14.1 电阻
一、单项选择题(共14小题)
1. 物理学中以欧姆为单位的物理量是
A. 电阻 B. 电功 C. 电流 D. 电压
2. 装两节干电池的家用手电筒的小电珠的电阻接近
A. 欧 B. 欧 C. 欧 D. 欧
3. 最近,中国学生曹原和他的团队在石墨烯超导材料研究上的新突破震惊了世界。超导体材料适合制作以下的
A. 输电线 B. 电阻丝 C. 灯丝 D. 电炉丝
4. 上海世博园中,超过一半的照明系统采用了 灯。同样的耗电量, 灯的发光量可达白炽灯的 倍以上.制作 灯的发光二极管主要使用的是
A. 半导体材料 B. 超导材料 C. 纳米材料 D. 复合材料
5. 用实验研究导体的材料、长度、横截面积对电阻的影响时,供选择的导体规格如下表:
你认为下面对导体选择最合理的一组是
A. B. C. D.
6. 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. 导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
D. 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
7. 以下说法正确的是
A. 半导体具有良好的导电性能
B. 超导体是一种电阻很大的材料
C. 纳米技术是大尺度范围内的科学技术
D. 超导材料用于输送电力可以降低电能损耗
8. 关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是
A. 导体的电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关
B. 导体中有电流通过时,它两端不一定有电压
C. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻一定越小
D. 在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
9. 由欧姆定律 可得 ,下列说法正确的是
A. 通过导体的电流越大,导体的电阻越小
B. 导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
C. 导体电阻是导体的一种属性,与电流、电压无关
D. 导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
10. 在研究“导体电阻的大小与哪些因素有关”的实验时,将一根粗细均匀的导体截成两段后分别接入电路中,如图所示,则这是用来研究
A. 导体电阻与横截面积的关系 B. 导体电阻与材料的关系
C. 导体电阻与长度的关系 D. 导体电阻与温度的关系
11. 小明利用一红一绿两个发光二极管符号:制作了一个神奇的装置:当电流从装置一端流入时发红光,从另一端流入时发绿光。图各选项中,符合该装置内部结构的可能是
A. B.
C. D.
12. 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. 导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
D. 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
13. 能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法中正确的是
A. 半导体具有良好的导电性能
B. 超导体是一种电阻很大的材料
C. 纳米技术是大尺度范围内的科学技术
D. 超导材料用于输送电力可以降低电能损耗
14. 如图是测量压力的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,压力大小可通过电压表示数来显示。压力越大,电压表的示数越大。则下列电路中符合这一原理的是
A. B.
C. D.
二、填空题(共6小题)
15. 如图所示,小虫子在塑料管内爬行,如果塑料管太细了,小虫子爬行时的阻碍就会变 (选填“大”或“小”),这就相当于我们在电学里学习的 (选填“电流”“电压”或“电阻”)。
16. 在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图电路。
()在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接入的元件是 ;
()为粗略判断 、 两点间导体电阻的大小,可观察 ;
()另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中再串联接入电流表,你认为 同学的改进更好一些,理由是 。
17. 年 月 日,华为正式发布麒麟 ,这是华为又一款定位中高端的手机处理器,为“中国芯”增加了新的一员。这颗 采用 工艺制成,搭载了华为自研的达芬奇架构, 运算能力更强。其中 (芯片)是由 (选填“导体”或“半导体”,下同)材料制成的载有集成电路的元件,这种材料的导电性能比 差些。
18. 一节干电池的电压是 伏,照明电路的电压是 伏,对人体的安全电压不高于 伏。
19. 把很多二极管、三极管、电阻等电子元件做在芯片上,就成了集成电路,其中二极管、三极管是用 材料制成的。随着科技的进步,未来的电子元件如果用 材料来制作,由于没有电阻,不必考虑散热问题,就可以实现电子设备的微型化。
20. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电键 由断开到闭合时,电压表 示数将 ;电键 闭合时,当滑动变阻器的滑片 向右移动时,电压表 示数的变化量与电流表 示数的变化量的比值将 (均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
三、综合应用题(共5小题)
21. 回答下列问题:
(1)导体的长度越长,电阻越 ;
(2)导体的横截面积越小,电阻越 ;
(3)导体的电阻还跟 有关,同样长度、同样横截面积的铜线和铝线相比, 电阻大。
22. 小林同学在学习了电阻知识后,刚好看到“中国天才少年曹原用实验揭开超导的奥秘,破解了困扰物理学界百年的世界难题!”的报道,于是他上网查阅相关资料,知道了“超导体”是指在某一温度下电阻为零的导体,某些导体有电阻,通电时会发热;而超导体的电阻为零,通电时不会发热。
为了研究某些导体的电阻大小与温度的关系,用如图所示的灯泡中的灯丝(钨丝)进行实验,记录的实验数据如表所示。
(1)分析上表中的实验数据,可初步归纳得出的结论是: 。
(2)根据表中数据可进一步提出的猜测(推理):当某些导体的温度降到一定温度时,某些导体的电阻可能接近 欧。
(3)这种导体的研究及推广应用的意义是 。
23. 小玮要研究导体的导电性能,她依次将 个不同导体接入图所示的电路 、 两点间,观察并记录每次电流表的示数,通过电路中电流的大小来反映这几个导体的导电性能的强弱。与这 个导体相关的数据和每次记录的电流表示数如下表所示。
(1)通过比较序号 数据可知:导体的导电性能的强弱与导体的材料有关。
(2)通过比较序号 、 、 数据可知:在导体的 和 一定的条件下, ,其导电性能越强。
24. 上海的城市化建设正在加速推行,到处可见大型的车载起重机在繁忙地工作,如图()所示。小华在网上查阅了起重机的相关信息,发现“平衡块”在起重机工作时起着重要的作用。请仔细观察比较如图()所示的情景(已知 ),回答下列问题。
(1)“平衡块”对吊臂起着平衡的作用,如果被吊货物的质量越大、悬挂点距离中心线越远,则平衡块 。
(2)“平衡块”除了要维持吊臂平衡外,还要维持整座塔架平衡。空载时调节平衡块是为了避免塔架绕 侧轮倾翻;满载时调节平衡块是为了避免塔架绕 侧轮倾翻。
25. 如图甲所示,设闭合电路中的电流为 ,外部电路的等效电阻为 ,电源内部电阻为 ( 为定值),电源电动势为 ,根据串联电路电压特点有 。现有如图乙所示的电路,当变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数与电流表读数的变化情况,如图丙中 、 两直线所示。
(1)电压表 、 的示数与电流表 的示数的变化图线分别为(丙)图中的哪一条 并加以说明。
(2)请你计算出变阻器的总电阻 的大小(用符号表示)。
答案
1. A
【解析】电阻的单位是欧姆,A正确;电功的单位是焦耳,B错;电流的单位是安培,C错;电压的单位是伏特,D错。
2. B
3. A
4. A
【解析】低碳节能的 ,即是发光二极管,制作发光二极管的核心材料就是半导体材料。
5. C
【解析】从表中可以看出所提供导体是用来研究电阻与材料、长度、横截面积三个因素之间的关系的。由控制变量法可知,要研究电阻与材料之间的关系时,需长度和横截面积相同的导体,所以选 ;研究电阻与长度的关系时应选 ;探究电阻与导体横截面积的关系时应选 ,故正确的答案是C。
6. D
【解析】电阻是导体自身的一种特性,导体能导电,也有电阻,A错;导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大,B错;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,C错;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,D正确。
7. D
【解析】半导体的导电性能比导体的导电性能要差,A不符合题意;
超导材料是一种电阻为零的材料,B不符合题意;
纳米技术是小尺度范围内的科学技术,C不符合题意;
用超导体做输电导线,可以减小由电能到内能的损耗,提高传输效率,D符合题意。
8. A
【解析】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压和电流无关,A正确;导体中有电流通过时,它两端一定有电压,B错误;导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关,C错误;在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比,D错误。
9. C
【解析】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,所有导体的电阻不随电流和两端电压的变化而变化,导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零; 只是计算电阻大小的一种办法;故ABD错误,C正确。
故选:C。
10. C
【解析】由导体的决定因素可知,电阻的大小与四个因素有关,因此要探究导体电阻的大小与决定因素的关系,需要用到控制变量法。将一根粗细均匀的电阻丝分成两段,由此可以确定这两段电阻丝的材料、横截面积是相同的。根据图示的两根电阻丝,可以知道电阻丝的长度不同。因此实验探究的是导体的电阻与长度的关系。
综上分析,故选C。
11. D
【解析】【分析】当电流从二极管的正接线柱流入,负接线柱流出时,二极管将电路接通;当电流从二极管的负接线柱流入时,二极管在电路中处于断开状态。据此逐一做出判断。
【解析】解:
、图中两个二极管串联,且方向相反,所以电流无论从哪一端流入,最多只能通过其中的一个二极管,整个电路是断路的,两二极管都不会发光,故不合题意;
、图中两个二极管串联,且方向相同,当电流从左侧流入时,两二极管都亮,当电流从右侧流入时,两二极管都不亮,故不合题意;
、图中两个二极管并联,且方向相同,当电流从右侧流入时,两二极管都亮,当电流从左侧流入时,两二极管都不亮,故不合题意;
、图中两个二极管并联,且方向相反,当电流从左侧流入时,上面的二极管发红光,当电流从右侧流入时,下面的二极管发绿光,故符合题意。
故选:。
【点评】本题考查电路的基本连接方式以及二极管单向导电性的特点,认真观察图中的连接方式是关键。
12. D
【解析】电阻是导体本身的一种性质,导体能导电,也有电阻,故A错误;导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大,故B错误;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,故C错误;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,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D正确。
13. D
【解析】半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间,且具有压敏、光敏等特性,故A错误;
超导是在温度极低时电阻为零的现象,故B错误;
纳米技术是在纳米尺度范围内的微小技术,故C错误;
超导材料适合做输电线,以降低能耗,故D正确。
14. B
【解析】A中滑动变阻器与定值电阻并联,各支路两端电压相等且等于电源电压,电压表示数不变,A错误;B中滑动变阻器与定值电阻串联,压力增大时滑片向下移动,滑动变阻器连入电路中的电阻增大,电压表示数增大,B正确;C中滑动变阻器与定值电阻串联,压力增大时滑片向下移动,滑动变阻器连入电路中的电阻增大,电路中电流变小,电压表示数减小,C错误;D中滑动变阻器与定值电阻并联,各支路两端电压相等且等于电源电压,电压表示数不变,D错误。
15. 大;电阻
【解析】如果塑料管太细了,小虫子在管内受的阻碍会变大,这可以用来类比电学中的电阻,因为电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。
16. ()开关;()灯泡的亮度;()乙;灯泡能保护电路
【解析】()缺少电路的基本组成元件:开关;
()因为通过灯泡的电流越大,灯泡越亮,因此 、 间的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡的越亮;反之,灯泡越暗;故根据灯泡的亮度反映 、 间电阻的大小;
()将灯泡换为电流表, 、 间的电阻决定电路中的电流,因此,当 、 间电阻过小时,电流会过大,电路可能会被烧坏;在原电路中串联一个电流表,灯泡可以起到保护电路的作用.因此乙同学的方案更好,可以起到保护电路的作用。
17. 半导体;导体
【解析】芯片上面有几千万甚至上亿根晶体管。晶体管是由半导体材料制成的,它的导电性能介于导体和绝缘体之间,比导体差,比绝缘体强。
18. ;;
19. 半导体;超导
20. 减小;不变
21. (1) 大
(2) 大
(3) 导体材料种类;铝线
22. (1) 钨丝的电阻随温度降低而减小
(2) 零
(3) 节能降耗(或抗磁性等)
23. (1) 、
【解析】要探究导体的导电性的强弱与导体材料有关,应该选取材料不同,导体长度、导体横截面积相同的,故选 、 。
(2) 材料;长度;导体横截面积越大
【解析】通过比较 、 、 可得出它们均为镍铬材料,长度都是 ,由此可得导体的材料和长度相同。横截面积由 逐渐变大,电流由 逐渐变大,因此可得答案:在导体的材料长度一定时,导体横截面积越大,其导电性能越强。
24. (1) 距离中心线越远
(2) 左;右
25. (1) 图线 电压表 的示数与电流表 的示数的变化图线,图线 电压表 的示数与电流表 的示数的变化图线;
原因:当滑动变阻器接入电路中的电阻变小时,总电阻变小,由 可知,电路中的电流变大, 两端的电压变大即电压表 的示数变大,因 与 两端的电压之和等于电源的电动势减去电源内阻两端的电压,由 可知, 与 两端的电压之和变小,即电压表 的示数变小,结合图象可知图线 电压表 的示数与电流表 的示数的变化图线,图线 电压表 的示数与电流表 的示数的变化图线。
【解析】由电路图可知, 与 串联,电压表 测 与 两端的电压之和,电压表 测 两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器的滑片 向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,
由 可知,电路中的电流变大,
由 可知, 两端的电压变大,即电压表 的示数变大,
因 与 两端的电压之和等于电源的电动势减去电源内阻两端的电压,
所以,由 可知, 与 两端的电压之和变小,即电压表 的示数变小。
所以,由图象可知,图线 电压表 的示数与电流表 的示数的变化图线,图线 电压表 的示数与电流表 的示数的变化图线。
(2)
【解析】当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,
由图象可知,此时电路中的电流为 , 两端的电压为 , 与 两端的电压之和为 ,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,变阻器 两端的电压:,
则变阻器的总电阻:。