16.3 电阻
一、单选题
1.(2022秋·广西桂林·九年级期末)物理学中,电阻的国际制单位是用下列哪位科学家的名字命名的( )
A.安培 B.欧姆 C.瓦特 D.焦耳
2.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法不正确的是( )
A.合金丝a比b的电阻大
B.小灯泡越暗,表示接入的合金丝电阻越大
C.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表
3.(2022秋·广西玉林·九年级统考期末)小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”,a、 b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大.关于此实验,下列说法不正确的是
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越小
B.本实验主要探究方法有控制变量法和转换法
C.为了更明显比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表
D.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度、材料的关系
4.(2022秋·广西钦州·九年级统考期末)关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻,在温度一定时,下列说法中正确的是( )
A.合金丝的长度一定时,合金丝的横截面积越小,其电阻越小
B.合金丝的电阻与该合金丝横截面积无关
C.合金丝的横截面积一定时,合金丝越长,其电阻越大
D.合金丝的电阻与该合金丝中的电流大小有关
5.(2022秋·广西贺州·九年级统考期末)在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,小桂利用如图所示的电路分别进行实验。已知4 根电阻丝的材料相同,长度关系是:LA=LB
6.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)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
7.(2022秋·广西梧州·九年级统考期末)关于导体的电阻,下列说法不正确的是( )
A.导体能够导电,但它对电流仍有阻碍作用
B.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
C.导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大
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
8.(2022秋·广西桂林·九年级统考期末)新的国家标准规定:额定电流16A的接线板导线,最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2。增大导线横截面积的目的是( )
A.增大导线的电阻 B.减小通过导线的电流
C.增大导线的电压 D.减小导线的电阻
9.(2022秋·广西百色·九年级统考期末)一根导线的电阻为R,要使这根导线的电阻变大,可以采用的方法是( )
A.将导体拉长 B.将导体对折
C.增大导体两端的电压 D.减小通过导体的电流
10.(2022秋·广西防城港·九年级统考期末)质量相等的铜丝和铝丝,它们的横截面积相等,则二者电阻大小比较( )
A.铜丝电阻较大
B.铝丝电阻较大
C.铜丝和铝丝电阻可能一样大
D.无法判断谁的电阻较大
11.(2022秋·广西柳州·九年级统考期末)研究表明,导体的电阻跟温度有关,在温度降低到一定程度时,有些导体的电阻会接近于零,就称它们为( )
A.半导体 B.超导体
C.晶体管 D.纳米材料
12.(2022秋·广西贺州·九年级统考期末)如图所示,把一只LED (发光二极管)接入电路,闭合开关后LED正常发光,用手触摸几乎感觉不到发热 以下说法正确的是( )
A.LED相当于电源
B.LED主要是由超导体材料制成的
C.LED工作时主要将电能转化为内能
D.电源正负极对调连接,闭合开关LED不发光
13.(2022秋·广西防城港·九年级统考期末)超导是指电阻为零的现象,目前发现某些物质在温度降到足够低时会出现超导现象.如果研制出常温下的超导材料,你认为它最适合用来制作( )
A.输电导线 B.电炉丝 C.白炽灯丝 D.保险丝
二、填空题
14.(2022秋·广西南宁·九年级统考期末)如图所示,将两根长度相同的镍合金丝A和B接入电路,其中A比B细得多,A和B的电阻分别为RA和RB,则有RA RB,闭合开关S,此时通过它们的电流分别为IA和IB,则有IA IB(均选填“>”、“=”或“<”)。
15.(2022秋·广西北海·九年级统考期末)如图所示,用电池组、电流表、横截面积相同的电阻丝(已除去绝缘漆)和带有金属夹的导线,可以研究导体电阻的大小跟 的关系,还可以研究导体电阻的大小跟 的关系,电阻大小是通过观察 知道的,我们把这种方法称为转换法。
16.(2022秋·广西钦州·九年级统考期末)我们在考试时用到的2B铅笔中的石墨是 (填“导体”或“绝缘体”).如果你家中同时使用的用电器越多,干路中的电流将 .
17.(2022秋·广西北海·九年级统考期末)小亮用电池、灯泡和铅笔芯连接了如图所示的电路,调节铅笔芯右端夹子的位置,使小灯泡L刚好不发光;然后用点燃的酒精灯对铅笔芯加热,可观察到小灯泡L逐渐变亮,说明此时铅笔芯的电阻变 ,这个实验说明了电阻与 有关。
18.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)如图所示,长度相同、横截面积不同的不同材料金属棒AB和CD连接在一起后接在电源两端,则通过AB的电流 通过CD的电流;如果AB和CD的材料相同,则RAB RCD(选填“小于”“等于”或“大于”)。
19.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)如图所示的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。
20.(2022秋·广西柳州·九年级统考期末)如图所示,当开关闭合后,用酒精灯对导线加热,电流表的读数会变小,这是因为导体的电阻与 有关,酒精灯对导线加热时,导线的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.(2022秋·广西贺州·九年级统考期末)在铜丝、铅笔芯、浓盐水、陶瓷这四种物质中,属于绝缘体的是 ,发光二极管是一种电子元件,简称LED,二极管是由 材料制成的(选填“半导体”或“超导体”)。
三、实验题
22.(2022秋·广西贺州·九年级统考期末)在 “探究影响导体电阻大小的因素的实验”中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同;导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线b相同。
(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 ;
(2)将导线a接在M、N之间,闭合开关,电流表示数如图乙所示,此时电流为 A;
(3)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如表所示:
导体代号 a b c d
电流表示数/A 1.0 2.2 2
①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与 的关系:探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 (填写导线代号);
②由实验可知:导线电阻的大小与材料有关,用相同材料制成的导线,长度越 ,横截面积越 ,电阻越大。
23.(2022秋·广西贵港·九年级统考期末)在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表所示:
编号 材料 长度/m 横截面积/
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)实验中应通过观察 来比较电阻的大小,这种实验方法叫 ;
(2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与 的关系;
(3)选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与 的关系;
(4)为了探究导体电阻大小与导体材料的关系,应选用编号为 的两根电阻丝进行实验。
24.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同.
(1)该实验是通过观察 的示数间接比较导线电阻的大小;
(2)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 有关;
(3)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 有关;
(4)选用导线 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关;
(5)影响导体电阻大小因素除了上述因素外,还可能跟 有关.
25.(2022秋·广西河池·九年级统考期末)在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中,小兵、小红提出如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻与导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关实验室提供4根电阻丝,规格、材料如下表:
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
为验证上述猜想,他们设计了图所示的实验电路。
(1)实验中,在导线夹MN之间接入不同的导体,通过观察 来比较导体电阻的大小,这种实验方法叫做 。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号为A和 的两根电阻线进行实验。
(3)为了验证上述猜想②,应该选用编号为A和C的两根电阻线进行实验。该实验结论为:当导体的材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越 。
26.(2022秋·广西柳州·九年级统考期末)如图所示是“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验装置,a为锰铜合金丝,b、c为镍铬合金丝,其中a、b长度相同,a、b、c粗细相同。实验时通过观察 的示数间接比较导线电阻的大小;若选择将a、b分别接入电路中,则是为了探究电阻大小跟导体的 是否有关。
参考答案:
1.B
【详解】在国际制单位中,安培是电流的单位,欧姆是电阻的单位,瓦特是功率的单位,焦耳是功和能的单位。
故选B。
2.C
【详解】A.a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大,横截面积越大,电阻越小,所以合金丝a比b的电阻大,故A正确,不符合题意;
B.电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断,小灯泡越暗,说明电路中的电流越小,表示接入的合金丝电阻越大,故B正确,不符合题意;
C.利用此装置中的一根电阻丝,用移动夹子来改变接入电阻丝的长度,也可以探究导体电阻大小和长度的关系,故C错误,符合题意;
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流表示数的大小来判断电阻的大小,电流表的示数越小,电阻越大,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.D
【详解】A.此实验中,小灯泡越亮,说明电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A正确,不符合题意;
B.两根电阻丝的材料一样,横截面积不同,运用控制变量法,可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系;运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断;所以,本实验主要探究方法有控制变量法和转换法,故B正确,不符合题意;
C.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小,故C正确,不符合题意;
D.根据控制变量法可知,探究导体电阻大小和材料的关系,应改变导体的材料,而由题知a、b两合金丝的材料相同,所以,不能探究导体电阻大小和材料的关系,故D错误,符合题意.
4.C
【详解】A.合金丝的长度一定时,合金丝的横截面积越小,其电阻越大,故A错误;
B.在长度一定时,合金丝的电阻随合金丝的横截面积大而减小,故B错误;
C.合金丝的横截面积一定时,合金丝越长,其电阻越大,故C正确;
D.电阻是导体本身的一种性质,与导体的长度、材料、横截面积有关,而与导体的电压与电流无关,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】将电阻丝接入电路中,电流表示数最大,则电阻丝的电阻最小。影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积,在其他条件相同时,导体长度越长,电阻值越大;在其他条件相同时,横截面积越小,电阻值越大。由题意知,四根相同材料的导体长度最短的是AB,而AB中横截面积最大的是B。故B的电阻值最小。所以将B接入电路,电流最大。
故选B。
6.C
【详解】A.可以把电阻丝弄成长短不同的两段,探究电阻与长度的关系,故A可能完成;
B.把电阻丝分成长度相等的两段,首先一段电阻丝单独接入电路使用,然后把两段并联在一起同时接入电路,此时可探究电阻与横截面积的关系,故B可能完成;
C.由于无法改变导体的材料,所以无法探究电阻与导体材料的关系,故C不可能完成;
D.可以通过给电阻丝加热来探究电阻与温度的关系,故D可能完成。
故选C。
7.B
【详解】A.电阻是导体自身的一种性质,导体能导电,也有电阻,故A正确,不符合题意;
B.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B错误,符合题意;
C.导体对电流阻碍作用的大小用电阻来表示,导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大,故C正确,不符合题意;
D.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D正确,不符合题意。
故选B。
8.D
【详解】AD.导线的材料和长度相同时,增大导线横截面积可以减小导线的电阻,故A错误,D正确;
B.通过导线的电流与插座上用电器消耗的电功率有关,则无法判断通过导线电流的变化,故B错误;
C.在通过导线的电流一定时,导线的电阻减小,由U=IR可知,可以减小导线两端的电压,故C错误。
故选D。
9.A
【详解】导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。将导体拉长,导体长度变长,横截面积变小,导体电阻变大;将导体对折,导体长度变短,横截面积变大,导体电阻变小。
故选A。
10.B
【详解】长度和横截面积相同的铜丝和铝丝,铜丝的导电性更强,电阻更小。因为铜的密度大于铝,当铜丝和铝丝的质量相同时,由可知铜丝的体积小于铝丝,而它们的横截面积相等,所以铜丝的长度小于铝丝,所以铜丝的电阻更小,铝丝的电阻更大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11.B
【详解】某些材料,当温度降低到一定程度时,其电阻会为零,这就是超导现象,导体的电阻跟温度有关,在温度降低到一定程度时,有些导体的电阻会接近于零,就称它们为超导体,故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
12.D
【详解】A.在电路中,LED相当于用电器,故A错误;
B.LED主要是由半导体材料制成的,故B错误;
C.LED工作时主要将电能转化为光能,故C错误;
D.由于二极管具有单向导电性,将电源正负极对调连接,闭合开关LED不发光,故D正确。
故选D。
13.A
【详解】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,故A符合题意; 电炉丝需要将电能转化为内能,电阻为0无法将电能转化为内能,故B不符合题意;灯丝必须在白炽状态下才能正常发光,电阻为0无法将电能转化为内能,无法放热,故C不符合题意;保险丝利用的是电流的热效应,当电流过大时,自动熔断来保护电路的.电阻为0无法将电能转化为内能,无法熔断,故D不符合题意,故选A.
14. > =
【详解】[1][2]因为两段合金丝都是镍铬合金丝、长度相同,B镍铬合金丝粗,由电阻公式可知当材料相同,长度相同时,横截面积越大,电阻越小,故B镍铬合金丝电阻小,即
由图知,A、B串联,所以电流相等,即IA=IB。
15. 材料 长度 电流表示数
【详解】[1][2]如图所示三种电阻丝材料不同、横截面积相同、长度相同,在长度和横截面积相同时,可探究电阻大小与导体材料的关系;改变金属夹在同一条电阻丝上的位置,在材料和横截面积相同时,可探究电阻大小与导体长度的关系。
[3]根据转换法可知,实验中通过电流表示数的大小来反映电阻的大小,电流表示数越大,表明导体的电阻越小,电流表示数越小,表明导体的电阻越大。
16. 导体 变大
【详解】2B铅笔芯是石墨制成,石墨是导体;在家庭电路中,各用电器互不影响,因此各用电器是并联的,干路中的电流等于各支路电流之和,因此同时开启的用电器越多,电路中的总电流变大.
17. 小 温度
【详解】[1][2]调节铅笔芯接入电路中的长度,刚好使小灯泡不发光,然后把点燃的酒精灯放在铅笔芯的下方,观察到现象是小灯泡逐渐变亮,此时电路中的电流变大,故铅笔芯的电阻变小,说明电阻与温度有关。
18. 等于 大于
【详解】[1]金属棒AB和CD连接在一起后接在电源两端,那么AB和CD是串联,根据串联电路电流处处相等可知,通过两金属棒的电流相等,即通过AB的电流等于通过CD的电流。
[2]如果AB和CD的材料相同,其长度也相同,但是横截面积不同,且SAB<SCD,由电阻大小与导体横截面积的关系可知,RAB>RCD。
19. 横截面积 电阻
【详解】[1][2]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,图示装置是它把四根导线固定在一起,四根导线并联,增大了导线的横截面积,从而使输电导线电阻变小,输电损失的电能减小。
20. 温度 变大
【详解】[1][2]导体的电阻除了与材料、粗细、长度有关外,有时还要考虑温度的变化,一般来说,温度越高,电阻越大;如图所示,当开关闭合后,用酒精灯对导线加热,因为酒精灯对导线加热时,导线的电阻会变大,所以电流表的读数会减小。
21. 陶瓷 半导体
【详解】[1]铜丝、铅笔芯、浓盐水等物质内有大量能够自由移动的电荷,容易导电属于导体,陶瓷内部电荷几乎全部束缚在原子核周围,无法自由移动,不容易导电,属于绝缘体。
[2]LED具有单向导电性,属于半导体,是由半导体材料制成的。
22. 小 0.22 横截面积 b、d 长 小
【详解】(1)[1]实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,电流表示数越大,说明该导线对电流的阻碍作用越小,说明导线的电阻越小。
(2)[2]图乙中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A。
(3)①[3][4]导线a、b的材料、长度都相同但粗细(横截面积)不同,b的横截面积较大,是为了探究导线电阻的大小与横截面积的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,需要控制长度、横截面积都相同,改变材料,故导线b、d符合题意。
(4)②[5][6] 由表格数据a、c可知,通过a的电流小于c的电流,所以可以得出在材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大;由表格数据a、b可知,通过a的电流小于b的电流,所以可以得出结论为:在材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
23. 灯泡亮度 转换法 长度 横截面积 AD
【详解】(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,这种方法在物理学中称之为转换法。
(2)[3]选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,材料和横截面积相同,长度不同,可以探究导体电阻大小与长度的关系。
(3)[4]选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,材料和长度相同,横截面积不同,可以探究导体电阻大小与横截面积的关系。
(4)[5]为了探究导体电阻大小与导体材料的关系,保持长度和横截面积相同,材料不同,选择AD两根电阻丝。
24. 电流表 材料 长度 )b、d 温度
【详解】(1)当接入电路不同的导体时,可通过观察灯泡的亮暗或观察电流表示数来比较导体电阻的大小;
(2)由图可知,导线a、b的粗细、长度均相同、材料不同,因此选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关;
(3)由图可知,导线b、c的粗细、材料均相同、长度不同,因此选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的长度有关;
(4)由图可知,导线b、d的长度、材料均相同、粗细不同,因此选用导线b、d分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关;
(5)影响导体电阻大小因素除了导体的材料、长度、横截面积外,还可能跟温度有关.
25. 电流表示数 转换法 B 小
【详解】(1)[1]在M、N之间分别接上不同的导体,可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。
[2]实验中将电阻的大小转换为电流的大小,通过电流表可以直观显示,故本实验采取的是实验方法是转换法。
(2)[3]要验证猜想①导体的电阻与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
(3)[4]如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,,导体的材料和长度相同,横截面积不同,为了研究导体电阻与导体横截面积的关系;分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较小,由此,得到的结论是∶材料和长度一定,导体横截面积越大,电阻越小。
26. 电流表 材料
【详解】[1]当不同的导体接入电路时,通过电路电流大小不同,可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这是转换法的应用。
[2]由题意可知,导体a、b的粗细、长度均相同,材料不同,因此选用导体a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料的关系。