【物理素材】电压和电阻【九】
一、选择题
1．在下图所示的四位科学家中，以其名字命名电阻单位的是（ ）
答案：B
解析：德国物理学家欧姆提出了经典电磁理论中著名的欧姆定律，为纪念其重要贡献，人们将其名字作为电阻单位。安培是电流的单位，焦耳是功和能的单位，法拉第发现了电磁感应现象。
2．关于导体的电阻，下列说法正确的是（ ）
A．导体的电阻与导体两端的电压成正比
B．导体的电阻与通过导体的电流成反比
C．导体两端电压为0时，导体的电阻也为0
D．导体的电阻与电流、电压大小无关
答案：D
解析：电阻是导体本身的一种物理属性，只与自身的材料、长度、横截面积和温度有关，与电压、电流均无关。所以选D。
3．下列做法中，使电阻丝的电阻变大的是（ ）
A．把电阻丝拉长 B．把电阻丝对折
C．把电阻丝剪掉一段 D．把电阻丝绕成螺线管
答案：A
解析：电阻的大小与自身的材料、长度、横截面积有关，长度越长，横截面积越小，电阻越大。将导线拉长或对折，长度和横截面积都发生变化，由于材料的体积不变，所以拉长后，导线的横截面积减小，长度增加，两个因素的变化都会导致电阻变大。而将电阻丝绕成螺线管并没有改变电阻丝的长度和横截面积，所以不会改变电阻大小。所以选A。
4．为维护消费者权益，某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格：电线直径明显比说明书上标的直径要小，引起这种电线不符合规格的主要原因是（ ）
A．电线的长度引起电阻偏大 B．电线的横截面积引起电阻偏大
C．电线的材料引起电阻偏大 D．电线的温度引起电阻偏大
答案：B
解析：电线直径明显比说明书上标有的直径要小，说明电线的横截面积偏小，导致电阻变大。所以选B。
5．白炽灯长期使用后，钨丝会变细，变细后的钨丝与原来相比（ ）
A．熔点变低 B．密度变小 C．比热容变大 D．电阻变大
答案：D
解析：由于钨丝先升华后凝华，钨都附着在白炽灯玻璃表面，所以钨丝长度不变，横截面积变小，所以电阻变大。而熔点、密度、比热容都是物质的物理属性，且都与钨的横截面积无关。所以选D。
6．小文在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中，发现实验器材中电阻丝只有一根，其他器材足够，如果要他完成下面的实验探究活动，其中不可能完成的是（ ）
A．探究导体电阻与长度的关系 B．探究导体电阻与横截面积的关系
C．探究导体电阻与材料的关系 D．探究导体电阻与温度的关系
答案：C
解析：金属丝的材料不会发生变化，接入电路电阻丝的长度可以改变，先接入一半电阻丝，再接入整个电阻丝，既控制了横截面积、材料一定，又改变了接入电路电阻丝的长度；接入电路电阻丝的横截面积也可以改变，先接入一半电阻丝，然后再将其对折后接入电路，既控制了长度、材料一定，又改变了接入电路电阻丝的横截面积。
7．小明用如下图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电压表
答案：C
解析：电阻的大小可以通过灯的亮暗来判断，灯越亮，表示电路中的电流越大，接入的电阻越小。若要准确比较电阻大小，可在电路中串联一个电流表，可以比较出电阻微小的差别。本实验提供的器材除了可以研究电阻和横截面积的关系，还可以用一根导线来研究电阻与长度的关系。所以选C。
8．在超导体研究领域，我国取得了令人瞩目的成就，关于超导状态下的超导体，下列说法中错误的是（ ）
A．超导体的电阻为零
B．使用超导体制成的导线将降低远距离输电线中的电能损耗
C．超导体适合制作滑动变阻器中的电阻丝
D．超导体适合制作电动机的线圈
答案：C
解析：某些材料在超低温的情况下电阻突然减小到零，这种现象称为超导现象。远距离输电导线的电阻越小，浪费的电能也少。同样的电动机主要是将电能转化为机械能，若选用超导体做电动机的线圈，就不用考虑散热问题，且能量转化的效率较高。变阻器是能改变阻值的一个元件，而超导体是没有电阻的。所以本题选C。
9．太阳能电池的光伏板是由非晶态硅制成的，它能把太阳能直接转化为电能，其主要材料是（ ）
A．磁性材料 B．纳米材料 C．半导体 D．超导体
答案：C
解析：硅、锗等材料导电性能介于导体和绝缘体之间，称为半导体。所以本题选C。
二、填空题
10．如下图所示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___________，以达到减小输电线上电能损失的目的。
答案：横截面积 电阻
解析：此装置将四根导线并联在一起，好比是将四根导线合并，组成一根横截面积更大的导线，在长度、材料不变的情况下，其整体的电阻减小。
11．某同学利用如下图电路，探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同。实验中，根据___________判断接入M、N两点间电阻的大小，选用的电阻丝是___________。
答案：电流表的示数 甲、乙
解析：在探究电阻的影响因素时需要控制变量，在保证材料、长度一定时，改变横截面积，所以选择甲和乙两根导线。
三、解答题
12．阅读下面短文：
导体容易导电，绝缘体不容易导电。有一些材料，导电能力介于导体和绝缘体之间，称为半导体。除了导电能力外，半导体有许多特殊的电学性能，使它在许多方面都有重要应用。有的半导体，在受热后电阻迅速减小，反之，电阻随温度的降低而迅速的增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精度高。
回答下列问题：
（1）如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所在区域的温度降低，电路中电流将变______（填“大”或“小”）。
（2）上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃（如上图所示），则25℃的刻度应在20℃的______边（填“左”或“右”）。
（3）为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内能检测大棚内温度的变化，请用图中的器材（可增加元件）设计一个电路。
答案：（1）小 （2）右 （3）如下图所示
解析：热敏电阻随温度的降低而升高，所以电路中的电流随之减小。从左往右，电流表刻度值是逐渐增大的，而温度高，热敏电阻值越小，电流越大，所以应将其标在右侧。而要设计的电路缺少电源。
实验目的：
通过实验，进一步掌握控制变量法在实验中的运用。通过实验，知道影响导体电阻的因素有导体的材料、长度、横截面积以及温度。
实验原理：
导体的电阻越大，对电流的阻碍作用越大，电路中的电流越小，灯越暗。
实验器材：
干电池两节、开关一个、灯一盏、电流表一个、导线若干、两段粗细相同长度不同的镍铬合金丝、两段长度相同粗细不同的镍铬合金丝、一只白炽灯（去掉玻璃外壳）。
实验步骤：
1．根据所研究的问题连接好电路。
2．选取横截面积相同长度不同的两段镍铬合金丝分别接入电路，观察电流表的示数，比较电流的大小。
图1 探究电阻与长度的关系
3．选取长度相同横截面积不同的两段镍铬合金丝分别接入电路，观察电流表的示数，比较电流的大小。
图2 探究电阻与横截面积的关系
操作提示：
1．为了让电流表的示数变化明显一点，导线要选择长一些的。
2．灯泡可以不接入电路，直接通过电流表的示数变化来判断电阻大小，若这样做电流表的示数变化也较为明显。
3．白炽灯的底座用导线连好后，应用试管夹夹住其底座，防止损坏导线和烫伤。
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