8. 同种材料制成的两根导线,$R_1=4\Omega,R_2=9\Omega$,如果它们的长度相同,那么它们的横截面积$S_1$ ______ $S_2$;如果它们的横截面积相等,那么它们的长度$L_1$ ______ $L_2$。(均填“>”“<”或“=”)
答案
8.> <
解析
【分析】
要解决这道题,需运用电阻定律分析导体电阻与长度、横截面积的关系:导体电阻公式为$ R = \rho \frac{L}{S} $,其中$\rho$为电阻率(同种材料的电阻率$\rho$相同),$L$是导体长度,$S$是横截面积。分两种情况推导:
1. 当长度$L$相同时,$\rho$和$L$固定,电阻$R$与横截面积$S$成反比;
2. 当横截面积$S$相同时,$\rho$和$S$固定,电阻$R$与长度$L$成正比。
【解析】
根据电阻定律$ R = \rho \frac{L}{S} $,同种材料的$\rho$相同:
若长度$L$相同,$R$与$S$成反比,已知$R_1=4\Omega < R_2=9\Omega$,因此$S_1 > S_2$;
若横截面积$S$相同,$R$与$L$成正比,已知$R_1=4\Omega < R_2=9\Omega$,因此$L_1 < L_2$。
【答案】
> <
【知识点】
电阻定律;影响电阻的因素
【点评】
本题考查电阻定律的基础应用,核心是掌握电阻与长度、横截面积的比例关系,属于初中物理的基础题型,需熟练记忆电阻公式的物理意义。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需运用电阻定律分析导体电阻与长度、横截面积的关系:导体电阻公式为$ R = \rho \frac{L}{S} $,其中$\rho$为电阻率(同种材料的电阻率$\rho$相同),$L$是导体长度,$S$是横截面积。分两种情况推导:
1. 当长度$L$相同时,$\rho$和$L$固定,电阻$R$与横截面积$S$成反比;
2. 当横截面积$S$相同时,$\rho$和$S$固定,电阻$R$与长度$L$成正比。
【解析】
根据电阻定律$ R = \rho \frac{L}{S} $,同种材料的$\rho$相同:
若长度$L$相同,$R$与$S$成反比,已知$R_1=4\Omega < R_2=9\Omega$,因此$S_1 > S_2$;
若横截面积$S$相同,$R$与$L$成正比,已知$R_1=4\Omega < R_2=9\Omega$,因此$L_1 < L_2$。
【答案】
> <
【知识点】
电阻定律;影响电阻的因素
【点评】
本题考查电阻定律的基础应用,核心是掌握电阻与长度、横截面积的比例关系,属于初中物理的基础题型,需熟练记忆电阻公式的物理意义。
【难度系数】
0.6
9.(1)如图甲所示,将废旧灯泡灯芯的玻璃柱接入电路,接通开关后,小灯泡

(2)如图乙所示,将废旧灯泡的灯丝接入电路,闭合开关后灯泡发光,给灯丝缓慢加热,小灯泡的亮度将
不会
(填“会”或“不会”)发光.加热废旧灯泡灯芯的玻璃柱到红炽状态,小灯泡最后会发光,这是因为常温下玻璃为绝缘体,加热至红炽状态变为导体
.(2)如图乙所示,将废旧灯泡的灯丝接入电路,闭合开关后灯泡发光,给灯丝缓慢加热,小灯泡的亮度将
变暗
,这一现象说明灯丝的电阻与温度有关,随温度的升高而增大
.答案
9.(1)不会 导体 (2)变暗 增大
解析
【分析】
本题考查导体与绝缘体的转化、电阻与温度的关系,解题思路:
(1) 常温下玻璃是绝缘体,接入电路时电路断路,灯泡不发光;加热玻璃到红炽状态,玻璃变为导体,电路导通,灯泡发光。
(2) 灯丝是金属,电阻随温度升高而增大,加热灯丝时电阻变大,电路电流减小,灯泡实际功率变小,亮度变暗。
【解析】
(1) 常温下,玻璃属于绝缘体,接入图甲电路后,电路为断路状态,因此接通开关后小灯泡不会发光;当玻璃柱被加热到红炽状态时,玻璃的导电性发生改变,由绝缘体变为导体,电路形成通路,小灯泡发光。
(2) 灯丝是金属导体,其电阻随温度的升高而增大。给灯丝缓慢加热,灯丝温度升高,电阻变大;图乙电路中电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中的电流变小,灯泡的实际功率$P=I^2R_{灯}$($R_{灯}$为灯泡电阻,不变)变小,因此小灯泡的亮度将变暗。
【答案】
9.(1)不会 导体 (2)变暗 增大
【知识点】
导体与绝缘体、电阻的影响因素
【点评】
本题通过两个实验考查电学基础知识点,需理解材料导电性随温度的变化规律,难度较低,是对基础概念的应用考查。
【难度系数】
0.3
本题考查导体与绝缘体的转化、电阻与温度的关系,解题思路:
(1) 常温下玻璃是绝缘体,接入电路时电路断路,灯泡不发光;加热玻璃到红炽状态,玻璃变为导体,电路导通,灯泡发光。
(2) 灯丝是金属,电阻随温度升高而增大,加热灯丝时电阻变大,电路电流减小,灯泡实际功率变小,亮度变暗。
【解析】
(1) 常温下,玻璃属于绝缘体,接入图甲电路后,电路为断路状态,因此接通开关后小灯泡不会发光;当玻璃柱被加热到红炽状态时,玻璃的导电性发生改变,由绝缘体变为导体,电路形成通路,小灯泡发光。
(2) 灯丝是金属导体,其电阻随温度的升高而增大。给灯丝缓慢加热,灯丝温度升高,电阻变大;图乙电路中电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中的电流变小,灯泡的实际功率$P=I^2R_{灯}$($R_{灯}$为灯泡电阻,不变)变小,因此小灯泡的亮度将变暗。
【答案】
9.(1)不会 导体 (2)变暗 增大
【知识点】
导体与绝缘体、电阻的影响因素
【点评】
本题通过两个实验考查电学基础知识点,需理解材料导电性随温度的变化规律,难度较低,是对基础概念的应用考查。
【难度系数】
0.3
10.如图所示,有一个长方体金属电阻,其材料分布均匀,棱长分别为a、b、c,且a>b>c,电流分别沿图中的甲、乙两种方式流过金属电阻时,其中电阻阻值较大的是

乙
(填“甲”或“乙”),这是因为该方式金属电阻的横截面积较小和长度
较大.答案
10.乙 长度
解析
【分析】
要判断两种电流路径下的电阻大小,需依据电阻的决定因素:电阻由材料、长度、横截面积决定,同种材料的电阻可通过公式$ R=\rho\frac{L}{S} $($\rho$为电阻率,$L$是电流路径长度,$S$是电流的横截面积)分析。先明确甲、乙中电流对应的长度和横截面积:甲的电流路径长度短、横截面积大;乙的电流路径长度长、横截面积小。结合“同种材料,长度越长、横截面积越小,电阻越大”的规律,即可判断电阻大小。
【解析】
根据电阻定律$ R=\rho\frac{L}{S} $,金属材料均匀,故电阻率$\rho$相同。
甲方式:电流路径长度$ L_甲 = c $,横截面积$ S_甲 = a · b $,电阻$ R_甲 = \rho\frac{c}{ab} $;
乙方式:电流路径长度$ L_乙 = a $,横截面积$ S_乙 = b · c $,电阻$ R_乙 = \rho\frac{a}{bc} $;
已知$ a>b>c $,比较得$ R_乙>R_甲 $,因此电阻较大的是乙,原因是该方式金属电阻的长度更大、横截面积更小。
【答案】
乙;长度
【知识点】
电阻定律;影响电阻的因素
【点评】
本题考查电阻定律的应用,关键是确定电流路径对应的长度和横截面积,属于基础题型,需准确理解电阻与长度、横截面积的关系。
【难度系数】
0.5
要判断两种电流路径下的电阻大小,需依据电阻的决定因素:电阻由材料、长度、横截面积决定,同种材料的电阻可通过公式$ R=\rho\frac{L}{S} $($\rho$为电阻率,$L$是电流路径长度,$S$是电流的横截面积)分析。先明确甲、乙中电流对应的长度和横截面积:甲的电流路径长度短、横截面积大;乙的电流路径长度长、横截面积小。结合“同种材料,长度越长、横截面积越小,电阻越大”的规律,即可判断电阻大小。
【解析】
根据电阻定律$ R=\rho\frac{L}{S} $,金属材料均匀,故电阻率$\rho$相同。
甲方式:电流路径长度$ L_甲 = c $,横截面积$ S_甲 = a · b $,电阻$ R_甲 = \rho\frac{c}{ab} $;
乙方式:电流路径长度$ L_乙 = a $,横截面积$ S_乙 = b · c $,电阻$ R_乙 = \rho\frac{a}{bc} $;
已知$ a>b>c $,比较得$ R_乙>R_甲 $,因此电阻较大的是乙,原因是该方式金属电阻的长度更大、横截面积更小。
【答案】
乙;长度
【知识点】
电阻定律;影响电阻的因素
【点评】
本题考查电阻定律的应用,关键是确定电流路径对应的长度和横截面积,属于基础题型,需准确理解电阻与长度、横截面积的关系。
【难度系数】
0.5
11.就导电性能来说,金属的导电性能一般比非金属
强
(填“强”或“弱”);有些物质如硅、锗等,其导电性能介于导体和绝缘体之间,称作半导体
;某些物质在温度极低时,电阻会变成零,这就是超导
现象.答案
11.强 半导体 超导
解析
【分析】首先回忆导电性能相关的物理基础概念:金属内部存在大量可自由移动的电荷,因此导电性能优于非金属;导电性能介于导体和绝缘体之间的物质被定义为半导体,硅、锗是典型的半导体材料;当物质温度极低时电阻变为零的现象是超导现象,据此逐一对应填空即可。
【解析】1. 金属内部有大量自由移动的电子,导电性能比非金属强,故第一空填“强”;2. 硅、锗等物质的导电性能介于导体和绝缘体之间,这类物质称为半导体,故第二空填“半导体”;3. 某些物质在温度极低时电阻变为零,该现象是超导现象,故第三空填“超导”。
【答案】强 半导体 超导
【知识点】导体与绝缘体、半导体、超导现象
【点评】本题考查导电相关的基础物理概念,属于识记类题目,难度较低,需准确记忆各概念的定义。
【难度系数】0.9
【解析】1. 金属内部有大量自由移动的电子,导电性能比非金属强,故第一空填“强”;2. 硅、锗等物质的导电性能介于导体和绝缘体之间,这类物质称为半导体,故第二空填“半导体”;3. 某些物质在温度极低时电阻变为零,该现象是超导现象,故第三空填“超导”。
【答案】强 半导体 超导
【知识点】导体与绝缘体、半导体、超导现象
【点评】本题考查导电相关的基础物理概念,属于识记类题目,难度较低,需准确记忆各概念的定义。
【难度系数】0.9
12.有A、B、C、D四根导线,其中A、B、C三根是铜导线,D是镍铬合金线,A和B两根导线的粗细相同,A比B短,B和C两根导线的长度一样,B比C粗,C和D的长短和粗细都相同,则这四根导线按其电阻大小的顺序排列应是(
A.$ R_A > R_B > R_C > R_D $
B.$ R_D > R_C > R_B > R_A $
C.$ R_D > R_A > R_B > R_C $
D.$ R_C > R_B > R_A > R_D $
B
)A.$ R_A > R_B > R_C > R_D $
B.$ R_D > R_C > R_B > R_A $
C.$ R_D > R_A > R_B > R_C $
D.$ R_C > R_B > R_A > R_D $
答案
12.B
解析
【分析】
要比较四根导线的电阻大小,需依据电阻的决定因素(材料、长度、横截面积)逐步推导:
1. 先分析A、B两根铜导线:二者材料相同、粗细(横截面积)相同,电阻与长度成正比,A比B短,故R_A < R_B;
2. 再分析B、C两根铜导线:二者材料相同、长度相同,电阻与横截面积成反比,B比C粗,故R_B < R_C;
3. 最后分析C、D两根导线:二者长度和横截面积都相同,材料不同,镍铬合金的导电性能比铜差,电阻更大,故R_C < R_D;
综上,电阻大小顺序为R_D > R_C > R_B > R_A。
【解析】
根据电阻公式$ R=\rho\frac{L}{S} $($\rho$为电阻率,与材料有关;$L$为长度;$S$为横截面积),结合题目条件分析:
1. A、B均为铜导线($\rho$相同),粗细$S$相同,$L_A < L_B$,代入公式得$ R_A < R_B $;
2. B、C均为铜导线($\rho$相同),长度$L$相同,$S_B > S_C$,代入公式得$ R_B < R_C $;
3. C为铜导线,D为镍铬合金线,$L$和$S$都相同,镍铬合金的$\rho$远大于铜,故$ R_C < R_D $;
因此电阻大小顺序为$ R_D > R_C > R_B > R_A $,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
电阻的影响因素、电阻率与电阻的关系
【点评】
本题考查电阻大小的决定因素,需结合材料、长度、横截面积三个变量逐一分析,是电学基础题型,侧重对核心概念的应用。
【难度系数】
0.6
要比较四根导线的电阻大小,需依据电阻的决定因素(材料、长度、横截面积)逐步推导:
1. 先分析A、B两根铜导线:二者材料相同、粗细(横截面积)相同,电阻与长度成正比,A比B短,故R_A < R_B;
2. 再分析B、C两根铜导线:二者材料相同、长度相同,电阻与横截面积成反比,B比C粗,故R_B < R_C;
3. 最后分析C、D两根导线:二者长度和横截面积都相同,材料不同,镍铬合金的导电性能比铜差,电阻更大,故R_C < R_D;
综上,电阻大小顺序为R_D > R_C > R_B > R_A。
【解析】
根据电阻公式$ R=\rho\frac{L}{S} $($\rho$为电阻率,与材料有关;$L$为长度;$S$为横截面积),结合题目条件分析:
1. A、B均为铜导线($\rho$相同),粗细$S$相同,$L_A < L_B$,代入公式得$ R_A < R_B $;
2. B、C均为铜导线($\rho$相同),长度$L$相同,$S_B > S_C$,代入公式得$ R_B < R_C $;
3. C为铜导线,D为镍铬合金线,$L$和$S$都相同,镍铬合金的$\rho$远大于铜,故$ R_C < R_D $;
因此电阻大小顺序为$ R_D > R_C > R_B > R_A $,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
电阻的影响因素、电阻率与电阻的关系
【点评】
本题考查电阻大小的决定因素,需结合材料、长度、横截面积三个变量逐一分析,是电学基础题型,侧重对核心概念的应用。
【难度系数】
0.6
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