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C.
D.
10.下列数据中与实际相符的是()
A.重庆夏天的室外温度为60℃
B.人体的电阻约为10Ω
C.人体的安全电压不高于36V
D.正常工作的家用电冰箱的电流约为10A
二、填空题
11.在相同的电压下,通过导线A的电流大于通过B的电流,则导线的电阻大;
若导线A、B的长度和材料相同,则导线更粗一些。
12.电阻单位的换算关系:
1MΩ=__________Ω
13.各种灯具的灯丝经常都用钨这种金属来制作,这是因为钨的;
灯用久后会变得比新的暗些,原因是通电后钨丝温度高会升华,从而使灯丝变细,电阻变.
14.如图,导体A、B材料相同、长度相等,A比B的横截面积大,则A的电阻B的电阻;
若将它们串联在电路中,则A两端的电压B两端的电压.(两空均填“大于”、“小于”或“等于”)
15.如图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.
16.如图所示,调节电路中电灯亮度的措施有两种:
一是增加或减小接进电路中的干电池的节数,改变电路两端的;
二是将不同的金属丝接进电路,改变电路接入的.
17.长度相等的铜导线甲和乙,甲的横截面积大于乙的横截面积,则甲导线的电阻乙导线的电阻.若将它们串联在电路中,通过甲导线的电流通过乙导线的电流;
若将它们并联在电路中,甲导线两端的电压乙导线两端的电压.(均选填“小于”、“等于”或“大于”)
18.如图所示,将导体接到电路A、B之间时,导体与灯泡是联的.如果将不同的导体分别接到A、B之间,闭合开关,可通过观察、比较来判断不同导体导电能力的大小.若两个导体的导电差异不大,则可以用表替换灯泡,作进一步的判断.
19.如图所示的电路中,A、B两端导线材料和长度相同,A处导线直径小于B处导线直径,则两段导线的电阻RARB,通过A处和B处的电流的关系是IAIB(填“>”、“<”或“=”).
20.如图所示没给玻璃加热前,小灯泡不发光,给玻璃加热到红炽状态时,小灯泡发光.这表明在一定条件下,玻璃可以从变成.(填“导体”或“绝缘体”)
21.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的、、、.
22.将一根镍铬合金丝均匀拉长接入电路,其电阻将;
若将这根镍铬合金丝对折后接入电路,其电阻将.(填“增大”、“减小”或“不变”)
23.如图所示的电路,AB和CD均为镍铬合金线.闭合开关后,通过观察,可以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫(选填“等效替代法”或“转换法”).
三、实验题
24.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.
⑴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________.
⑵为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察________________________________.
⑶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;
乙在原电路中串联接入电流表.你认为____________同学的改进更好一些,理由是______
⑷同学们为了完成探究活动,从实验室借来了四根电阻丝(如上表).则选择A、B两电阻丝进行实验,是为了探究导体电阻大小与____的关系;
为了探究导体电阻与材料的关系,应选择电阻丝D和__
25.在探究影响导体电阻大小的因素时,实验室提供了4根导体,其信息如下表所示:
(1)按照如图所示的电路进行探究,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察来比较导体电阻的大小。
(2)选择编号为A和C两个导体进行实验,发现IA<IC,说明导体的材料、长度相同时,横截面积越大电阻___________。
(3)为了验证电阻大小与长度的关系,应选用编号_________两根导体分别进行实验。
(4)分别将编号为A和D的两个导体接入电路,电流表示数分别为IA和ID,则其大小关系为IA______ID。
26.在探究影响导体电阻大小的因素是,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与a导体的长度有关、b导体的横截面积有关、c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
0.5
B
1.0
C
D
锰铜合金
(1)如图1所示的电路中,连接电路是开关应(“闭合”或“断开”),连接好电路后,在M、N之间分别接上不同的电阻丝,则通过观察来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想a,应该选用编号两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)为了验证上述猜想b,应该选用编号两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(4)分别将A和D两电阻丝接入图甲电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:
当和横截面积相同时,导体电阻跟有关.
(5)为了进一步探究电阻是否受温度的影响,按图2所示.接通电路后,用酒精灯给电阻丝缓慢加热,观察加热前后电流表的示数,发现示数变小了,由此现象可得出结论:
.
四、作图题
五、计算题
六、综合题
评卷人
得分
七、简答题
27.白炽灯泡的灯丝,通常在开灯的瞬间烧断,而很少在正常发光时烧断,为什么?
28.在家庭电路中,为什么用铜导线而不用铁导线?
家里重新装修,如果让你购买铜芯导线,你会选择较粗的还是较细的?
请用学过的物理知识解释其中的原因。
29.(3分)在家庭电路里,有时需要把两根导线连接起来使用,但连接处往往比别处更容易发热,甚至引起火灾,这是为什么?
参考答案
1.D
【解析】
试题分析:
导体电阻的大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,与电压和电流及密度无关,故应选D。
考点:
影响电阻大小的因素
2.B
超导现象是电阻为零的现象,根据焦耳定律可知,电阻为零不会产生电热.假设科学家已研制出常温下就能使用的超导体,适合制作人们不需要电热的地方,如:
输电导线和电动机线圈等.由于超导体不会产生电热,所以人们需要电热的地方是不能用超导体的.如电阻箱、滑动变阻器的电阻丝、电饭锅的电热丝、白炽灯泡的灯丝、保险丝、电炉的电热丝等.故选B.
超导体在磁悬浮列车、超导输电的应用
3.A
亮度几乎不变,说明电路中的电流大小几乎不变,也就是说,在移动回形针时,对电路的总电阻的影响较小,可能的原因只能是灯泡的阻值相对铅笔芯太大,故应选A。
滑动变阻器
4.C
要研究电阻大小与横截面积的关系时,要保持材料、长度都相同,横截面积不同,由数据知:
需要选择材料均为镍铬合金、长度都是0.9m、且横截面积分别为1.0mm2,2.0mm2和0.5mm2的②④⑤进行实验.故选C.
5.C
【解析】解:
A、不确定导线的长度以及横截面积,因此无法比较铁导线和铜导线电阻的大小;
B、不确定导线材料和长度,因此也无法进行比较;
C、将一根导线拉长,材料不变,长度变长,横截面积减小,因此电阻一定增大;
D、长度和材料都相同的导线,不确定材料的关系,所以无法比较电阻大小.
故选C.
【点评】本题考查影响电阻大小的因素及具体的关系,并会用控制变量法进行分析.
6.D
电阻的大小与导体的长度、材料、横截面积和温度都有关系,当温度、材料及长度都相等时,直径越小,电阻越大,故应选D。
7.D
A、改变导体的长度可以改变导体的电阻,故不符合题意;
B、改变导体的横截面积可以改变导体的电阻,故不符合题意;
C、改变导体的材料也可以改变导体的电阻,故不符合题意;
D、改变导体两端的电压不能改变导体的电阻值,故该选项符合题意.
故选D.
【点评】理解电阻是导体本身的一种性质,其大小只取决于本身的材料、长度、横截面积和温度是解决此题的关键.
8.C
(1)因为在串联电路中各处的电流都相等,所以IA=IB,即A正确、C错误.
(2)在串联电路中,根据串联分压的原理,要想判断UA、UB的大小关系,必须得出RA、RB的大小关系;
在导体阻值的决定式R=ρ
(ρ:
电阻率,由导体的材料决定;
L:
导体长度;
S:
导体的横截面积)中:
A、B的材料相同,即ρA=ρB,但LA>LB,SA>SB,
所以RA、RB的大小关系无法判断,因此也无法判断UA、UB的大小关系,即无法判断A、D选项是否正确;
综合
(1)
(2)可知:
一定错误的是C选项.
故选C.
【点评】正确理解串联电路中电流与电压的特点是解决本题的关键.要注意的是,在判断两个物理量的大小关系时,若物理量牵涉到多个变量,一定要用控制变量法来进行分析.
9.D
根据欧姆定律可知,电源电压不变时电路电阻越大,电路中的电流越小.
解:
A中只有电阻R1;
B中只有电阻R2;
C中电阻R1和R2并联,总电阻小于任何一个并联的电阻;
D中两电阻串联,总电阻大于任何一个串联的电阻;
所以串联的总电阻最大,串联时电路电流最小.
【点评】本题考查欧姆定律和电阻串、并联的规律,关键知道串联电阻的总阻值大于任何一个串联的电阻,并联电阻的总阻值小于任何一个并联的电阻.
10.C
此题考查对生活中常见物体物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,必要时进行相关的计算,找出符合实际的选项.
A、夏天重庆高温炎热,最高气温可以超过35℃,但不可能达到60℃.故A不符合实际;
B、人体的电阻在几千欧左右.故B不符合实际;
C、经验证明,只有不高于36V的电压对人体才是安全的.故C符合实际;
D、电冰箱的额定功率在220W左右,正常工作的电流在I=
=
=1A左右.故D不符合实际.
【点评】物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义.
11.B、A
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
即I=U/R得R=U/I,电压相同,A的电流大,电阻小;
B的电流小,电阻大。
所以是B的电阻比较大。
A、B长度、材料相同,而B的电阻大,所以B更细一些,A粗一些。
12.106
1MΩ=106Ω
电阻的单位换算
13.熔点高;
大.
因电灯工作时温度特别高,所以需要选择熔点较高的钨丝做灯丝;
白炽灯灯泡长期使用后由于灯丝变细,即横截面积减小,在材料、长度不变的情况下,横截面积越小,导体的电阻越大,由此可知导灯丝的电阻变大.
故答案为:
熔点高;
【点评】本题考查熔点与影响电阻大小的因素,属于基础题.
14.小于、小于.
当导体的材料相同、长度相等时(由题意知导体温度也相同),导体的横截面积越大,电阻越小,所以A的电阻小于B的电阻;
串联电路中,导体两端的电压与电阻成正比,A的电阻小,所以A两端的电压小于B两端的电压;
小于、小于.
【点评】解决此类题目的关键是熟练掌握影响电阻大小的因素,并能灵活运用控制变量法进行分析.
15.横截面积;
电阻
四根导线并联在一起,等效成一根导线,相对于其中的任何一根导线,其横截面积变大了.
导体的电阻大小与导体的横截面积有关,在其他因素不变的情况下,其电阻的大小与导体的横截面积成反比.所以横截面积增大,导体的电阻减小.
横截面积;
【点评】导体的电阻大小有四个因素有关:
材料;
长度;
温度.研究导体的电阻变化时,要用到控制变量法,在此题中,通过四根导线的并联,改变了导体的横截面积.从而改变了导体的电阻值.
16.电压;
灯泡的亮度由灯泡的功率决定,根据公式P=UI可知,要使电路中电灯亮度改变有两种措施:
一、改变灯泡两端的电压,二、改变通过灯泡的电流.
根据P=UI可知,调节电路中电灯亮度的措施有两种:
一是增加或减小接进电路中的干电池的节数,改变电路两端的电压;
二是将不同的金属丝接进电路,改变电路接入的电阻来改变通过灯泡的电流.
电压;
电阻.
【点评】本题考查了学生对电功率公式P=UI的理解和应用.
17.小于;
等于;
等于
影响电阻大小的因素有:
导体的材料、长度和横截面积.当材料和横截面积一定时,导体的电阻与导体的长度成正比;
串联电路中各处电流都相等;
当两个电阻并联时,电阻两端的电压相等.
因为甲、乙两导线材料相同、长度相同,甲的横截面积大于乙的横截面积,即甲导线比乙导线粗,所以甲的电阻小于乙的电阻;
若将它们串联后接入电路,串联电路的电流I相等,故I甲=I乙;
若将它们并联后接入电路,它们两端的电压相等,因为电阻甲和乙并联接入电路,并且并联电路两端电压相等,故U甲=U乙;
小于;
等于.
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素、串联电路电流的特点、并联电路电压的特点的应用.
18.串;
灯泡的亮暗;
电流
电流先后经过各个用电器的连接方法叫做串联;
电路中接入的电阻不同,会导致电路中电流也不同,所以灯泡的亮度也不同,因此我们可以简单的通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小,这种方法叫做转换法,如果要精确比较,还是要用电流表.
若将某一导体接到电路A、B之间,则电流会先后经过导体与灯泡,它们是串联的;
将不同导体接到电路A、B之间时,电路中接入的电阻不同,会导致电路中电流也不同,所以灯泡的亮度也不同,因此我们可以简单的通过灯泡的亮暗比较两个电阻的阻值大小;
若两个导体的电阻差异不大,则必须用电流表替换灯泡,作更为准确的判断.
串;
电流.
【点评】本题型中将比较电阻的大小转化为比较灯泡的亮度或电流表的示数,这是我们物理学中经常用到的转换法,故在平时的学习时,应注意对常见物理研究方法的积累.
19.>;
要解决此题,需掌握:
(1)电阻大小的影响因素:
材料、长度、横截面积和温度;
(2)串联电路电流处处相等.
A、B两端导线材料和长度相同,A处导线直径小于B处导线直径,其他因素相同时,横截面积越大,电阻越小,则两段导线的电阻RA>RB;
A和B是串联的,所以通过A处和B处的电流是相等的.
>;
=.
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素及串联电路的电流规律,都是基础性知识,在掌握的同时要学会灵活应用.
20.绝缘体;
导体
导体和绝缘体没有绝对界限,绝缘体在条件改变时也能变成导体.
当玻璃珠加热到红炽状态时,发现小灯泡发光,说明此时玻璃容易导电,是导体.因此导体与绝缘体之间没有绝对界限,在一定条件下,玻璃可以从绝缘体变成导体.
绝缘体;
导体.
【点评】导体和绝缘体没有绝对的界限,在条件改变时绝缘体也会成为导体.如给玻璃加热,玻璃会变成导体.
21.材料,横截面积,长度,温度
本题依据对电阻的影响因素的理解填空;
电阻的影响因素包括外因和内因.
导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小取决于内因是:
导体的材料、长度、横截面积;
外因是:
温度.
材料,横截面积,长度,温度.
【点评】电阻是导体本身的属性,导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料等有关,与电流以及电压的大小无关.
22.增大,变小
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关;
同种材料的导体长度越大,横截面积越小,电阻越大;
反之,电阻越小;
据此即可确定该电阻丝的阻值变化情况.
∵导体的电阻与长度、横截面积和材料有关;
当同种材料的导体长度越大,横截面积越小,电阻越大;
∴将一根镍铬合金丝均匀拉长后,长度变长,横截面积变小,故电阻将增大;
若将这根镍铬合金丝对折后,则长度变短,横截面积变大,故电阻将会减小.
增大,变小.
【点评】导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关;
在分析导体电阻的变化时,要从导体电阻的决定因素的变化去入手分析.
23.电流表的示数;
转换法
实验中采用转换法,通过观察电流表的示数来比较电阻的大小.
实验中通过观察电流表的示数来比较电阻的大小,这是采用的转换法;
电流表的示数;
转换法.
【点评】此题主要考查的是学生对电阻大小影响因素的理解和掌握,注意控制变量法和转换法的运用.
24.
(1)开关;
(2)灯泡亮度;
(3)乙;
灯泡对电路有保护作用;
(4)长度;
(1)基本的电路是由电源、开关、导线、用电器组成,在该电路中少开关;
(2)电阻的大小是不便于直接观察的,所以我们将电阻的大小转化成所串联的小灯泡的亮度来观察,即在电压一定时,灯泡越亮,表明电阻越小。
即通过观察小灯泡的亮度来比较电阻丝阻值的大小;
(3)从保护电路的角度分析,甲方案相当于短路,故不安全,所以应选择乙方案,小灯泡有保护电路的作用;
(4)A、B导体的材料和横截面积相同,长度不同,可以研究导体电阻大小与长度的关系;
探究导体电阻大小与材料的关系时,导体的横截面积、长度必须相同,应选择的两根导体是A和B。
25.
(1)电流表示数
(2)越小
(3)AB
(4)<
(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)分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现C接入电路时电流表示数较大,由此,可知:
当材料和长度相同时,导体横截面积越小,电阻越大;
导体横截面积越大,电阻越小。
(3)为了验证电阻大小与导体的长度有关时,应保证导体的横截面积和材料相同,选AB两根导体。
(4)A,D两材料不同,规格相同,所以铜的电阻比镍络合金的小,即连入电路中电流小,IA<
ID。
26.
(1)断开;
(2)AB;
(3)AC;
(5)随着温度的升高,电阻丝的电阻增大.
(1)为保护电路,连接电路时开关应处于断开状态;
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.
(2)(3)(4)影响导体电阻大小的因素:
导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变.
(5)根据实验现象观察电流表示数的变化,由于电源电压不变,再根据R=
即可分析出电阻随温度升高如何变化.
(1)为避免误操作引起短路现象,连接电路时要求开关断开;
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)要验证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)要验证导体的电阻与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验.
(4)分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由于此时导体的长度、横截面积都相同,但材料不同,因此可得到的结论:
当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关.
(5)通过如图所示的实验可以观察到灯泡的亮度变暗,电流表示数减小,
电源电压不变,由R=
可得,电阻丝的电阻变大;
故此实验说明随着温度的升高,电阻丝的电阻增大.
(1)断开;
【点评】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.
27.开灯瞬间灯丝温度低,正常发光时灯丝的温度高,
开灯瞬间灯丝的电阻比正常发光时小的多,
由I=
可知,开灯瞬间通过灯丝的电流比正常发光时大得多,单位时间内产生热量会多,
所以白炽灯容易在开灯瞬间烧断灯丝.
【解析】答:
开灯瞬间灯丝温度低,正常发光时灯丝的温度高,
【点评】本题是欧姆定律的具体应用,我们得到的结果应与实际经验相符,相对比较简单,属于基础题.
28.因为铜的导电性能比铁好。
选择较粗的铜芯导线,因为在材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
各种物体对电流的通过有着不同的阻碍能力,这种不同的物体允许电流通过的能力叫做物体的导电性能,铜的导电性能比铁的导电性能好,所以,通常家用电路的电线用铜做导电体;
导体电阻大小跟导体的长度、横截面积、材料有关。
在导体的长度和材料一定时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小;
在电流和通电时间一定时,电阻越大,电流产生的热量越多,越存在安全隐患,故应买较粗的。
物质的物理特征;
焦耳定律的计算公式及其应用
29.接触处往往“虚接”,电阻大,在电流一定时,相同时间内产生的热量多,更容易发热,甚至引起火灾。
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