蘇科版物理九年級一、電阻(高效培優(yōu)講義)(教師版)_第1頁
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文檔簡介

一、電阻【題型導航】【重難題型講解】 1題型1電阻 1題型2實驗探究—影響導體電阻大小的因素 4題型3物質的導電性能 12題型4半導體與超導 17【能力培優(yōu)練】 22【鏈接中考】 29【重難題型講解】題型1電阻改變電路中電流大小的方法電路中有穩(wěn)定電流的條件:①有電源(提供電壓);②有閉合的電路。而要改變電路中的電流大小有兩種方法:①更換電源(改變電路兩端的電壓);②更換電路中的用電器,這是因為導體對于電流存在阻礙作用,而不同的導體對于電流的阻礙作用不同,在物理學中,用電阻表示導體對電流的阻礙作用,電阻越大,對電流的阻礙作用就越大。2.電阻的概念及物理意義物理學中,為了更準確具體的描述物體的導電性,常用電阻來定量描述導體對電流阻礙作用的大小,電阻用字母R表示。電阻的單位:電阻的國際單位是歐姆,簡稱歐,符號為Ω,常用單位還有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)1kΩ=103Ω;1MΩ=103kΩ=106Ω.▲拓展培優(yōu)對于電阻的理解(1)電路中的電流由電壓和電阻共同決定,實際判斷需控制變量;(2)電阻是表示對電流阻礙能力的物理量,在相同的電壓下,電阻越大的電路電流越小,電阻越小的電路電流越大;(3)電阻是導體本身的性質,由導體本身決定,與它是否接入電路,是否存在電壓,是否有電流等因素無關?!練w納總結】電流由電壓與電阻共同決定,電阻是導體對電流的阻礙作用,由導體本身決定?!镜淅?-1】下列關于電流、電壓、電阻的敘述正確的是()A.電壓是電路中形成電流的原因B.電路中只要有電壓就一定有電流C.電路中電流小是因為電阻大D.某導體電阻隨通過電流的增大而減小【答案】A【詳解】A.電壓是電路中形成電流的原因,在電壓的作用下電荷發(fā)生定向移動形成電流,故A正確;B.有電壓,且必須是閉合的回路,才會有電流,故B錯誤;C.電路中電流小可能是因為電阻大,也可能是因為電壓低,故C錯誤;D.電阻是導體的一種屬性,與電流的大小、電壓的大小無關,故D錯誤。故選A。【跟蹤訓練1】下列電學知識中,說法錯誤的是()A.電路中有電壓,不一定有電流B.物理學中規(guī)定正電荷定向移動方向為電流方向C.導體容易導電是因為導體中有大量的自由電子D.導體的電阻與導體兩端的電壓以及流過導體的電流無關【答案】C【詳解】A.電路兩端有電壓,且是通路,才會形成電流,故電壓是形成電流的必要條件,但有電壓,電路中不一定有電流,故A正確,不符合題意;B.電荷的定向移動形成電流,物理學中規(guī)定正電荷定向移動方向為電流方向,故B正確,不符合題意;C.導體容易導電,是因為導體中有大量可以自由移動的電荷,可以是電子,也可以是陰、陽離子,故C錯誤,符合題意;D.電阻是導體的一種屬性,與導體兩端的電壓以及流過導體的電流無關,故D正確,不符合題意。故選C?!靖櫽柧?】體脂率是指人體內脂肪的質量占人體總質量的百分比。體脂秤通過測量人體的電阻并結合人體的身高、體重、年齡等因素,經綜合分析得出人的體脂率。人運動時,存儲在脂肪中的能量的一部分轉化為人體的內能,使人體溫度升高。肌肉密度比脂肪密度大,肌肉比脂肪更容易導電。若人的體脂率下降,體重不變,則人體的密度(選填“增大”或“減小”),人體的電阻(選填“增大”或“減小”)?!敬鸢浮吭龃鬁p小【詳解】[1]人的體脂率下降,體重不變,即總質量m不變。因為肌肉密度比脂肪密度大,體脂率下降意味著脂肪減少,肌肉等其他組織相對增多,根據可知,總體積V會減小。因為人的總質量m不變,總體積V減小,根據可知,人體的密度增大。[2]肌肉比脂肪更容易導電,人的體脂率下降,意味著脂肪減少,肌肉相對增多,人體的導電能力增強。而電阻是表示導體對電流阻礙作用大小的物理量,導電能力越強,電阻越小。所以人體的電阻減小?!镜淅?-2】人體的安全電壓為,智能手機待機時的電流為15~50(填電流單位),實驗室常用的電壓表其內阻通常為5~10(填電阻單位)?!敬鸢浮坎桓哂?6VmAkΩ【詳解】[1]人體的安全電壓為不高于36V。這是一個常識性的知識點,在日常生活和電學學習中經常會接觸到。[2]智能手機待機時的電流為15-50mA,因為毫安這個單位對于描述智能手機待機電流的大小比較合適,安培(A)太大,微安(μA)太小。[3]實驗室常用的電壓表其內阻較大,5-10這個數量級的電阻單位應該是kΩ(千歐)。因為Ω(歐)對于電壓表內阻來說太小,MΩ(兆歐)相對來說又太大,kΩ是比較符合實際情況的?!靖櫽柧?】親愛的同學,請你應用所學的物理知識解答下列問題。(1)如圖甲是商店中的案秤。①它是測量的儀器;②某次測量結果如圖乙所示,為g;③從圖甲中的結構,你認為標記1kg的槽碼本身質量(選填“大于”“小于”或“等于”)1kg。(2)①圖丙中的儀器在使用時,應該(選填“串聯”或“并聯”)在電路中使用,此時它的讀數為;②圖丁是測量的儀表,圖戊是測量的儀表。(均填物理量的名稱)【答案】(1)質量小于(2)串聯壓強電阻【詳解】(1)[1]案秤是測量質量的儀器。②[2]桿秤所稱物體的質量等于槽碼標注的質量加上秤桿上游碼對應的質量,如圖乙,秤桿上游碼對應的讀數為200g,物體的質量③[3]由題圖甲中的結構可以看出,秤盤到支點的距離小于砝碼盤到支點的距離,是省力杠桿,根據可知,槽碼的實際質量小于標識的質量。(2)①[1]圖丙中的儀器表盤上的單位為kA,是電流的單位,儀器為電流表,在使用時,應該串聯在電路中使用,電流表的分度值為0.04kA,此時它的讀數為0.64kA=640A。②[2][3]由圖丁的儀表盤標注MPa,圖丁是測量壓強的儀表,圖戊標注的是電阻的單位Ω,它是測量電阻的儀表?!靖櫽柧?】如圖所示,阿里公司的數據運行服務器浸泡在裝有冷卻液的容器中。冷卻液直接吸收服務器通電工作產生的熱量,再進入外循環(huán)冷卻,之后再送回服務器所在容器。以下分析正確的是()A.此冷卻液屬于導電性能強的材料 B.此冷卻液的比熱容應該很小C.服務器的內能不會發(fā)生轉移 D.冷卻液有效減小電熱產生的危害【答案】D【詳解】A.服務器浸泡在冷卻液中,如果導電性強,會引起服務器短路,應選擇絕緣性好的材料,故A錯誤;B.冷卻液選擇比熱容大的,在質量相同時,改變相同的溫度,相比比熱容小的物質吸收的熱量更多,故應選擇比熱容大的物質。故B錯誤;C.冷卻液的作用是將服務器的內能通過熱傳遞轉移走,內能減小,溫度降低,保護服務器,故C錯誤;D.由于電流的熱效應,電流通過導體時一般都會發(fā)熱,設備內能增加,溫度升高,冷卻液通過熱傳遞將熱量帶走,防止因溫度過高而損壞,可以保護設備。故D正確。故選D。題型2實驗探究—影響導體電阻大小的因素實驗方法(1)轉化法:電阻的大小無法直接測量,在使用相同的電源(電源電壓不變)的前提下,電阻越大,電流越小,燈泡的亮度越低,反之電阻越小,電流越大,燈泡亮度越高,通過電流表示數與燈泡亮度間接反映電阻大??;(2)控制變量法:電阻大小與多個影響因素有關,在實驗探究過程中,為了弄清每一個因素的具體影響,我們采取“只改變一個因素,而保持其他因素不變”的方法進行實驗研究,實驗中保證單一變量,即可探究電阻與它的關系。影響電阻大小的因素大量實驗結果表明,電阻的大小與導體的材料、長度和橫截面積等因素有關。相同材料的導體,長度越長。橫截面積越小的電阻越大?!锾貏e提醒記憶時可想象自己是電流,路程越長,路徑越窄時行走越困難,即電阻越大;電阻的大小還與導體的溫度有關,但不同材料的導體電阻大小隨溫度變化的規(guī)律不同,一般金屬材料的電阻會隨溫度的升高而增大,半導體材料的電阻隨溫度的升高反而減小。▲拓展培優(yōu)電阻的計算方法電阻是導體自身的屬性,電阻的計算公式:R=ρls;其中ρ表示電阻率,由導體的材料決定,涉及電阻大小計算,導體拉長時,導體的橫截面積會同步變化,一般我們默認導體的體積不變,比如導體被均勻拉長100倍時,橫截面積變?yōu)樵瓉淼?100,電阻變?yōu)樵瓉淼?0000【歸納總結】導體的電阻大小由導體的材料、長度、橫截面積等決定,實際解題時需注意是否需要考慮溫度的影響?!镜淅?-1】如圖是一個長方體的金屬電阻,材料分布均勻,長、寬、高分別為a、b、c,且。當電流沿(選填“AB”或“CD”或“EF”)方向通過該電阻時,它的電阻最?。划斣撾娮铔]有電流流過時,它的電阻(選填“為零”或“不為零”);如果將該電阻沿CD方向均勻拉長,它在CD方向上的電阻與原來相比將(選填“變大”、“變小”或“不變”)?!敬鸢浮緼B不為零變大【詳解】[1]金屬電阻的材料分布均勻,分析題圖可知,當沿AB方向通電流時,橫截面積最大,長度最小,此時電阻的阻值是最小的;而當沿CD方向通電流時,電阻的橫截面積最小,長度最長,此時的電阻阻值是最大的。[2]電阻是導體的一種特性,它與導體的材料、長度和橫截面積大小有關,和導體兩端的電壓、導體中的電流大小無關,當該電阻沒有電流流過時,它的電阻不為零。[3]如果將該電阻沿CD方向均勻拉長,它的長度變長的同時,橫截面積也會變小,所以該電阻絲的電阻值將增大。【跟蹤訓練1】兩個材料、外形均相同的實心長方體金屬電阻甲和乙,按如圖方式接到某電源兩端,則通過甲的電流乙的電流,甲的電阻乙的電阻(兩空均選填“大于”、“小于”或“等于”)?!敬鸢浮康扔诖笥凇驹斀狻縖1]二者串聯,串聯電路中電流處處相等,故二者中的電流相等。[2]二者相比,材料相同,甲的通電長度比乙大,而通電的截面積比乙小,故甲的電阻比乙大。【跟蹤訓練2】一塊合金導體長(前后)∶寬(左右)∶高(上下)=9∶3∶1,將該導體接入如圖所示的電路的a、b兩點之間,燈泡L均發(fā)光,則()A.上下接入時,燈泡亮度最暗 B.上下接入時,燈泡亮度最亮C.左右接入時,燈泡亮度最暗 D.前后接入時,燈泡亮度最亮【答案】B【詳解】將導體按照圖中不同的方式連入電路,當上下接入時,導體的橫截面積最大且長度最短,根據電阻與橫截面積成反比,與長度成正比可知,此時接入電路的電阻最小,根據歐姆定律可知,電路中的電流最大,燈泡最亮;當前后兩個接線柱接入電路時,導體的橫截面積最小且長度最長,電阻最大,電路中的電流最小,燈泡最暗;當左右接入時,導體的電阻不是最大也不是最小,燈泡亮度在最暗和最亮之間;故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。【典例2-2】如圖所示是實驗室常用的金屬導線,若將其均勻拉長,其電阻會,若將導線對折起來接入電路,其電阻會。(填“變大”或“變小”)【答案】變大變小【詳解】[1][2]因為導體的電阻與長度、橫截面積和材料有關,當同種材料的導體長度越大,橫截面積越小,電阻越大;反之,電阻越小。所以將一根金屬導線均勻拉長后,長度變長,橫截面積變小,故電阻將變大;若將這根金屬導線對折后,則長度變短,橫截面積變大,故電阻將會變小?!靖櫽柧?】一根長1m的導線,電阻為R,先將它均勻拉長為2m,再把它剪去一半,此時它的電阻是()A.2R B.R C.0.5R D.無法判斷【答案】A【詳解】導線均勻拉長至2m后,它的長度變?yōu)樵瓉淼?倍,由于導體的體積不變,所以橫截面積變?yōu)樵瓉淼亩种?,根據電阻與長度和橫截面積的關系,可得此時導體的電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,即4R;再剪去一半,長度變?yōu)?m,橫截面積不變,電阻又變?yōu)樵瓉淼囊话耄?R,所以此時的電阻變?yōu)?R。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A?!靖櫽柧?】一段電阻絲R的阻值為12Ω。(1)若把R接入到6V的實驗電源的兩端,忽略溫度的影響,電阻絲阻值為Ω,當把電阻絲的兩端電壓降到0V,它的電阻為Ω;(2)若把該電阻絲對折后重新接入到6V的實驗電源的兩端,它的阻值為Ω?!敬鸢浮?1)1212(2)3【詳解】(1)[1][2]電阻是導體的本身的一種性質,只與導體的材料、長度、橫截面積及溫度有關,與導體兩端的電壓大小無關,因此把R接入到6V的實驗電源的兩端,忽略溫度的影響,電阻絲阻值為12Ω;當把電阻絲的兩端電壓降到0V,它的電阻不變,仍為12Ω。(2)導體的材料和溫度一定時,導體電阻的大小與長度成正比、與橫截面積成反比。將電阻絲R對折接入原電路,電阻絲的長度變成原來的一半,橫截面積變成原來的兩倍,則電阻絲的電阻變?yōu)樵瓉淼乃姆种?,為【典?-3】“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗裝置如圖所示,在實驗中使用四根電阻絲,其材料規(guī)格如表所示。編號材料長度/m橫截面積/亮度A錳銅合金0.41.0亮B鎳鉻合金0.41.0較亮C鎳鉻合金0.40.5較暗D鎳鉻合金0.80.5暗(1)實驗中通過觀察判斷導體電阻的大小,將編號為A、B的電阻絲分別接入電路進行實驗,可得出結論:導體的電阻大小與有關。(2)將編號為C、D的電阻絲分別接入電路進行實驗,(填寫實驗儀器名稱)就是這一實驗結論在實際應用中的體現。(3)將電阻絲D對折后接入電路中,與電阻絲D全部接入電路時對比,電燈變亮了,由此得出結論:導體的橫截面積越大,電阻越小。這種做法(選填“正確”或“不正確”),理由是:。(4)實驗過程中某小組同學更換電阻絲后發(fā)現小燈泡亮度變化不明顯,可用代替小燈泡完成實驗?!敬鸢浮?1)小燈亮度材料(2)滑動變阻器(3)不正確將電阻絲對折,其長度和橫截面積都發(fā)生了變化(4)電流表【詳解】(1)[1]電路接入電阻不同的導體,在電源電壓不變的情況下,電路中的電流不同,小燈的亮度就不同。所以觀察小燈亮度可以判斷導體電阻大小情況。[2]這兩根金屬絲長度和橫截面積相同,材料不同。分別接入電路,電路中小燈亮度不同,說明電阻大小與材料有關。(2)這兩根電阻絲材料與橫截面積相同,但長度不同,接入電路后小燈亮度不同。說明電阻絲電阻大小與長度有關。變阻器就是通過改變接入電路中的電阻絲長度來改變電阻的。(3)[1][2]不正確。將導線對折,長度和橫截面積都發(fā)生了變化。所以不能確定電阻變化是由哪個因素引起的。(4)若電路中電流變化較小,那么小燈亮度的變化就不明顯??梢允褂秒娏鞅砭珳实販y量電流?!靖櫽柧?】跨學科實踐小組的同學開展“探究鹽水電阻大小與哪些因素有關”的實驗,他們提出了以下猜想:A.可能與鹽水的濃度有關。B.可能與鹽水的液柱長度有關。他們利用玻璃管(管中帶有接線柱的金屬活塞可以左右移動)、電源、開關、小燈泡、導線等器材,組裝成如圖所示的電路進行實驗。(1)向玻璃管內注滿鹽水,閉合開關后,小燈泡發(fā)光,說明鹽水是(選填“導體”或“絕緣體”)。(2)探究猜想A時,為了增加鹽水的濃度,可向玻璃管中添加(選填“鹽”或“清水”)并攪拌均勻。探究猜想時,用注射器緩慢地從玻璃管中抽取部分鹽水,同時調節(jié)活塞使玻璃管中仍充滿鹽水,小燈泡逐漸變亮;這一實驗過程(選填“能”或“不能”)驗證猜想B。(3)實驗中發(fā)現,鹽水的電阻改變較小時,小燈泡的亮度無明顯變化。甲、乙兩同學分別對實驗裝置做以下改進:甲同學把小燈泡更換為電流表,乙同學在原電路中串聯接入電流表,改進方案更好的是同學,理由是。(4)利用此裝置可以繼續(xù)探究鹽水電阻大小與鹽水的是否有關?!敬鸢浮?1)導體(2)鹽能(3)乙可以起到保護電路的作用(4)橫截面積【詳解】(1)向玻璃管內注滿鹽水,閉合開關后,小燈泡發(fā)光,表明電路已形成通路,說明鹽水是導體;(2)[1]探究猜想A時,為了改變鹽水的濃度,將會向塑料管中添加鹽,并攪拌均勻,觀察燈泡的亮度變化,不加清水的原因是會大幅度改變鹽水體積;[2]探究猜想B時,用注射器緩慢地從玻璃管中抽取部分鹽水,同時調節(jié)活塞使玻璃管中仍充滿鹽水,保持了橫截面積不變,鹽水的長度變短,燈泡的亮度逐漸變亮,這一實驗過程能驗證猜想B;(3)[1][2]將燈泡換為電流表,鹽水的電阻決定電路中的電流,因此,當鹽水的電阻過小時,電流會過大,電路可能會被燒壞;在原電路中串聯一個電流表,可以起到保護電路的作用,因此乙同學的方案更好,可以起到保護電路的作用;(4)因為電阻的大小與導體的材料、長度以及橫截面積有關,如果倒掉一些鹽水再進行測量了,相當于鹽水的橫截面積減小,因此可以探究鹽水的大小與鹽水的橫截面積有關?!靖櫽柧?】小明、小紅和小亮在做“探究影響導體的電阻大小因素”實驗時,做出了如下猜想。猜想一:導體的電阻可能與導體的長度有關。猜想二:導體的電阻可能與導體的橫截面積有關。猜想三:導體的電阻可能與導體的材料有關。實驗室提供了4根電阻絲,其規(guī)格、材料如下表所示(1)如圖所示電路,閉合開關后,在M、N之間分別接上不同導體,通過觀察相關現象來比較導體電阻大小,小明、小紅和小亮對圖中的電路設計提出了自己的觀點:小明認為:電流表是多余的,觀察燈泡的亮度就可以判斷導體電阻的大小。小紅認為:燈泡是多余的,根據電流表示數的變化就可以判斷導體電阻的大小。小亮認為:燈泡和電流表同時使用更好,因為燈泡可以保護電路,從而防止燒壞電流表。你贊同(選填“小明”、“小紅”或“小亮”)的觀點。編號材料長度橫截面積鎳鉻合金鎳鉻合金鎳鉻合金錳銅合金(2)為了驗證猜想二,可依次把M、N跟(選填“A、B、C、D”)的兩端相連,閉合開關,記下電流表的示數,分析比較這兩根電阻絲電阻的大小。(3)依次把M、N跟電阻絲A、B的兩端連接,閉合開關,電流表的示數不同,分析比較A、B兩根電阻絲電阻的大小,可探究電阻跟的關系,其結論是。(4)小麗在探究同樣的課題時,手邊只有一根電阻絲,那么,她利用這根電阻絲和上述電路,不能夠完成猜想(選填“一”、“二”或“三”)的實驗驗證。(5)以上方法在研究物理問題時經常用到,被稱為控制變量法。下列4個實驗中沒有用到此方法的是A.探究杠桿的平衡條件B.探究影響重力勢能大小的因素C.探究不同物質吸熱升溫的現象D.探究串、并聯電路電流與電壓的特點【答案】小亮A、C導體的長度當材料和橫截面積相同時,導體越長電阻越大三AD【詳解】(1)[1]在、之間分別接上不同的導體,則通過觀察電流表示數來比較導體電阻的大小,同時燈泡可以保護電路,從而防止燒壞電流表,故小亮的觀點正確。(2)[2]要驗證猜想二:導體的電阻可能與導體的橫截面積有關,應控制導體材料與長度相同而橫截面積不同,由表中數據可知,應選編號為、的兩根電阻絲進行實驗。(3)[3]A、兩根電阻絲材料相同、橫截面積相同,長度不同,可以探究導體的電阻與導體的長度的關系。[4]分別將和兩電阻絲接入電路中、兩點間,電流表示數不相同,由此,初步得到的結論是:當材料和橫截面積相同時,導體越長電阻越大。(4)[5]要探究電阻大小與導體材料的關系時,需保證電阻絲的長度、橫截面積相同,材料不同,小鋼在探究同樣的課題時,手邊只有一根電阻絲,那么,他利用這根電阻絲和上述電路不能完成對猜想三的實驗驗證。(5)[6]A.在探究杠桿的平衡條件的實驗中沒有用到控制變量法;B.因為重力勢能的大小與質量和高度有關,在探究影響重力勢能大小的因素中運用了控制變量法;C.因為物體吸收熱量的多少與物質的種類、質量和升高的溫度有關,在探究不同物質吸熱升溫的現象中運用了控制變量法;D.在探究串、并聯電路電流與電壓的特點實驗中沒有用到控制變量法。以上個實驗中沒有運用控制變量法的是AD。故AD符合題意,BC不符合題意。故選AD。題型3物質的導電性能導體和絕緣體導電性能是物質的一種屬性,不同材料的導電性能不同。物理學中,將對電流阻礙作用較小,容易導電的物體叫作導體;對電流阻礙作用較大,不容易導電的物體叫作絕緣體?!锾貏e提醒導體和絕緣體之間并沒有絕對的界限,原來不導電的物體,當條件改變時,也有可能變成導體。例如,常態(tài)下的玻璃是絕緣體,但玻璃加熱到熔融狀態(tài),就變成導體了。導體和絕緣體的區(qū)別不是能不能導電,而是容不容易導電?!練w納總結】導體和絕緣體的區(qū)別不是能不能導電,而是容不容易導電?!镜淅?-1】關于一些電學基礎知識,下列說法正確的是()A.電路中的電流是由電荷的定向移動形成的B.絕緣體不能導電,是因為絕緣體中沒有電荷C.通過導體的電流越大,導體的電阻就越大D.只有當電路閉合時電源兩端才有電壓【答案】A【詳解】A.電荷的定向移動形成電流,所以電路中的電流是由電荷的定向移動形成的,故A正確;B.絕緣體不能導電,是因為絕緣體中幾乎沒有能夠自由移動的電荷,而不是沒有電荷,故B錯誤;C.電阻是導體本身的一種性質,它的大小與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關,與通過導體的電流大小無關,故C錯誤;D.電源是提供電壓的裝置,不管電路是否閉合,電源兩端都有電壓,故D錯誤。故選A?!靖櫽柧?】關于導體和絕緣體的描述,下列說法正確的是()A.良好的絕緣體在一定條件下也可能變成導體B.金屬能夠導電是因為金屬內部的電子都能自由移動C.能夠導電的物體叫導體,不能夠導電的物體叫絕緣體D.絕緣體不能導電是因為絕緣體內部沒有電子【答案】A【詳解】A.絕緣體在一定條件下可以變成導體。物體是否導電,是由于物體內電子的定向移動所決定的。在滿足一定條件下,絕緣體的電子也可以進行定向移動,從而變?yōu)閷w,故A正確;B.金屬能夠導電是因為金屬內部存在大量的可以自由移動的自由電子并不是金屬內部的電子都能自由移動,故B錯誤;C.能夠導電的物體叫導體,不能夠導電的物體叫絕緣體的說法是不完全正確的,導體是容易導電的物體,絕緣體是不容易導電的物體。導體和絕緣體之間并沒有絕對的界限,在一定條件下可相互轉化,故C錯誤;D.絕緣體中的電子幾乎都被束縛在原子范圍內,不能自由移動,因此絕緣體不易導電的原因是絕緣體內部幾乎沒有自由移動的電荷,故D錯誤;故選A?!靖櫽柧?】下列關于導體和絕緣體的說法中錯誤的是()A.容易導電的物體叫做導體,不容易導電的物體叫做絕緣體B.金屬能導電的原因是因為金屬里面有大量自由電子C.絕緣體在一定條件下可以轉化為導體D.絕緣體不容易導電的原因是因為絕緣體內沒有電荷【答案】D【詳解】A.容易導電的物體叫導體,不容易導電的物體叫絕緣體,導電性介于導體和絕緣體之間的叫做半導體,故A正確,不符合題意;B.金屬能導電的原因是因為金屬里面有大量自由電子,自由電子越多,導電性越好,故B正確,不符合題意;C.導體和絕緣體沒有絕對的界限,導體和絕緣體在一定條件下是可以相互轉換的,故C正確,不符合題意;D.絕緣體不能導電的原因是因為絕緣體內部幾乎沒有自由電荷,并非是沒有電荷,故D錯誤,符合題意。故選D?!镜淅?-2】探究導體和絕緣體有無絕對界限:(1)找一火柴棒,在兩端夾上回形針,然后用導線把它和電池、靈敏電流表串聯起來,如圖甲所示,這時靈敏電流表的指針(選填“會”或“不會”)偏轉,說明火柴棒是(選填“導體”或“絕緣體”)。(2)用蘸水的棉花球把火柴棒擦濕,會看到靈敏電流表的指針,說明濕火柴棒是(選填“導體”或“絕緣體”)。(3)如圖乙所示,閉合開關,給玻璃加熱到紅熾狀態(tài)時,小燈泡發(fā)光,原因是玻璃變成了(選填“導體”或“絕緣體”)。【答案】(1)不會絕緣體(2)偏轉導體(3)導體【詳解】(1)[1][2]在如圖甲所示的電路中,火柴棒與電池、靈敏電流表串聯。因為火柴棒是絕緣體,絕緣體不容易導電,電路中幾乎沒有電流通過,所以靈敏電流表的指針不會偏轉,這說明火柴棒是絕緣體。(2)[1][2]當用蘸水的棉花球把火柴棒擦濕后,生活用水是導體,此時電路中有電流通過,所以會看到靈敏電流表的指針偏轉,這表明濕火柴棒是導體。(3)觀察圖乙,在常溫下玻璃是絕緣體,電路處于斷路狀態(tài),小燈泡不發(fā)光。當給玻璃加熱到紅熾狀態(tài)時,小燈泡發(fā)光,這是因為燒熱的玻璃變成了導體,電路形成通路,有電流通過小燈泡?!靖櫽柧?】濕手觸摸開關有觸電的危險,這是因為液體具有一定的導電性,那么影響液體導電性能強弱的因素有哪些呢?小明提出如下猜想:A.可能與液體的密度有關;B.可能與液體的質量有關。根據猜想,小明用到的器材有:電源、開關、電流表、滑動變阻器、導線、兩根相同的銅棒、水槽、鹽、水。他將兩銅棒緊靠水槽側壁并豎直置于水槽底部,把混合均勻的適量鹽水倒入水槽內,將這一裝置與上述電學元件連接成如圖所示電路:(1)評估實驗器材:盛裝鹽水的容器應該選擇(選填“金屬”或“塑料”)水槽,鹽水容易導電是因為有大量的(選填“自由電子”或者“自由電荷”)。本實驗可通過來判斷液體導電能力的強弱;(2)探究猜想A:閉合開關,調節(jié)滑片至適當位置,記錄電流表的示數為I1;再向水中撤適量鹽并攪拌(不計液體質量變化),記錄電流表的示數為I2,比較發(fā)現I1<I2,由此可得實驗結論;(3)探究猜想B:小明設計的實驗方案如下,在上述實驗基礎上,將適量清水緩慢倒入盛有鹽水的水槽并攪拌(選填“可行”或“不可行”),理由是:;(4)跨學科實踐:小明適當增加電源電壓,將銅棒換成石墨棒,其他實驗裝置不變。經過仔細觀察,請你大膽猜測一下,產生的氣體應該是氫氣和。【答案】(1)塑料自由電荷電流表示數(2)液體的質量不變時,液體的密度越大,液體的導電性能越強(3)不可行沒有控制液體的密度不變(4)氧氣【詳解】(1)[1]探究液體的導電性能,為避免容器導電對實驗的影響,盛裝鹽水的容器應該選擇絕緣體的塑料水槽。[2]自由電荷的定向移動形成電流,鹽水中存在能夠自由移動的鈉離子和氯離子,所以鹽水容易導電是因為有大量的自由電荷。[3]由圖可知,電路圖中有電流表,液體導電性能越強時,電流表的示數越大,所以本實驗可通過電流表示數來判斷液體導電能力的強弱。(2)閉合開關,調節(jié)滑片至適當位置,記錄電流表的示數為I1;再向水中撤適量鹽并攪拌(不計液體質量變化),此時濃度變大,液體的密度變大,記錄電流表的示數為I2,比較發(fā)現I1<I2,說明電阻變小了,導電性能變強了,由此可以得出結論:液體的質量不變時,液體的密度越大,液體的導電性能越強。(3)[1][2]探究猜想B:可能與液體的質量有關,由控制變量法可知,在實驗時,應除改變液體質量,其余因素不變,將適量清水緩慢倒入盛有鹽水的水槽并攪拌,此時液體質量改變的同時,液體的密度也發(fā)生了改變,所以該方法不可行,理由是:沒有控制液體的密度不變。(4)小明適當增加電源電壓,將銅棒換成石墨棒,其他實驗裝置不變,此時水會被電解,水是由氫元素和氧元素組成,所以產生的氣體應該是氫氣和氧氣?!靖櫽柧?】有些汽車前擋風玻璃上的雨刮器能夠隨著雨量的大小,相應的改變刮水速度,雨停后,雨刮器自動停止工作。某學習小組查閱了相關資料后,自制了如圖甲所示的雨水檢測金屬網,并設計了如圖乙所示的模擬電路進行探究。(1)利用圖乙所示的模擬電路進行探究,通過電動機的電流越大,電動機的轉速越快。檢測網未放入雨水中,電流表無示數,將檢測網放入雨水中,電流表有示數,表明雨水是(選填“導體”或“絕緣體”)。(2)實驗中,通過觀察電路中的變化來判斷電動機轉速的變化,從而反映出雨刮器刮水速度的變化。(3)如圖丙所示,將檢測網豎立并浸入雨水中不同程度進行實驗,實驗記錄如下表所示。檢測網浸入雨水中部分未浸入少部分浸入一半浸入全部浸入電流表的示數/A00.160.200.32電壓表的示數/V32.421.6①實驗電路的電源電壓為V。②分析數據可知,檢測網浸入雨水中的部分越多,檢測網的電阻越(選填“大”或“小”),電動機的轉速越(選填“快”或“慢”)。分析圖乙中檢測網的結構可知,檢測網的電阻變化是由導體的變化引起的。(4)實驗小組設計的電路在無雨水時,電動機不能轉動,無法實現車窗的清洗。請你在不拆卸原電路的基礎上,在該電路中加裝一個電路元件,以解決此問題。加裝的元件是:?!敬鸢浮?1)導體(2)電流表示數(3)3小快橫截面積(4)開關【詳解】(1)由題意“檢測網未放入雨水中,電流表無示數,電路處于斷開狀態(tài),再將檢測網放入雨水中,電流表有示數,電路接通”可知雨水是導體。(2)刮水器隨著雨的大小,刮動的速度相應的發(fā)生變化,因此小華通過觀察電路中電流表示數的變化,來判斷電動機轉速的變化,從而反映出雨刮器刮水速度的變化。(3)[1]根據乙圖可知,電動機、檢測網串聯接入電路中,電流表測量電路中的電流,電壓表測量檢測網兩端的電壓;檢測網未浸入水中時,電路沒有接通,電流表示數為0,電壓表測量的是電源電壓,所以電源電壓為3V。[2][3][4]分析表中數據可知,檢測網浸入雨水中的部分越多,電流表示數越大,電動機轉速越快;根據歐姆定律可知,電路的總電阻越小,檢測網的電阻變??;根據影響導體電阻大小的因素可知:a、b間接入電路的電阻變化是由導體的橫截面積變化引起的。(4)要實現無雨水時,電動機能轉動,即電路為通路,應在檢測網處并聯一個開關。題型4半導體與超導半導體導電性能介于導體和絕緣體之間的物質叫半導體,常見的半導體材料是鍺和硅。半導體經特殊處理后,可制成二極管、三極管等,是電子工業(yè)發(fā)展的基礎,推動計算機、通信、傳感技術等領域的進步。部分半導體導電性可受外界條件影響顯著變化(如光照、溫度、壓力),有些半導體有特殊的光電特性,能在一定條件下釋放光能,利用這些特性,制成了熱敏、光敏、力敏電阻等傳感元件以及發(fā)光二極管?!锾貏e提醒二極管具有單向導電性,當電流從正極(長腳)流入時,二極管相當于一個普通用電器;當電流從負極(短腳)流入時,二極管相當于斷路。超導超導現象是指某些物質在冷卻到特定極低溫度(稱為“臨界溫度”)以下時,表現出兩種神奇的特性:(1)零電阻:其直流電阻突然降為零,在傳輸電能的過程中可以做到無損耗,電路中也不會有熱量產生;(2)完全抗磁性:內部會排斥所有磁場,產生“磁懸浮”效應。目前超導現象的主要挑戰(zhàn)在于,它通常需要極低的溫度才能實現。目前科學家們正在努力尋找和研制在更高溫度(甚至室溫)下工作的超導材料。【典例4-1】學習了電學知識后,物理興趣小組的同學進行了如下探究。(1)用絲綢摩擦過的玻璃棒帶電,是因為玻璃棒在摩擦過程中電子;如圖1所示,用帶電玻璃棒接觸不帶電的驗電器金屬球,會發(fā)現驗電器金屬箔片張開,是因為同種電荷互相;(2)如圖2所示,兩只水果可以點亮一只發(fā)光二極管,此時A、B兩端中端是電源正極:此時金屬導線AB中的電流方向為(選填“由A到B”或“由B到A”);(3)可以用發(fā)光二極管判斷電流的方向,是因為發(fā)光二極管具有性。其主要材料是體?!敬鸢浮?1)失去排斥(2)B由A到B(3)單向導電半導【詳解】(1)[1]摩擦起電的實質是電子的轉移,用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,是因為玻璃棒在摩擦的過程中失去了電子,絲綢得到了電子。[2]根據電荷間的相互作用規(guī)律,金屬箔帶上同種電荷,同種電荷相互排斥,所以金屬箔張開。(2)[1]如圖2所示,二極管右端引腳較長,為正極。因為題中二極管發(fā)光,說明電流從二極管的正極流入,負極流出,因此與二極管右端相連的為電源的正極,即B端是電源正極。[2]在電源外部,電流的方向為從電源的正極流向負極。金屬導線AB的A端接電源的正極,B端接電源的負極,則金屬導線AB中的電流方向是由A到B。(3)[1]二極管具有單向導電性,只有電流從發(fā)光二極管的正極流向負極時才會導通并發(fā)光,若電流反向流動則不導通。[2]發(fā)光二極管主要由半導體材料組成?!靖櫽柧?】隨著計算機軟硬件和互聯網技術的高速發(fā)展,可穿戴式智能設備逐漸在生產、生活領域中表現出廣闊的應用潛力。圖甲所示的設備就是一種用于體溫監(jiān)控的測溫手環(huán)。測溫手環(huán)主要由溫度傳感模塊、藍牙模塊、電源模塊三個部分組成。在溫度傳感模塊中,有對溫度敏感的熱敏電阻與導熱金屬片相連。使用測溫手環(huán)時,導熱金屬片與人體接觸,金屬片溫度的變化引起熱敏電阻的阻值發(fā)生變化,熱敏電阻的阻值變化影響電路中電流的大小,溫度傳感模塊中的測溫芯片根據電路中電流的大小計算出人體的溫度,且手環(huán)中藍牙模塊通過無限網絡芯片中的溫度數據傳送給移動設備,從而實現體溫的實時監(jiān)控。為了降低測溫手環(huán)的功耗,延長它的工作時間,測溫手環(huán)還會配有智能控制器,當環(huán)境溫度低于某個設定的溫度或手環(huán)檢測到的溫度長時間不發(fā)生變化時,測溫手環(huán)自動關機。(1)測溫手環(huán)主要由溫度傳感模塊、藍牙模塊、三個部分組成;(2)使用測溫手環(huán)時,溫度傳感模塊中的測溫芯片可以根據電路中的大小計算出人體的溫度;(3)智能控制器在測溫手環(huán)的電路中相當于簡單電路中的(選填“電源”、“開關”或“用電器”);(4)若熱敏電阻的阻值隨溫度變化關系如圖乙所示,則測溫芯片在測量(選填“t1-t2”、“t2-t3”或“t3-t4”)范圍內的溫度時最為靈敏?!敬鸢浮?1)電源模塊(2)電流(3)開關(4)t2-t3【詳解】(1)由題文信息知,測溫手環(huán)主要由溫度傳感模塊、藍牙模塊、電源模塊三個部分組成。(2)由題文信息知,使用測溫手環(huán)時,導熱金屬片與人體接觸,金屬片溫度的變化引起熱敏電阻的阻值發(fā)生變化,熱敏電阻的阻值變化影響電路中電流的大小,溫度傳感模塊中的測溫芯片根據電路中電流的大小計算出人體的溫度。(3)測溫手環(huán)還會配有智能控制器,當環(huán)境溫度低于某個設定的溫度或手環(huán)檢測到的溫度長時間不發(fā)生變化時,測溫手環(huán)自動關機。則智能控制器可以控制電路,相當于開關。(4)如圖乙所示,則測溫芯片在測量t2-t3范圍內的溫度時,熱敏電阻的阻值變化最大,此時測溫芯片測溫最為靈敏?!靖櫽柧?】某實驗小組為探究原電池的工作原理,設計了如圖簡易原電池裝置,其中金屬銅和鋅為電極。當LED燈發(fā)光時,溶液中的:SO42-移向鋅極,則金屬為該原電池的正極,制作LED燈的材料是(填“導體”、“半導體”或“超導體”)?!敬鸢浮裤~半導體【詳解】[1]在原電池中,電解質溶液中陽離子移向正極,陰離子移向負極。已知溶液中的SO42-離子移向鋅極,說明鋅極是負極,所以銅為該原電池的正極。[2]LED燈是由半導體材料做成的器件,它具有單向導電性。【典例4-2】下列是半導體、超導體、納米材料的主要特點及其應用的描述,其中描述超導體的是()A.在特定溫度下電阻為零,可用于高效輸電B.電阻隨溫度升高而減小,常用于制造電子元件C.具有極高的強度,廣泛用于建筑材料D.導電性能介于導體和絕緣體之間,用于制造集成電路【答案】A【詳解】AB.超導體在特定溫度下電阻為零,可用于高效輸電,減小輸電過程中的電能損失,故A符合題意,B不符合題意;C.超導體沒有極高的強度,不能廣泛用于建筑材料,故C不符合題意;D.半導體的導電性能介于導體和絕緣體之間,用于制造集成電路,故D不符合題意。故選A?!靖櫽柧?】目前超導體的研究領域取得了許多成果,但是仍然沒有在生活實際中廣泛運用,是因為目前的超導現象要求的很低;假設未來的某一天,超導體技術實現重大突破,可以用來制作(寫出一個即可)。【答案】臨界溫度輸電線【詳解】[1][2]目前超導體的臨界溫度都很低,技術難度大,制造成本高,所以無法廣泛應用;超導體沒有電阻,在發(fā)電廠發(fā)電、遠距離輸電等方面若能采用超導材料,就可以大大降低由于電阻引起的電能損耗?!靖櫽柧?】除了導體和絕緣體外,半導體材料與我們的生活也息息相關,超導體的應用前景也十分開闊,下列說法不正確的是()A.常見的金屬導線都是導體B.超導體的電阻為零,可以用來制作輸送電能的導線C.通常情況下,塑料和玻璃是絕緣體D.半導體的導電性能比導體的強【答案】D【詳解】A.生活中的金屬導線都屬于導體,故A正確,不符合題意;B.超導體的電阻為零,在輸電的過程中不會有電能的損耗,可以用來制作輸送電能的導線,故B正確,不符合題意;C.通常情況下,塑料和玻璃不容易導電,它們屬于絕緣體,故C正確,不符合題意;D.半導體的導電性能介于導體和絕緣體之間,所以半導體的導電性能比導體的弱,故D錯誤,符合題意。故選D?!灸芰ε鄡?yōu)練】1.如圖所示為三段材料相同的導體,已知a、b、c的長度之比為,橫截面積之比為。根據導體電阻大小的影響因素可知,在相同溫度下,它們阻值的大小關系是()A. B.C. D.【答案】C【詳解】a、b、c為三段材料相同的導體,根據導體電阻大小的影響因素可知,在其他條件相同的情況下,導體長度越長,橫截面積越小,導體的電阻越大,已知a、b、c的長度之比為,橫截面積之比為,所以Rc>Rb>Ra,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。2.合理處理廢舊物品既可以節(jié)約資源又可以保護人類的生存環(huán)境。下列廢舊物品再加工后,最適合制作電工鉗外套的是()A.廢銅 B.廢鐵 C.廢橡膠 D.廢紙殼【答案】C【詳解】電工鉗外套需要用絕緣材料制成并且要具有耐磨、可塑性等特性;廢銅、廢鐵都是導體,不能用于制作電工鉗外套,廢紙殼是絕緣體,但不耐用,也不適合制作電工鉗外套,廢橡膠是絕緣體,而且耐磨性好,適合制作電工鉗外套,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。3.在“制作調光燈”的實踐活動中,小傅設計了如圖所示的電路,用A、P兩個回形針將一根鉛筆芯接入電路中,當A左右移動時,小燈泡亮度會發(fā)生變化,下列說法正確的是()A.燈泡亮度的變化是因為鉛筆芯的橫截面積發(fā)生了變化B.為使燈泡亮度變化更明顯,應選用長度較長的鉛筆芯C.將鉛筆芯換成銅絲,燈泡亮度變化更明顯D.開關斷開后,鉛筆芯電阻變?yōu)榱恪敬鸢浮緽【詳解】A.燈泡亮度變化是因為電路中電流發(fā)生改變,而電流改變的原因是鉛筆芯接入電路的長度變化,導致電阻變化,并非橫截面積發(fā)生變化,故A錯誤;B.在材料和橫截面積相同時,導體長度越長,電阻越大。選用長度較長的鉛筆芯,移動回形針時,接入電路的電阻變化范圍更大,電流變化更明顯,燈泡亮度變化也就更明顯,故B正確;C.銅絲的導電性能遠好于鉛筆芯,電阻非常小。將鉛筆芯換成銅絲后,電路中電阻變化極小,電流幾乎不變,燈泡亮度變化會很不明顯,故C錯誤;D.電阻是導體本身的一種性質,取決于導體的材料、長度、橫截面積和溫度,與電路是否接通無關。開關斷開后,鉛筆芯的材料、長度、橫截面積和溫度都沒有改變,其電阻也不會變?yōu)榱?,故D錯誤。故選B。4.如圖所示,小明將A、B兩種不同的金屬片分別插入土豆,制成“土豆電池”,閉合開關S,發(fā)光二極管發(fā)光,電壓表有示數。關于電路的理解,以下說法錯誤的是()A.金屬片A是“土豆電池”的正極B.電子從“土豆電池”的B金屬片流出經過二極管回到金屬片AC.若發(fā)光二極管“正”“負”極接反,電壓表將沒有示數D.發(fā)光二極管是由半導體材料制成的【答案】C【詳解】A.根據電壓表的使用規(guī)則:電壓表并聯在電路中,且電流從正接線柱流入,從負接線柱流出時,電壓表指針正向偏轉。由圖中電壓表的指針正向偏轉可知,與電壓表正接線柱相連的金屬片A是“土豆電池”的正極,故A正確,不符合題意;B.電流從正極流出,經用電器回到負極,而電子定向移動的方向與電流方向相反。所以電子從“土豆電池”的B金屬片流出經過二極管回到金屬片A,故B正確,不符合題意;C.若發(fā)光二極管“正”“負”極接反,此時電路為斷路,但是“土豆電池”兩端的電壓依然存在,電壓表測量的是“土豆電池”兩端的電壓,所以電壓表仍有示數,故C錯誤,符合題意;D.發(fā)光二極管是一種半導體器件,具有單向導電性,它是由半導體材料制成的,故D正確,不符合題意。故選C。5.如圖所示,小明在家中觀察爸爸連接導線時會將導線緊密纏繞多圈,經過思考以后小明得知這樣做的目的是()A.只是讓導線連接得更穩(wěn)固B.增大接線部分的長度,從而減小接線處的電阻C.減小接線與主線的接觸面積,從而減小接線處的電阻D.增大接線處導體的橫截面積,從而減小接線處的電阻【答案】D【詳解】導體的電阻與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關。在連接導線時,需要將導線緊密纏繞多圈,主要是為了通過增大接線處導體的橫截面積,從而減小電阻,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。6.A和B兩根完全一樣的導線,長度都是1m,阻值分別為和。把A剪去一半,剩下的一半阻值為。再把另外一半拉長到1m,阻值為。下列表達式錯誤的是()A. B. C. D.【答案】B【詳解】A和B是兩根完全一樣的導線,阻值為RA和RB,則把A剪去一半,剩下一半的長度是原來的一半,則剩下的一半阻值即RA=2RC,RB=2RC再把A的另外一半拉長到1m,長度變?yōu)樵瓉淼拈L度2倍,橫截面積變?yōu)樵瓉淼囊话?,則阻值變?yōu)樵瓉淼?倍,即故B錯誤,符合題意,ACD正確,不符合題意。故選B。7.人體的安全電壓是V;白熾燈用久了燈絲變細,燈絲電阻變;燈泡的燈絲斷了,如果搭上繼續(xù)使用,則其電阻會變?!敬鸢浮坎桓哂?6大小【詳解】[1]人體的安全電壓是不高于36V。[2][3]白熾燈用久了燈絲變細,燈絲的長度和材料不變,橫截面積變小,燈絲電阻變大;燈泡的燈絲斷了,如果搭上繼續(xù)使用,燈絲長度變短,燈絲電阻變小。8.現在實行網上閱卷,要求每份試卷必須貼上條形碼,條形碼掃描裝置中有發(fā)光二極管,光敏二極管等元件,它們均是由材料構成的;某些物質在溫度很低時,電阻變?yōu)榱?,這就是超導現象。如果能制造出常溫下的超導體,它可以在下列哪些情境得到應用。(選填序號)①用作電吹風的電熱絲②用作白熾燈的燈絲③用作輸電線【答案】半導體③【詳解】[1]條形碼掃描裝置中有發(fā)光二極管、光敏二極管等元件,具有單向導電性,所以它們是由半導體材料構成的。[2]超導體電阻為零,不會產生電熱。電吹風的電熱絲、白熾燈的燈絲都依賴電流的熱效應工作,不能應用超導體;輸電線用超導體可減少電能的熱損耗,因此能應用超導體的是③。9.如圖所示,當開關閉合后,用酒精燈對導線加熱,電流表的讀數會變小,小燈泡變(選填“亮”或“暗”),這是因為該導線的電阻與有關,酒精燈對導線加熱時,導線的電阻(選填“變大”“變小”或“不變”)?!敬鸢浮堪禍囟茸兇蟆驹斀狻縖1][2][3]如圖所示,當開關閉合后,用酒精燈對導線加熱,電流表的讀數會減小,則小燈泡亮度變暗,說明此時燈泡的電阻變大,因為酒精燈對導線加熱時,導線溫度升高,則說明導線的電阻跟溫度有關。10.如圖所示的電路中閉合開關,燈泡發(fā)光,此時電壓表示數為。斷開開關后將二極管正負極對調接入電路,再閉合開關,此時電壓表示數為,則。再次斷開開關將燈泡和電壓表位置對調后閉合開關,此時燈泡發(fā)光(填“會”或“不會”)?!敬鸢浮?lt;會【詳解】[1]由圖可知,閉合開關,燈泡發(fā)光時,燈、定值電阻、二極管串聯,電壓表測量燈與二極管兩端的電壓,二極管正負極對調接入電路后,由二極管的單向導電性可知,此時電路斷路,電壓表與定值電阻串聯,測量電源電壓,串聯電路中各用電器電兩端電壓之和等于電源電壓,所以。[2]將燈泡和電壓表位置對調后閉合開關,燈與定值電阻串聯后連接到電源兩極上,反接的二極管和電壓表串聯可視為開路,故燈會發(fā)光。11.在“探究電阻的大小與哪些因素有關”的實驗中,用如圖所示的實驗裝置進行實驗.a、b、c是鎳鉻合金制成的三根導線,a、b長度相同但橫截面積不同,a、c橫截面積相同而長度不同;導線d由錳銅合金制成,長短、橫截面積與導線b相同。(1)實驗中,通過觀察判斷導體電阻的大小,在連接好電路后,閉合開關前,電流表指針如圖乙所示,由此可知存在的問題;(2)依次將導線a、b、c、d接入電路,電流表對應的示數如表所示:導線代號abcd電流表的示數/A1.21.42.52.8比較ab兩根導線是為了探究導線電阻的大小與導線的關系;為了探究導線電阻的大小與長度的關系,應選用的兩根導線是(填導線代號);(3)經過實驗分析數據可以推斷出,用相同材料制成的導線,長度越,橫截面積越,電阻越大。若要制作一個滑動變阻器,選擇電阻線時,應從錳銅合金和鎳鉻合金中,選用合金;(4)在圖丙中,閉合開關,加熱電阻絲后電流表示數變小,說明導體電阻的大小與有關。【答案】(1)電流表示數電流表未調零(2)橫截面積a、c(3)長小鎳鉻(4)溫度【詳解】(1)[1]根據轉換法,實驗中,通過觀察電流表示數判斷導體電阻的大小,電流表示數越小,說明導體電阻越大。[2]閉合開關前,電流表指針如圖乙所示,指針未指在零刻度線,說明電流表未調零。(2)[1]ab兩根導線只有橫截面積不同,根據控制變量法,比較ab兩根導線是為了探究導線電阻的大小與導線橫截面積的關系。[2]根據控制變量法,為了探究導線電阻的大小與長度的關系,應選用只有長度不同的a、c兩根導線。(3)[1][2]由表格中a、c的電流表數據可知:相同材料制成橫截面積相同的導線的長度越長,電阻越大;由表格中a、b的電流表數據可知:相同材料制成長度相同的導線的橫截面積越小,電阻越大。所以,由此可知:導線電阻的大小與導線的長度和橫截面積都有關,用相同材料制成的導線長度越長,橫截面積越小,電阻越大。[3]由表格中b、d的電流表數據可知,其它條件相同時,鎳鉻合金導線的電阻較大。滑動變阻器是通過改變連入電路的電阻絲的長度來改變電阻的,應選用電阻較大的材料作為電阻絲,所以應從錳銅合金和鎳鉻合金中選用鎳鉻合金作為電阻線。(4)圖丙中,閉合開關,加熱電阻絲后電阻絲溫度升高,電流表示數變小,說明導體電阻的大小與溫度有關。12.小亮、小麗和小玲在做“探究影響導體電阻大小的因素”實驗時,提出了如下猜想。猜想一:導體的電阻可能與導體的長度有關。猜想二:導體的電阻可能與導體的橫截面積有關。猜想三:導體的電阻可能與導體的材料有關。實驗室提供了4根電阻絲,其規(guī)格、材料如下表所示。編號材料長度/m橫截面積A鎳鉻合金0.251.0B鎳鉻合金0.501.0C鎳鉻合金0.252.0D錳銅合金0.251.0(1)電路中既連接了電流表,又連接了燈泡,實驗中通過觀察(選填“電流表示數”或“燈泡亮度”)來判斷導體電阻的大小會更準確。(2)為了驗證猜想二,可依次把M、N跟電阻絲(填編號)的兩端相連,閉合開關,記下電流表的示數,分析比較這兩根電阻絲電阻的大小。(3)依次把M、N跟電阻絲A、B的兩端相連,閉合開關,電流表的示數不同,分析比較A、B兩根電阻絲電阻的大小,可探究電阻跟的關系,其結論是。(4)小亮在實驗過程中忘記及時斷開開關,他發(fā)現選用的電阻絲長時間接入電路后有些發(fā)燙,電流表的示數變小了。請你根據該現象提出一個可探究的問題:。(5)以上方法在探究物理問題中經常用到,被稱為控制變量法。下列三個實驗中沒有用到此方法的是________。A.探究水沸騰時溫度變化的特點B.探究浮力的大小與哪些因素有關C.探究影響滑動摩擦力大小的因素【答案】(1)電流表示數(2)A、C(3)導體的長度當材料和橫截面積相同時,導體越長,電阻越大(4)導體的電阻是否與溫度有關(5)A【詳解】(1)由于電阻變化較小時,燈泡亮度變化不明顯,不易察覺,故通過觀察電流表示數來比較導體電阻的大小會更準確。(2)要驗證猜想二,導體的電阻可能與導體的橫截面積有關,應控制導體材料與長度相同而橫截面積不同,由表中數據可知,應選編號為A、C的兩根電阻絲進行實驗,電流較大,表明電阻較小。(3)[1][2]A、B兩根電阻絲材料相同、橫截面積相同,長度不同,可以探究導體的電阻與導體的長度的關系,結論為在材料和橫截面積相同時,長度越長,電阻越大。(4)將一根電阻絲接入電路后電路一直接通,通電時間長,電阻絲溫度升高,所以電流表示數減小很可能是溫度影響電阻而導致的。由此可以探究導體的電阻是否與溫度有關。(5)此實驗用到了控制變量法。A.探究水沸騰時溫度變化的特點時沒有用到控制變量法,故A符合題意;B.浮力的大小與液體的密度和排開液體體積有關,所以探究浮力的大小與哪些因素有關時,用到了控制變量法,故B不符合題意;C.滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關,所以在探究影響滑動摩擦力大小的因素時,用到了控制變量法,故C不符合題意。故選A?!炬溄又锌肌?.(2021·江蘇蘇州·中考真題)下列說法中正確的是()A.湯姆生發(fā)現了電子,說明原子是可分的B.用手捏面包,面包的體積變小了,說明分子間有空隙C.摩擦起電使物體產生了電子,帶上了正負兩種電荷

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