,如果将不同的导体分别接到A、B之间,闭合开关,可通过观察、比较 来判断不同导体电阻的大小。若两个导体的阻值差异不大,则可以用 替换灯泡,作进一步的判断。
三.实验探究题
1.某小组探究某款热敏电阻Rt的阻值随温度变化的规律,器材如下:恒压电源(12V)、电流表(0﹣0.6A)、电阻箱R(0﹣999.9Ω)、滑动变阻器(50Ω、1A)、恒温箱M,开关及若干导线。设计的电路图如图(a)所示。
(1)根据图(a)用笔画线代替导线,将图(b)的电路连接完整(导线不能交叉)。
(2)正确连接电路后,移动滑动变阻器的滑片P至最 端,将恒温箱的温度调节为10℃。只闭合开关S和S1,移动滑片P,使电流表示数为I;保持滑片P位置不变,只闭合开关S和S2,调节电阻箱,使电流表示数仍为I。此时电阻箱的四个旋钮的位置如图(c)所示,则Rt= Ω。
(3)改变温度多次测量,将数据记录在下表中:
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
温度t/℃
10
20
30
40
50
60
70
电阻Rt/Ω
10.0
10.3
11.7
12.9
15.3
18.7
当温度为80℃时,只闭合开关S和S1,电流表指针偏转不足一小格,无论怎样移动滑片P,指针几乎不动。经分析,这是Rt的阻值过 导致的。
由表中数据可知:Rt的阻值随温度升高而增大。
(4)该小组利用这个热敏电阻,恒压电源(12V)、电流表(0﹣0.6A)、电阻器R0(10Ω),设计了如图(d)所示的电路,该电路能够反映电流表示数与温度的对应关系。
①该电路能反映的最低温度为 ℃。
②若要反映更低的温度,只需将R0更换为阻值更 的电阻器。
2.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的由同种材料制成的金属丝,将金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得电压表的读数为2.0V,电流表指针偏转如图乙所示,此时金属丝的电阻R= Ω。
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R,数据如表:分析表中数据,可知R与L的关系是:当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻 (选填“越大”或“越小”)。
L/cm
15
30
45
60
75
R/Ω
2.5
5
7.5
10
12.5
参考答案
一.选择题
1.【解答】解:A、任何导体都对电流有阻碍作用;导体导电的同时,也对电流有阻碍作用;故A错误;
B、导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大;故B错误;
C、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关;相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关;故C正确;
D、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。故D错误;
故选:C。
2.【解答】解:
A、电阻丝对折后,导体的长度减小,横截面积增大,则导体的电阻减小,故A错误;
B、电阻丝长度拉伸为原来的2倍后,导体的长度增大、而横截面积减小,导体的电阻增大;故B正确;
C、把电阻丝剪掉一半,电阻丝的长度变短,电阻减小,故C错误;
D、在电阻丝外表涂上绝缘材料,电阻丝的材料、长度以及横截面积均不变,电阻不变,故D错误。
故选:B。
3.【解答】解:
A、实验时,通过改变连入电阻丝长度,此时横截面积和材料不变,可以探究导体电阻与长度的关系,不符合题意;
B、实验时,可以将电阻丝对折起来使用,改变连入电阻丝横截面积,控制长度和材料不变,可以探究导体电阻与横截面积的关系,不符合题意;
C、当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成,符合题意;
D、实验时,取一根电阻丝,控制长度、材料和横截面积不变,改变温度,探究导体电阻与温度的关系,不符合题意;
故选:C。
4.【解答】解:闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,说明通过小灯泡的电流变大,则钨丝的电阻减小;
用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大;
由于钨丝和小灯泡串联接入电路中,则通过它们的电流是相同的;
综上所述,ACD错误,B正确。
故选:B。
5.【解答】解:
A、导体电阻与导体的材料、长度与横截面积有关,只知道导体的材料,不知道导体的长度和横截面积关系,无法确定铜线与铝线电阻的大小,故A错误。
B、长度相同、粗细也相同的铜线和铝线,由于材料不同,则电阻不相等,故B错误;
C、在材料、长度相同的情况下,导体越粗,横截面积越大,电阻越小,所以,长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较小,故C错误;
D、在材料、横截面积相同的情况下,导体越长,导体电阻越大,所以,粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解: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R2>R1>R3。
故选:B。
7.【解答】解:电热毯内的电阻丝断了,将电阻丝的两个断头接上后,接头处是两根导线相连,由于接触位置容易造成接触不良,电阻变大,它与电阻丝的其他部分串联。根据焦耳定律公式Q=I2Rt知,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高,因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。
故选:A。
8.【解答】解:
A、在导体两端的电压不变的条件下,导体的阻值越大通过导体的电流(电流表的示数)就越小,所以本实验可以通过电流表的示数比较导体电阻的大小,电流表示数越大,所接电阻阻值越小,故A错误;
B、在研究电阻与导体横截面积的关系时,可以把A单独连入电路,然后把B和C并联后连入电路,进行比较,故B错误;
C、导线B和C完全相同,在图示情况下,将B接线柱处导线改接在C处,电流表示数将不变,故C错误;
D、在图示情况下,连接B、C接线柱,即把B和C并联后连入电路,此时导体的电阻变小,所以电流表示数将变大,故D正确。
故选:D。
二.填空题
1.【解答】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.【解答】解:探究“影响电阻大小的因素“实验。1、2、3是三根镍铬合金丝,1和2横截面积相同、长度不同;2和3长度相同、横截面积不同。当1、2分别接入电路时,电流表示数分别为I1、I2,且I1>I2,说明1的电阻小于2的电阻,故说明导体的电阻跟导体的长度有关。
再换将3接入该电路时,即此时2、3的长度相同,但横截面积不同,电流表示数为I3,且I3>I2,说明3的电阻小于2的电阻,说明导体的电阻跟导体的横截面积有关;
故答案为:长度;横截面积;
3.【解答】解:闭合开关,夹子A向右移动的过程中,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,灯泡变亮;
夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化比较小,根据I可知,即电阻变化较小,故应选用电阻较大的铅笔芯,即换用更细的铅笔芯。
故答案为:变亮;细。
4.【解答】解:
(1)∵导体AB和BC由同种材料制成、长度相同,由图可知导体AB横截面积比BC的小,
∴RAB>RBC;
(2)∵两段导体串联,
∴通过两导体的电流相等,即IAB=IBC。
故答案为:>;=。
5.【解答】解:
若将某一导体接到电路A、B之间,则电流会先后经过导体与灯泡,它们是串联的;
如果将不同的导体分别接到A、B之间,闭合开关,可通过观察、比较灯泡的亮度来判断不同导体电阻的大小;
若两个导体的电阻差异不大,则必须用电流表替换灯泡,作更为准确的判断;
故答案为:灯泡的亮度;电流表。
三.实验探究题
1.【解答】解:
(1)根据电路图连接实物图,如图所示。
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至阻值最大处,即最左端;根据等效替代法,电阻箱的示数即为热敏电阻的阻值,由图可知电阻箱读数为9.7Ω,则Rt=9.7Ω。
(3)当温度为80℃时,电流表指针偏转不足一小格,说明电路中电流过小,由欧姆定律可知,在电源电压不变时,这是Rt的阻值过大导致的。
(4)①电流表量程为0﹣0.6A,电路允许通过的最大电流Imax=0.6A,此时电路总电阻最小,Rt阻值最小,对应温度最低,电路最小总电阻,热敏电阻的最小阻值Rt,min=Rmin﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω,由表格数据可知,当Rt=10.0Ω时,温度为20℃,故该电路能反映的最低温度为20℃;
②若要反映更低的温度,则Rt的阻值更小,为保证电路电流不超过0.6A,即总电阻不小于20Ω,需要增大R0的阻值,故只需将R0更换为阻值更大的电阻器。
故答案为:
(1);
(2)左;9.7;
(3)大;
(4)①20;②大。
2.【解答】解:
(1)因为电池电压为3V,所以电压表的量程选择0~3V的量程,将电压表3V的接线柱与滑片P相连;将电流表与电阻串联,将电流表的负接线柱与接线柱B连接,如下图所示:
(2)由于滑动变阻器接的下面左边的接线柱,所以闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端;
(3)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.4A;
则R5Ω;
(4)由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻越大;
故答案为:(1)如上图;(2)右;(3)5;(4)越大;
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