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第一节 电阻和变阻器
第一课时电阻
精选练习
考点一、电阻
1． （2017·山东省）关于导体的电阻，下列说法正确的是（）
A．导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B．导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用越小
C．相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻和材料有关
D．导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
【答案】C
【解析】导体有电阻，对电流是阻碍作用，A错误；电阻越大，对电流的阻碍作用越大，B错误；相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻和材料有关，C正确；电阻是物体的属性，与它两端的电压和电流无关，与导体的材料、长度和横截面积有关，与导体的温度有关，D错误；故选C。
考点二、影响电阻大小的因素
2．（2017·江苏省）现需要研究的课题有：①导体的电阻跟它的横截面积的关系；②导体的电阻跟它的长度的关系；③导体的电阻跟它的材料的关系。给出三根镍铬合金线a、b、c(其长度关系la=lb>lc，横截面积关系Sa>Sb=Sc)，电源、电流表、开关各一个、若干根导线，可以完成的研究课题是（）
A．只有① B．只有② C．①和② D．②和③
【答案】C
【解析】给出三根镍铬合金线a、b、c（其长度关系la=lb>lc，横截面积关系Sa>Sb=Sc）。如果取a、b两根镍铬合金线，它们的材料、长度均相同，只有横截面积不同，分别接入电路中，观察电流表示数，可判断电阻大小，据此可以研究导体的电阻跟它的横截面积的关系，故①可以完成；如果取b、c两根镍铬合金线，它们的材料、横截面积均相同，只有长度不同，分别接入电路中，观察电流表示数，可判断电阻大小，据此可以研究导体的电阻跟它的长度的关系，故②可以完成；已知三根合金线的材料相同，在研究导体的电阻跟它的材料的关系时，无法达到控制变量法的要求，故③不能完成。综上所述，可以完成的研究课题是①和②，故选C。
3．（2018·山东）通常情况下，关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻，下列说法中正确的是（）
A．合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关 B．合金丝的电阻跟合金丝的横截面积无关
C．合金丝两端的电压越大，合金丝的电阻越小 D．通过合金丝的电流越小，合金丝的电阻越大
【答案】A
【解析】A．粗细均匀的镍铬合金丝，其电阻跟该合金丝的长度有关，故A正确；B．电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关，因此合金丝的电阻跟合金丝的横截面积有关，故B错误；CD．电阻是导体本身的一种属性，其大小与电压和电流的大小无关，故CD错误。故选A。
4．（2018·四川）当温度一定时，比较两根铝导线电阻的大小，下列说法中正确的是（）
A．长导线的电阻大 B．长度相同，粗导线的电阻大
C．细导线的电阻大 D．粗细相同，长导线的电阻大
【答案】D
【解析】电阻的大小不仅跟导体的材料有关，还跟材料的长度和横截面积大小有关，所以选项AC都不正确；在温度、长度和材料相同时，导体的横截面积越小，即导线越细，电阻越大，故B选项错误；在温度、横截面积和材料相同，长的铝导线电阻大，故D正确。故选D。
5．（2017·江苏）关于导体的电阻，下列说法中正确的是（）
A．铁丝的电阻比铜丝的电阻大 B．粗细相同的导线，长的电阻较大
C．长短相同的导线，细的电阻较大 D．同种材料制成的长短一样的两条导线，粗的电阻较小
【答案】D
【解析】铁导线和铜导线的长度和横截面积未知，所以无法比较，故A错误；只知道材料的长度和横截面积的关系，材料未知，所以无法比较电阻的大小，故B错误；长导线和短导线的材料和横截面积未知，所以无法比较，故C错误；材料相同，长度相同，粗的横截面积较大，电阻较小，故D正确。故选D。
6．（2017·山东省）一根铜导线的电阻为R，现在要使它接入电路中后电阻小于R。可采取的措施有（）
A．减小这根导线两端的电压或者增大通过它的电流 B．将这根导线拉长后接入电路
C．将这根导线对折后接入电路 D．用长短粗细都相同的铝导线代替铜导线接入电路
【答案】C
【解析】导体的电阻跟导体两端的电压和导体中的电流无关，改变电压和电流，不能改变导体的电阻，A不符合题意。一根铜导线的电阻为R，将这根导线拉长，导体的材料不变，导线的长度变长，横截面积减小，电阻增大，导线电阻会大于R，B不符合题意。一根铜导线的电阻为R，将这根导线对折后接入电路，导体的材料不变，导线的长度变短，横截面积增大，导线电阻变小，导线电阻小于R，C符合题意。长度和横截面积相同条件下，铝导线的电阻比铜导线的电阻大，用长短粗细都相同的铝导线代替铜导线接入电路，电阻增大，导线电阻大于R，D不符合题意。
7．（2018·山东聊城）LED灯是一种高效的节能光源，目前几乎所有手电筒都采用了LED灯作为光源，其核心元件是发光二极管。发光二极管的主要材料是（）
A．导体 B．半导体 C．超导体 D．纳米材料
【答案】B
【解析】发光二极管的主要材料是半导体，故B正确为答案。
8．（2017·江苏省扬州）某同学用如图所示的电路做“探究影响电阻大小因素”的实验，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同。电路中，电阻R的作用是。实验中，要想比较接入M、N两点间电阻的大小，可以根据来判断，如果还想要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，应选用电阻丝。
【答案】保护电路电流表的示数甲、乙
【解析】当电路中电阻太小时，电阻R可以防止电路中的电流过大，则电阻R在电路中的作用是保护电路；在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小；要验证“导体电阻的大小与导体的粗细有关”，应控制导体材料与长度相同，横截面积不同，所以应选甲、乙的两根电阻丝进行实验。
9.（2018·江苏）就导电性能来说，金属的导电性能一般比非金属______（选填“强”或“弱”）；有些元素如硅、锗的导电性能介于导体和绝缘体之间，常称作______；某些物质在温度极低时，电阻会变成零，这时的物质叫做______体。
【答案】强半导体超导
【解析】根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，如：人体、大地、各种金属、石墨、酸碱盐的溶液等；不容易导电的物体叫绝缘体，如：玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等；导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体，如：硅、锗等；当物质电阻为零时，会出现超导现象。金属的导电性能一般比较强；介于金属和非金属之间的硅和锗是半导体材料；当物质的电阻变为零时，导电性能极强，属于超导现象。
10．（2017·江苏）如图所示电路，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（填“等效替代法”或“转换法”）。这个实验装置是研究电阻大小与导体的关系。
【答案】电流表的示数转换法横截面积
【解析】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；实验中导体的材料和长度均相同，横截面积不同，电阻值不同，所以该实验研究的是电阻大小与导体横截面积的关系。
1. （2017·河北省秦皇岛）如图所示，长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起，将AD两端接入电路中，则下列说法中正确的是（）
A．AB段电阻大，电流小 B．CD段电阻大电流大
C．AB段电阻大，电流与CD段相等 D．CD段电阻大，电流与AB段相等
【答案】C
【解析】两同种材料组成的导体因长度相等，则电阻与横截面积成反比，截面积越大的导体，其阻值越小，故AB段的电阻较大，CD段电阻较小；因两电阻串联在电路中，则由串联电路的电流规律可知通过两段导体的电流一定相等，故选C。
2．（2018·河南）将一根金属导线均匀拉长后，其电阻（）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断
【答案】A
【解析】导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积和材料有关，在材料一定时，长度越长，横截面积越小，电阻越大；一根导线拉长后，导体的材料不变，拉长后长度变长，横断面积变小，电阻变大，故选A。
3．（2018·辽宁）江海里的航标灯要求夜晚亮、白天熄。人们利用半导体的有关特性制成了能自动点亮、熄灭的航标灯装置，实现了自动控制，这是利用了半导体的（）
A．光敏性 B．压敏性 C．热敏性 D．三种特性都利用了
【答案】A
【解析】由题意可知，此半导体能使灯在夜晚亮、白天熄，只与光的照射强度有关系，所以是利用了半导体的光敏性，故应选A。
4．（2017·江苏省泰兴）甲、乙两导体的材料和长度相同，甲的横截面积大于乙的横截面积，则甲、乙两导体的电阻之比__________1；若将它们串联在电路中时，通过甲、乙导体的电流之比___________1；若将它们并联后接入电路，则甲、乙两导体两端的电压之比______________1。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】小于等于等于
【解析】导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关，在材料与长度相等的情况下电阻与导体横截面积成反比；因为甲的横截面积大于乙的横截面积，则甲的电阻小于乙的电阻；串联电路中各处电流相同，若将它们串联在电路中时，通过甲、乙导体的电流之比为1：1；并联电路两端的电压相同，则将它们并联后接入电路，则甲、乙两导体两端的电压之比等于1：1。
5．（2017·黑龙江省哈尔滨市）图中甲、乙、丙都是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同。小文想利用此电路探究“导体电阻的大小与其横截面基的关系”，实验中是根据_____________来判断接入M、N两点间电阻的大小，应该选用_____________两根电阻丝。
【答案】电流表示数甲、乙
【解析】实验中是根据电流表示数来判断接入M、N两点间电阻的大小。为了探究导体电阻的大小与横截面积的关系，应控制导体材料相同，长度相同，选择横截面积不同的电阻丝，故应该选用甲、乙两根电阻丝。
6．（2017·广东省深圳市）在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：
导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示。
（1）按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，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）为了验证上述猜想①，应该选用编号_______两根电阻丝分别接入电路进行实验．
（3）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，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟___________有关。
（4）要进一步研究导体材料的导电性能，就需要测量导体的电阻，小明的实验方案和操作过程均正确，两表的连接和示数下图所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小，这样会导致实验误差__________，解决这一问题的措施是____________________.
【答案】（1）电流表示数（2）AB （3）材料（4）偏大（较大）电流表的3接线柱换成0.6的接线柱
【解析】（1）本实验没有直接测量不同电阻的阻值，是通过灯泡亮度来比较电阻大小的，灯泡亮度越亮，说明接入的电阻阻值越小；
（2）要验证电阻大小和导体的长度的关系，要控制材料和横截面积相同，所以应该用AB两根电阻丝分别接入电路进行实验；
（3）A和D两电阻丝长度和横截面积相同，材料不同，所以是探究导体电阻跟材料的关系；
（4）电表测量中指针偏转角度大约在在2/3处误差最小，偏转角度太小会造成误差较大；偏转角度小说明接入的量程太大，所以应该换用小量程进行测量，即电流表的3接线柱换成0.6的接线柱。
7．（2017·长春）材料、横截面积均相同的两根电阻丝（温度相同），a的长度大于b的长度，则（）
A．a的电阻小于b的电阻 B．a的电阻等于b的电阻
C．a的电阻大于b的电阻 D．无法判断a与b电阻的大小
【答案】C
【解析】要比较电阻大小需要用到控制变量法。在导体材料、横截面积一定时，导体的电阻大小与长度有关，长度越长，电阻越大；因此a的电阻大于b的电阻，故选C。
8．（2018·山西）在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中，采用了“控制变量”的方法。下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录：
导体编号
A
B
C
D
长度（m）
1.0
1.0
1.0
0.5
横截面积（mm2）
1.2
1.2
2.4
1.2
材料
镍铬丝
锰铜丝
镍铬丝
镍铬丝
（1）要探究导体电阻大小与长度是否有关，应选用两根导体。
（2）要探究导体电阻大小与横截面积是否有关，应选用两根导体。
（3）要探究导体电阻大小与材料是否有关，应选用两根导体。
【答案】（1）A和D （2）A和C （3）A和B
【解析】（1）要探究电阻的大小与长度的关系，根据控制变量法的思路，要选取这样两根导线具有以下特征：材料、横截面积都相同，只有长度不同。由此结合表中给出的，四根导线只有A、D符合要求，故应选用：A和D。
（2）要探究电阻的大小与横截面积的关系，根据控制变量法的思路，要选取这样两根导线具有以下特征：材料、长度都相同，只有横截面积不同。由此结合表中给出的四根导线器材，只有A、C合要求，故应选用：A和C。
（3）要探究电阻的大小与材料的关系，根据控制变量法的思路，要选取具有以下特点的两根导线，长度、横截面积都相同，只有材料不同。由此结合表中给出的四根导线，只有A、B合要求，故应选用：A和B。
9．（2017·绥化）金属、人体等是导体，导电性能好。塑料、橡胶等是________体，导电性能比较差。锗、硅导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称做________。
【答案】绝缘半导体
【解析】塑料、橡胶，不容易导电，属于绝缘体；锗、硅导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称做半导体。
10．（2017·北京）有一种用新型材料制成的电阻，小明通过实验探究该电阻大小与某个预想的因素是否有关。他将该电阻、电流表和开关串联起来，接在电源两端。先用冷风使电阻降温，闭合开关，观测电流表示数为I1，并记录，断开开关。再用热风使电阻升温，闭合开关，观测电流表示数为I2，并记录。他发现：I1<I2。则小明所探究问题的自变量是________。
【答案】电阻的温度
【解析】根据题意，先用冷风使电阻降温，再用热风使电阻升温，是通过改变电阻的温度来改变电阻的，从而改变电流，使得I1<I2，故小明所探究问题的自变量是：电阻的温度。
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