内容正文:
3.2 物质的导电性
题型01 电阻
题型02 电阻大小的影响因素
题型03 变阻器
▌题型01 电阻
(1)导体:容易导电的物质叫做导体。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。
(2)绝缘体:不容易导电的物质叫做绝缘体。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。
注:纯净的水是不导电的,但由于普通的水中溶有大量其他的物质,因此普通的水是能导电的。
1.如图所示,当两个夹子相接触时,指南针能发生偏转。若小新将下列物品分别接入两夹子间,也能使指针发生偏转的是( )
A.硬币 B.橡皮 C.玻璃片 D.塑料直尺
2.下列常见的生活用品中,不属于导体的是( )
A.铅笔芯 B.铁锅 C.塑料尺 D.食盐水
3.如图所示,将玻璃管接入电路,探究盐水的导电能力与哪些因素有关,收集的实验数据如下表所示。
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
8
盐水浓度
5%
10%
15%
15%
15%
15%
15%
15%
盐水液柱/cm
10
10
10
10
10
15
25
35
盐水温度/℃
16
16
16
25
35
35
35
35
灯泡亮度
逐渐变亮
逐渐变暗
(1)实验中通过 显示盐水的导电能力;
(2)通过3、4、5三次实验,可探究盐水的导电能力与 的关系;
(3)分析表中数据可知,第 次实验盐水的导电能力最强。
4.溶液的导电性与哪些因素有关?研究小组用规格不同的针筒、不同种溶液、两个电流表等进行实验。
针筒材质:PVC塑料当地室温:25℃
针筒
①
②
③
④
溶液
盐水
盐水
苏打水
盐水
液柱高度/cm
5
8
5
5
针筒直径/cm
1.5
1.5
1.5
3
_____
(1)小科设计了如上实验表格,则表格中“横线”处应填 。
(2)若要探究溶液的导电性大小与液体种类的关系,请你选择两个合适的针筒,并用笔画线代替导线在图1中将电路图连接完整。
(3)某次实验中测得①号针筒的电流I1=0.1A,④号针筒的电流如图2所示,可得出初步结论: 。
(4)请设计实验探究溶液的导电性是否受温度影响 。
5.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
6.如图所示的运油车正在卸油,为防止发生事故,用一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,下列说法正确的是( )
A.“绳子”芯应是绝缘体
B.油罐带上电荷是由于流出的油和油罐摩擦创造了电荷
C.油罐带的电荷经静电消除器消除后,电荷全部消失
D.若多余的电子经接地线流向大地,则接地线中的电流方向向上
7.一提到“测谎仪”,同学们认为很“神秘”,其实用物理知识可帮助我们揭开其“神秘”的面纱。据测谎专家介绍,测谎技术从三个方面测定一个人的生理变化,即脉搏、呼吸和皮肤电阻(简称皮电)。其中皮电最敏感,是测谎技术的主要依据,通常情况下,就是它“出卖”了自己心中的秘密。
(1)从以上介绍可看出;人体是 (选填:“导体”或“绝缘体”)。
(2)从以上介绍还可看出:一个人在说谎时, 变化最明显。
8.请阅读《电容式触摸屏》并回答题。
电容式触摸屏
现在,智能手机、平板电脑等数码移动设备,都使用触摸屏,触摸屏是通过传感器来感知物体在屏幕上的运动,目前触屏大多采用电容式触摸屏电容通常是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有导电性强且透明的薄膜材料,当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容,将人体上的电荷传递到触屏上。通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹。如果用较厚的材料把手指与导电薄膜之间隔离,就不能正常操作触摸屏了。由于电容式触摸屏需要感应到人体的电流,只有人体才能对其进行操作,用其他物体触碰时并不会有所响应,所以基本避免了误触的可能,电容式触摸屏使用时防水,防尘、防污和耐磨方面都有良好的表现。
根据上述材料,回答下列问题。
(1)老式电视屏幕上经常会因为屏幕带静电而布满灰尘,其中蕴含的科学原理是: 。
(2)通过触摸屏周边分布的电极检测的 变化,可感知手指的运动轨迹;
(3)冬天,戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套,不能正常操作电容式触摸屏的原因是 ;
(4)电容式触摸屏的优点有: 。(回答一个即可)
9.在学习《电路》的探究活动中,某同学将带有a,b两根导线的灯泡玻璃芯接到如图电路中:
(1)在用酒精灯加热灯泡芯的玻璃至发烫变红时,灯泡L逐渐变亮;停止加热后,灯泡L又变暗直至不亮。这说明玻璃加热到一定程度后会转变成 (填“导体”或“绝缘体”)。
(2)若将图中电路的灯泡L移除,再接通灯泡芯两端的导线即灯泡芯的a、b两端,闭合开关S时保险丝熔断,其原因是电路处于 状态。
10.如图所示的电路中,当开关闭合后,在金属夹A、B之间分别接入硬币、铅笔芯、橡皮和塑料尺,小灯泡都能发光的是( )
A.接入硬币和橡皮 B.接入塑料尺和铅笔芯
C.接入硬币和铅笔芯 D.接入橡皮和塑料尺
▌题型02 电阻大小的影响因素
材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
材料、长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大。
横截面积、长度相同,而材料不同的导体,导体电阻的大小不同。
11.小嘉在探究“导体的电阻与导体长度”的关系时,将固定在木板上长为15厘米且粗细均匀的铅笔芯作为研究对象,标记为等长的五段,并连接了如图甲所示的部分电路。
【电路连接】请以笔划线代替导线,将电路连接完整。(要求滑动变阻器的滑片P向C端滑动时,电压表示数增大)。
【故障分析】小嘉将电路连接完整,把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表始终无示数。若故障发生在滑动变阻器处,故障是 。
【结论归纳】排除故障后,将线夹分别夹在e、d、c、b点,根据铅笔芯的接入长度和相应电阻的平均值,描点连线(如图乙所示)。据图得到的结论是 。
【实验反思】实验前,小嘉的同学提出将线夹分别夹在e、d、c、b点进行实验时,要保持铅笔芯两端的电压始终相等。你是否支持他的想法?并说明理由。 。
12.小科设计了如甲图实验电路来探究“铅笔芯的电阻随温度变化的规律”。器材有电流表(量程为 0﹣0.6A),学生电源(输出电压恒为24V),滑动变阻器R1最大阻值10Ω),滑动变阻器R2最大阻值20Ω,滑动变阻器R3最大阻值50Ω,单刀双掷开关,用防水绝缘材料包裹的铅笔芯R1,导线若干。实验步骤如下:
①按照图甲连接好实验器材。
②为不烧坏电流表,将滑动变阻器的滑片P调节到★端;然后将单刀双掷开关掷于c端,调节滑片P,使电流表指针指在满刻度位置,并在之后的操作中使滑片P位置不变。
③水浴使温度维持在20℃,将单刀双掷开关掷于d端,电流表示数稳定后记录电流表示数。
④改变水浴温度40℃为60℃、80℃重复实验。
实验次数
1
2
3
44
温度/℃
20
40
60
80
电流/A
0.16
0.19
0.21
0.22
请回答:
(1)实验步骤②中★处应填 (填“a”或“b”)端。
(2)根据实验要求,电路中的滑动变阻器应选择 (填“R1”“R2”或“R3”)。
(3)小明检查电路后认为电路设计存在问题:实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同,所以通过电流表变化不能判断铅笔芯的电阻变化。小科对小明进行了解释:因为 ,所以能够判断铅笔芯电阻的变化,电路设计没有问题。
(4)实验测得的数据如乙表所示,由此可以得出的结论是: 。
13.小花想探究导体的电阻与哪些因素有关。他用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示(水槽中有食盐水),将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部。
(1)闭合开关,读出电流表和电压表的示数,再向水槽中添加一定质量的相同浓度的食盐水,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。观察到电流表的示数变大了,可以得出的结论是:导体的电阻与导体的 有关。
(2)小花再次向容器中加入一定量的水,降低容器内食盐水的浓度,结果发现容器内食盐水的电阻减小了,由此得出结论:食盐水的浓度越低,电阻越小。你认为这个结论应该是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,原因是 。
(3)其他条件不变,改变电极M、N距离,小花还能够得出导体的电阻与导体的 有关。
14.从图中的长方形金属薄板abdc中剪出一块金属条,让电流沿着金属条的“长”方向流过,下列哪种剪法得到的金属板条电阻最大( )
A.剪出abfe
B.剪出efdc
C.保留整块金属板
D.剪出阴影部分的细金属条
15.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
16.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;向钨丝吹冷气时,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.钨丝不发光是因为此时没有电流通过
B.向钨丝吹冷气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.加热时通过钨丝的电流大于通过小灯泡L的电流
17.小科用如图所示电路研究电流产生的热量与哪些因素有关,他将R1、R2的电热丝涂上一种红色温变油墨,当温度达到80℃时,该油墨会变成无色。已知粗细电阻丝的材料相同,长电阻丝长度是短电阻丝长度2倍,单位长度粗电阻丝的质量是细电阻丝的2倍,单位长度粗电阻丝的电阻是细电阻丝电阻的。下列关于R1、R2的选择合理的是( )
A. B.
C. D.
18.如图甲是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体,将电阻丝两端接入电路后,通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压相同,进行测量并记录,数据列于下表。
实验组
电阻丝
材料
长度(cm)
直径(mm)
电流(A)
1
a
康铜丝
57.20
0.50
0.32
2
b
镍铬丝
57.20
0.50
0.14
3
c
镍铬丝
57.20
0.70
0.28
4
d
镍铬丝
28.60
0.70
0.54
(1)本实验中通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小,采用的研究方法是 法;
(2)为研究导体电阻大小与材料的关系,可选择实验组 进行对比;
(3)实验得出,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外,导体的电阻还与温度有关。科学研究发现某种金属的电阻和温度的关系如图乙所示。请描述该金属的电阻在降温过程中的变化情况: 。
19.图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体,将电阻丝两端接入电路后,调节滑动变阻器,进行测量并记录,数据记录于下表。
实验组
电阻丝
材料
长度(厘米)
直径(毫米)
电流(安)
1
a
康铜丝
57.20
0.50
待填
2
b
镍铬丝
57.20
0.50
0.14
3
c
镍铬丝
57.20
0.70
0.26
4
d
镍铬丝
28.60
0.70
0.54
请回答:
(1)连接好电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于 (选填“最左端”或“最右端”)
(2)将电阻丝a两端接入电路,闭合开关,电流表指针位置如图2所示,其示数为 安。
(3)本实验中滑动变阻器除了“保护电路”这一作用外,还有 的作用。
(4)为研究导体电阻大小与横截面积的关系,可选择电阻丝 进行对比。(填字母)
20.项目小组探究液体电阻的影响因素的实验,在水槽中相距8.4cm的两侧放入铜片,铜片竖直固定能平移,将铜片和电压为9V的电源、电流表及开关串联。向水槽中加入一定浓度的盐水,闭合开关,读出电流表示数。改变加入盐水的浓度和铜片距离,重复上述实验。
组别
盐水浓度(%)
盐水体积(mL)
铜片距离(cm)
电流(A)
1
0.9
400
8.4
0.5
2
0.45
400
8.4
0.25
3
0.45
400
16.8
0.125
4
0.225
400
4.2
0.25
5
0.15
400
?
(1)图乙是某一次测量中的电流表指针位置,其示数为 安。
(2)在图甲实验中,为了控制两铜片与盐水之间的接触面积相同,该实验中进行的操作是 。
(3)丙表格为该实验获得的数据结果,在第5次实验中,为使电流表示数与第1次示数相同,则应控制铜片的距离为 cm。
▌题型03 变阻器
1、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:调节滑动变阻器滑片可以逐渐改变连入电路的电阻,从而逐渐改变电路中的电流。
3、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。
21.如图是带调光器的台灯,调光器通过改变电阻来调节流过灯泡的电流,从而改变灯泡亮度。关于该调光器(实质为滑动变阻器)的说法,正确的是( )
A.调光器(滑动变阻器)与台灯中灯泡是并联
B.调光时,滑动变阻器是通过改变电阻丝的材料来改变电阻
C.当调暗灯光时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中电流变小
D.滑动变阻器的最大阻值越小,台灯可调节的亮度范围越大
(多选)22.滑动变阻器连入电路的四种接法(如图),当滑片P向右滑动时,连入电路阻值增大的是( )
A. B.
C. D.
23.小科想研究台灯的亮度是?样改变的,于是他把台灯的亮度调节旋钮“拆开”,观察其内部结构。如图所示,A、B、C三个焊接点相当于旋钮式变阻器的三个接线柱。下列说法正确的是( )
A.只把A和B接入电路,无法改变台灯亮度
B.只把A和C接入电路,可以改变台灯亮度
C.将A、B两点接入电路,滑片顺时针旋动时,台灯变亮
D.将B、C两点接入电路,滑片顺时针旋动时,台灯变亮
24.如图所示是滑动变阻器的结构示意图,当滑片P向右移动时,要使连入电路中的电阻变大,应选择的接线柱为( )
A.A和B B.B和C C.B和D D.A和D
25.小瑚按如图电路进行实验。
(1)小瑚将滑动变阻器的滑片P分别置于a和c点,(a、b、c、d、e四个间距相同的位置,a、e为滑动变阻器的两个端点),当P置于 点小灯泡发光最亮。
(2)小秀想改动一根导线,实现闭合开关后电灯从亮到熄灭连续变化,请你把小秀的设想完成。在图上把要改动导线上打“×”,然后重新画上一根符合要求的导线。
26.小科同学进行了如下探究活动,用一个有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程的电流表研究如图所示电路中通过a点和b点电流的大小关系。闭合开关,当电流表接在a点时,指针位置如图甲所示;当电流表接在b点时,指针位置如图乙所示。问:
(1)根据电路中电流特点分析,电流表乙的示数是 。
(2)小科在该实验基础上,想探究串联电路电流特点,他对实验的改进应是 。
(3)若小科想继续探究滑动变阻器对改变灯亮度的作用,请你帮助他设计电路图。
27.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.只把A、C接入电路,旋动滑片,可以改变通过电位器的电流
B.只把A、B接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电阻变小
C.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电阻变小
D.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电阻变大
28.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
29.图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同,而且两个滑动金属片固联在一起,可以同时向左或向右移动同样的距离。已知甲的最大阻值比乙的最大阻值小,以下判断中正确的是( )
A.滑片向左移动时,电灯变亮
B.滑片向右移动时,电灯变亮
C.滑片无论向左或向右移动,电灯亮度不变
D.滑片放在滑动变阻器中央时电灯最亮,从中间无论向左、向右移动,电灯都要变暗
30.如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,滑动变阻器在实验中的作用描述不正确的是( )
A.探究电流与电压的关系﹣﹣改变定值电阻两端电压
B.探究电流与电阻的关系﹣﹣调节电阻两端电压必须成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值﹣﹣多次测量求平均值,减小误差
D.探究影响导体电阻大小的因素﹣﹣保持导体两端的电压不变
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3.2 物质的导电性
题型01 电阻
题型02 电阻大小的影响因素
题型03 变阻器
▌题型01 电阻
(1)导体:容易导电的物质叫做导体。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。
(2)绝缘体:不容易导电的物质叫做绝缘体。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。
注:纯净的水是不导电的,但由于普通的水中溶有大量其他的物质,因此普通的水是能导电的。
1.如图所示,当两个夹子相接触时,指南针能发生偏转。若小新将下列物品分别接入两夹子间,也能使指针发生偏转的是( )
A.硬币 B.橡皮 C.玻璃片 D.塑料直尺
【解答】解:A、硬币是金属制品,金属属于导体,容易导电,因此将硬币接入两夹子间,电路形成通路,有电流通过,能使指南针发生偏转,故A正确;
BCD、通常情况下,橡皮、玻璃片、塑料直尺都不容易导电,属于绝缘体,因此将它们接入两夹子间,电路处于断路状态,无电流通过,不能使指南针发生偏转,故BCD错误。
故选:A。
2.下列常见的生活用品中,不属于导体的是( )
A.铅笔芯 B.铁锅 C.塑料尺 D.食盐水
【解答】解:通常情况下,铅笔芯、铁锅和食盐水都容易导电,属于导体;塑料尺不容易导电,属于绝缘体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
3.如图所示,将玻璃管接入电路,探究盐水的导电能力与哪些因素有关,收集的实验数据如下表所示。
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
8
盐水浓度
5%
10%
15%
15%
15%
15%
15%
15%
盐水液柱/cm
10
10
10
10
10
15
25
35
盐水温度/℃
16
16
16
25
35
35
35
35
灯泡亮度
逐渐变亮
逐渐变暗
(1)实验中通过 显示盐水的导电能力;
(2)通过3、4、5三次实验,可探究盐水的导电能力与 的关系;
(3)分析表中数据可知,第 次实验盐水的导电能力最强。
【解答】解:(1)在电路中,盐水的导电能力越强,电路中的电阻就越小,通过的电流就越大。实验中我们通常通过观察串联在电路中的灯泡的亮度(或者电流表的示数)来直观地判断和比较盐水导电能力的强弱。
(2)观察表格中第3、4、5次实验的数据可以发现,这三次实验中“盐水浓度”均为15%,“盐水液柱长度”均为10cm,唯一改变的条件是“盐水温度”(分别为16℃、25℃、35℃)。根据控制变量法的原则,这三次实验探究的是盐水导电能力与盐水温度的关系。
(3)盐水的导电能力受浓度、液柱长度和温度等多个因素影响:
看浓度和长度:第1、2、3次实验中,浓度逐渐增大,液柱长度相同,灯泡“逐渐变亮”,说明导电能力在增强。
看温度:第3、4、5次实验中,浓度和液柱长度相同,温度逐渐升高,灯泡继续“逐渐变亮”,说明温度越高导电能力越强。因此,在第5次实验时,盐水导电能力达到最强。
看液柱长度:第5、6、7、8次实验中,温度相同,随着液柱长度的增加,灯泡“逐渐变暗”,说明液柱越长(电阻越大),导电能力越弱。
综合以上分析,第5次实验时,盐水浓度较高、液柱最短、温度最高,因此其导电能力最强。
故答案为:(1)灯泡亮度;(2)盐水温度;(3)5。
4.溶液的导电性与哪些因素有关?研究小组用规格不同的针筒、不同种溶液、两个电流表等进行实验。
针筒材质:PVC塑料当地室温:25℃
针筒
①
②
③
④
溶液
盐水
盐水
苏打水
盐水
液柱高度/cm
5
8
5
5
针筒直径/cm
1.5
1.5
1.5
3
_____
(1)小科设计了如上实验表格,则表格中“横线”处应填 。
(2)若要探究溶液的导电性大小与液体种类的关系,请你选择两个合适的针筒,并用笔画线代替导线在图1中将电路图连接完整。
(3)某次实验中测得①号针筒的电流I1=0.1A,④号针筒的电流如图2所示,可得出初步结论: 。
(4)请设计实验探究溶液的导电性是否受温度影响 。
【解答】解:(1)本实验用电流大小反映导电性强弱,表格已控制溶液种类、液柱高度、针筒直径,待测物理量为电流,所以表格横线处填:电流表示数/A。
(2)探究与液体种类的关系:选①和③,控制液柱高度、针筒直径相同,仅溶液种类不同(盐水/苏打水)。
电路连接:两针筒并联,各串一个电流表;电源、开关、两个电流表、两个针筒依次连成闭合回路,如图所示:
。
(3)①号:直径1.5cm,电流0.1A;④号:直径3cm,电流更大(如图 2),控制了溶液(盐水)、液柱高度(5cm),变量为横截面积。
结论:在溶液种类、液柱高度相同时,溶液横截面积越大(针筒直径越大),导电性越强(电流越大)。
(4)探究温度影响的实验设计(控制变量法):
取相同浓度、相同体积的同种溶液(如盐水),装入相同规格针筒(直径、液柱高度均同)。
将装置分别置于不同温度环境(如25℃、35℃、45℃水浴),保温5分钟。
用同一电路、同一电流表测量不同温度下的电流,记录数据。
多次实验,比较电流大小,判断温度对导电性的影响(温度越高,导电性通常越强)。
故答案为:(1)电流大小/A;(2);(3)当溶液种类、液柱高度相同时,液柱横截面积越大,溶液的导电性越强;(4)取多个相同的针筒装入相同浓度不同温度的盐水,保持液柱高度不变分别测量不同温度下电路中的电流大小,通过比较电流大小判断导电性是否受温度影响。
5.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
【解答】解:A、导体导电的原因是具有大量自由电荷,而绝缘体内的自由电荷很少;故A错误;
B、导体和绝缘体都对电荷的移动具有阻碍作用,只不过导体的阻碍要小一些,故B错误;
C、木头在被水浸湿后会变成导体,故C错误;
D、玻璃在炽红状态下是能够导电的,故D正确;
故选:D。
6.如图所示的运油车正在卸油,为防止发生事故,用一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,下列说法正确的是( )
A.“绳子”芯应是绝缘体
B.油罐带上电荷是由于流出的油和油罐摩擦创造了电荷
C.油罐带的电荷经静电消除器消除后,电荷全部消失
D.若多余的电子经接地线流向大地,则接地线中的电流方向向上
【解答】解:A、运油车的轮胎是绝缘体橡胶,电荷不会转移到地面,而是越积越多,当达到一定的程度时,会发生放电现象,产生电火花,使油燃烧甚至爆炸,为防止发生事故,用一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”可以使电荷从运油车转移到静电消除器,所以“绳子”芯应是导体,故A错误,不符合题意;
B、根据摩擦起电的实质可知,油罐车带电是因为转移了电荷,而不是创造了电荷,故B错误,不符合题意;
C、静电消除器的作用不是消除电荷,而是发生电荷的转移,故C错误,不符合题意;
D、电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反,已知多余的电子经静电消除器上的接地线流向大地,所以此时的电流方向是向上的,也就是从大地流向静电消除器,故D正确,符合题意。
故选:D。
7.一提到“测谎仪”,同学们认为很“神秘”,其实用物理知识可帮助我们揭开其“神秘”的面纱。据测谎专家介绍,测谎技术从三个方面测定一个人的生理变化,即脉搏、呼吸和皮肤电阻(简称皮电)。其中皮电最敏感,是测谎技术的主要依据,通常情况下,就是它“出卖”了自己心中的秘密。
(1)从以上介绍可看出;人体是 (选填:“导体”或“绝缘体”)。
(2)从以上介绍还可看出:一个人在说谎时, 变化最明显。
【解答】解:(1)人体的70%都是水,并且人会发生触电现象,人体是导体。
(2)人在说谎时,脉搏、呼吸和皮肤电阻(简称皮电)发生改变,其中皮电最敏感,所以,一个人在说谎时,皮肤电阻变化最明显。
故答案为:(1)导体;(2)皮肤电阻。
8.请阅读《电容式触摸屏》并回答题。
电容式触摸屏
现在,智能手机、平板电脑等数码移动设备,都使用触摸屏,触摸屏是通过传感器来感知物体在屏幕上的运动,目前触屏大多采用电容式触摸屏电容通常是由两片相距很近的导电极板组成。电容式触摸屏是一块多层复合玻璃,在夹层中涂有导电性强且透明的薄膜材料,当手指触碰到触摸屏时,手指和导电薄膜就会形成一个电容,将人体上的电荷传递到触屏上。通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹。如果用较厚的材料把手指与导电薄膜之间隔离,就不能正常操作触摸屏了。由于电容式触摸屏需要感应到人体的电流,只有人体才能对其进行操作,用其他物体触碰时并不会有所响应,所以基本避免了误触的可能,电容式触摸屏使用时防水,防尘、防污和耐磨方面都有良好的表现。
根据上述材料,回答下列问题。
(1)老式电视屏幕上经常会因为屏幕带静电而布满灰尘,其中蕴含的科学原理是: 。
(2)通过触摸屏周边分布的电极检测的 变化,可感知手指的运动轨迹;
(3)冬天,戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套,不能正常操作电容式触摸屏的原因是 ;
(4)电容式触摸屏的优点有: 。(回答一个即可)
【解答】解:(1)电视机工作时,由于电子运动到了屏幕上,而使屏幕带上电荷,而具有吸引轻小物体的性质;
(2)根据材料,通过触摸屏周边分布的电极检测电荷分布的变化,就可以计算触摸点的位置,进而感知手指在屏上的运动轨迹。
(3)由于电容式触摸屏需要感应到人体的电流,只有人体才能对其进行操作,用其他物体触碰时并不会有所响应,所以戴上厚厚的绝缘材料做成的保暖手套,不能正常操作电容式触摸屏。
(4)根据材料,电容式触摸屏使用时防水,防尘、防污和耐磨方面都有良好的表现。
故答案为:(1)带电体具有吸引轻小物体的性质;(2)电荷分布;(3)绝缘材料把手指与导电薄膜之间隔离;(4)防水、防尘、防污、耐磨。
9.在学习《电路》的探究活动中,某同学将带有a,b两根导线的灯泡玻璃芯接到如图电路中:
(1)在用酒精灯加热灯泡芯的玻璃至发烫变红时,灯泡L逐渐变亮;停止加热后,灯泡L又变暗直至不亮。这说明玻璃加热到一定程度后会转变成 (填“导体”或“绝缘体”)。
(2)若将图中电路的灯泡L移除,再接通灯泡芯两端的导线即灯泡芯的a、b两端,闭合开关S时保险丝熔断,其原因是电路处于 状态。
【解答】解:(1)在用酒精灯加热灯泡芯的玻璃至发烫变红时,灯泡L逐渐变亮,说明玻璃容易导电了;停止加热后,灯泡L又变暗直至不亮,玻璃不容易导电。这说明玻璃加热到一定程度后会转变成导体;
(2)若将图中电路的灯泡L移除,再接通灯泡芯两端的导线即灯泡芯的a、b两端,导线将电源正负极直接连接了,闭合开关S时形成短路,因而保险丝熔断。
故答案为:(1)导体;(2)短路。
10.如图所示的电路中,当开关闭合后,在金属夹A、B之间分别接入硬币、铅笔芯、橡皮和塑料尺,小灯泡都能发光的是( )
A.接入硬币和橡皮 B.接入塑料尺和铅笔芯
C.接入硬币和铅笔芯 D.接入橡皮和塑料尺
【解答】解:
A、硬币属于金属,是导体,橡皮是绝缘体,在金属夹A、B之间接入硬币能使小灯泡发光,接入橡皮不能使小灯泡发光。不符合题意。
B、铅笔芯是导体,塑料尺是绝缘体,在金属夹A、B之间接入铅笔芯能使小灯泡发光,接入塑料尺不能使小灯泡发光。不符合题意。
C、铅笔芯和硬币都是导体,在金属夹A、B之间接入铅笔芯和硬币都能使小灯泡发光。符合题意。
D、橡皮和塑料尺都是绝缘体,在金属夹A、B之间接入橡皮和塑料尺都不能使小灯泡发光。不符合题意。
故选:C。
▌题型02 电阻大小的影响因素
材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
材料、长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大。
横截面积、长度相同,而材料不同的导体,导体电阻的大小不同。
导体的电阻大小与温度有关
11.小嘉在探究“导体的电阻与导体长度”的关系时,将固定在木板上长为15厘米且粗细均匀的铅笔芯作为研究对象,标记为等长的五段,并连接了如图甲所示的部分电路。
【电路连接】请以笔划线代替导线,将电路连接完整。(要求滑动变阻器的滑片P向C端滑动时,电压表示数增大)。
【故障分析】小嘉将电路连接完整,把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表始终无示数。若故障发生在滑动变阻器处,故障是 。
【结论归纳】排除故障后,将线夹分别夹在e、d、c、b点,根据铅笔芯的接入长度和相应电阻的平均值,描点连线(如图乙所示)。据图得到的结论是 。
【实验反思】实验前,小嘉的同学提出将线夹分别夹在e、d、c、b点进行实验时,要保持铅笔芯两端的电压始终相等。你是否支持他的想法?并说明理由。 。
【解答】解:【电路连接】要求滑动变阻器的滑片P向C端滑动时,电压表示数增大。应将滑动变阻器的A接线柱接入电路,用导线连接A接线柱和电源正极,如图所示:
。
【故障分析】电流表始终无示数,说明电路存在断路;故障发生在滑动变阻器处,因此故障是滑动变阻器断路。
【结论归纳】图乙中,电阻R与长度的关系是过原点的直线,因此结论是:当导体的材料、横截面积和温度相同时,导体的电阻与导体的长度成正比。
【实验反思】不支持他的想法。理由:本实验的目的是探究导体的电阻与导体长度的关系,实验中通过测量不同长度铅笔芯两端的电压和电路中的电流,再利用R计算电阻,不需要保持铅笔芯两端的电压始终相等。
故答案为:【电路连接】;
【故障分析】:滑动变阻器断路;
【结论归纳】:当导体的材料、横截面积和温度相同时,导体的电阻与导体的长度成正比;
【实验反思】:不支持,理由是本实验通过R计算不同长度铅笔芯的电阻,无需控制铅笔芯两端电压不变。
12.小科设计了如甲图实验电路来探究“铅笔芯的电阻随温度变化的规律”。器材有电流表(量程为 0﹣0.6A),学生电源(输出电压恒为24V),滑动变阻器R1最大阻值10Ω),滑动变阻器R2最大阻值20Ω,滑动变阻器R3最大阻值50Ω,单刀双掷开关,用防水绝缘材料包裹的铅笔芯R1,导线若干。实验步骤如下:
①按照图甲连接好实验器材。
②为不烧坏电流表,将滑动变阻器的滑片P调节到★端;然后将单刀双掷开关掷于c端,调节滑片P,使电流表指针指在满刻度位置,并在之后的操作中使滑片P位置不变。
③水浴使温度维持在20℃,将单刀双掷开关掷于d端,电流表示数稳定后记录电流表示数。
④改变水浴温度40℃为60℃、80℃重复实验。
实验次数
1
2
3
44
温度/℃
20
40
60
80
电流/A
0.16
0.19
0.21
0.22
请回答:
(1)实验步骤②中★处应填 (填“a”或“b”)端。
(2)根据实验要求,电路中的滑动变阻器应选择 (填“R1”“R2”或“R3”)。
(3)小明检查电路后认为电路设计存在问题:实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同,所以通过电流表变化不能判断铅笔芯的电阻变化。小科对小明进行了解释:因为 ,所以能够判断铅笔芯电阻的变化,电路设计没有问题。
(4)实验测得的数据如乙表所示,由此可以得出的结论是: 。
【解答】解:(1)闭合开关前,滑动变阻器应该置于最大阻值处,即a端。
(2)电流表指针指在满刻线位置时的电流为:I=0.6A,此时滑动变阻器接入电路的电阻为:R40Ω,所以电路中的滑动变阻器应选R3;
(3)小宁的观点不正确;电路中电源电压及定值电阻R0不变,若电流变大,则总电阻变小,说明铅笔芯电阻变小;若电流变小,则总电阻变大,说明铅笔芯电阻变大,所以能够判断铅笔芯电阻的变化;
(4)根据表格中的数据可知,当温度升高时,电流表的示数变大,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,滑动变阻器阻值不变,所以铅笔芯的电阻变小,故结论为:其他条件不变,在温度升高时,铅笔芯的电阻会变小。
故答案为:(1)a;(2)R3;(3)电路中电源电压及滑动变阻器电阻不变,若电流变大,则总电阻变小,说明铅笔芯电阻变小;若电流变小,则总电阻变大,说明铅笔芯电阻变大;(4)其他条件相同时,随着温度的升高,铅笔芯的电阻变小。
13.小花想探究导体的电阻与哪些因素有关。他用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示(水槽中有食盐水),将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部。
(1)闭合开关,读出电流表和电压表的示数,再向水槽中添加一定质量的相同浓度的食盐水,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。观察到电流表的示数变大了,可以得出的结论是:导体的电阻与导体的 有关。
(2)小花再次向容器中加入一定量的水,降低容器内食盐水的浓度,结果发现容器内食盐水的电阻减小了,由此得出结论:食盐水的浓度越低,电阻越小。你认为这个结论应该是 (选填“可靠”或“不可靠”)的,原因是 。
(3)其他条件不变,改变电极M、N距离,小花还能够得出导体的电阻与导体的 有关。
【解答】解:(1)由于向水槽中添加一定量相同浓度的食盐水,水槽内食盐水的液面升高,使得食盐水的横截面积变大,食盐水的电阻减小,这表明导体的电阻与导体的横截面积有关;
(2)若要探究盐水浓度对电阻大小的影响,应控制导体(食盐水)的横截面积不变,改变盐水的浓度(可加入适量的盐);
小明再次向容器中加入一定量的水,虽然降低了容器内食盐水的浓度,但同时导体(食盐水)的横截面积改变了,不符合控制变量法的要求,所以小明得出的结论是不可靠的;
(3)其它条件不变,改变电极M、N的距离,改变了食盐水接入电路中的长度,此时的电流会发生变化,能够得出导体的电阻与导体的长度有关。
故答案为:(1)横截面积;(2)不可靠;没有控制导体(食盐水)的横截面积不变;(3)长度。
14.从图中的长方形金属薄板abdc中剪出一块金属条,让电流沿着金属条的“长”方向流过,下列哪种剪法得到的金属板条电阻最大( )
A.剪出abfe
B.剪出efdc
C.保留整块金属板
D.剪出阴影部分的细金属条
【解答】解:导体电阻与长度、横截面积的关系为,材料、厚度相同的情况下,长度越长、横截面积越小,电阻越大。
A、剪出abfe后,金属条的长度和横截面积都不是最长最细的组合,电阻不是最大,故A错误;
B、剪出efdc后,同样不是最长最细的金属条,电阻不是最大,故B错误;
C、保留整块金属板时,长度最短且横截面积最大,电阻最小,故C错误;
D、剪出阴影部分的细金属条时,它的长度最长、横截面积最小,根据可知电阻最大,故D正确。
故选:D。
15.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
【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。
16.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;向钨丝吹冷气时,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.钨丝不发光是因为此时没有电流通过
B.向钨丝吹冷气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.加热时通过钨丝的电流大于通过小灯泡L的电流
【解答】解:AD、闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,因钨丝和小灯泡串联接入电路中,则通过它们的电流大小相等,故AD错误;
B、向钨丝吹冷气时,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,故B正确;
C、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,故C错误。
故选:B。
17.小科用如图所示电路研究电流产生的热量与哪些因素有关,他将R1、R2的电热丝涂上一种红色温变油墨,当温度达到80℃时,该油墨会变成无色。已知粗细电阻丝的材料相同,长电阻丝长度是短电阻丝长度2倍,单位长度粗电阻丝的质量是细电阻丝的2倍,单位长度粗电阻丝的电阻是细电阻丝电阻的。下列关于R1、R2的选择合理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:因为串联电路的电流和通电时间相同,R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻,结合电阻大小的影响因素可知D符合题意。
故选:D。
18.如图甲是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体,将电阻丝两端接入电路后,通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压相同,进行测量并记录,数据列于下表。
实验组
电阻丝
材料
长度(cm)
直径(mm)
电流(A)
1
a
康铜丝
57.20
0.50
0.32
2
b
镍铬丝
57.20
0.50
0.14
3
c
镍铬丝
57.20
0.70
0.28
4
d
镍铬丝
28.60
0.70
0.54
(1)本实验中通过观察电流表的示数大小来比较电阻的大小,采用的研究方法是 法;
(2)为研究导体电阻大小与材料的关系,可选择实验组 进行对比;
(3)实验得出,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外,导体的电阻还与温度有关。科学研究发现某种金属的电阻和温度的关系如图乙所示。请描述该金属的电阻在降温过程中的变化情况: 。
【解答】解:(1)实验中运用转换法,通过观察电流表示数的大小来表示电阻的大小。
(2)要探究导体电阻大小与材料的关系,需要控制导体的长度、直径相同,材料不同,因此选择1、2两组实验。
(3)据乙图可知,该金属在降温过程中,电阻逐渐变小,在﹣268.95℃时,电阻变为0。
故答案为:(1)转换法;(2)1、2;(3)该金属在降温过程中,电阻逐渐变小,在﹣268.95℃时,电阻变为0。
19.图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体,将电阻丝两端接入电路后,调节滑动变阻器,进行测量并记录,数据记录于下表。
实验组
电阻丝
材料
长度(厘米)
直径(毫米)
电流(安)
1
a
康铜丝
57.20
0.50
待填
2
b
镍铬丝
57.20
0.50
0.14
3
c
镍铬丝
57.20
0.70
0.26
4
d
镍铬丝
28.60
0.70
0.54
请回答:
(1)连接好电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于 (选填“最左端”或“最右端”)
(2)将电阻丝a两端接入电路,闭合开关,电流表指针位置如图2所示,其示数为 安。
(3)本实验中滑动变阻器除了“保护电路”这一作用外,还有 的作用。
(4)为研究导体电阻大小与横截面积的关系,可选择电阻丝 进行对比。(填字母)
【解答】解:(1)连接电路时,开关应处于断开状态。连接好电路后,为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即图中的最右端。
(2)由图2可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.32A。
(3)本实验为了探究“影响导体电阻大小的因素”,接入不同阻值的电阻丝,通过观察电流表的示数来判断电阻丝的阻值大小。根据控制变量法的要求,需要控制电阻丝两端的电压相同,所以本实验中滑动变阻器除了“保护电路”这一作用外,还有控制电阻丝两端电压相同的作用。
(4)根据控制变量法思想,为研究导体电阻大小与横截面积的关系,则需要选择长度和材料相同、横截面积不同的电阻丝,可选择电阻丝b、c进行对比实验。
故答案为:(1)最右端;(2)0.32;(3)控制电阻丝两端电压相同;(4)b、c。
20.项目小组探究液体电阻的影响因素的实验,在水槽中相距8.4cm的两侧放入铜片,铜片竖直固定能平移,将铜片和电压为9V的电源、电流表及开关串联。向水槽中加入一定浓度的盐水,闭合开关,读出电流表示数。改变加入盐水的浓度和铜片距离,重复上述实验。
组别
盐水浓度(%)
盐水体积(mL)
铜片距离(cm)
电流(A)
1
0.9
400
8.4
0.5
2
0.45
400
8.4
0.25
3
0.45
400
16.8
0.125
4
0.225
400
4.2
0.25
5
0.15
400
?
(1)图乙是某一次测量中的电流表指针位置,其示数为 安。
(2)在图甲实验中,为了控制两铜片与盐水之间的接触面积相同,该实验中进行的操作是 。
(3)丙表格为该实验获得的数据结果,在第5次实验中,为使电流表示数与第1次示数相同,则应控制铜片的距离为 cm。
【解答】解:(1)电流表量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,观察直针位置此时的示数为0.5A;
(2)要保证两铜片与盐水之间的接触面积相同,需保证每次实验加入盐水的体积相等,并且铜片要竖直固定不得歪斜;
(3)分析表格数据1、2可知,当铜片距离一定,盐水浓度下降一半时,电阻增大一倍,电流下降一半;分析表格数据2、3可知,当盐水浓度一定,铜片距离增加一倍时,电阻增大一倍,电流下降一半;比较1、5组数据,5组盐水浓度下降为1组的,电阻增大为1组的6倍,要保证1组5组电流表示数相同,需使1组、5组电阻相等,故需改变铜片的距离,使5组铜片的距离为1组的,已知1组铜片距离为8.4cm,故5组铜片距离为1.4cm。
故答案为:(1)0.5;(2)铜片竖直固定,加入等体积的盐水;(3)1.4。
▌题型03 变阻器
1、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:调节滑动变阻器滑片可以逐渐改变连入电路的电阻,从而逐渐改变电路中的电流。
3、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。
21.如图是带调光器的台灯,调光器通过改变电阻来调节流过灯泡的电流,从而改变灯泡亮度。关于该调光器(实质为滑动变阻器)的说法,正确的是( )
A.调光器(滑动变阻器)与台灯中灯泡是并联
B.调光时,滑动变阻器是通过改变电阻丝的材料来改变电阻
C.当调暗灯光时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中电流变小
D.滑动变阻器的最大阻值越小,台灯可调节的亮度范围越大
【解答】解:A、调光器(滑动变阻器)与台灯中灯泡是串联的,故A错误;
B、调光时,滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来改变的,故B错误;
C、当调暗灯光时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流变小,故C正确;
D、滑动变阻器的最大阻值越小,台灯可调节的亮度范围也小,故D错误。
故选:C。
(多选)22.滑动变阻器连入电路的四种接法(如图),当滑片P向右滑动时,连入电路阻值增大的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:AB、图中滑动变阻器采用“一上一下”的接法,且左下接线柱接入电路,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻丝长度变长,连入电路阻值增大,故AB符合题意;
CD、两图中滑动变阻器都采用“一上一下”的接法,且右下接线柱接入电路,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻丝长度变短,连入电路阻值变小,故CD不符合题意。
故选:AB。
23.小科想研究台灯的亮度是?样改变的,于是他把台灯的亮度调节旋钮“拆开”,观察其内部结构。如图所示,A、B、C三个焊接点相当于旋钮式变阻器的三个接线柱。下列说法正确的是( )
A.只把A和B接入电路,无法改变台灯亮度
B.只把A和C接入电路,可以改变台灯亮度
C.将A、B两点接入电路,滑片顺时针旋动时,台灯变亮
D.将B、C两点接入电路,滑片顺时针旋动时,台灯变亮
【解答】解:AC、只把A和B两点接入电路,接入了左半段,当滑片逆时针旋动时,电位器接入电路电阻减小,电源电压不变,电流变大,台灯变亮,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻增大,电源电压不变,电流变小,台灯变暗,故AC错误;
B、只把A和C接入电路,电位器相当于定值电阻,移动滑片,电阻不变,电源电压不变,无法改变通过电位器的电流,不能改变台灯亮度,故B错误;
D、只把B和C两点接入电路,接入了右半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变小,台灯变亮,故D正确。
故选:D。
24.如图所示是滑动变阻器的结构示意图,当滑片P向右移动时,要使连入电路中的电阻变大,应选择的接线柱为( )
A.A和B B.B和C C.B和D D.A和D
【解答】解:根据题意可知,当滑片P向右移动时,要使连入电路中的电阻变大,则电阻丝的左半部分接入电路中,即需要接A接线柱,上面的两个接线柱接哪个都行,所以应选择的接线柱为CA或DA,故D正确。
故选:D。
25.小瑚按如图电路进行实验。
(1)小瑚将滑动变阻器的滑片P分别置于a和c点,(a、b、c、d、e四个间距相同的位置,a、e为滑动变阻器的两个端点),当P置于 点小灯泡发光最亮。
(2)小秀想改动一根导线,实现闭合开关后电灯从亮到熄灭连续变化,请你把小秀的设想完成。在图上把要改动导线上打“×”,然后重新画上一根符合要求的导线。
【解答】解:(1)将滑动变阻器的滑片P分别置于a和c点,a、e为滑动变阻器的两个端点,置于a点,滑动变阻器被短路,因而电阻最小,电流最大,小灯泡发光最亮。
(2)实现闭合开关后电灯从亮到熄灭连续变化,如果灯泡与滑动变阻器串联,不可能使得灯泡的电流为0,因而必须采用并联在滑片,移动滑片改变电压大小,改进电路如图所示:
故答案为:(1)a;(2)见解答。
26.小科同学进行了如下探究活动,用一个有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程的电流表研究如图所示电路中通过a点和b点电流的大小关系。闭合开关,当电流表接在a点时,指针位置如图甲所示;当电流表接在b点时,指针位置如图乙所示。问:
(1)根据电路中电流特点分析,电流表乙的示数是 。
(2)小科在该实验基础上,想探究串联电路电流特点,他对实验的改进应是 。
(3)若小科想继续探究滑动变阻器对改变灯亮度的作用,请你帮助他设计电路图。
【解答】解:(1)只有一个用电器的电路,各处电流是相等的。故将电流表接在任意两处,电流表示数应相等。分别接在两处的电流表指针位置不同,说明两次用的量程不同。指针偏转角度大的,用的是0~0.6A量程,此时分度值为0.02A,示数为0.4A。故乙中,电流表使用0~3A量程,分度值为0.1A,示数为0.4A。
(2)若想探究串联电路特点,可以在电路中串联一个电阻与小灯不同的小灯或者电阻器。这样两个用电器串联且电阻不同,可以获取普遍规律。
(3)使用变阻器改变小灯的亮度,即改变小灯中的电流,变阻器应与小灯串联。用电流表监测电流变化。电路如下:
故答案为:(1)0.4A;
(2)在电路中串联一盏规格不同的灯(或阻值不同的电阻);
(3)。
27.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.只把A、C接入电路,旋动滑片,可以改变通过电位器的电流
B.只把A、B接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电阻变小
C.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电阻变小
D.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电阻变大
【解答】解:A、只把A和C接入电路,电位器相当于定值电阻,移动滑片,电阻不变,电源电压不变,无法改变通过电位器的电流。故A错误。
B、把A和B接入电路,接入了左半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻增大,电源电压不变,电流变小。故B错误。
C、将B、C接入电路,只接入右半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电阻变小,故C正确。
D、只将B、C两点接入电路,接入了右半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变小。故D错误。
故选:C。
28.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
【解答】解:A、金属棒容易导电,是导体;瓷筒不容易导电,是绝缘体,故A错误;
B、线圈是用电阻率较大的合金线制成的,故B正确;
C、滑片与线圈之间是导电的,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。
29.图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同,而且两个滑动金属片固联在一起,可以同时向左或向右移动同样的距离。已知甲的最大阻值比乙的最大阻值小,以下判断中正确的是( )
A.滑片向左移动时,电灯变亮
B.滑片向右移动时,电灯变亮
C.滑片无论向左或向右移动,电灯亮度不变
D.滑片放在滑动变阻器中央时电灯最亮,从中间无论向左、向右移动,电灯都要变暗
【解答】解:A、滑片向左移动时,甲滑动变阻器接入电路的电阻线变短,电阻变小;乙滑动变阻器接入电路的电阻线变长,电阻变大,甲、乙两变阻器电阻线改变的相同,因为相同长度的甲电阻丝的阻值比乙的小。所以电路中的电阻变大,电流变小,灯泡变暗。故A错误。
B、同理可分析滑片向右移动时,电灯变亮,故B正确、C错误。
D、滑片放在滑动变阻器中央时,两变阻器各有一半的电阻线接入电路中,滑片向右移动时,总电阻变小、电流变大、电灯变亮;滑片向左移动时,总电阻变大,电流变小,电灯变暗;故D错误。
故选:B。
30.如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,滑动变阻器在实验中的作用描述不正确的是( )
A.探究电流与电压的关系﹣﹣改变定值电阻两端电压
B.探究电流与电阻的关系﹣﹣调节电阻两端电压必须成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值﹣﹣多次测量求平均值,减小误差
D.探究影响导体电阻大小的因素﹣﹣保持导体两端的电压不变
【解答】解:A、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压,故A正确;
B、探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变,找出普遍规律,故B错误;
C、测量导体的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C正确;
D、探究影响导体电阻大小的因素,保持导体两端的电压不变,比较电路中电流的大小,故D正确。
故选:B。
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