2024年初中物理講義專題練習9全冊(人教版)16.3 電阻(考點解讀)(解析版)_第1頁
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文檔簡介

\o"10.3物體的浮沉條件及應用"16.3\o"16.3電阻"電阻(考點解讀)(解析版)1、半導體(1)根據(jù)導電性的不同,材料可分為導體,半導體,絕緣體三大類;①容易導電的物體叫導體,如:人體、大地、各種金屬、石墨、酸堿鹽的溶液等;②不容易導電的物體叫絕緣體,如:玻璃、陶瓷、橡膠、塑料等;③導電性能介于導體與絕緣體之間的叫半導體,如:硅、鍺等。常見半導體有:鍺、硅、砷化鎵等,即硅屬于半導體材料。(2)半導體的特性:

①在純凈的半導體中適當?shù)負饺胍欢ǚN類的極微量的雜質(zhì),半導體的導電性能就會成百萬倍的增加--這是半導體最顯著、最突出的特性。例如,晶體管就是利用這種特性制成的。

②當環(huán)境溫度升高一些時,半導體的導電能力就顯著地增加;當環(huán)境溫度下降一些時,半導體的導電能力就顯著地下降。這種特性稱為“熱敏”,熱敏電阻就是利用半導體的這種特性制成的。

③當有光線照射在某些半導體時,這些半導體就像導體一樣,導電能力很強;當沒有光線照射時,這些半導體就像絕緣體一樣不導電,這種特性稱為“光敏”。例如,用作自動化控制用的“光電二極管”、“光電三極管”和光敏電阻等,就是利用半導體的光敏特性制成的。

(3)半導體最基本的是二極管和MOS管,原理都是基于N型和P型半導體構(gòu)成的PN結(jié)。二極管是單向?qū)щ娖骷梢詫崿F(xiàn)整流控制等。MOS管是柵控器件,是目前集成電路中最基本的單元。

(4)半導體是微電子產(chǎn)業(yè)的基礎??刂剖撬暮诵摹T诎雽w中摻入少量的其他元素,它的導電性能會得到很大改善,從而可以把它們制成:

①光敏電阻:有無光照電阻值差異很大。

②熱敏電阻:溫度略有變化,電阻值變化很明顯。

③壓敏電阻:電壓變化,電阻值明顯變化。(5)二極管:具有單向?qū)щ娦浴H龢O管:具有將電信號放大的作用。半導體元件的應用十分廣泛,已成為電子計算機和其他電子儀器的重要元件。

2、超導體(1)在足夠低的溫度和足夠弱的磁場下,其電阻率為零。一般材料在溫度接近絕對零度的時候,物體分子熱運動幾乎消失,材料的電阻趨近于0,此時稱為超導體,達到超導的溫度稱為臨界溫度。

(2)超導材料的特性:

①零電阻性

超導材料處于超導態(tài)時電阻為零,能夠無損耗地傳輸電能。如果用磁場在超導環(huán)中引發(fā)感生電流,這一電流可以毫不衰減地維持下去。這種“持續(xù)電流”已多次在實驗中觀察到。超導現(xiàn)象是20世紀的重大發(fā)明之一??茖W家發(fā)現(xiàn)某物質(zhì)在溫度很低時,如鉛在7.20K(-265.95攝氏度)以下,電阻就變成了零。

②完全抗磁性

超導材料處于超導態(tài)時,只要外加磁場不超過一定值,磁力線不能透入,超導材料內(nèi)的磁場恒為零。

③約瑟夫森效應

兩超導材料之間有一薄絕緣層(厚度約1nm)而形成低電阻連接時,會有電子對穿過絕緣層形成電流,而絕緣層兩側(cè)沒有電壓,即絕緣層也成了超導體。當電流超過一定值后,絕緣層兩側(cè)出現(xiàn)電壓U(也可加一電壓U),同時,直流電流變成高頻交流電,并向外輻射電磁波,其頻率為,其中h為普朗克常數(shù),e為電子電荷。這些特性構(gòu)成了超導材料在科學技術領域越來越引人注目的各類應用的依據(jù)。

④同位素效應

超導體的臨界溫度Tc與其同位素質(zhì)量M有關。M越大,Tc越低,這稱為同位素效應。例如,原子量為199.55的汞同位素,它的Tc是4.18開,而原子量為203.4的汞同位素,Tc為4.146開。

(3)超導材料的應用主要有:

①利用材料的超導電性可制作磁體,應用于電機、高能粒子加速器、磁懸浮運輸、受控熱核反應、儲能等;可制作電力電纜,用于大容量輸電;可制作通信電纜和天線,其性能優(yōu)于常規(guī)材料。

②利用材料的完全抗磁性可制作無摩擦陀螺儀和軸承。

③利用約瑟夫森效應可制作一系列精密測量儀表以及輻射探測器、微波發(fā)生器、邏輯元件等。利用約瑟夫森結(jié)作計算機的邏輯和存儲元件,其運算速度比高性能集成電路的快10~20倍,功耗只有四分之一。

(4)超導現(xiàn)象:

人們把處于超導狀態(tài)的導體稱之為“超導體”。超導體的直流電阻率在一定的低溫下突然消失,被稱作零電阻效應。導體沒有了電阻,電流流經(jīng)超導體時就不發(fā)生熱損耗,電流可以毫無阻力地在導線中形成強大的電流,從而產(chǎn)生超強磁場。超導現(xiàn)象出現(xiàn)的基本標志是零電阻效應和邁斯納效應。3、電阻(1)符號:R.

(2)電路圖中的元件符號:

(3)定義:電阻是導體對電流的阻礙作用的大小.

(4)單位:歐姆.簡稱:歐.符號:Ω.其他單位:千歐(kΩ)、兆歐(MΩ).

(5)換算:1MΩ=103kΩ;1kΩ=103Ω.

(6)電阻是導體本身的一種性質(zhì),與電壓、電流無關,與材料、長度、橫截面積、溫度等四個因素有關.

(7)電阻器的定義:在電子技術中,經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件,叫電阻器,又叫定值電阻。4、影響電阻大小的因素(1)影響電阻大小的因素是:材料、長度、橫截面積、溫度;

(2)控制變量法:物理學中對于多因素的問題,常常采用控制因素的辦法,把多因素的問題變成多個單因素的問題,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法?!究键c1半導體材料的特點與作用】【典例1-1】(2023?錦州二模)下列物體中用半導體材料制成的是()A.橡膠手套 B.雙擲開關 C.LED燈珠 D.導線【答案】C【分析】根據(jù)導電性的不同,材料可分為導體,半導體,絕緣體三大類,容易導電的物體叫導體;不容易導電的物體叫絕緣體;導電性能介于導體與絕緣體之間的叫半導體,常見半導體有:鍺、硅、砷化鎵等。【解答】解:A、橡膠手套是絕緣體,故A不符合題意;B、雙擲開關,金屬部分是導體,故B不符合題意;C、LED燈珠是二極管,是由半導體材料制成的,故C符合題意;D、導線,金屬部分是導體,故D不符合題意。故選:C?!镜淅?-2】(2023?蒲城縣二模)新材料被譽為制造業(yè)的“基石”。手機、智能家用電器、軍事領域等都離不開芯片,芯片主要是由半導體材料制成的;我們不能用濕毛巾來擦拭正在工作的充電器是因為日常用的水是導體。(均填“半導體”“超導體”或“導體”)【答案】半導體;導體。【分析】根據(jù)導電性的不同,材料可分為導體,半導體,絕緣體三大類,容易導電的物體叫導體;不容易導電的物體叫絕緣體;導電性能介于導體與絕緣體之間的叫半導體,常見半導體有:鍺、硅、砷化鎵等?!窘獯稹拷猓菏謾C、智能家用電器、軍事領域等都離不開芯片,芯片主要是由半導體材料制成的;我們不能用濕毛巾來擦拭正在工作的充電器是因為日常用的水是導體,容易觸電。故答案為:半導體;導體?!咀兪?-1】(2023?梧州二模)家用電器通電指示燈的主要材料為()A.導體 B.半導體 C.絕緣體 D.超導體【答案】B【分析】導電能力介于導體和絕緣體之間的材料叫半導體,半導體是制作二極管、三極管的材料,常用在電子元件上;半導體可以根據(jù)各自特點做出許多電阻,例如熱敏電阻、壓敏電阻、光敏電阻等等。【解答】解:LED燈中的發(fā)光二極管由半導體材料制成,其導電能力介于導體和絕緣體之間,常用的半導體材料有硅、鍺等。故選:B。【變式1-2】(2023春?龍崗區(qū)期中)汽車芯片,又稱集成電路,是半導體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱。目前在汽車上搭載的芯片越來越多,從動力系統(tǒng),到車機系統(tǒng),再到安全系統(tǒng),都能看到芯片的大量應用。芯片使用的材料()A.導體材料 B.絕緣體材料 C.半導體材料 D.超導體材料【答案】C【分析】(1)容易導電的物體叫導體,不容易導電的物體叫絕緣體。(2)超導體材料的電阻為零。(3)半導體材料是制造芯片的主要材料。【解答】解:汽車芯片,又稱集成電路,是半導體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱。芯片使用的材料是半導體材料,故C符合題意,ABD不符合題意。故選:C。【變式1-3】(2023?榆陽區(qū)校級模擬)平板電腦方便我們的學習,它的彩色液晶顯示屏上面極易“落”滿灰塵,是因為帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì);它的集成電路元件是利用半導體(選填“半導體”或“超導體”)材料制成的。在家中給平板電腦充電時,平板電腦與其他用電器之間是并聯(lián)的?!敬鸢浮课p小物體;半導體;并?!痉治觥浚?)帶電體有吸引輕小物體的性質(zhì);(2)集成電路利用了半導體材料;(3)家庭電路中,用電器工作時互不影響,是并聯(lián)的?!窘獯稹拷猓浩桨咫娔X方便我們的學習,它的彩色液晶顯示屏上面極易“落”滿灰塵,是因為帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì);集成電路元件是利用半導體材料制成的;在家中給平板電腦充電時,平板電腦與其他用電器之間是并聯(lián)的。故答案為:吸引輕小物體;半導體;并?!究键c2超導體的特點與作用】【典例2-1】(2023?思明區(qū)校級四模)我國年僅22歲的優(yōu)秀青年科學家曾原研究發(fā)現(xiàn):當兩層石墨烯以一個“魔角”疊加在一起時,再加入一定數(shù)量的電子,石墨烯的電阻突然變?yōu)?。此現(xiàn)象中石墨烯是()A.絕緣體 B.導體 C.半導體 D.超導體【答案】D【分析】超導現(xiàn)象是指電阻為零的現(xiàn)象。【解答】解:由題意知,當兩層石墨烯以一個“魔角”疊加在一起時,再加入一定數(shù)量的電子,石墨烯的電阻突然變?yōu)?,這種現(xiàn)象叫做超導現(xiàn)象,故D正確。故選:D?!镜淅?-2】(2022秋?祁陽縣期末)下列物質(zhì):①橡膠、②硅、③鍺、④干木材;其中屬于半導體的是②③(只填序號)。一些物質(zhì)在溫度很低時,電阻變?yōu)?,超導現(xiàn)象?!敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】導電性能介于導體與絕緣體之間的叫半導體,如:硅、鍺等;在足夠低的溫度下,其電阻率為零,這種叫做超導現(xiàn)象;容易導電的物質(zhì)叫導體,例如:金屬、石墨、人體、大地和鹽類的水溶液等;不容易導電的物質(zhì)叫絕緣體,例如:橡膠、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空氣等?!窘獯稹拷猓合鹉z、干木材不容易導電是絕緣體;銅、鐵容易導電是導體;硅、鍺導電性能介于導體與絕緣體之間的叫半導體;半導體的導電性比導體弱;一些物質(zhì)在溫度很低時,電阻變?yōu)?,這種叫做超導現(xiàn)象。故答案為:②③;0?!咀兪?-1】(2023?歷下區(qū)二模)1911年,昂內(nèi)斯在研究汞電阻隨溫度的變化時,觀察到在溫度降低到4.2K時汞的電阻值突然降低到幾乎為零,從而發(fā)現(xiàn)超導現(xiàn)象。如果超導材料在常溫下實現(xiàn)應用,可以應用在以下哪個用電器上()A.電風扇 B.電熱水器 C.電飯鍋 D.電熨斗【答案】A【分析】超導體材料的電阻為零,不能用于制作發(fā)熱體,可以用來制作輸電線和電動機的線圈,減少能量損失?!窘獯稹拷猓弘姛崴鳌㈦婏堝?、電熨斗都屬于電熱器,需要將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,利用的是電流的熱效應,因為超導體材料的電阻為零,所以不能用于這些電器,但是用來制作電風扇中的電動機線圈,可以減少能量損失,故A符合題意,BCD不符合題意。故選:A?!咀兪?-2】(2022秋?山西期末)小明認為超導材料能夠用在我們生活的各個方面,小華反駁道:“不一定,有些地方就不適合用超導材料?!蹦阏J為小華的說法有(選填“有”或“沒有”)道理,理由是超導材料的電阻為零,不適合做電熱絲?!敬鸢浮坑校怀瑢Р牧系碾娮铻榱?,不適合做電熱絲【分析】超導體的電阻為零,不適合用來做電熱絲?!窘獯稹拷猓盒∶髡J為超導材料能夠用在我們生活的各個方面,小華反駁道:“不一定,有些地方就不適合用超導材料?!毙∪A的說法有道理,理由是超導材料的電阻為零,不適合做電熱絲。故答案為:有;超導材料的電阻為零,不適合做電熱絲?!究键c3電阻的概念、單位及大小】【典例3-1】(2023?平陰縣一模)物理學的發(fā)展是建立在一代代物理學家的鉆研與探索之上,他們?yōu)槿祟惖陌l(fā)展做出了不可磨滅的貢獻,人們?yōu)榱思o念他們,把他們的名字作為相應物理量的單位。在國際單位制中,電阻的基本單位是運用了下列哪位科學家的名字()A.牛頓 B.安培 C.歐姆 D.焦耳【答案】C【分析】根據(jù)教材中出現(xiàn)的科學家及其貢獻進行分析?!窘獯稹拷猓毫Φ膰H單位以牛頓的名字命名,電流的國際單位以安培的名字命名,電阻的國際單位以歐姆的名字命名,功和能的國際單位以焦耳的名字命名,故ABD錯誤,C正確。故選:C。【典例3-2】(2022秋?淄川區(qū)校級期中)小明用塑料尺(選填“鋼尺”或“塑料尺”)在干燥頭發(fā)上摩擦幾下,發(fā)現(xiàn)能吸引小紙屑。當尺靠近帶負電的小球,小球被排斥,說明該尺帶負(選填“正”或“負”)電;當尺接觸驗電器的金屬球時,驗電器的金屬箔片張開,驗電器的原理是同種電荷相互排斥;在某次作業(yè)時他完成了如下的單位換算:2.5kV=2500V,5MΩ=5×106Ω?!敬鸢浮克芰铣撸回?;同性電荷相互排斥;2500;5×106【分析】(1)塑料是絕緣體,不容易導電,但是可以帶電。(2)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引。驗電器是利用電荷間的相互作用規(guī)律來工作的。(3)1kV=1000V;1MΩ=106Ω?!窘獯稹拷猓盒∶饔盟芰铣咴诟稍镱^發(fā)上摩擦幾下,發(fā)現(xiàn)能吸引小紙屑。當尺靠近帶負電的小球,小球被排斥,同種電荷相互排斥,說明該尺帶負電;當尺接觸驗電器的金屬球時,驗電器的金屬箔片張開,驗電器的原理同種電荷相互排斥;在某次作業(yè)時他完成了如下的單位換算:2.5kV=2500V,5MΩ=5×106Ω。故答案為:塑料尺;負;同性電荷相互排斥;2500;5×106【變式3-1】(2022秋?臨汾期末)“估測”是一種能力,學習物理后,同學們要學會“估測”。下列的估測數(shù)據(jù)中符合生活實際的是()A.一名中學生上二樓需做功約為500J B.家用空調(diào)的電流約為0.2A C.洗衣機正常工作時的電壓為220V D.物理實驗室中一根導線的電阻約為1kΩ【答案】C【分析】估測法是利用物理概念、規(guī)律、物理常數(shù)和常識對物理量的數(shù)值、數(shù)量級進行快速計算以及對取值范圍合理估測的方法,這就要求同學們要學會從生活體驗中理解物理知識和物理規(guī)律,并且能將物理知識和物理規(guī)律用于對生活現(xiàn)象和生活常識的簡單解釋。首先要對選項中涉及的幾種物理量有個初步的了解,對于選項中的單位,可根據(jù)需要進行相應的換算或轉(zhuǎn)換,排除與生活實際相差較遠的選項,找出符合生活實際的答案?!窘獯稹拷猓篈、中學生從一樓走到二樓克服重力做功為:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×3m=1500J,故A錯誤;B、家用空調(diào)的電流約為5A,故B錯誤;C、洗衣機正常工作時的電壓為220V,故C正確;D、物理實驗室中一根導線的電阻非常小,可以忽略不計,故D錯誤。故選:C。【變式3-2】(2022秋?白云區(qū)期末)如圖是一種防火警報器,這款警報器的觸發(fā)裝置是石墨,其原理是電路的電壓不變,當有火燒到警報器的觸發(fā)裝置后,石墨的電阻變小,通過觸發(fā)裝置的電流會變大,從而發(fā)出警報。當沒有電流通過時,石墨的電阻不為0(選填“為0”或“不為0”)。【答案】變?。徊粸?。【分析】石墨是導體,其電阻隨溫度升高而減小;導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì),與導體兩端的電壓和通過導體的電流無關。【解答】解:警報器的觸發(fā)裝置是石墨,其原理是整個電路的電壓不變,當有火燒到警報器的觸發(fā)裝置后,石墨的溫度升高,電阻變小,通過觸發(fā)裝置的電流會變大。從而發(fā)出警報;當沒有電流通過時,石墨的電阻不為0。故答案為:變小;不為0?!究键c4影響電阻大小的因素】【典例4-1】(2023?硚口區(qū)模擬)如圖所示,演示板上固定有a、b兩根鎳鉻合金絲,長度關系為Lb=2La,橫截面積關系為Sa=Sb,將這兩根鎳鉻合金絲分別接入電路,閉合開關,觀察電流表示數(shù)。下列說法錯誤的是()A.該實驗可以探究導體的電阻大小跟導體長度的關系 B.接導線a時電流表的示數(shù)比接導線b時的示數(shù)小 C.圖中導線a的電阻比導線b的電阻小 D.若將導線a拉伸到跟導線b一樣長,導線a的電阻比導線b的電阻大【答案】B【分析】導體的電阻大小與導體的長度、橫截面積、材料和溫度有關,根據(jù)控制變量法的思想,結(jié)合題意進行分析?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)題意可知,a、b兩根鎳鉻合金絲的材料相同、橫截面積相同,長度不同,可以探究導體的電阻大小跟導體長度的關系,故A正確;BC、在溫度、材料、橫截面積相同時,長度越長,導體的電阻越大,電流表示數(shù)越小,a的長度短,電阻小,所以接導線a時電流表的示數(shù)比接導線b時的示數(shù)大,故B錯誤、C正確;D、a的長度是b的一半,則a的電阻為b的電阻的一半;若將導線a拉伸到跟導線b一樣長,此時a的長度變?yōu)樵瓉淼?倍,橫截面積變?yōu)樵瓉淼囊话?,兩者長度相同,a的橫截面積小,則導線a的電阻比導線b的電阻大,故D正確。故選:B?!镜淅?-2】(2022秋?細河區(qū)期末)如圖甲所示,將長度和粗細相同的銅導線和鎳鉻合金線分別接入電路,觀察發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度不同,說明導體導電同時對電流有阻礙作用,我們用電阻來表示。這個實驗還可以看出導體材料影響導體的電阻。圖乙探究電阻的大小與導體長度的關系,實驗中用小燈泡或電流表來判斷電阻大小應用了轉(zhuǎn)換法方法,請你說說將小燈泡換成電流表的優(yōu)點容易觀察微小電流的變化?!敬鸢浮孔璧K作用;導體材料;導體長度;轉(zhuǎn)換法;容易觀察微小電流的變化【分析】導體對電流有阻礙作用;影響電阻大小的因素有:材料、長度、橫截面積和溫度;當有多個變量時,注意變量只有一個,其它變量都控制相同;【解答】解:將長度和粗細相同的銅導線和鎳鉻合金線分別接入電路,觀察發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度不同,電路中的電流大小不同,說明導體導電同時對電流有阻礙作用;兩根合金絲的粗細、長度相同,材料不同,電阻大小不同,這說明材料可以影響導體的電阻;圖乙中兩根合金絲的材料、橫截面積相同,長度不同,探究電阻的大小與導體長度的關系;實驗中用小燈泡或電流表來反映導體電阻的大小,這是轉(zhuǎn)換法的應用;當電路中的電流較小時,小燈泡的亮度變化較小,把小燈泡換成電流表,容易觀察微小電流的變化。故答案為:阻礙作用;導體材料;導體長度;轉(zhuǎn)換法;容易觀察微小電流的變化?!镜淅?-3】(2022秋?湘潭期末)用如圖所示實驗裝置探究影響導體電阻大小的因素,在實驗中使用四根電阻絲,其材料規(guī)格及接入后燈泡亮度情況如表所示。編號長度/m橫截面積/mm2燈泡亮度A0.50.8亮B0.50.8較亮C0.50.4較暗D1.00.4暗(1)實驗中通過觀察小燈泡的亮度比較電阻絲電阻的大小,這是用到了B(請?zhí)钸x項字母)的研究方法。A.控制變量法B.轉(zhuǎn)換法C.等效替代法(2)分別將編號為A、B的電阻絲接入電路進行實驗,可得出結(jié)論:導體的電阻大小與導體的材料有關。(3)分別將編號為B、C的電阻絲接入電路進行實驗,可得出結(jié)論:導體的電阻大小與導體的橫截面積有關。(4)分別將編號為C、D的電阻絲接入電路進行實驗,其得到的實驗結(jié)論被實際應用到了C的工作原理中。(請?zhí)钸x項字母)A.電壓表B.電流表C.滑動變阻器(5)實驗過程中某小組同學更換電阻絲后發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變化很難判斷,可在原電路中串入一個B來直接觀測指針變化。[請?zhí)畹冢?)題中選項字母]【答案】(1)小燈泡的亮度;B;(2)A、B;(3)橫截面積;(4)C;(5)B【分析】(1)物理學中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫做轉(zhuǎn)換法;(2)(3)(4)影響導體電阻大小的因素:導體的材料、長度和橫截面積,在研究電阻與其中某個因素的關系時,要采用控制變量法的思想,要研究導體的電阻大小與一個量之間的關系,需要保持其它量不變;(2)電流表可較準確的測量電流大小。【解答】解:(1)將不同的電阻絲接入電路,電流大小不同,燈泡亮度不同,因此實驗中是通過觀察燈泡亮度來比較電阻大小的,這種研究問題的方法叫做轉(zhuǎn)換法,故選B;影響導體電阻大小的因素:導體的材料、長度和橫截面積,在研究電阻與其中某個因素的關系時,要采用控制變量法的思想,所以本實驗采用的研究方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法;(2)要探究導體的電阻與導體材料的關系,應控制長度和橫截面積相同,而材料不同,因此應將編號為A、B的電阻絲接入電路進行實驗;(3)如果選用編號為B、C兩根電阻絲進行實驗,即此時的長度和材料相同,但橫截面積不同,故是為了驗證導體的電阻與橫截面積的關系;(4)如果選用編號為C、D兩根電阻絲進行實驗,即此時的材料和橫截面積相同,但長度不同,從而得出結(jié)論:在材料和橫截面積相同,導體長度越長,電阻越大,該結(jié)論被實際應用到了滑動變阻器的工作原理中,故選C;(5)發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度變化不明顯,則電路的電流變化較?。挥捎陔娏鞅砟芫_測量電流的大小,所以可在電路中串聯(lián)一個電流表完成實驗,故選B。故答案為:(1)小燈泡的亮度;B;(2)A、B;(3)橫截面積;(4)C;(5)B?!咀兪?-1】(2022秋?永春縣期末)如圖是探究影響導體電阻大小相關因素的實驗裝置,在實驗過程中判斷電阻大小是根據(jù)()A.導體的長度 B.導體的粗細 C.導體的材料 D.電流表示數(shù)的大小【答案】D【分析】物理學中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫做轉(zhuǎn)換法。【解答】解:將不同的電阻絲接入電路,電流大小不同,燈泡亮度不同,因此實驗中是通過觀察電流表示數(shù)的大小和燈泡亮度來比較電阻大小的,這種方法在物理學中稱之為轉(zhuǎn)換法。故選:D?!咀兪?-2】(2023?蒲城縣一模)教室里的各盞照明燈之間是并聯(lián)的,當教室里打開的照明燈越多時,干路上的電流將變大;細心的小明發(fā)現(xiàn),干路的銅線線芯比支路的要粗一些,在長度一定時,越粗的銅線,它的電阻越小?!敬鸢浮坎ⅲ蛔兇?;越小【分析】并聯(lián)電路中各支路用電器互不影響;根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和判斷干路電流的變化;導體的電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關?!窘獯稹拷猓河缮罱?jīng)驗知教室里的各盞照明燈工作時互不影響,因此它們之間是并聯(lián)的;由于干路電流等于各支路電流之和,所以當教室里多開一盞照明燈時,干路上的電流將變大;干路的銅線線芯比支路的要粗一些,在長度一定時,越粗的銅線,它的電阻越小。故答案為:并;變大;越小。【變式4-3】(2022秋?寧德期末)實驗小組進行電學探究:圖甲中1、2、3為鎳鉻電阻絲,4、5為錳銅電阻絲,各電阻絲的長度L及橫截面積S如圖甲所示。(1)在“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗中,為了研究導體的電阻大小與導體材料有關,應將圖甲中電阻絲1、4或2、4(1或2、4)先后接入圖乙電路M、N兩點間進行實驗;為了研究導體電阻大小與導體橫截面積的關系,應將電阻絲1和3先后接入電路M、N兩點間進行實驗。(2)如圖丙所示,小慕把鎳鉻電阻絲1、2連接在電路中,探究并聯(lián)電路的電流規(guī)律:①要測量干路電流,把電流表串聯(lián)在圖丙中的C(選填“A”、“B”或“C”)處;閉合開關S,小慕發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖?。╝)所示,原因是電流表的正負接線柱接反了。②排除故障后,電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖?。╞)所示,示數(shù)為0.5A。③小慕測出了一組電流并將數(shù)據(jù)記錄在表中,由此得出實驗結(jié)論:在并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,且各支路的電流均相等。小慕結(jié)論中得出“各支路的電流均相等”的原因是選用兩根相同規(guī)格的電阻絲進行實驗。A點電流IA/AB點電流IB/AC點電流IC/A0.180.180.36【答案】(1)1、4或2、4(1或2、4);橫截面積;(2)①C;電流表的正負接線柱接反了;②0.5;③選用兩根相同規(guī)格的電阻絲進行實驗。【分析】(1)影響導體電阻大小的因素:導體的材料、長度和橫截面積,在研究電阻與其中某個因素的關系時,要采用控制變量法的思想,要研究導體的電阻大小與一個量之間的關系,需要保持其它量不變;(2)①電流表應串聯(lián)在被測電路中;要測量干路電流,應把電流表接在干路上;電流表使用前應調(diào)零,且電流應從電流表正接線柱流入,從負接線柱流出,否則,指針反向偏轉(zhuǎn);②根據(jù)電流表的量程確定分度值,根據(jù)指針位置讀數(shù);③探究并聯(lián)電路的電流規(guī)律時,為尋找普遍規(guī)律,應換用不同規(guī)格的電阻絲進行多次測量?!窘獯稹拷猓海?)為了研究導體的電阻大小與導體材料有關,根據(jù)控制變量法,應保持導體的長度和橫截面積相同,材料不同,由題意知,應將圖甲中電阻絲1、4或2、4(1或2、4)先后接入圖乙電路M、N兩點間進行實驗;由題意知,電阻絲1和3的長度和材料相同,橫截面積不同,因此將電阻絲1和3先后接入電路M、N兩點間進行實驗,這是為了研究導體電阻大小與導體的橫截面積的關系;(2)①電流表應串聯(lián)在被測電路中;若要測量干路電流,電流表要接在干路上,故電流表應接在圖丙中的C處;閉合開關S,小慕發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖?。╝)所示,電流表指針反向偏轉(zhuǎn),說明電流表的正負接線柱接反了;②排除故障后,電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖?。╞)所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,則電流表的示數(shù)為0.5A;③探究并聯(lián)電路的電流規(guī)律時,為尋找普遍規(guī)律,應換用不同規(guī)格的電阻絲多次測量,分析實驗數(shù)據(jù)知,小慕結(jié)論中得出“各支路的電流均相等”的原因是選用兩根相同規(guī)格的電阻絲進行實驗。故答案為:(1)1、4或2、4(1或2、4);橫截面積;(2)①C;電流表的正負接線柱接反了;②0.5;③選用兩根相同規(guī)格的電阻絲進行實驗。一、選擇題。1.(2023?焦作二模)“新生代NVM閃存存儲芯片”是我國研發(fā)的高端存儲芯片,制造芯片的核心材料屬于()A.超導體 B.絕緣體 C.導體 D.半導體【答案】D【分析】半導體指導電能力介于導體和絕緣體之間的材料?!窘獯稹拷猓褐圃煨酒暮诵牟牧鲜前雽w。故選:D。2.(2023?中原區(qū)校級二模)《自然》雜志曾報道一種可以在15℃下實現(xiàn)超導的新材料,該材料今后可應用在()A.電熱毯 B.電動汽車 C.太陽能電池板 D.指南針【答案】B【分析】超導體的電阻為零,電流通過超導體時不會產(chǎn)生熱量,電能不會轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,避免了內(nèi)能的損耗,適合做輸電導線和電機的線圈。【解答】解:A、電熱毯是利用電流的熱效應工作的,電阻不能是零,故A錯誤;B、超導體沒有電阻,適合制作汽車動力系統(tǒng)的線圈,在通電過程中,電能沒有損失,故B正確;C、太陽能電池板是將太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能,采用半導體材料制作,故C錯誤;D、指南針是利用磁性材料制作的,與超導體無關,故D錯誤。故選:B。3.(2022秋?柳州期末)研究表明,導體的電阻跟溫度有關,在溫度降低到一定程度時,有些導體的電阻會接近于零,就稱它們?yōu)椋ǎ〢.半導體 B.超導體 C.晶體管 D.納米材料【答案】B【分析】(1)半導體的導電性能介于導體和絕緣體之間;晶體管就是用半導體材料制成的。(2)當溫度達到臨界溫度時,超導體的電阻為零。(3)納米材料有許多特殊的性質(zhì)。【解答】解:研究表明,導體的電阻跟溫度有關,在溫度降低到一定程度時,有些導體的電阻會接近于零,就稱它們?yōu)槌瑢w,故B符合題意;ACD不符合題意。故選:B。4.(2023?渝中區(qū)校級一模)結(jié)合你的物理知識和生活經(jīng)驗,在下列物理量估測中,你認為最接近實際的是()A.人正常走路的速度約為5m/s B.人體的電阻約為100歐姆 C.40碼的運動鞋長約250mm D.拿起一個雞蛋的力大約是10N【答案】C【分析】對選項中的物理量結(jié)合實際分析解答,選項中的單位可進行單位換算,排除與實際生活相差較遠的選項,找出符合實際的選項?!窘獯稹拷猓篈.根據(jù)常見物體的運動速度可知,人正常走路的速度約為1.1m/s,故A不符合題意;B.根據(jù)常見的電阻可知,通常情況下人體的電阻約為104~105Ω,在皮膚潮濕時,人體的電阻可降低到約103Ω,故B不符合題意;C.成年人手掌的一拃長約為20cm,而40碼的運動鞋長比其稍長,約為25cm,即250mm,故C符合題意;D.用手托起兩個雞蛋的力大約為1N,因此拿起一個雞蛋的力大約為0.5N,故D不符合題意。故選:C。5.(2022秋?內(nèi)鄉(xiāng)縣期末)下列關于電流、電阻、電路的說法正確的是()A.只有正電荷定向移動才能形成電流 B.只要有電壓電路中就一定有電流 C.當通過導體的電流為零時,導體電阻也為零 D.電源外部電路的電流是從電源正極經(jīng)過用電器回到負極【答案】D【分析】A、金屬導電靠的是自由電子,酸、堿、鹽水溶液導電靠的是離子;B、電路中有持續(xù)電流的條件:要有電壓,而且電路要處于通路;C、電阻是導體的一種性質(zhì),與電壓、電流無關,影響因素是導體的材料、長度、橫截面積和溫度;D、物理學中把正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流方向,負電荷定向移動的方向與電流方向相反。【解答】解:A、自由電荷的定向移動形成電流,金屬導電靠的是自由電子,酸、堿、鹽水溶液導電靠的是離子,故A錯誤;B、電路中要有電壓,而且電路要處于通路,才會有電流,故B錯誤;C、電阻是導體的一種性質(zhì),與電壓、電流無關,所以當通過導體的電流為零時,導體電阻不為零,故C錯誤;D、電源外部電路的電流是從電源正極經(jīng)過用電器回到負極,故D正確。故選:D。6.(2023?海口一模)如圖所示,將一根銅絲拉長,一定變大的物理量是()A.質(zhì)量 B.比熱容 C.密度 D.電阻【答案】D【分析】①質(zhì)量是物體本身具有的屬性,決定于物體所含物質(zhì)的多少;②比熱容是物質(zhì)的某種特性,與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關,同種物質(zhì)的比熱容一般不變;③影響電阻大小的因素有:材料、長度、橫截面積和溫度。在材料和溫度相同時,長度越長,橫截面積越小電阻越大;④密度是物質(zhì)本身的一種特性,決定于物質(zhì)的種類、狀態(tài)和溫度,與物體形狀無關。【解答】解:A、將一根銅絲拉長后,形狀發(fā)生變化,所含物質(zhì)多少沒有變化,所以質(zhì)量不變,故A不符合題意;B、將一根銅絲拉長后,長度變長了,物質(zhì)種類,比熱容不變。故B不符合題意;C、將一根銅絲拉長后,形狀發(fā)生變化,物質(zhì)種類、狀態(tài)和溫度沒有變化,所以密度不變,故C不符合題意;D、將一根銅絲拉長后,長度變長了,橫截面積變小了,所以電阻變大了,故D符合題意。故選:D。7.(2023春?新城區(qū)月考)一根導線的電阻為R,要使這根導線連入電路的電阻變大,可采用的方法是()A.減小導線中的電流 B.減小導線兩端的電壓 C.將導線對折后連入電路 D.將導線拉長后連入電路【答案】D【分析】影響電阻大小的因素有導體的材料、長度、橫截面積和溫度,與導體兩端的電壓、通過的電流無關;材料和溫度不變時,導線越長、橫截面積越小電阻越大?!窘獯稹拷猓篈B、導體的電阻是導體的阻礙電流的性質(zhì),與導體兩端的電壓和通過的電流無關;故AB錯誤;C、將導線對折后接入電路,長度變小、橫截面積變大,導體的電阻變小,故C錯誤;D、將這根導線拉長,長度變長、橫截面積變小,電阻變大,可以使連入電路的導線電阻變大,故D正確。故選:D。8.(2022秋?盧龍縣期末)關于電流、電壓和電阻,忽略溫度對電阻的影響,下列說法中正確的是()A.只有自由電子定向移動才能形成電流 B.導體兩端電壓越大,導體的電阻越大 C.導體電阻大小與導體的材料、長度、橫截面積有關 D.加在導體兩端的電壓,是由通過導體的電流決定【答案】C【分析】(1)電荷的定向移動形成電流,作定向移動的電荷可以是正電荷,也可以是負電荷;(2)電阻是導體本身的一種性質(zhì),反映了導體對電流阻礙作用的大小;電阻大小與導體的材料、長度、橫截面積以及溫度有關,與導體中的電流、導體兩端的電壓大小無關;(3)電源是給電路提供電壓的裝置,電壓是形成電流的原因?!窘獯稹拷猓篈、正電荷、負電荷的定向移動都可以形成電流,故A錯誤;BC、電阻是導體本身的一種性質(zhì),反映了導體對電流阻礙作用的大小;電阻大小與導體的材料、長度、橫截面積以及溫度有關,與導體兩端的電壓、流過的電流無關,故C正確、B錯誤;D、電源是給電路提供電壓的裝置,加在導體兩端的電壓是由電源電壓以及導體的連接方式?jīng)Q定的,不是由通過導體的電流決定的,故D錯誤。故選:C。二、填空題。9.(2023?渭濱區(qū)一模)當人接觸汽車時有時會被“電”一下,這時手拿如圖所示的靜電消除器接觸汽車,消除器中的LED燈發(fā)光,若瞬間電流方向是由消除器流向汽車,則汽車帶的是負(填“正”或“負”)電荷,LED燈是由半導體(填“半導體”或“超導體”)材料制成的?!敬鸢浮控摚话雽w。【分析】(1)正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向,負電荷定向移動的方向和電流的方向相反;(2)二極管具有單向?qū)щ娦裕怯砂雽w材料制成的。【解答】解:因為汽車帶有電荷,如果汽車帶的是正電荷,則電流方向是由汽車流向消除器,因為瞬間電流方向是由消除器流向汽車,則汽車帶的是負電荷;LED燈是由半導體材料制成的。故答案為:負;半導體。10.(2023?容縣一模)石墨烯被稱為“黑金”、“新材料之王”,科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”。石墨烯是一由碳原子構(gòu)成的片狀結(jié)構(gòu)材料。這種材料在一定條件下電阻可以降為零,因此可用于制作超導體(選填“絕緣體”、“半導體”或“超導體”),這特點可以在生活中用于電動機線圈(選填“電飯煲發(fā)熱絲”、“電動機線圈”或“小燈泡的燈絲”)。【答案】超導體;電動機線圈【分析】(1)石墨烯的電阻在一定條件下可以變?yōu)榱悖梢灾瞥沙瑢w。(2)超導體的電阻為零,不能制作電熱絲,但是可以制成電動機的線圈和高壓輸電線,大大減小電能損失?!窘獯稹拷猓菏┦且挥商荚訕?gòu)成的片狀結(jié)構(gòu)材料。這種材料在一定條件下電阻可以降為零,因此可用于制作超導體,這特點可以在生活中用于電動機線圈。故答案為:超導體;電動機線圈。11.(2023?洛陽二模)為了更準確的描述生活中的現(xiàn)象,我們學習了很多物理量,例如:為了描述物體做功的快慢,我們學習了功率;為了描述導體對電流的阻礙作用大小,我們學習了電阻?!敬鸢浮抗β剩蛔璧K作用大小。【分析】(1)功率表示做功快慢的物理量;(2)電阻表示導體對電流的阻礙作用大小的物理量?!窘獯稹拷猓簽榱嗣枋鑫矬w做功的快慢,我們學習了功率;為了描述導體對電流的阻礙作用大小,我們學習了電阻。故答案為:功率;阻礙作用大小。12.(2023?岱岳區(qū)二模)如圖所示,電源電壓不變,閉合開關,小燈泡正常發(fā)光,用酒精燈對日光燈燈絲加熱,發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度明顯變暗,說明日光燈燈絲電阻與溫度有關。【答案】溫度。【分析】通過分析燈泡電流的變化和燈泡亮度的變化來分析電阻的變化。【解答】解:燈泡的亮度變暗,即通過燈泡的電流減小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的總電阻變大,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關系可知,日光燈燈絲加熱后電阻變大,說明日光燈燈絲電阻與溫度有關。故答案為:溫度。13.(2023?合陽縣一模)如圖所示,多芯線是生產(chǎn)、生活中常用的導線,由多根細導線制成。多芯線中各根細導線之間的連接方式是并聯(lián),并聯(lián)相當于增大了導體的橫截面積,使總電阻減?。ㄟx填“增大”或“減小”)。給手機充電時,手機電池相當于用電器(選填“用電器”或“電源”)?!敬鸢浮繖M截面積;減?。挥秒娖鳌痉治觥坑绊戨娮璐笮〉囊蛩兀簩w長度、導體橫截面積、材料和溫度,橫截面積越大,電阻越?。浑娮璨⒙?lián)相當于增加了電阻的橫截面積。電路由電源、開關、導線、用電器組成,電源是提供電能的裝置,用電器是消耗電能的裝置?!窘獯稹拷猓憾嘈揪€中各根細導線之間的連接方式是并聯(lián),并聯(lián)相當于增大了導體的橫截面積,使總電阻減小。給手機充電時,電能轉(zhuǎn)化為手機電池的化學能,此時手機電池相當于用電器。故答案為:橫截面積;減?。挥秒娖?。三、實驗探究題。14.(2022秋?嘉祥縣期末)小僑要探究影響電阻大小的因素:(1)小僑設計了甲、乙兩種電路,如圖,在M、N兩點之間分別接入不同的導體進行測量,你認為哪種設計更合理甲(選填“甲”或“乙”);(2)實驗中通過什么反映導體電阻大小電流表的示數(shù),這里用到了哪種實驗方法轉(zhuǎn)換法;(3)為了研究電阻和導體長度的關系,小僑從已有的四根導

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