人教版(2024)九年级全册第3节 电阻优秀随堂练习题
展开一、单选题
1.钛合金因其高强度、低密度、良好的耐热性和耐腐蚀性,被广泛用于飞机结构件、航空发动机部件等。“玉龙”涡轴航空发动机是我国第一型完全自主创新的航空发动机。为了满足减重需求,同时适应发动机工作时的高温,科研人员除了采用钛合金制作部件外,还给表面喷覆了一层耐热涂层。下列说法中不正确的是( )
A.钛合金具有耐高温的特性B.钛合金相比于传统部件材料,密度更小
C.耐热涂层具有很强的导热性能D.耐热涂层具有很高的熔点
2.有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。下列大小关系正确的是( )
A.R1>R2>R3B.R2>R1>R3C.R2>R3>R1D.R3>R1>R2
3.小明选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成图示电路,把左端夹子固定,移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化。实验中,影响导体电阻大小的因素是( )
A.长度B.横截面积
C.电流D.电压
4.在新超导体研究领域,我国取得了令人瞩目的成就。常温下的超导体可以用它制作( )
A.电炉的电阻丝B.家用保险丝
C.远距离输电线D.白炽灯泡的灯丝
5.如图所示,AB和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。比较通过它们的电流的大小,有( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻大,电流大
C.AB段电阻大,电流与BC段相等
D.BC段电阻大,电流与AB段相等
6.关于导体电阻,下列说法正确的是( )
A.铜导线电阻比铁导线电阻小
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻增大
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
7.一块厚薄均匀的长方体铁块如图,分别沿图中所示的不同方向接入电路,则( )
A.沿AB方向接入电路时电阻最小
B.沿CD方向接入电路时电阻最小
C.沿EF方向接入电路时电阻最小
D.沿各个方向接入电路时的电阻一样大
8.关于电流、电压和电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
B.在电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
C.电阻是导体对电流的阻碍作用,通过导体的电流为零,该导体的电阻为零
D.通过导体的电流越大,这段导体的电阻一定越小
9.如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨线吹气时,小灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知( )
A.钨丝的电阻随温度升高而减小
B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
10.在“探究导体的电阻R与导体材料,长度l和横截面积S关系”的实验中,图中各物理量之间的关系图线可能正确的是( )
A.B.C.D.
11.二极管是一种由半导体材料制成电子元件,它的符号为,小明以图甲的方式把二极管接入电路,闭合开关电流表有示数,小灯泡发光;把二极管反向后再接回原处(如图乙),闭合开关灯泡不亮,电流表无示数,根据这一特点,如果小明接成图丙所示电路,则关于此电路下列说法正确的是( )
A.灯泡不工作,电流表没有示数
B.灯泡工作,电流表没有示数
C.灯泡不工作,电流表有示数
D.灯泡工作,电流表有示数
12.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的长度一定小于10Ω的长度
D.如果这两个电阻的材料、长度相同,则5Ω的横截面积一定小于10Ω的横截面积
二、填空题
13.LED(发光二极管)灯的主要材料是 (选填“导体”“半导体”或“超导体”),此材料具有 性。家用电饭锅的电阻丝 选用超导材料制作(选填“可以”或“不可以”)。
14.如图所示是小明自制的调光台灯,把一根导线固定在铅笔芯最左端,然后将另一根导线接触铅笔芯右端并逐渐向左滑动,小明会看到的现象是 ,产生这种现象的原因是导体的 减小,引起导体电阻变小。
15.如图所示,多芯线是高压输电常用的导线,它是由多根细导线并联组成。材料、长度相同的多芯线的电阻 (选填“大于”“小于”或“等于”)其中每一根细导线的电阻。
16.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。
17.如图所示,将锡箔纸剪成中间较窄的细条,且ab段长度等于ef段长度。然后将其连接在电源两端,很快发现细条中ef段开始冒烟起火,这是因为锡箔纸将电池 ,导致回路电流很大,而ef段是中间较窄的细条,该段电阻较 (选填“大”“小”),发热较快。也说明同种导体在长度一定时, ,电阻越大。
18.半导体制冷技术是用于电脑元件散热的前沿科技。如图所示是半导体制冷的原理图,图中标有“N”和“P”字样的材料分别叫做N型半导体和P型半导体,把N型半导体和P型半导体用导体串联,接上直流电源后,半导体材料的两端产生温度差,在电流方向是N→P的地方吸热,在P→N的地方放热。则不断散热的电脑CPU要靠近的是 (选填“A”或“B”)陶瓷片。半导体的导电性能比导体的导电性能 (填“强”或“弱”)。
三、实验题
19.导体电阻的大小与哪些因素有关呢?对于这个问题,小明想起课堂上老师把电压比作水压,把电流比作水流,于是他想:电阻也可以比作是水管对水流的阻力.他还想到水管内部粗糙程度、有无杂物和它的长短粗细都可能导致水管对水流的阻力不同,因此经过分析,他提出了以下几种猜想:
猜想1:导体的电阻可能跟导体的材料有关;
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横截面积有关:
为了验证自己的猜想,实验室有如下表格中的7种电阻丝,则:
(1)若要探究电阻跟横截面积的关系,可依次把如图中M、N跟电阻丝 、 (选填导线代号)的两端连接,闭合开关记下电流表示数,分析比较这两个金属丝电阻大小.
(2)若依次把M、N跟电阻丝C、F的两端连接;闭合开关记下电流表示数,分析比较这两个金属丝的电阻大小,这时探究的是电阻跟导体的 的关系.
(3)在上面的实验中,电阻的大小并不能直接观察,而是通过电流表的示数反映出来的,电流表的示数越大,说明电阻丝的电阻越 .
20.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如下表所示。
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是 和转换法;
(3)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关;
(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关;
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中;
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度(m)
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积(mm2)
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
参考答案:
1.C
【详解】A.由题意可知,飞机发动机工作时会释放出大量的热量导致温度升高,故需要耐高温的材料来制造发动机,故钛合金具有耐高温的特性,故A正确,不符合题意;
B.为了满足减重需求,需要采用密度的较小的材料,钛合金相比于传统部件材料,密度更小,更适合用作飞机部件,故B正确,不符合题意;
CD.耐热涂层的作用是在高温环境下不被破坏,从而可以保护内部材料,故有很强的耐热性,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为原来的一半,即R1比原来小,将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,长度增加,横截面积减小,电阻变大,R2比原来的电阻大;将C导线从中间对折,长度变为原来的一半,电阻变小,但与减去一半比,长度相同,横截面积更大,电阻更小,说明电阻R3小于R1,则三个电阻的关系
故ACD错误,B正确。
故选B。
3.A
【详解】A.把左端夹子固定,移动右端夹子,接入电阻丝的长度发生了变化,电阻发生了变化,导致通过灯泡中的电流发生了变化,故A符合题意;
B.把左端夹子固定,移动右端夹子,铅笔芯的横截面积没有发生变化,故B不符合题意;
C.电阻是导体本身的性质,与电流的大小没有关系,故C不符合题意;
D.电阻是导体本身的性质,与电压的大小没有关系,故D不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】A.电炉丝需要将电能转化为内能,电阻为零无法将电能转化为内能,故A不符合题意;
B.保险丝是利用电流的热效应工作的,当电流过大时,自动熔断来保护电路的,电阻为零无法将电能转化为内能,无法熔断,故B不符合题意;
C.远距离输电,当电阻为零时,可使导线损耗的电能为零,便可提高传输效率,故C符合题意;
D.白炽灯的灯丝必须在白炽状态下才能正常发光,电阻为零无法将电能转化为内能,无法放热,故D不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】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,根据串联电路中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ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.D
【详解】A.导体的电阻与导线的材料、长度和横截面积有关,所以铜导线的电阻不一定比铁导线的电阻小,故A错误;
B.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故B错误;
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻减小,故C错误;
D.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D正确.
7.B
【详解】在材料一定的情况下,导体横截面积越大、长度越小其阻值就越小,所以沿CD方向接入电路时电阻最小,故B项符合题意。
故选B。
8.A
【详解】A.根据欧姆定律,通过导体的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比,故A正确;
B.在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,而此选项因果关系搞反了,故B错误;
C.电阻是导体对电流的阻碍作用,通过导体的电流为零,该导体的电阻不为零,故C错误;
D.导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,通过导体的电流越大,这段导体的电阻不变,故D错误。
故选A。
9.B
【详解】AC.用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大,故AC不符合题意;
B.闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,说明通过小灯泡的电流变大,则钨丝的电阻减小,故B符合题意;
D.由于钨丝和小灯泡串联接入电路中,则通过它们的电流是相同的,故D不符合题意。
故选B。
10.A
【详解】AB.由导体电阻大小与长度的关系可知,在其它因素一定时,导体的电阻与其长度成正比,故A正确,B错误;
CD.根据导体的电阻与横截面积的关系可知,在其它因素一定时,导体的电阻与横截面积成反比,即导体的电阻与横截面积的倒数成正比,故CD错误。
故选A。
11.A
【详解】以图甲的方式把二极管接入电路,闭合开关电流表有示数,小灯泡发光;把二极管反向后再接回原处(如图乙),闭合开关灯泡不亮,电流表无示数,是因为发光二极管具有单向导电性,所以接成图丙所示电路,电路仍没有电流,灯泡仍不能工作,故A正确,BCD错误。
故选A。
12.C
【详解】A.两个电阻粗细均匀、材料相同,电阻越大,长度越长,所以10Ω的电阻较长,故A选项错误;
B.两个电阻粗细均匀,若材料不同,无法判断两个电阻的长度大小,故B错误;
C.两个电阻粗细均匀、材料相同,电阻越大,长度越长,所以10Ω的电阻较长,故C选项正确;
D.两个电阻的材料、长度相同,横截面积越大,电阻越小,所以10Ω的电阻较小;故D错误。
选C。
13. 半导体 单向导电 不可以
【详解】[1][2]LED灯主要由半导体材料制成,半导体具有单向导电性。
[3]家用电饭锅是利用电流的热效应制成的,超导体材料没有电阻,电流通过时不产生热量,因此家用电饭锅的电阻丝不可以选用超导材料制作。
14. 灯变亮 长度
【详解】[1][2]由图中可知,将另一根导线接触铅笔芯右端并逐渐向左滑动,铅笔芯接入电路中的长度逐渐减小,在其它条件不变时,铅笔芯接入电路中的电阻变小,使得电路中的电流变大,灯泡的实际功率变大,故灯泡会变亮。
15.小于
【详解】由题可知多芯线是由多根细导线并联而成,而并联相当于增大了导体的横截面积,使总电阻减小,故多芯线的电阻远小于每根细导线的电阻。
16. 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。
17. 短路 大 横截面积越小
【详解】[1]用锡箔纸细条连接在电源两端,造成电源短路,电路电流很大,所以细条会冒烟起火。
[2][3]ef段是较窄的细条,因为横截面积小,所以电阻值大,也说明同种导体在长度一定时,横截面积越小,电阻越大。
18. B 弱
【详解】[1]如图电源左边为正极,电源外部电流方向是从正极流向负极的,所以B陶瓷片的电流方向是N→P,则吸热;则A陶瓷片的电流方向是P→N,则放热;故需要散热的电脑CPU要靠近的是B陶瓷片。
[2]物理学把导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。故半导体的导电能力比导体弱。
19. A D 材料 小
【分析】(1)探究导体的电阻与导体的材料是否有关,应控制其长度和横截面积不变;同理要想探究导体的电阻与导体的长度是否有关,应控制导体的材料和横截面积不同;
(2)控制变量法的核心是要研究两导体电阻的大小与哪个因素有关,就要控制这个因素不同,同时也要控制两导线其它因素相同;
(3)在此实验装置中,运用转换法,电阻的大小通过比较电流表示数大小来判断.
【详解】(1)探究电阻与横截面积的关系时,要选取的电阻丝必须长度相同、材料也相同,横截面积不同,由表格数据可知,应选A、D两电阻丝;
(2)C、F两电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,分析比较C、F两根金属丝的电阻大小,可探究电阻跟导体的材料的关系;
(3)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,说明电阻丝的电阻越小.
【点睛】物理学中对于多因素的问题,常常采用控制因素的办法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法,一定要掌握控制变量法.
20. 小灯泡亮度 控制变量法 A、B 横截面积 C 电流表
【详解】(1)[1]在实验中,电阻的大小是通过观察灯泡的亮度来体现的,灯泡的亮度越暗,说明电阻越大。
(2)[2]导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,因此要研究电阻大小与每一个因素的具体关系时,要用到控制变量法;通过观察灯泡的亮度来体现电阻的大小,这是用到转换法,故本实验中采用的研究方法有控制变量法和转换法。
(3)[3]电阻大小若不考虑温度的前提下,要研究导体的电阻大小与导体的材料有关,就要使导体的长度和横截面积保持不变,故选用编号A、B。
(4)[4]编号B、C两根电阻丝,材料、长度都相同,横截面积不同,将电阻丝分别接入电路中,灯泡的发光情况不同,故可以得出结论:导体的电阻大小与导体的横截面积有关。
(5)[5]编号C、D两根电阻丝,材料、横截面积都相同,长度不同,把他们分别接入电路中,灯泡的发光情况不同,且接编号D的电阻丝比接编号C的电阻丝,灯泡发光情况要暗,相当于改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路中电阻的大小,与滑动变阻器的工作原理相同,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(6)[6]更换电阻丝后,小灯泡的亮度不明显,说明电阻丝的电阻太大,流过小灯泡的电流太小,为了完成实验可以用电流表代替小灯泡。通过观察电流表示数的大小,来判断接入电路中电阻丝阻值的大小。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
C
C
D
B
A
B
A
题号
11
12
答案
A
C
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