16.3 电阻 同步练 2026-2027学年人教版九年级全一册物理
2026-10-16
|
2份
|
35页
|
31人阅读
|
1人下载
内容正文:
九年级物理16.3《电阻》同步专题练习
分考点精练 - 基础巩固 - 培优提高
目 录
第一部分 分考点精练(共18题)
考点一 电阻的概念及理解(3题)
考点二 探究影响导体电阻大小的因素实验(3题)
考点三 温度对导体电阻的影响(3题)
考点四 电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系(3题)
考点五 实验中控制变量法的应用(3题)
考点六 超导现象和半导体材料(3题)
第二部分 基础巩固(共12题)
第三部分 培优提高(共12题)
第一部分 分考点精练
考点一 电阻的概念及理解
1.(23-24九年级上内蒙古赤峰期中)下列有关电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻越小,表明该导体的导电能力越强
B.导体中的电流为零时电阻也为零
C.导体之所以容易导电是因为导体中有大量的自由电子
D.绝缘体有电阻,导体没有电阻
【答案】A
【解析】A.导体的电阻越小,即对电流的阻碍作用小,表明该导体的导电能力越强,故A正确;
B.导体的电阻跟导体两端的电压和导体中的电流无关,故B错误;
C.导体容易导电,是因为导体中有大量能够自由移动的电荷,故C错误;
D.导体和绝缘体都有电阻,导体的电阻要比绝缘体小得多,故D错误。
故选A。
2.(2024九年级上课前预习)关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
D.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小
【答案】D
【解析】AB.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无关,导体通电时有电阻,不通电时也有电阻,故AB错误;
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越差,故C错误;
D.电阻是指导体对电流的阻碍作用,导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小,故D正确。
故选D。
3.高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置,这是通过增大导体的横截面积从而 (选填“增大”或“减小”)导体的电阻。维修线路时有时需要断电,此时导体的电阻将 (选填“不变”或“变为零”)。
【答案】 减小 不变
【详解】[1]在导线材料与长度一定的情况下,导线的横截面积越大,导线电阻越小;导线电阻变小,可以减少输电线上电能的损失。将图中四根导线并联起来,增大了导线的横截面积,从而减小了输电导线的电阻。
[2]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、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,因此断电后导体的电阻不变。
考点二 探究影响导体电阻大小的因素实验
1.(2024九年级上课后作业)如图所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图.实验中分别把a、b、c、d四根合金丝接入电路,其中合金丝a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同;
(1)电流表在电路中的主要作用是 ;
(2)通过对 和 导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系;
(3)分别将b和d两导体接入电路进行实验,发现接入b导体时,电流表的示数比接入d导体时更大,说明导体的电阻与导体的 有关;
(4)若把c、d两导体首尾相连后再接入电路,会发现电流表指针偏转角度变得更小,说明两导体串联后的电阻将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)生活中,通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是因为导体的电阻还与导体的 有关。
【答案】(1)反映电路中导体电阻的大小 (2)b c (3)横截面积
(4)变大 (5)材料
【解析】(1)实验中,电流表串联在电路中,当电源电压一定时,导体电阻越大,电路中的电流越小,导体电阻越小,电路中的电流越大,所以可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
(2)[1][2]在探究电阻的大小与长度的关系时,可以运用控制变量法,控制导体的材料和横截面积一定,改变电阻的长度,故选取b、c导体进行实验。
(3)分析b和d两导体发现,导体的材料、长度相同,横截面积不同,发现接入b导体时,电流表的示数比接入d导体时更大,由控制变量法可知,导体的电阻与导体的横截面积有关。
(4)把c、d两导体首尾相连后再接入电路,即c、d两导体串联接入电路中,发现电流表指针偏转角度变得更小,即电路中的电流更小,则电路中导体的电阻更大,所以两导体串联后的电阻将变大。
(5)通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是因为输电线的横截面积、长度相同时,铜和铝的导电性好,所以导体的电阻还与导体的材料有关。
2.(2025九年级上课后作业)如图甲所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,图乙中A、B、C、D是实验用的几种电阻丝(S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过灯泡的亮度来判断导体的电阻大小,这种研究方法叫 法;
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的 (填字母);这样做是为了控制横截面积和 相同,这种研究方法叫 法;
(3)若在M、N之间接入导体A、B,可探究导体的电阻与 的关系;
(4)实验小组在实验中发现,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近,实验现象不明显,你的解决办法是 ;
(5)完成上述实验后,小明进行了如图丙所示的实验,他把M、N与旧日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这说明温度升高,钨丝的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)转换
(2) B、D 材料 控制变量
(3)材料
(4)将一个电流表串联到电路中
(5)变大
【规范解答】(1)M、N之间的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡亮度越小(暗),所以可以通过灯泡的亮暗来判断M、N之间接入的导体的电阻大小,采用了转换法。
(2)[1][2][3]探究导体的电阻与导体长度的关系,应该控制材料、横截面积相同,长度不同,所以应该选择B、D来探究导体长度对电阻的影响,这种探究方法是控制变量法;由此可得结论为:当导体的材料和横截面积一定时,导体越长,电阻越大。
(3)A、B的长度、横截面积相同,材料不同,所以可以探究导体的材料对电阻的影响。
(4)当M、N之间接入的导体电阻比较接近,人眼无法分辨灯泡的亮暗,可以增加一个电流表串联接入到电路中,通过电流表读数大小来判断。
(5)根据题意可知,电流变小,则电路中电阻增大,说明钨丝的电阻随温度的升高而增大。
3.(2024九年级上内蒙古鄂尔多斯期末)项目化小组在做“探究盐水的导电性与盐水浓度的关系 ”实验时,设计了如图所示的实验装置 。将电路中的A、B 两金属片固定在烧杯中,分别倒入不同浓度的盐水(两金属片插入盐水中的深度、两金属片之间的距离不变),进行多次实验。
实验次数
盐水浓度/%
小灯泡亮度
电流表示数I/A
1
2
微亮
2
5
较亮
3
10
很亮
(1)本实验通过比较 来比较盐水的导电性;
(2)小组同学将部分实验数据记录在上表中,分析表中数据,可初步得出的结论是盐水的浓度越大,盐水的导电性越 (选填“强 ”或“弱”);
(3)小阳认为电流表和小灯泡只需保留一个,就可以完成本实验 。最佳的选择方案是保留 (选填“小灯泡 ”或“电流表”),理由是 ;
(4)利用本实验装置 ,请你再提出一个可探究的科学问题:盐水的导电性是否与 有关。
【答案】(1)小灯泡的亮度
(2)强
(3) 电流表 电流表示数变化明显
(4)两金属片插入盐水中的深度
【详解】(1)小灯泡的亮度可以反映食盐水的导电性能,小灯泡越亮,说明食盐水的导电性能越强。
(2)分析实验数据可知,金属片AB距离相同,盐水浓度越大,小灯泡越亮,说明金属片AB距离一定时,盐水浓度越大,小灯泡越亮,盐水的导电性能越强。
(3)[1][2]小阳认为电流表和小灯泡只需保留一个,就可以完成本实验 。最佳的选择方案是保留电流表,理由是:电流表示数变化明显,灯泡亮度的变化不容易观察。
(4)猜想:食盐水溶液的导电性能可能还与插入溶液中的深度(溶液的质量、体积、温度、金属片的材料等)有关。
考点三 温度对导体电阻的影响
1.(2024广西南宁一模)小晨用如图所示的电路进行实验。闭合开关,用酒精灯给金属丝加热,发现电流表示数和灯泡亮度都会发生变化。实验中,影响导体电阻大小的因素是( )
A.长度 B.横截面积 C.电流 D.温度
【答案】D
【解析】用酒精灯给金属丝加热,金属丝的温度升高,发现电流表示数和灯泡亮度都会发生变化,说明金属丝的电阻发生变化,则实验中影响导体电阻大小的因素是金属丝的温度。
故选D。
2.(23-24九年级上山东济南期中)如图电路装置,灯泡L与钨丝连接,闭合开关,小灯泡L发光,钨丝不发光;用酒精灯给钨丝加热,发现小灯泡逐渐变暗,由实验可知( )
A.灯泡的电阻会随温度升高而减小 B.灯泡的电阻会随温度升高而增大
C.钨丝的电阻会随温度升高而减小 D.钨丝的电阻会随温度升高而增大
【答案】D
【解析】闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯对钨丝加热,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,此时改变的是钨丝的温度,且温度升高,电阻变大。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.热敏电阻的典型特点是对温度敏感,不同温度下表现出不同的电阻值。按电阻随温度变化的特点不同,可分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。PTC温度越高,其电阻值越大;NTC温度越高,其电阻值越小。为研究热敏电阻属于哪种热敏电阻,小丽按图所示的电路进行实验,其中为定值电阻,此外还准备有温度分别为、和的水(),热敏电阻。已做防水处理。接下来的操作是: ;如果观察到 ,说明热敏电阻属于PTC。
【答案】 将R2依次浸入温度为t1、t2、t3的水中 电流表示数变小
【详解】要判断热敏电阻的类型,只要判断热敏电阻阻值与温度的关系就可以了,故实验中要能改变电阻的温度,同时从电流表示数的变化情况判断出电阻大小的变化情况。
[1]将R2依次浸入温度为t1、t2、t3水中,使热敏电阻的温度不断升高。
[2] PTC的温度越高,电阻越大,即当R2浸入t1到t2到t3的过程中,电阻温度升高,电阻就变大,电路中对电流的阻碍作用就变大,电流就变小,电流表示数就变小,故当电流表示数变小时,说明R2属于PTC。
考点四 电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系
1.A、B两根完全一样的粗细均匀的导线,长度都是1m。把A导线从中间剪开,将其中一段拉长至1m,它的电阻值为RA1,另一段的电阻为RA2,B导线的电阻为RB,则RA1、RA2和RB的大小关系为( )
A.RA1>RA2>RB B.RA1<RA2<RB
C.RA1>RB>RA2 D.RA2>RB>RA1
【答案】C
【详解】导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,长度越长阻值越大,横截面积越大阻值越小。把A导线从中间剪开,将其中一段拉长至1m,它的电阻值为RA1,跟RB相比,材料、长度都相同,但RA1的横截面积较小,所以RA1> RB;另一段的电阻为RA2,跟B相比,材料、横截面积相同,RA2的长度较短,所以RB>RA2,即RA1>RB>RA2,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.(2024九年级上安徽淮北期末)甲、乙、丙是三根用相同材料制成的均匀的合金丝,甲、乙长度相同,但甲较粗,乙、丙粗细相同,但丙较长,则这三根合金丝中,阻值最大的是 。
【答案】丙
【详解】导体的阻值大小与导体的材料、长度、横截面积有关,当导体的材料和温度一定时,导体的长度越长,导体的电阻越大,导体的横截面积越小,导体的电阻越大。由于三根合金丝材料相同,甲、乙长度相同,但甲较粗,所以乙的电阻大于甲的电阻,乙、丙粗细相同,但丙较长,所以丙的电阻大于乙的电阻,综上可知,这三根合金丝中,阻值最大的是丙。
3.(2024九年级上四川绵阳期中)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
【答案】B
【规范解答】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。
考点五 实验中控制变量法的应用
1.如图所示,AB、CD是长度相同的两条镍铬合金线,AB的横截面积比CD的大。将它们分别接入电路进行实验,可以探究导体电阻的大小与导体 的关系;接入合金线AB时电流表的示数 (选填“大于”“小于”或“等于”)接入合金线CD时电流表的示数。
【答案】 横截面积 大于
【详解】[1]AB 与CD两条电阻丝材料和长度相同,横截面积不同,根据控制变量法,将它们分别接入电路进行实验,可以探究导体电阻的大小与导体横截面积的关系。
[2]导体电阻与横截面积有关,AB的横截面积比CD的大,AB的电阻小于CD的电阻,则接入合金线AB时电流表的示数大于接入合金线CD时电流浅的示数。
2.科学方法在物理问题的研究中,起到了重要的作用。比如,两个定值电阻,一个5Ω,一个10Ω,粗细均匀。以下描述正确的是( )
A.如果这两个电阻的材料相同,则5Ω的长度一定大于10Ω的长度
B.如果这两个电阻的材料不同,则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
C.如果这两个电阻的材料、横截面积相同,则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
D.如果这两个电阻的材料、长度相同,则5Ω的横截面积一定小于10Ω的横截面积
【答案】C
【详解】A.两个电阻粗细均匀、材料相同,电阻越大,长度越长,所以10Ω的电阻较长,故A选项错误;
B.两个电阻粗细均匀,若材料不同,无法判断两个电阻的长度大小,故B错误;
C.两个电阻粗细均匀、材料相同,电阻越大,长度越长,所以10Ω的电阻较长,故C选项正确;
D.两个电阻的材料、长度相同,横截面积越大,电阻越小,所以10Ω的电阻较小;故D错误。
选C。
3.(2024辽宁沈阳模拟预测)小明学习了电阻的知识后开展对“液体电阻大小与哪些因素有关”的探究,他提出了以下猜想:
A.液体的浓度越大,液体电阻越小
B.液体的温度越高,液体电阻越大
小明在实验室中找到的实验器材有:两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线,食盐。小明将上述器材组装成如图所示的电路,并利用盐水进行实验探究猜想A。
(1)请将实验步骤补充完整。
①组装好器材,往塑料管中注入 (填“高温”“低温”或“室温”)的低浓度盐水,闭合开关,记录此时灯泡亮度;
②断开开关,往塑料管中加入一定量的食盐,搅拌溶解,闭合开关,记录此时灯泡亮度;
(2)请写出判断猜想A是否正确的论证过程:
(3)小明发现灯泡亮度变化不明显,小亮提出了一个建议,可以在电路中串联一个 。
答案: 室温 见详解 电流表
规范解答:(1)[1]探究猜想A液体电阻与浓度的关系,根据控制变量法,应保持温度相同,考虑到实验过程中高于室温的液体的温度会降低,故应往塑料管中注入室温的低浓度盐水,闭合开关,记录此时灯泡亮度。
(2)[2]在温度相同时,如果加盐后,灯泡变亮了,表明液体的浓度越大,液体电阻越小;如果变暗,表明液体的浓度越大,液体电阻越大;如果亮度不变,表明电阻大小与浓度无关。
(3)[3]在电压一定时,电阻越大,对电流阻碍作用越大,电流中电流越小,为了精确比较电流大小,可以在电路中串联一个电流表。
考点六 超导现象和半导体材料
1.2025年4月24日,“神舟二十号”飞船成功发射并完成与空间站的交互对接,它们进入预定轨道后,太阳能帆板顺利展开。下列属于制作太阳能帆板的主要材料是( )
A.超导材料 B.半导体材料
C.纳米材料 D.绝缘体材料
【答案】B
【详解】太阳能帆板的发电核心是硅基半导体材料,其通过光电效应将太阳能转化为电能。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.“中国造”稀释制冷机已交付用户,并在实际运行中显示了良好的技术实力。稀释制冷机,是构建超导量子计算机的关键核心设备,可为超导量子计算芯片提供接近绝对零度的超低温环境。超导材料在很低的温度下 变为零;超导材料一旦在常温环境下成为现实,将会给人类带来极大的好处,请写出超导体材料的一种用途 。
【答案】 电阻 用于制作输电导线(合理即可)
【详解】[1]超导体在超低温的情况下,电阻突然减小为零,所以超导材料在很低的温度下电阻变为零。
[2]超导体在临界温度下电阻为零,电流在其中不受阻碍,如能用超导体制成的导线把电能从发电厂送到各个用户,将大大降低输电过程的能量损耗,节约大量能源,所以超导体材料可以用于制作输电导线。
3.(2024云南中考真题)20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢?基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和 。
(2)极低温度下,原子实与自由电子的 都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)超高的压力限制了 的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于 引发的电能损耗。
答案: 高压 热运动 原子实 电阻
规范解答:(1)[1]由“高压也能让材料发生超导”可知,实现超导现象的方式有低温和高压。
(2)[2]由导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了“低温超导现象”可知,极低温度下,原子实与自由电子的热运动都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)[3]在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动可知,超高的压力限制了原子实的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)[4]由常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗可知,超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于电阻引发的电能损耗。
第二部分 基础巩固
1.下列四位物理学家中,以其名字命名电阻单位的是( )
A.伏特 B.安培 C.牛顿 D.欧姆
【答案】D
【详解】A.物理学上用伏特的名字命名了电压的单位,故A不合题意;
B.物理学上用安培的名字命名了电流的单位,故B不合题意;
C.物理学上用牛顿的名字命名了力的单位,故C不合题意;
D.物理学上用欧姆的名字命名了电阻的单位,故D符合题意。
故选D。
2.LED灯在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用。制造LED灯的主要材料是( )
A.超导体 B.半导体 C.导体 D.绝缘体
【答案】B
【详解】A.超导体是在一定温度下电阻为零的材料,主要应用于超导磁悬浮、超导输电等方面,不是制造 LED 灯的主要材料,故A不符合题意;
B.LED 灯是由半导体材料制成的,利用半导体的特殊性质实现电能到光能的转化,故B符合题意;
C.导体是容易导电的物体,如金属等,通常用于传导电流,不能制造LED灯,故C不符合题意;
D.绝缘体是不容易导电的物体,无法实现LED灯的发光功能,不是制造LED灯的材料,故D不符合题意。
故选B。
3.如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换铝芯更粗的电缆,其目的是( )
A.增大电阻 B.减小电阻 C.减小质量 D.减小密度
【答案】B
【详解】新电缆的铝芯更粗,即横截面积大,根据电阻的影响因素可知,当材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小,因此更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(2024九年级上四川成都期末)下列说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越大
C.导体和绝缘体没有绝对的界限
D.导体两端电压越大,导体的电阻一定越小
【答案】C
【详解】A.电阻是导体对电流的阻碍作用,导体和绝缘体对电流都有阻碍作用,都有电阻,故A错误;
BD.导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与电压、电流无关,与电流和电压无关,故BD错误;
C.导体和绝缘体没有绝对的界限,在条件改变时,绝缘体也可能变为导体,故C正确。
故选C。
5.(2024九年级上湖北武汉期末)如图所示,在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,电源电压保持不变,分别将三根金属丝接入电路。下列说法错误的是( )
A.电流表示数越大,表明接入电路中的金属丝的电阻越小
B.利用①②两根金属丝可以探究电阻的大小是否跟导线的粗细有关
C.利用②③两根金属丝可以探究电阻的大小是否跟导线的长度有关
D.仅将电路中的电流表换成电压表也能完成本实验
【答案】D
【详解】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就越小,即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,表明接入电路中的金属丝的电阻越小,故A正确,不符合题意;
B.①②两根金属丝材料、长度均相同,粗细不同,根据控制变量法,利用①②两根金属丝可以探究导体的电阻大小是否跟导体的粗细有关,故B正确,不符合题意;
C.②③两根金属丝材料、粗细均相同,长度不同,根据控制变量法,利用②③两根金属丝可以探究导体的电阻大小是否跟导体的长度有关,故C正确,不符合题意;
D.在图示情况下,仅将电路中的电流表换成电压表,由于电压表相当于开路,电压表示数为电源电压,所以不能完成本实验,故D错误,符合题意。
故选D。
6.(23-24九年级上河北张家口期末)要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大,可采用的方法是( )
A.将合金线拉长后接入电路
B.将合金线对折后接入电路
C.减小合金线中的电流
D.增大合金线两端的电压
【答案】A
【解析】A.将这根导线拉长,长度变长、横截面积变小,电阻变大,可以使连入电路的导线电阻变大,故A符合题意;
B.将导线对折后接入电路,长度变小、横截面积变大,导体的电阻变小,故B不符合题意;
CD.导体的电阻是导体阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,故CD不符合题意。
故选A。
7.(2025四川广安三模)如图所示,现在教室中到处都是电气设备。老师按下开关灯便亮了,老师手所接触的开关外壳属于 选填“导体”“半导体”“绝缘体”或“超导体”;老师又打开了教室中的多媒体设备,电灯、多媒体等用电器的连接方式是 联;打开多媒体设备后,与仅打开灯相比,教室电路中的等效总电阻会 选填“变大”“变小”或“不变”。
【答案】 绝缘体 并 变小
【规范解答】[1]开关的外壳不容易导电,属于绝缘体。
[2]电灯、多媒体等用电器是互不影响的,所以它们之间一定是并联的。
[3]打开多媒体,电路中又多了一条支路,并联电阻越并越小,则教室电路中的等效总电阻会变小。
8.(2024九年级上山东泰安月考)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,将它们串联后连入电路中,下列说法正确的是( )
A.AB段电阻大,电流小 B.BC段电阻大,电流小
C.AB段电阻大,电流与BC段相等 D.BC段电阻大,电流与AB段相等
【答案】C
【解析】已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同,BC的横截面积大于AB的横截面积,所以BC的电阻小于AB的电阻;由于两个电阻是串联的,所以两电阻的电流是处处相等的。故ABD错误,C正确。
故选C。
9.(2025九年级上重庆开学考试)关于一些电学基础知识,下列说法正确的是( )
A.电路中的电流是由电荷的定向移动形成的
B.绝缘体不能导电,是因为绝缘体中没有电荷
C.通过导体的电流越大,导体的电阻就越大
D.只有当电路闭合时电源两端才有电压
【答案】A
【规范解答】A.电荷的定向移动形成电流,所以电路中的电流是由电荷的定向移动形成的,故A正确;
B.绝缘体不能导电,是因为绝缘体中几乎没有能够自由移动的电荷,而不是没有电荷,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过导体的电流大小无关,故C错误;
D.电源是提供电压的装置,不管电路是否闭合,电源两端都有电压,故D错误。
故选A。
10.(2024九年级上河南开学考试)我国城乡进行家庭供电线路的改造,将电线换成更粗的,电线的电阻会 ;如果剪掉电线的一截,余下部分的电阻会 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】变小 变小
【解析】[1]导体的阻值与导体的材料、横截面积及长度有关,当材料和长度一定时,横截面积越大,阻值越小,所以将电线换成更粗的,即横截面积变大,则电线的阻值会变小。
[2]当材料和横截面积一定时,长度越短,电阻越小,故剪掉电线的一截,余下部分的材料和横截面积都不变,但长度变短,所以电阻变小。
11.(23-24九年级上山东德州期中)一段导体的电阻是10Ω。如果将这段导体两端的电压增加5倍,该导体的电阻是 Ω,如果将该导体均匀拉长至原来的2倍,该导体的电阻是 Ω。
答案: 10 40
规范解答:[1]因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,如果将这段导体两端的电压增加5倍,该导体的电阻不变,是10Ω。
[2]因导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积有关,且材料相同时,横截面积越小,长度越大,阻值越大,所以,将长度拉长至原来的2倍时,导体的长度变大为2倍,如果横截面积不变,电阻变为2倍,横截面积变小一半,其阻值再次增大为2倍,变为原来的4倍,为40Ω。
12.(23-24九年级上广西南宁期末)如图,将白炽灯灯丝接入电路,闭合开关后小灯泡发光,通过白炽灯灯丝和小灯泡的电流 (选填“相等”或“不相等”);加热灯丝,小灯泡变暗,说明温度越高导体电阻越 。
答案: 相等 大
规范解答:[1]根据图可知,白炽灯灯丝和小灯泡串联,根据串联电路电流特点可知,通过白炽灯灯丝和小灯泡的电流相等。
[2]根据题意可知,加热灯丝,温度升高,小灯泡变暗,说明电流变小、电阻变大,进而说明温度越高,导体电阻越大。
第三部分 培优提高
1.(23-24九年级下湖北孝感期中)在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明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B夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列关于这一装置的说法中正确的是( )
A.将铅笔芯换成塑料吸管,灯泡也能亮起
B.本实验可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
C.实验过程中电阻变化的主要因素是改变了横截面积
D.增加一节干电池,灯泡会更亮,说明铅笔芯电阻随电压的增大而减小了
【答案】B
【解析】A.铅笔芯是导体,容易导电,塑料吸管是绝缘体,不容易导电,因此把铅笔芯换成塑料吸管后灯泡不会亮,故A错误;
B.电源电压不变,接入电路电阻变大时,电路中的电流就会变小,灯泡会变暗,因此可以通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小,故B正确;
C.当B夹子左右移动时,因铅笔芯接入电路的长度发生变化,因此接入电路的阻值发生变化,故C错误;
D.电阻是导体自身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与电压、电流无关,故D错误。
故选B。
2. (23-24九年级上吉林长春月考)科技强国,2023年8月29日搭载麒麟9000S芯片的华为Mate60Pro发布,麒麟9000S芯片是华为有自主知识产权的芯片,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
【答案】B
【解析】芯片主要由半导体材料制成的,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.(2024湖南常德模拟预测)一根导线的电阻为20Ω,把它均匀地拉长为原来的两倍后,这根新导线的电阻为( )
A.20Ω B.40Ω C.60Ω D.80Ω
【答案】D
【解析】在材料和横截面积一定时,导线越长,电阻越大;在材料和长度一定时,导线的横截面积越小,电阻越大.当把导线均匀拉长为原来的2倍时,由于导线的材料和体积是一定的,但导体的长度变为原来的2倍,所以横截面积就是原来的,而导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,所以此时导体的电阻变为原来的4倍,即20Ω×4=80Ω,故ABC错误,D正确。
故选D。
4.科学家发现,原本只能在极低温度下工作的超导体,在施加高压后,竟然能在常温下表现出超导性。假如这种常温超导体应用到实际生活中,它最适合用来制作( )
A.输电线 B.电热丝
C.电阻丝 D.保险丝
【答案】A
【详解】超导体的电阻为零,用来制作输电线可以大大减少输电过程中的电能损失,而电热毯、电吹风、电饭煲都是电热器,不能用超导体来制作发热体,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.人工智能(AI)的核心部件离不开半导体材料。关于半导体材料,说法正确的是( )
A.在任何情况下都能导电
B.电阻值不随温度变化而变化
C.可以制作具有单向导电性的二极管,在智能机器人电路中控制电流方向
D.导电性能介于导体和绝缘体之间,在智能机器人的电路中作为绝缘体来防止漏电
【答案】C
【详解】A.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,半导体在一定的条件下能够导电,导电性受温度、光照、掺杂等因素影响,故A错误;
B.半导体的电阻与温度有关,半导体的电阻随温度的变化而变化,故B错误;
C.半导体二极管具有单向导电性,利用其单向导电性控制电流方向,比如在智能机器人电路中控制电流方向,故C正确;
D.导电性能介于导体和绝缘体之间,在智能机器人的电路中作为重要的元器件芯片的主要材料,不能作为绝缘体来防止漏电,故D错误。
故选C。
6.“新材料”是相对于传统材料而言的,新材料的使用对推动社会的进步正在发挥着越来越大的作用。下列关于“新材料”的描述错误的是( )
A.“纳米材料”是指材料的几何尺寸达到纳米量级,并且具有特殊性能的材料
B.“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片
C.“超导材料”可以应用于任何用电器并使其效率提高
D.“超导材料”“半导体材料”和“纳米材料”都属于新材料
【答案】C
【详解】A.纳米是很小的长度单位,“纳米材料”是几何尺寸达到纳米量级,并且具有特殊性能的材料,故A正确,不符合题意;
B.“半导体材料”具有一些特殊的电学性质,广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片,故B正确,不符合题意;
C.“超导材料”的电阻为零,不会产生热量,不能用于制作利用电流热效应工作的电器,故C错误,符合题意;
D.“超导材料”“半导体材料”和“纳米材料”相对传统材料而言,都属于新材料,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.其他条件相同的情况下,电阻较小的导体,其材料的导电性能较强。如图所示的电路中,R1、R2分别是甲、乙两种材料制成的电阻丝,它们的横截面积分别为S1、S2,长度分别为L1、L2。闭合开关S后,两电流表的示数分别为I1、I2,下列说法正确的是( )
A.若S1=S2,L1=L2,观察到I1>I2,则材料乙的导电性能较强
B.若S1=S2,L1<L2,观察到I1>I2,则材料甲的导电性能较强
C.若L1=L2,S1>S2,观察到I1>I2,则材料乙的导电性能较强
D.若L1=L2,S1<S2,观察到I1=I2,则材料甲的导电性能较强
【答案】D
【详解】A.若S1=S2,L1=L2,观察到I1>I2,表明R1<R2,则材料甲的导电性能较强,故A错误;
B.若S1=S2,L1<L2,观察到I1>I2,表明R1<R2,甲的长度小,电阻较小,不能说明材料甲的导电性能较强,故B错误;
C.若L1=L2,S1>S2,观察到I1>I2,表明R1<R2,乙的横截面积小,电阻较大,不能说明材料乙的导电性能较强,故C错误;
D.若L1=L2,S1<S2,观察到I1=I2,表明R1=R2,乙的横截面积大,电阻较大,则材料乙的导电性能较弱,故材料甲的导电性能较强,故D正确。
故选D。
8.(九年级上山东滨州期中)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( )
A.加热金属丝会使其电阻变小,电流表示数增大
B.加热使玻璃芯由绝缘体变成了导体,说明导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化
C.甲图中,灯泡和金属丝电阻不同,电流也不同
D.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
【答案】B
【解析】A.用酒精灯对金属丝进行加热,金属丝的温度升高,灯泡亮度变暗,说明电路中的电流变小(电流表示数变小),总电阻变大,因此灯丝的电阻变大,该现象说明了电阻丝的电阻随温度升高而增大,A错误;
B.乙图中玻璃为绝缘体,不加热时灯泡不发光;用酒精灯对玻璃进行加热,玻璃的温度升高,加热到红炽状态时,灯泡将发光,此时玻璃变成了导体,该现象说明了玻璃在高温条件下可以变成导体,即导体和绝缘体之间没有绝对界限,B正确;
C.甲图中,灯泡和金属丝串联在电路中,虽电阻不同,但电流相同,C错误;
D.不加热时,甲图中金属丝的电阻较小,因此电路中有电流通过;而乙图中玻璃为绝缘体,电阻太大,电路中通过的电流非常小,D错误。
故选B。
9.(23-24九年级上山西晋中期末)项目学习小组想探究导电溶液的导电性与哪些因素有关的实验中。小明猜想:导电溶液的导电性可能与溶液的种类和浓度有关。为了验证猜想是否正确,他们用长方体水槽、浓度不同的食盐水、电源、开关、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,将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央,水槽中分别装入深度相同、浓度不同的食盐水,移动滑动变阻器的滑片进行实验,将数据记录在表格中。
盐水浓度/%
5
10
15
20
25
电流表示数/A
0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
(1)食盐水导电性的强弱可以由 来判断;
(2)请根据表中的数据,在图上绘制出“电流表示数——食盐水浓度”的图象 ;
(3)小明通过向水槽中加入一些水来改变食盐水的浓度,重复上述操作后,发现电流表的示数变大了,由此得出:食盐水的浓度越低,导电性越强的结论。你认为这个结论是否可靠,原因是 。
【答案】(1)电流的大小 (2)见解析
(3)不可靠,没控制水的深度一定(水的深度发生变化)
【解析】(1)[1]由表中数据,食盐水溶液的导电性可以由电流表示数来判断。
(2)[2]分析表格中的数可知,其它条件一定时,食盐水溶液的浓度越大,电流表示数越大,故导电性越强,电流表示数与盐水浓度的比值为一个定值0.012,所以得到的结论是: 其它条件一定时,食盐水溶液的浓度越大,导电性越强,成正比关系,如图所示:
(3)[3]小明通过向水槽中加入一些水来改变食盐水的浓度,却没有控制水的深度相同,故无法得出结论。
10.(2025黑龙江佳木斯一模)电动车“飞线充电”是生活中的安全隐患之一。“飞线”就是使用插线板将插座延长到电动车身附近,这种充电方式是非常危险的,因为电线比较长,为什么?
【答案】见详解
【规范解答】当导线的材料和横截面积一定时,导线越长电阻越大,由焦耳定律可知,在电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量就会越多,所以“飞线充电”,极易引起火灾。
11.如图甲所示是研究“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,数据如下表。
实验组
电阻丝
材料
长度L/cm
直径D/mm
电流I/A
1
a
康铜丝
57.20
0.50
______
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)将电阻丝a的两端接入电路,闭合开关后,电流表指针位置如图乙所示,其示数为 A;
(2)为研究导体电阻大小与横截面积的关系,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,导体电阻还与温度有关;
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图丙所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象: ;
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造 (写出一种),以减少能量损耗。
【答案】(1)0.32 (2)b、c (3)随温度的降低而减小,最后变为超导体 远距离输电线
【详解】(1)乙图中电流表选择的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.32A。
(2)研究导体电阻大小与横截面积的关系,需要控制导体的材料、长度相同,横截面积不同,因此选择b、c进行对比。
(3)[1]如图丁所示,当温度越低时,该种金属的电阻变小,即金属电阻会随温度的降低而减小,最后变为超导体。
[2]若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造远距离输电线,在运输电能的过程中减小能量损耗。
12.(2025黑龙江哈尔滨三模)“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、规格及实验证据如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
更暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小,这种研究方法叫 法。
(2)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,根据实验现象可得出结论是:在导体的材料相同、长度也相同时, 。
(4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中。(选填“电流表”、“电压表”、“滑动变阻器”或“电磁铁”)
(5)实验过程中小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,请你对实验电路的设计提出改进意见: 。
【答案】(1) 灯泡亮度 转换
(2)A、B
(3)导体横截面积越小,电阻越大
(4)滑动变阻器
(5)在电路中串联一个电流表完成实验
【规范解答】(1)[1][2]将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法。
(2)要探究导体的电阻与导体材料的关系,应控制电阻丝长度和横截面积相同,而材料不同,因此应将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验。
(3)如果选用编号为B、C两根电阻丝进行实验,此时电阻丝的长度和材料相同,但横截面积不同,由表中信息可知,横截面积小,灯泡的亮度较暗,所以可得出结论:在导体的材料相同、长度也相同时,导体横截面积越小,电阻越大。
(4)如果选用编号为C、D两根电阻丝接入电路进行实验,此时电阻丝的材料和横截面积相同,但长度不同,从而得出结论:在导体的材料和横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大,该结论被实际应用到了滑动变阻器的工作原理中。
(5)更换电阻丝后发现小灯泡的亮度变化不明显,则电路的电流变化较小;由于电流表能精确测量电流的大小,所以可在电路中串联一个电流表完成实验。
学科网(北京)股份有限公司
$
九年级物理16.3《电阻》同步专题练习
分考点精练 - 基础巩固 - 培优提高
目 录
第一部分 分考点精练(共18题)
考点一 电阻的概念及理解(3题)
考点二 探究影响导体电阻大小的因素实验(3题)
考点三 温度对导体电阻的影响(3题)
考点四 电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系(3题)
考点五 实验中控制变量法的应用(3题)
考点六 超导现象和半导体材料(3题)
第二部分 基础巩固(共12题)
第三部分 培优提高(共12题)
第一部分 分考点精练
考点一 电阻的概念及理解
1.(23-24九年级上内蒙古赤峰期中)下列有关电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻越小,表明该导体的导电能力越强
B.导体中的电流为零时电阻也为零
C.导体之所以容易导电是因为导体中有大量的自由电子
D.绝缘体有电阻,导体没有电阻
2.(2024九年级上课前预习)关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻
C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
D.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小
3.高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置,这是通过增大导体的横截面积从而 (选填“增大”或“减小”)导体的电阻。维修线路时有时需要断电,此时导体的电阻将 (选填“不变”或“变为零”)。
考点二 探究影响导体电阻大小的因素实验
1.(2024九年级上课后作业)如图所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图.实验中分别把a、b、c、d四根合金丝接入电路,其中合金丝a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同;
(1)电流表在电路中的主要作用是 ;
(2)通过对 和 导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系;
(3)分别将b和d两导体接入电路进行实验,发现接入b导体时,电流表的示数比接入d导体时更大,说明导体的电阻与导体的 有关;
(4)若把c、d两导体首尾相连后再接入电路,会发现电流表指针偏转角度变得更小,说明两导体串联后的电阻将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)生活中,通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是因为导体的电阻还与导体的 有关。
2.(2025九年级上课后作业)如图甲所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,图乙中A、B、C、D是实验用的几种电阻丝(S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过灯泡的亮度来判断导体的电阻大小,这种研究方法叫 法;
(2)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的 (填字母);这样做是为了控制横截面积和 相同,这种研究方法叫 法;
(3)若在M、N之间接入导体A、B,可探究导体的电阻与 的关系;
(4)实验小组在实验中发现,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近,实验现象不明显,你的解决办法是 ;
(5)完成上述实验后,小明进行了如图丙所示的实验,他把M、N与旧日光灯管中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这说明温度升高,钨丝的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
3.(2024九年级上内蒙古鄂尔多斯期末)项目化小组在做“探究盐水的导电性与盐水浓度的关系 ”实验时,设计了如图所示的实验装置 。将电路中的A、B 两金属片固定在烧杯中,分别倒入不同浓度的盐水(两金属片插入盐水中的深度、两金属片之间的距离不变),进行多次实验。
实验次数
盐水浓度/%
小灯泡亮度
电流表示数I/A
1
2
微亮
2
5
较亮
3
10
很亮
(1)本实验通过比较 来比较盐水的导电性;
(2)小组同学将部分实验数据记录在上表中,分析表中数据,可初步得出的结论是盐水的浓度越大,盐水的导电性越 (选填“强 ”或“弱”);
(3)小阳认为电流表和小灯泡只需保留一个,就可以完成本实验 。最佳的选择方案是保留 (选填“小灯泡 ”或“电流表”),理由是 ;
(4)利用本实验装置 ,请你再提出一个可探究的科学问题:盐水的导电性是否与 有关。
考点三 温度对导体电阻的影响
1.(2024广西南宁一模)小晨用如图所示的电路进行实验。闭合开关,用酒精灯给金属丝加热,发现电流表示数和灯泡亮度都会发生变化。实验中,影响导体电阻大小的因素是( )
A.长度 B.横截面积 C.电流 D.温度
2.(23-24九年级上山东济南期中)如图电路装置,灯泡L与钨丝连接,闭合开关,小灯泡L发光,钨丝不发光;用酒精灯给钨丝加热,发现小灯泡逐渐变暗,由实验可知( )
A.灯泡的电阻会随温度升高而减小 B.灯泡的电阻会随温度升高而增大
C.钨丝的电阻会随温度升高而减小 D.钨丝的电阻会随温度升高而增大
3.热敏电阻的典型特点是对温度敏感,不同温度下表现出不同的电阻值。按电阻随温度变化的特点不同,可分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。PTC温度越高,其电阻值越大;NTC温度越高,其电阻值越小。为研究热敏电阻属于哪种热敏电阻,小丽按图所示的电路进行实验,其中为定值电阻,此外还准备有温度分别为、和的水(),热敏电阻。已做防水处理。接下来的操作是: ;如果观察到 ,说明热敏电阻属于PTC。
考点四 电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系
1.A、B两根完全一样的粗细均匀的导线,长度都是1m。把A导线从中间剪开,将其中一段拉长至1m,它的电阻值为RA1,另一段的电阻为RA2,B导线的电阻为RB,则RA1、RA2和RB的大小关系为( )
A.RA1>RA2>RB B.RA1<RA2<RB
C.RA1>RB>RA2 D.RA2>RB>RA1
2.(2024九年级上安徽淮北期末)甲、乙、丙是三根用相同材料制成的均匀的合金丝,甲、乙长度相同,但甲较粗,乙、丙粗细相同,但丙较长,则这三根合金丝中,阻值最大的是 。
3.(2024九年级上四川绵阳期中)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
考点五 实验中控制变量法的应用
1.如图所示,AB、CD是长度相同的两条镍铬合金线,AB的横截面积比CD的大。将它们分别接入电路进行实验,可以探究导体电阻的大小与导体 的关系;接入合金线AB时电流表的示数 (选填“大于”“小于”或“等于”)接入合金线CD时电流表的示数。
2.科学方法在物理问题的研究中,起到了重要的作用。比如,两个定值电阻,一个5Ω,一个10Ω,粗细均匀。以下描述正确的是( )
A.如果这两个电阻的材料相同,则5Ω的长度一定大于10Ω的长度
B.如果这两个电阻的材料不同,则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
C.如果这两个电阻的材料、横截面积相同,则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
D.如果这两个电阻的材料、长度相同,则5Ω的横截面积一定小于10Ω的横截面积
3.(2024辽宁沈阳模拟预测)小明学习了电阻的知识后开展对“液体电阻大小与哪些因素有关”的探究,他提出了以下猜想:
A.液体的浓度越大,液体电阻越小
B.液体的温度越高,液体电阻越大
小明在实验室中找到的实验器材有:两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线,食盐。小明将上述器材组装成如图所示的电路,并利用盐水进行实验探究猜想A。
(1)请将实验步骤补充完整。
①组装好器材,往塑料管中注入 (填“高温”“低温”或“室温”)的低浓度盐水,闭合开关,记录此时灯泡亮度;
②断开开关,往塑料管中加入一定量的食盐,搅拌溶解,闭合开关,记录此时灯泡亮度;
(2)请写出判断猜想A是否正确的论证过程:
(3)小明发现灯泡亮度变化不明显,小亮提出了一个建议,可以在电路中串联一个 。
考点六 超导现象和半导体材料
1.2025年4月24日,“神舟二十号”飞船成功发射并完成与空间站的交互对接,它们进入预定轨道后,太阳能帆板顺利展开。下列属于制作太阳能帆板的主要材料是( )
A.超导材料 B.半导体材料
C.纳米材料 D.绝缘体材料
2.“中国造”稀释制冷机已交付用户,并在实际运行中显示了良好的技术实力。稀释制冷机,是构建超导量子计算机的关键核心设备,可为超导量子计算芯片提供接近绝对零度的超低温环境。超导材料在很低的温度下 变为零;超导材料一旦在常温环境下成为现实,将会给人类带来极大的好处,请写出超导体材料的一种用途 。
3.(2024云南中考真题)20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢?基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和 。
(2)极低温度下,原子实与自由电子的 都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)超高的压力限制了 的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于 引发的电能损耗。
第二部分 基础巩固
1.下列四位物理学家中,以其名字命名电阻单位的是( )
A.伏特 B.安培 C.牛顿 D.欧姆
2.LED灯在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用。制造LED灯的主要材料是( )
A.超导体 B.半导体 C.导体 D.绝缘体
3.如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换铝芯更粗的电缆,其目的是( )
A.增大电阻 B.减小电阻 C.减小质量 D.减小密度
4.(2024九年级上四川成都期末)下列说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越大
C.导体和绝缘体没有绝对的界限
D.导体两端电压越大,导体的电阻一定越小
5.(2024九年级上湖北武汉期末)如图所示,在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,电源电压保持不变,分别将三根金属丝接入电路。下列说法错误的是( )
A.电流表示数越大,表明接入电路中的金属丝的电阻越小
B.利用①②两根金属丝可以探究电阻的大小是否跟导线的粗细有关
C.利用②③两根金属丝可以探究电阻的大小是否跟导线的长度有关
D.仅将电路中的电流表换成电压表也能完成本实验
6.(23-24九年级上河北张家口期末)要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大,可采用的方法是( )
A.将合金线拉长后接入电路
B.将合金线对折后接入电路
C.减小合金线中的电流
D.增大合金线两端的电压
7.(2025四川广安三模)如图所示,现在教室中到处都是电气设备。老师按下开关灯便亮了,老师手所接触的开关外壳属于 选填“导体”“半导体”“绝缘体”或“超导体”;老师又打开了教室中的多媒体设备,电灯、多媒体等用电器的连接方式是 联;打开多媒体设备后,与仅打开灯相比,教室电路中的等效总电阻会 选填“变大”“变小”或“不变”。
8.(2024九年级上山东泰安月考)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,将它们串联后连入电路中,下列说法正确的是( )
A.AB段电阻大,电流小 B.BC段电阻大,电流小
C.AB段电阻大,电流与BC段相等 D.BC段电阻大,电流与AB段相等
9.(2025九年级上重庆开学考试)关于一些电学基础知识,下列说法正确的是( )
A.电路中的电流是由电荷的定向移动形成的
B.绝缘体不能导电,是因为绝缘体中没有电荷
C.通过导体的电流越大,导体的电阻就越大
D.只有当电路闭合时电源两端才有电压
10.(2024九年级上河南开学考试)我国城乡进行家庭供电线路的改造,将电线换成更粗的,电线的电阻会 ;如果剪掉电线的一截,余下部分的电阻会 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
11.(23-24九年级上山东德州期中)一段导体的电阻是10Ω。如果将这段导体两端的电压增加5倍,该导体的电阻是 Ω,如果将该导体均匀拉长至原来的2倍,该导体的电阻是 Ω。
12.(23-24九年级上广西南宁期末)如图,将白炽灯灯丝接入电路,闭合开关后小灯泡发光,通过白炽灯灯丝和小灯泡的电流 (选填“相等”或“不相等”);加热灯丝,小灯泡变暗,说明温度越高导体电阻越 。
第三部分 培优提高
1.(23-24九年级下湖北孝感期中)在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明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B夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列关于这一装置的说法中正确的是( )
A.将铅笔芯换成塑料吸管,灯泡也能亮起
B.本实验可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
C.实验过程中电阻变化的主要因素是改变了横截面积
D.增加一节干电池,灯泡会更亮,说明铅笔芯电阻随电压的增大而减小了
2. (23-24九年级上吉林长春月考)科技强国,2023年8月29日搭载麒麟9000S芯片的华为Mate60Pro发布,麒麟9000S芯片是华为有自主知识产权的芯片,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.(2024湖南常德模拟预测)一根导线的电阻为20Ω,把它均匀地拉长为原来的两倍后,这根新导线的电阻为( )
A.20Ω B.40Ω C.60Ω D.80Ω
4.科学家发现,原本只能在极低温度下工作的超导体,在施加高压后,竟然能在常温下表现出超导性。假如这种常温超导体应用到实际生活中,它最适合用来制作( )
A.输电线 B.电热丝
C.电阻丝 D.保险丝
5.人工智能(AI)的核心部件离不开半导体材料。关于半导体材料,说法正确的是( )
A.在任何情况下都能导电
B.电阻值不随温度变化而变化
C.可以制作具有单向导电性的二极管,在智能机器人电路中控制电流方向
D.导电性能介于导体和绝缘体之间,在智能机器人的电路中作为绝缘体来防止漏电
6.“新材料”是相对于传统材料而言的,新材料的使用对推动社会的进步正在发挥着越来越大的作用。下列关于“新材料”的描述错误的是( )
A.“纳米材料”是指材料的几何尺寸达到纳米量级,并且具有特殊性能的材料
B.“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片
C.“超导材料”可以应用于任何用电器并使其效率提高
D.“超导材料”“半导体材料”和“纳米材料”都属于新材料
7.其他条件相同的情况下,电阻较小的导体,其材料的导电性能较强。如图所示的电路中,R1、R2分别是甲、乙两种材料制成的电阻丝,它们的横截面积分别为S1、S2,长度分别为L1、L2。闭合开关S后,两电流表的示数分别为I1、I2,下列说法正确的是( )
A.若S1=S2,L1=L2,观察到I1>I2,则材料乙的导电性能较强
B.若S1=S2,L1<L2,观察到I1>I2,则材料甲的导电性能较强
C.若L1=L2,S1>S2,观察到I1>I2,则材料乙的导电性能较强
D.若L1=L2,S1<S2,观察到I1=I2,则材料甲的导电性能较强
8.(九年级上山东滨州期中)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( )
A.加热金属丝会使其电阻变小,电流表示数增大
B.加热使玻璃芯由绝缘体变成了导体,说明导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化
C.甲图中,灯泡和金属丝电阻不同,电流也不同
D.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
9.(23-24九年级上山西晋中期末)项目学习小组想探究导电溶液的导电性与哪些因素有关的实验中。小明猜想:导电溶液的导电性可能与溶液的种类和浓度有关。为了验证猜想是否正确,他们用长方体水槽、浓度不同的食盐水、电源、开关、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,将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央,水槽中分别装入深度相同、浓度不同的食盐水,移动滑动变阻器的滑片进行实验,将数据记录在表格中。
盐水浓度/%
5
10
15
20
25
电流表示数/A
0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
(1)食盐水导电性的强弱可以由 来判断;
(2)请根据表中的数据,在图上绘制出“电流表示数——食盐水浓度”的图象 ;
(3)小明通过向水槽中加入一些水来改变食盐水的浓度,重复上述操作后,发现电流表的示数变大了,由此得出:食盐水的浓度越低,导电性越强的结论。你认为这个结论是否可靠,原因是 。
10.(2025黑龙江佳木斯一模)电动车“飞线充电”是生活中的安全隐患之一。“飞线”就是使用插线板将插座延长到电动车身附近,这种充电方式是非常危险的,因为电线比较长,为什么?
11.如图甲所示是研究“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,数据如下表。
实验组
电阻丝
材料
长度L/cm
直径D/mm
电流I/A
1
a
康铜丝
57.20
0.50
______
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)将电阻丝a的两端接入电路,闭合开关后,电流表指针位置如图乙所示,其示数为 A;
(2)为研究导体电阻大小与横截面积的关系,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,导体电阻还与温度有关;
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图丙所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象: ;
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零,该新材料可用于制造 (写出一种),以减少能量损耗。
12.(2025黑龙江哈尔滨三模)“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、规格及实验证据如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
更暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小,这种研究方法叫 法。
(2)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,根据实验现象可得出结论是:在导体的材料相同、长度也相同时, 。
(4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中。(选填“电流表”、“电压表”、“滑动变阻器”或“电磁铁”)
(5)实验过程中小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,请你对实验电路的设计提出改进意见: 。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。