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专题14 电阻(解析版)
一、单选题
1.下列电学知识说法正确的是()
A. 导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
B. 铜导线电阻比铁导线电阻小,当只增加导体的横截面积,导体的电阻增大
C. 导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
D. 在电压的作用下,电荷移动形成电流
【答案】C
【解析】解:
A、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与电压电流无关,所以当导体
两端的电压为零时,导体的电阻不为零,故A错误;
B、导体的电阻与导线的材料、长度和横截面积有关,若只增加导体的横截面积,
导体的电阻减小,故B错误;
C、导体的电阻表示的是导体对电流的阻碍作用,电阻越小,说明导体对电流
的阻碍作用越小,故C正确;
D、电荷的定向移动才形成电流,故D错误。
故选:C。
(1)导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与电压、电流无关;
(2)导体对电流阻碍作用的大小叫电阻;
(3)电荷的定向移动形成电流。
本题考查了电阻的概念和影响电阻大小的因素,要注意导体的电阻与两端的电
压和通过的电流无关。
2.有甲、乙、丙、丁四根导线,其中甲、乙、丙三根都是铜线,丁是镍铬合金
线。甲比乙短,但粗细相同;乙与丙两导线长度相同,但乙比丙粗;丙与丁长
度、粗细都相同,把它们分别接在同一电路中,发现丙导线接入电路时灯泡较
亮。则导线电阻R 、R 、R 、R 比较,从大到小排列(温度保持不变)( )
甲 乙 丙 丁
A. R >R >R >R B. R >R >R >R
丁 丙 乙 甲 丁 甲 乙 丙
C. R >R >R >R D. R >R >R >R
丙 乙 甲 丁 甲 乙 丙 丁
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了影响电阻大小的因素,比较电阻的大小,要从长度和横截面积及材
料入手来分析,由于导体电阻跟多个因素有关,所以在分析时应注意控制变量。
电阻是导体自身的一种特性,它由导体的材料、长度和横截面积决定。比较电
阻大小与长度的关系时,就得在另外两个因素相同的条件下来进行。同样比较
电阻大小与粗细或材料关系时,也要求另外两个因素相同。
【解答】甲和乙都是铜导线,材料相同,横截面积相同,但乙比甲长,由于导体的电阻
与长度成正比,所以乙的电阻大于甲的电阻。丙和乙都是铜导线,材料相同,
长度相同,但乙比丙粗,即乙的横截面积大,由于导体的电阻与横截面积成反
比,所以乙的电阻小于丙的电阻。丙和丁的长度、横截面积都相同,但材料不
同,由于镍铭合金的电阻率大于铜的电阻率,所以在长度和横截面积都相同的
情况下,丙的电阻小于丁的电阻。由此可得:R >R >R >R 。故BCD错误,
丁 丙 乙 甲
A正确。
故选A。
3.用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体,对于电阻大小下列说法正确的
是()
A. 当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
B. 当导体被均匀拉长至原来的二倍时,它的电阻减小为原来的一半
C. 电阻是导体本身的一种性质,所以温度无论如何变化,电阻也不可能变为零
D. 电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
【答案】D
【解析】【试题解析】
解:A、电阻是导体本身的属性,与电压和通过导体的电流的大小无关,故 A
错误;
B、当导体被均匀拉长至原来的二倍时,则它的长度增加一倍,横截面积变为原
来的二分之一,则电阻增大为原来的四倍,故B错误;
C、电阻是导体本身的一种性质,但在一定的温度下,电阻可能变为零,如超
导体;故C错误;
D、电阻是导体本身的性质,与电流和电压的大小无关,故D正确.
故选D.
(1)电阻是导体本身的属性,只与导体的长度,导体的横截面积和导体的材料有
关,还与导体的温度有关;与电流、电压的大小无关.
(2)在相同温度的条件下,同种材料的导体,相同横截面积、长度越长,电阻越
大;相同长度,横截面积越小,电阻越大.
本题是考查影响电阻大小的因素,知道电阻是导体本身的属性,导体的电阻大
小与导体的材料、长度、横截面积和温度等有关,与电流以及电压的大小无关.
4.如图所示,AB、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,比较这两段导体的电阻及通过它们的电流大小
有()A. R >R ,I <I B. R <R ,I =I
AB BC AB BC AB BC AB BC
C. R >R ,I =I D. R =R ,I <I
AB BC AB BC AB BC AB BC
【答案】C
【解析】解:对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于
AB段的横截面积小,BC段的横截面积大,故AB段的电阻大于BC段的电阻;
且此两段电阻串联,据串联电流处处相等的关系可知,这两段导体中的电流是
相等的。
故选:C。
(1)电阻是导体本身的一种性质,其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温
度有关,故在分析时用控制变量的思维来考虑;
(2)对于串联电路,电流是处处相等的。
本题考查串联电路的电流规律及影响电阻大小的因素,应熟记电阻大小与导体
的长度成正比与导体的横截面积成反比。
5.下表中列出的是一些材料制成长1m、横截面积1mm2的导线在20℃时的电阻
值,根据表中数据,下列说法中不正确的是
导线 R/Ω
银 0.016
铜 0.017
锰铜 0.44
镍铬合金 1.1
A. 假如让你架设一条输电线路,应选用铜芯线
B. 假如你想自制一个阻值变化较大的变阻器,应选用镍铬线
C. 假如要做比较贵重的家用电器输电线路,应选用银线
D. 假如让你架设一条电话通信线路,应选用锰铜线
【答案】D
【解析】
【分析】
根据实际需要选择导体材料时,要结合影响电阻大小的因素,利于控制变量法
进行选择。
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关:
①材料和横截面积相同的导体,长度越大,电阻越大;
②材料和长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大;
③长度和横截面积相同的导体,材料不同,电阻不同;
根据实际需要进行选择材料。
【解答】
A.若架设一条输电线路,我们应该选择电阻小的导线,在长度和横截面积不变
时,选择电阻小的,故选铜线,故A正确不符合题意;B.做滑动变阻器的电阻丝,要选择电阻率大的,利于改变电路电阻,故选镍铬
合金,故B正确不符合题意;
C.要做比较贵重的家用电器输电线路,其它条件一定时,银的电阻最小,因此
导电性最好的材料是银,故C正确不符合题意;
D.假如让你架设一条电话通信线路,应选用铜线,因为若架设一条输电线路,
我们应该选择电阻小的导线,且应该更经济,在长度、横截面积以及温度相同
的条件下,铜线的电阻小于锰铜线的电阻,故选择铜线,故D错误符合题意。
故选D。
6.小明同学利用电阻的知识来判断电阻的大小.他观察家里的两只灯泡甲和乙,
它们都是用钨丝制成的,并且长度相同,其中甲灯泡的灯丝较粗,乙灯泡的灯
丝较细,将它们的电阻相比较,则()
A. 甲的电阻较大 B. 乙的电阻较大
C. 甲、乙的电阻一样大 D. 无法比较
【答案】B
7.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的长度一定大于10Ω的长度
D. 如果这两个电阻的材料、长度相同,则5Ω的质量一定大于10Ω的质量
【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查比较电阻的大小,较为简单。
影响电阻大小的因素有:长度,材料,横截面积,温度,比较电阻大小时,要
注意控制变量法的使用,据此分析。
【解答】
两个定值电阻,一个5Ω,一个10Ω,粗细均匀:
A.如果这两个电阻的材料相同,由于不知道横截面积的关系,则5Ω的长度不一
定大于10Ω的长度,故A错误;
B.如果这两个电阻的材料不同,由于横截面积的大小关系不知,则5Ω的长度和
10Ω的长度无法比较;故B错误;
C.当材料和横截面积相同时,长度越长的电阻,阻值越大。
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,故
C错误;
D.如果这两个电阻的材料、长度相同,则横截面积越大的电阻阻值越小,则5Ω的电阻横截面积一定大于10Ω电阻的横截面积,根据V =Sh,5Ω的电阻体积一
定大于10Ω电阻的体积,由于密度相同,根据m=ρV可判断出5Ω电阻的质量一
定大于10Ω电阻的质量。
故选D。
8.有一块薄厚均匀的长方体铁块,如图所示,各方向上的边长关系为:
L >L >L ,将铁块分别沿不同方向接入电路,则( )
AB EF CD
A. 沿AB方向接入电路时电阻最大
B. 沿CD方向接入电路时电阻最大
C. 沿EF方向接入电路时电阻最大
D. 沿各个方向接入电路时电阻都一样
【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查影响电阻大小的因素,难度不大。
影响电阻的大小因素有长度、材料以及横截面积;当材料一定时,电阻与长度
成正比,与横截面积成反比。
【解答】
已知导体的材料一定时,电阻与长度成正比,与横截面积成反比;
由图示可知,沿AB方向接入电路时,长度最长,横截面积最小,因此电阻最
大,故BCD错误,A正确。
故选A。
9.小明想探究导体电阻大小跟导体的材料、长度和横截面积的关系,但手边只
有一根长度是1m横截面积是1mm2的镍铬合金线(实验中不允许剪断)、一个小
灯泡、电源、开关和若干导线,以下表述正确的是()
A. 只能探究电阻跟长度的关系
B. 只能探究电阻跟横截面积的关系
C. 可以探究电阻跟长度和横截面积的关系
D. 因为只有一根镍铬线,不能比较,所以实验根本无法进行
【答案】C
【解析】【分析】
此题考查了影响电阻的因素,注意控制变量法的应用,是一道基础题。
导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积和材料有关,当探究影
响导体电阻大小的因素时,应控制其它的因素不变,只改变该因素看电阻如何
变化就可以。
【解答】
ABC.导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积和材料有关;
当探究导体电阻与长度的关系时,应控制横截面积和材料不变,改变导体的长
度,能够完成;
当探究导体电阻与横截面积的关系时,应控制长度和材料不变,改变导体的横
截面积(可对折),能够完成;故AB错误、C正确
D.当探究导体电阻与材料的关系时,应控制长度和横截面积不变,由于只有一
根金属丝,所以无法改变材料,不能够完成,故D错误。
10.一根均匀的电阻丝(它的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比),
1 2
测得其电阻值为R,现将其剪掉 ,然后将剩余的 部分再拉长到原长,则此时
3 3
这部分电阻丝的阻值变为( ).
2R 3R 9R
A. B. R C. D.
3 2 4
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查影响电阻大小的因素,知道导体的电阻大小与导体的长度(当材料和横
截面积一定时,导线越长、电阻越大)、横截面积(当材料和长度一定时,导线
越细、电阻越大)的具体关系是本题的关键。
电阻的影响因素是材料、长度、横截面积,当导线被拉长后,长度变长的同时,
横截面积变小,但导体的整个体积不变。
【解答】
1 2 2
将其剪掉 ,剩余的 被拉伸到原来的长度时,横截面接变为了原来的 ,因电
3 3 3
3
阻跟它的横截面积成反比,故总电阻变为原来的 。故选项C正确。
2
故选C。
二、多选题(本大题共2小题,共6.0分)
11.某同学在“探究影响电阻大小的因素”时,从实验室中选出符合要求的学生
电源、滑动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,组成图所示电
路,电阻丝的参数如下表。下列说法正确的是()编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
a 镍铬合金丝 1.0 0.3
b 镍铬合金丝 1.0 0.1
c 镍铬合金丝 0.5 0.1
d 锰铜合金丝 0.5 0.1
A. 选用a、b两根电阻丝可以探究电阻与导体的横截面积有关
B. 选用b、d两根电阻丝可以探究电阻与导体的材料有关
C. 实验中通过比较电流大小来比较电阻大小,是转换法的研究方法
D. 实验中滑动变阻器的作用是控制电流一定
【答案】AC
【解析】解:
A、由a、b两根电阻丝可知,两者的材料和长度相同、横截面积不同,所以选
用a、b两根电阻丝可以探究电阻与导体的横截面积有关,故A正确;
B、由b、d两根电阻丝可知,两者的横截面积相同,但是材料和长度都不同,
不能验证导体的电阻与导体的材料是否有关,故B错误;
C、电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导
体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小,故
C正确;
D、探究决定电阻大小的因素时,需利用滑动变阻器保持电阻两端电压不变,
故D错误。
故选:AC。
(1)导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,实验探究时应采用控制变
量法,即在研究导体的电阻与导体的材料是否有关时,应控制导体的长度和横
截面积不变;在研究导体的电阻与导体的长度的关系,应控制导体的材料和横
截面积不变;在研究导体的电阻与导体的横截面积是否有关时,应控制导体的
材料和长度不变;
(2)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体
电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小;
(3)探究决定电阻大小的因素时,需利用滑动变阻器保持电阻两端电压不变。
探究影响电阻大小的因素采用了控制变量法的思想,电阻大小的变化是通过电
流表的示数变化体现的,这里采用了转换法的思想。
12.小岩计划用实验的方法比较两种金属材料的导电性,他认为导电性无法直接
测量,所以他类比所学知识定义了一个物理量k来衡量金属材料的导电性,k越
大导电性越好。小岩选取横截面积相同的A和B两种金属丝进行实验,分别测
出了A、B金属丝不同长度下对应的电阻值,并依据实验数据绘制了图所示的R-L图象,横轴表示金属丝接入电路的长度,纵轴表示相应长度下金属丝的电
阻阻值。其中图象①是A金属丝电阻随接入电路长度变化的关系图象,图象②
是B金属丝电阻随接入电路长度变化的关系图象。根据以上信息,下列说法正
确的是()
A. 此实验中物理量k可以用相同长度金属丝的阻值来表示
B. 此实验中物理量k可以用相同阻值金属丝的长度来表示
C. A金属丝的导电性更好
D. B金属丝的导电性更好
【答案】BD
【解析】解:AB、由图可知,金属丝电阻随接入电路长度变化的关系图象,物
理量k来衡量金属材料的导电性,k越大导电性越好,相同阻值金属丝的长度越
小,k与长度成反比,故此实验中物理量k可以用相同阻值金属丝的长度来表示,
故A错误,B正确;
CD、由图可知,相同长度时,①即A的电阻大,②即B的电阻小,故B金属丝
的导电性更好,故C错误,D正确。
故选:BD。
(1)实验过程中可以变化的因素称为变量,自变量是想研究且可人为改变的变量
称为自变量;因变量是随着自变量的变化而变化的变量称为因变量;
(2)相同长度时,电阻越小,导电性能越好。
本题是利用新情景考查学生科学探究能力,科学方法应用能力,此题需要学生
对实验探究方法有深刻理解。
三、填空题
13.导体都有阻碍电流的性质,导体的这种性质叫电阻。请你换算单位:47kΩ=
______Ω=______MΩ,干燥环境中,人体电阻约为2400Ω=______MΩ。
【答案】4.7×l04 4.7×10-2 2.4×10-3
【解析】解:(1)47kΩ=47×1×103Ω=4.7×l04Ω;
47kΩ=47×1×10-3MΩ=4.7×10-2MΩ;
2400Ω=2400×10-6MΩ=2.4×10-3MΩ。
故答案为:4.7×l04;4.7×10-2;2.4×10-3。知道电阻的单位kΩ和Ω、kΩ和MΩ之间的关系(1kΩ=1×103Ω、
1kΩ=1×10-3MΩ),进行单位换算,注意先换后算。
记住单位之间的关系,单位换算时注意“先换后算”,例如:
45m=45×1000mm=45000mm。
14.如图所示的电路中,甲、乙两个导体长度同、材料和横截面积不同。已知
S <S .闭合开关后,通过甲、乙的电流相同,则甲、乙两端的电压U ______
甲 乙 甲
U ,电阻R ______R (两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
乙 甲 乙
【答案】等于 等于
【解析】解:由电路图可知,甲、乙两导体并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,甲、乙两端的电压U =U ;
甲 乙
因通过甲、乙的电流相同,
U U
所以,由I= 的变形式R= 可知,两导体的电阻相等,即R =R 。
R I 甲 乙
故答案为:等于;等于。
由电路图可知,甲、乙两导体并联,根据并联电路的电压特点可知它们两端的
电压关系,根据欧姆定律可知两导体的电阻关系。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,难度不大。
15.请你回答下列问题:
(1)如图甲所示,将电源、灯泡、玻璃、开关依次连入电路,闭合开关,灯泡不
亮,此时的电路状态是______ ;用酒精灯灼烧玻璃,随着该处玻璃温度升高,
灯泡逐渐变亮起来,此时的电路状态是______ ;(2)如图乙所示,将废旧灯泡的灯丝接入电路,闭合开关后,小灯泡发光。给灯
丝加热,小灯泡立刻变暗了,这说明______ 。
【答案】断路 通路 温度越高,灯丝电阻越大
【解析】解:(1)如图甲所示,将电源、灯泡、玻璃、开关依次连入电路,闭合
开关,灯泡不亮,玻璃是绝缘体,此时的电路状态是断路;用酒精灯灼烧玻璃,
随着该处玻璃温度升高,灯泡逐渐变亮起来,红炽状态下的玻璃是导体,此时
的电路状态是通路;
(2)如图乙所示,将废旧灯泡的灯丝接入电路,闭合开关后,小灯泡发光。给灯
丝加热,小灯泡立刻变暗了,则小灯泡的电阻变小,而电路总电阻变大,则废
旧灯丝的电阻变大,这说明温度越高,灯丝电阻越大。
故答案为:
(1)断路;通路;(2)温度越高,灯丝电阻越大。
(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;导体和绝缘体没有绝
对的界限,在一定条件下可以相互转化。
(2)根据实验现象观察灯泡亮度的变化分析电路中电阻变大。
导体与绝缘体没有绝对的界限,在一定条件(潮湿、高温、电击等)下,可以相
互转化。还考查了电阻与温度的关系。
16.一条电阻线通过1A的电流时,它的电阻是5Ω.那么,当它通过3A的电流时,
其电阻为______ Ω;若该电阻线没有电流通过时,它的电阻是______ Ω
【答案】5;5
【解析】解: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,
所以,当它通过3A的电流时或该电阻线没有电流通过时,电阻线的电阻不变,
仍为5Ω.
故答案为:5;5.
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,
与两端的电压和通过的电流无关.
本题考查了影响电阻大小的因素,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过
的电流无关,是一道基础题目.
17.实验证明:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体电阻率
l
ρ、长度l及横截面积S,导体电阻R的大小可由R=ρ 计算得到,那么在国际
S
单位制中,式中电阻率ρ的主单位是________.
【答案】Ω⋅m
【解析】
【分析】
本题考查了学生对物理量单位的认识,属于基础性题目。利用已知物理量的单位结合公式两边的单位相等推导ρ的单位。
【解答】
l
已知R的单位是Ω、L的单位是m、S的单位是m2,由电阻定律公式R=ρ ,
S
RS
变形得ρ= ,
l
根据等式两边的单位相等,可知ρ的单位是Ω⋅m。
故答案为:Ω⋅m。
四、实验探究题
18.小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如
下猜想.
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关.
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关.
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.25 1.0
B 镍铬合金 0.50 1.0
C 镍铬合金 0.25 2.0
D 锰铜合金 0.25 1.0
(1)如图所示,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现
象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中电路设计提出了自己的观点.
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小.
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数变化就可以判断导体电阻的大小.
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧
坏电流表.
你赞同_________(填“小明”“小红”或“小亮”)的观点.
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟_________(填编号)的两端相连,闭合开
关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,
分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻与_________的关系,其结
论是_______________________________________.(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝
和上述电路,不能够完成猜想_________(填“一”“二”或“三”)的实验验证.
【答案】(1)小亮;(2)A、C ;(3)导体的长度;当材料和横截面积相同时,导
体越长电阻越大 ;(4)三
【解析】(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较
导体电阻的大小,同时灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,小亮的观点
正确.
(2)要验证猜想二,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,应选编号为
A、C的两根电阻丝进行实验.
(3)A、B两根电阻丝材料相同、横截面积相同,长度不同,可以探究导体的电
阻与导体的长度的关系,分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,电
流表示数不同,由此可得出结论.
(4)要探究电阻与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材
料不同.
19.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,同学们作了如下的猜想:
猜想1:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想3:导体的电阻可能跟导体的材料有关。
结果除其他实验器材外,老师只带来了一根电阻丝(长约1m的粗细均匀的镍铬
合金丝)。
(1)经过同学们讨论设计了如图甲所示的电路,并判断:利用这根镍铬合金丝进
行实验,猜想________(填序号)一定不能完成。
(2)某同学为了验证猜想1,利用图甲做了如下设计:
①先将电夹M、N分别接到镍铬合金丝两端,闭合开关,记下电流表示数;
②然后将镍铬合金丝从中间对折,再将电夹M、N分别接到对折后的镍铬合金
丝两端,闭合开关,记下电流表示数。
比较两次实验记下的电流表示数大小,即可验证猜想1是否正确。
请问:通过你的分析,该同学的设计是否能验证猜想 1?________。你的理由
是
_____________________________________________________________________
_________。(3)一般说来,所有物体都有电阻。探究过程中,又有同学提出猜想 4:电阻还
可能跟温度有关。便找来了一个废白炽灯泡的灯芯如图乙,利用图甲进行实验
的步骤如下:
①将电夹M、N分别与废灯芯上的A、B金属线相连,闭合开关,发现小灯泡L
发光,记下电流表示数I 。
1
②用酒精灯对废灯芯上的钨丝加热,发现小灯泡 L发光越来越暗,最后不发光
了,记下电流表示数I ,比较时发现I 比I 小得多。
2 2 1
由此实验现象可以得出结论:电阻跟温度________(选填“有”或“无”)关,
且钨丝的电阻随温度的升高而________。
【答案】(1)3 (2)不能 没有控制长度相同 (3)有 增大
【解析】解析 (1)电阻的大小在不考虑温度的前提下,有三个决定因素:材料、
长度、横截面积。因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时,要用到
控制变量法。即研究电阻的大小与哪个因素有关,就要让这个因素变化,其余
的因素都相同,去做对比实验。在本题中只有一根电阻丝,故不能改变电阻的
材料,不能完成猜想3。
(2)探究导体的电阻可能跟导体的横截面积有关,需要控制材料和长度相同,改
变横截面积,在本题中材料相同,但长度不同(第一次是1m,第二次是对折后
的0.5m),故不能验证猜想。
(3)用酒精灯对废灯芯上的钨丝加热,发现小灯泡L发光越来越暗,最后不发光
了,利用了转换法,说明电阻与温度有关,温度越高,电阻越大。
20.在研究性学习活动中,小美同学用如图所示的电路探究导体的电阻跟哪些因
素有关,她选取了六根金属丝,其材料、规格和测得的电压值、电流值如下表
所示,并计算出了每一根金属丝的电阻值。长度 横截面积 电压 电流 电阻值
金属丝序号 材料
L/m S/mm2 /V /A /Ω
① 镍铬合金 1.8 1.0 1.5 0.75 2.0
② 镍铬合金 0.90 1.0 1.5 1.5 1.0
③ 镍铬合金 0.45 1.0 1.5 3.0 0.50
④ 镍铬合金 0.90 2.0 1.5 3.0 0.50
⑤ 镍铬合金 0.90 0.50 1.5 0.75 2.0
⑥ 锰铜 0.90 0.50 1.5 1.9 0.79
⑦ 镍铬合金 3.6 0.5 / /
(1)请你利用序号为①②③的三组数据,在图中画出R-L图线。
(2)金属丝序号为________的三根导线是用来探究导体的电阻与横截面积的关系
的,金属丝序号为________的两根导线是用来探究导体电阻与材料的关系的。
(3)根据表中数据所反映出的规律,可推知序号为⑦的金属丝的电阻值,请将结
果填在表中。
【答案】(1)如图所示 (2)②④⑤ ⑤⑥ (3)8.0
【解析】解析 (1)通过描点法找出对应的三个点(0.45m,0.5Ω)、(0.9m,1.0Ω)和
(1.8m,2.0Ω),然后连接三点即可得出图像。
(2)根据控制变量法,可知要探究电阻与横截面积的关系,应选择材料和长度相
同、横截面积不同的金属丝,即②④⑤三根金属丝;若探究电阻与材料的关系,
应选择长度和横截面积相同、材料不同的金属丝,即⑤⑥两根金属丝。
(3)表中数据反映出金属丝的电阻在材料和横截面积相同时,电阻与长度成正比,
所以可判断序号为⑦的金属丝的电阻值为8.0Ω。21.有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小,刮水的速度会相应地
发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作,小华查阅了相关资料后,自制了如
图甲所示的(以下简称检测网)并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)小华按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数,再将
检测网放入雨水中,电流表有示数,表明雨水是______(选填“导体”或“绝缘
体”)。小华通过观察电路中______的变化来判断电动机转速的变化,从而反映
出刮水器刮水速度的变化。
(2)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水
中的深度越深,电流表的示数越大。这说明 a、b间接入电路的电阻在______(
选填“变大”或“变小”),我们知道,影响导体电阻的大小的因素有:导体的
______、长度、橫截面积和温度,由此可知:a、b间接入电路的电阻变化是由
导体的______变化引起的。
【答案】导体 电流表示数 变小 材料 横截面积
【解析】解:(1)由题意将ab接入图乙电路时电流表无示数,向容器中逐渐加
入雨水,电流表有示数可知,雨水是导体;
通过观察电路中的电流表示数(电流)来判断变化电动机转速的变化,电流越大,
转速越快;
(2)由图知,当雨水变深时,接入电路中的电网的横截面积发生变化,所以检测
网接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的,在其他条件不变的体
积下,横截面积越大,电阻越小,故变小;影响导体电阻大小的因素有导体的
材料、长度、横截面积,另外还与温度有关,由此可知:a、b间接入电路的电
阻变化是由导体的横截面积变化引起的。
故答案为:(1)导体;电流表示数;(2)变小;材料;横截面积。
(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;电动机转速的变化与
电流大小有关;
(2)影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积,另外还与温度有
关;
本题考查到导体的应用,影响导体电阻大小的因素等相关知识点,要掌握。
五、简答题
22.每天傍晚,各班教室的灯都要陆续地亮起来,从影响导体电阻大小的因素方
面考虑,这个过程电路中的电阻是增大了还是减小了?为什么?【答案】答:
总电阻减小;因为照明电路的灯都是并联的,点亮的灯越多,并联的支路越多,
相当于增大了导线的横截面积,所以总电阻减小。
【解析】根据我们的生活经验可知,家庭电路的电压是一定的,根据家庭电路
中的灯泡的工作特点和并联电路的特点分析即可。
本题考查家庭电路的连接特点和并联电路电流特点,知道家庭电路中的灯泡工
作时不能相互影响,是并联连接的。
六、计算题
23.同学从网络上查询到电子体温计和空调温控装置都用到了热敏电阻,并查阅
到一些数据。如图为某热敏电阻阻值随温度变化的图像,若将此热敏电阻制成
的电子体温计用绝缘膜包好置于正常人腋窝中央测量体温,请计算此时热敏电
阻的阻值。
【答案】解:由甲图可设热敏电阻阻值R 与温度t的关系式为:R =kt+b,
T T
可知当电阻值为600Ω时,温度为32℃,则:600Ω=k×32℃+b…①
当电阻值为400Ω时,温度为42℃,则:400Ω=k×42℃+b…②
由①②得:k=-20Ω/℃,b=1240Ω,
推导出关系为:R =-20Ω/℃×t+1240Ω,
T
若将此热敏电阻制成的电子体温计用绝缘膜包好置于正常人腋窝中央测量体温,
正常人腋窝温度为37℃,则R 的阻值为:
T
R '=-20Ω/℃×37℃+1240Ω=500Ω。
T
答:此时热敏电阻的阻值为500Ω。
【解析】由图结合数学知识得出热敏电阻R 与温度变化的关系式,根据关系式
T
求出腋窝温度为37℃时的R 的阻值。
T
本题考查电阻的计算,需结合数学知识得出热敏电阻R 与温度变化的关系式。
T
24.材料的电阻与温度有关.进一步研究表明:在温度变化范围不太大时,电阻
随温度的变化可以近似地表示为如下关系式:R=R (1+αt)其中,R是温度为t
0
时的电阻,R 是温度为0℃时的电阻,a称作电阻温度系数,单位是℃ -1.下面
0列出了一些材料在0~120℃的电阻温度系数:
(1)从表格中可看出,随温度升高,碳棒的电阻将______ .(选填“变大”、“变
小”或“不变”)
(2)如图是R-t图象,其中______ 表示金属电阻随温度变化的规律.(选填
“A”或“B”)
(3)在所列材料中,最适合做定值电阻的材料是______ .
(4)有一根钨导线,在0℃时电阻为100Ω,则在100℃时的电阻大约为______
Ω.
材料 α/℃ -1
铝 0.0039
铜 0.00393
碳 -0.0005
镍铬合金 0.000002
铁 0.005
锰铜合金 0.000006
钨 0.0045
【答案】(1)变小(2)A(3)镍铬合金(4)145
【解析】解:(1)由表格中数据可以看出碳的电阻温度系数小于0,这表示随着
温度的升高,它的电阻将变小;
故答案为:变小.
(2)根据表中的金属导线的电阻温度系数可知,金属电阻随温度的增加而升高,
由此可知,在上述R-T图象中,应该A是金属的电阻随温度变化的规律图象.
故答案为:A.
(3)定值电阻的阻值不会随着外界因素温度的变化而变化,也就是说,温度的变
化对导体阻值没有影响,即电阻温度系数为零,或者最小,由此结合表中数据
可知,镍铜合金最适合做定值电阻.
故答案为:镍铬合金.
(4)由题意知 R =100Ω,T=100℃,α=0.0045,
0
将以上数据代入关系式:R=R (1+αT)=145Ω,
0
故答案为:145.
(1)由电阻温度系数含义(当温度改变1℃时,导体电阻的变化和它在0℃时电阻
的比值)可知电阻随温度的变化的规律;
(2)通过表中金属电阻温度系数的正负,可以确定金属导体的电阻随温度的变化是增大还是减小,进而确定其图象.
(3)把握定值电阻的材料的特点与表中各种材料的特征相结合即可突破此题.
(4)根据表中钨导线的电阻温度系数与钨导线的温度,结合关系式即可求出此时
钨导线的电阻值.
此题对学生的能力要求比较高,属于中考的新型题--信息给予题,重点考查学
生的阅读理解能力、信息处理能力和总结归纳能力.如何运用题目中给出的新
的知识材料来分析解决问题是此题的难点.