内容正文:
第十六章 电压 电阻
第3节 电阻 同步分层练习
(人教版九年级全一册)
【知识梳理】(每空1分,共20分)
1. 电阻是表示导体对电流________作用大小的物理量,用字母________表示;在国际单位制中,电阻的单位是________,简称________,符号是________。
2. 单位换算:1 kΩ=________Ω;1 MΩ=________kΩ=________Ω。人的双手干燥时,双手之间的电阻约为几千欧至几万欧,10 kΩ=________Ω=________MΩ。
3. 电阻是导体本身的一种________,它的大小由导体本身的________、________和________决定,还与导体的________有关,跟导体两端的电压和通过导体的电流________(选填“有关”或“无关”)。
4. 探究影响电阻大小的因素时,通常通过比较电流表的示数(或小灯泡的亮度)来判断导体电阻的大小,这种方法叫做________法;研究电阻与长度、横截面积、材料的关系时,每次只让一个因素改变,这种方法叫做________法。
5. 导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫做________(如硅、锗);某些材料在温度降低到某一温度时,电阻会突然变为零,这种现象叫做________现象。
【基础巩固】(共40分)
一、选择题(每题4分,共24分)
1.(2025·山东济南期末改编)下列关于电阻的说法中,正确的是( )
A. 导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C. 导体两端没有电压时,导体的电阻为零
D. 导体的电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流无关
2.(2025·江苏南京月考改编)下列关于导体电阻大小的说法中,正确的是( )
A. 导体的电阻只与导体的材料有关
B. 其他条件相同时,导体越长,电阻越大
C. 其他条件相同时,导体的横截面积越大,电阻越大
D. 绝缘体中没有自由电子,所以绝缘体没有电阻
3.(2024·河南郑州期中改编)下列有关电阻的估测中,最接近实际的是( )
A. 人体干燥时双手之间的电阻约为几欧
B. 实验室中一段铜导线的电阻约为100 Ω
C. 家用的白炽灯正常发光时灯丝的电阻约为500 Ω
D. 一支铅笔芯的电阻约为0.1 Ω
4.(2024·湖北武汉期末改编)把一根粗细均匀的镍铬合金丝均匀拉长后接入电路,它的电阻( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
5.(2025·四川成都期中改编)小明用图1所示器材探究影响导体电阻大小的因素,合金丝架上四根合金丝的规格如下表。下列说法中正确的是( )
图1
合金丝
材料
长度
横截面积
A
镍铬合金
L
S
B
镍铬合金
L
2S
C
镍铬合金
2L
S
D
锰铜合金
L
S
A. 要探究电阻与材料的关系,应把A和C分别接入电路的M、N之间
B. 要探究电阻与长度的关系,应把A和C分别接入电路的M、N之间
C. 要探究电阻与横截面积的关系,应把A和D分别接入电路的M、N之间
D. 探究任一个因素时,都应把四根合金丝同时接入电路
6.(2025·广东广州月考改编)如图2所示,甲、乙是两根材料相同的均匀圆柱形导体,甲粗而短、乙细而长,把它们串联接入电路。下列说法中正确的是( )
图2
A. 甲的电阻大于乙的电阻
B. 通过甲的电流大于通过乙的电流
C. 甲的电阻小于乙的电阻
D. 甲、乙的电阻大小无法比较
二、填空题(每空2分,共16分)
7.(2025·山西太原期末改编)完成下列单位换算。
(1)一根电阻丝的电阻为20 kΩ=________Ω=________MΩ。
(2)绝缘体的电阻一般在1 MΩ以上,1 MΩ=________kΩ=________Ω。
8.(2025·湖南长沙期中改编)小华把一段粗细均匀的镍铬合金丝接入电路,闭合开关后电流表的示数为0.3 A;把这段合金丝剪去一半后重新接入同一电路,电流表的示数变为0.5 A。
(1)剪短后合金丝的电阻变________,这说明导体的电阻与导体的________有关。
(2)若把剩下的半段合金丝均匀拉长,使其长度变为原来整段的长度,它的电阻将变________。
(3)当这段合金丝两端的电压为0时,它的电阻________(选填“等于0”或“不等于0”)。
【能力提升】(共30分)
9.(10分)(2025·湖南长沙期末改编)小明用图1所示器材探究影响导体电阻大小的因素,合金丝架上四根合金丝的规格如第5题表格所示。
(1)(2分)实验中,M、N之间接入合金丝后,通过比较________(选填“电流表的示数”或“合金丝两端的电压”)来判断电阻的大小,这种方法叫做________法。
(2)(2分)要探究导体电阻与长度的关系,应选用________两根合金丝分别接入M、N之间。
(3)(3分)选用A和B两根合金丝分别接入M、N之间,接入B时电流表的示数较大,由此可得:材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越________。
(4)(3分)小明还想探究导体电阻与材料的关系,应选用________两根合金丝;若接入D时电流表的示数比接入A时小,说明在长度、横截面积相同时,锰铜合金的电阻________(选填“大于”或“小于”)镍铬合金的电阻。
10.(10分)小华用图3所示的装置探究温度对导体电阻的影响。他把一段镍铬合金丝接入电路,闭合开关后,用酒精灯给镍铬合金丝加热。
图3
(1)(2分)加热过程中,观察到电流表的示数变小,说明镍铬合金丝的温度升高时,它的电阻________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)(2分)由此可得出:一般导体的电阻随温度的升高而________。
(3)(3分)实验中发现电流表示数的变化并不明显,请提出一条改进建议:________。
(4)(3分)在输电线路中,导线因通过电流而发热,其电阻会略有变化。若某种材料在温度降低到某一温度时电阻突然变为零,这种材料叫做________材料;利用这种材料输电,可以大大减少因电流的________效应引起的电能损失。
11.(10分)阅读材料并回答问题:电阻是导体本身的一种性质,不同材料、不同规格的导体,电阻往往不同;同一种导体的电阻还会随温度的变化而改变,人们利用这一特点制成了各种各样的电器元件。
图4
(1)(3分)家庭和工厂中的输电导线一般用铜或铝制成,而不用铁或镍铬合金,这是因为在长度、横截面积相同时,铜、铝的电阻较________(选填“大”或“小”),可以减少输电过程中因电流的________效应而损失的电能。
(2)(4分)白炽灯的灯丝(如图4)用钨制成,主要是因为钨的________高,能承受高温;白炽灯正常发光时灯丝的温度很高,此时灯丝的电阻比在常温下________(选填“大”或“小”)。
(3)(3分)下列物品中,通常不用半导体材料制作的是( )
A. 发光二极管 B. 集成电路芯片
C. 电热水壶的发热体 D. 太阳能电池板
【拓展探究】(共10分)
12.(10分)(2025·湖北武汉中考模拟改编)小华在探究“铅笔芯的电阻与哪些因素有关”时,用一支铅笔芯设计了如图5所示的电路,两个金属夹可在铅笔芯上滑动。
图5
(1)(2分)实验中,通过观察________来比较铅笔芯接入电路部分电阻的大小。
(2)(3分)保持铅笔芯不变,把右边的金属夹向左移动(接入电路的长度变长),发现电流表的示数变小,说明铅笔芯接入电路部分的电阻变________;由此可得:材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越________。
(3)(2分)若要探究铅笔芯的电阻与横截面积的关系,应选用________(选填“长度相同、粗细不同”或“长度不同、粗细相同”)的两支铅笔芯分别接入电路。
(4)(3分)小华想继续探究铅笔芯的电阻与温度的关系。他用点燃的蜡烛给铅笔芯加热,发现电流表的示数变小,由此可得出结论:________。
参考答案与解析
【知识梳理】
1. 阻碍;R;欧姆;欧;Ω
2. 1000(103);1000;106;104;0.01
3. 性质;材料;长度;横截面积;温度;无关
4. 转换;控制变量
5. 半导体;超导
【基础巩固】
一、选择题
1. D
【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与导体两端的电压和通过的电流无关。电压、电流变化时,导体的电阻并不随之改变,所以A、B、C错误,D正确。
2. B
【解析】导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度共同决定,A项“只与材料有关”错误;其他条件相同时,导体越长,电阻越大,B正确;其他条件相同时,横截面积越大,电阻越小,C错误;绝缘体中自由电荷极少,导电能力弱,但仍有电阻,D错误。
3. C
【解析】人体干燥时双手之间的电阻约为几千欧至几万欧,A错误;实验室中一段铜导线很短,电阻不到1 Ω,B错误;家用白炽灯220 V、约100 W,正常发光时灯丝电阻约为R=U2/P=(220 V)2/100 W=484 Ω,与500 Ω接近,C正确;一支铅笔芯的电阻约为几欧至几十欧,D错误。
4. A
【解析】把镍铬合金丝均匀拉长后,它的长度变大、横截面积变小,而长度变大和横截面积变小都会使导体的电阻变大,因此它的电阻变大,选A。
5. B
【解析】由表格可知:A与C材料、横截面积相同而长度不同,A与B材料、长度相同而横截面积不同,A与D长度、横截面积相同而材料不同。要探究电阻与材料的关系,应选A和D,A错误;要探究电阻与长度的关系,应选A和C,B正确;要探究电阻与横截面积的关系,应选A和B,C错误;探究某个因素时,只需更换相应的两根合金丝,不必把四根同时接入,D错误。
6. C
【解析】材料相同时,导体越短、横截面积越大,电阻越小。甲又粗又短,电阻较小;乙又细又长,电阻较大,所以R甲<R乙,A错误、C正确。由于甲、乙的规格明确,二者的电阻可以比较,D错误。甲、乙串联接入电路,串联电路中各处的电流相等,所以通过甲的电流等于通过乙的电流,B错误。
二、填空题
7.(1)2×104;0.02 (2)1000;106
【解析】1 kΩ=103 Ω,1 MΩ=103 kΩ=106 Ω。(1)20 kΩ=20×103 Ω=2×104 Ω;20 kΩ=20×10-3 MΩ=0.02 MΩ。(2)1 MΩ=103 kΩ=1000 kΩ;1 MΩ=106 Ω。
8.(1)小;长度 (2)大 (3)不等于0
【解析】(1)电源电压不变,电流表的示数由0.3 A变为0.5 A,说明剪短后合金丝的电阻变小;在其他条件不变时,只改变了合金丝的长度,说明导体的电阻与导体的长度有关。(2)把半段合金丝均匀拉长到原来的长度,其长度变为原来的2倍,横截面积变为原来的一半,两个因素都使电阻变大,所以它的电阻将变大。(3)导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压无关,因此电压为0时它的电阻不为0。
【能力提升】
9.(1)电流表的示数;转换 (2)A和C (3)小 (4)A和D;大于
【解析】(1)实验中把电流表(或小灯泡)与合金丝串联,通过电流表示数的大小间接反映导体电阻的大小,示数越大说明电阻越小,这种方法叫转换法。(2)探究电阻与长度的关系,必须控制材料、横截面积相同而长度不同,故选A和C。(3)A和B材料、长度相同,B的横截面积较大;接入B时电流表示数较大,说明B的电阻较小,可得:材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小。(4)探究电阻与材料的关系,应控制长度、横截面积相同而材料不同,故选A和D;接入D时电流表示数较小,说明D的电阻较大,即在长度、横截面积相同时,锰铜合金的电阻大于镍铬合金的电阻。
10.(1)变大 (2)增大
【解析】(1)电源电压不变,加热后电流表的示数变小,由R=U/I可知,镍铬合金丝的电阻变大,即温度升高时它的电阻变大。(2)由此可得:一般导体的电阻随温度的升高而增大(这是大多数金属导体的普遍规律)。
(3)换用分度值更小的电流表(或适当增加接入电路的合金丝长度)
【解析】电流表的分度值越小,同样的电阻变化引起的示数变化越明显;适当增大接入电路的合金丝长度,可以使加热前后电阻的变化更为显著,现象更明显。
(4)超导;热
【解析】温度降低到某一温度时电阻突然变为零的材料叫超导材料。输电导线有电阻时,电流通过导线会因电流的热效应发热而损失电能;用超导材料输电,导线电阻为零,不再因发热而损失电能。
11.(1)小;热 (2)熔点;大 (3)C
【解析】(1)在长度、横截面积相同时,铜、铝的电阻比铁、镍铬合金的小,用它们做导线可以减少因电流的热效应引起的电能损失。(2)钨的熔点很高(约3410 ℃),能承受白炽灯正常发光时的高温;灯丝发光时温度很高,由前面的探究可知,一般导体的电阻随温度升高而增大,所以此时灯丝的电阻比常温下大。(3)发光二极管、集成电路芯片和太阳能电池板均由半导体材料制成;电热水壶的发热体需要用电阻较大、能发热的材料(如镍铬合金),若用半导体或超导材料,就无法通过电流的热效应发热,故选C。
【拓展探究】
12.(1)电流表的示数 (2)大;大 (3)长度相同、粗细不同
【解析】(1)铅笔芯与电流表串联在电路中,电源电压不变,通过观察电流表的示数即可比较铅笔芯接入电路部分电阻的大小,示数越大说明电阻越小。(2)金属夹向左移动后,接入电路的铅笔芯长度变长,电流表的示数变小,说明接入电路部分的电阻变大;由此可得:材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。(3)探究电阻与横截面积的关系时,应控制材料、长度相同,只改变横截面积,所以应选用长度相同、粗细不同的两支铅笔芯。
(4)铅笔芯的温度升高时,它的电阻变大(同一导体的电阻随温度的升高而增大)
【解析】用点燃的蜡烛给铅笔芯加热,铅笔芯的温度升高,而接入电路的铅笔芯长度、粗细(横截面积)和材料都不变,只有温度改变,此时电流表的示数变小,说明铅笔芯的电阻变大,由此可得:同一导体的电阻随温度的升高而增大。
学科网(北京)股份有限公司
$