1.在不计温度对电阻影响的情况下,比较两段铜导线的电阻,下列说法正确的是 (
A.较长的铜导线的电阻一定大
B.长度相同时,横截面积大的电阻就大
C.两段铜导线的电阻一定相同
D.横截面积相同时,长的铜导线电阻大
D
)A.较长的铜导线的电阻一定大
B.长度相同时,横截面积大的电阻就大
C.两段铜导线的电阻一定相同
D.横截面积相同时,长的铜导线电阻大
答案
D
解析
【分析】
要判断两段铜导线的电阻大小,需依据电阻的决定因素:导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,本题不计温度影响,铜导线的材料相同(电阻率ρ相同),因此电阻大小由长度和横截面积共同决定,分析选项时需运用控制变量法,只改变一个变量,控制其他变量不变,才能准确判断电阻的变化。
【解析】
根据电阻公式$ R=\rho\frac{L}{S} $(ρ为电阻率,铜的ρ固定,不计温度影响),对各选项逐一分析:
选项A:仅提到导线较长,但未说明横截面积大小,无法确定电阻一定大,错误;
选项B:长度相同时,横截面积$ S $越大,电阻$ R $越小,因此横截面积大的电阻更小,错误;
选项C:未说明两段导线的长度和横截面积,无法确定电阻一定相同,错误;
选项D:横截面积相同时,材料相同,长度越长,电阻越大,正确。
【答案】
D
【知识点】
电阻的影响因素、控制变量法
【点评】
本题考查电阻的决定因素,核心是运用控制变量法分析物理量间的关系,是初中物理电学的基础题型,需准确掌握电阻与长度、横截面积的对应关系。
【难度系数】
0.7
要判断两段铜导线的电阻大小,需依据电阻的决定因素:导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,本题不计温度影响,铜导线的材料相同(电阻率ρ相同),因此电阻大小由长度和横截面积共同决定,分析选项时需运用控制变量法,只改变一个变量,控制其他变量不变,才能准确判断电阻的变化。
【解析】
根据电阻公式$ R=\rho\frac{L}{S} $(ρ为电阻率,铜的ρ固定,不计温度影响),对各选项逐一分析:
选项A:仅提到导线较长,但未说明横截面积大小,无法确定电阻一定大,错误;
选项B:长度相同时,横截面积$ S $越大,电阻$ R $越小,因此横截面积大的电阻更小,错误;
选项C:未说明两段导线的长度和横截面积,无法确定电阻一定相同,错误;
选项D:横截面积相同时,材料相同,长度越长,电阻越大,正确。
【答案】
D
【知识点】
电阻的影响因素、控制变量法
【点评】
本题考查电阻的决定因素,核心是运用控制变量法分析物理量间的关系,是初中物理电学的基础题型,需准确掌握电阻与长度、横截面积的对应关系。
【难度系数】
0.7
2.有A、B、C三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为$R_1$;将B导线均匀拉伸到原来长度的两倍,电阻变为$R_2$;将C导线从中间对折,电阻变为$R_3$。下列大小关系正确的是(
A.$R_1>R_2>R_3$
B.$R_2>R_1>R_3$
C.$R_2>R_3>R_1$
D.$R_3>R_1>R_2$
B
)A.$R_1>R_2>R_3$
B.$R_2>R_1>R_3$
C.$R_2>R_3>R_1$
D.$R_3>R_1>R_2$
答案
B
解析
【分析】
要判断三根导线电阻的大小关系,需利用电阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,与材料有关;$L$为导线长度;$S$为导线横截面积),三根导线材料相同,初始的$\rho$、$L_0$、$S_0$均相等,设初始电阻为$R_0=\rho\frac{L_0}{S_0}$。接下来分别计算$R_1$、$R_2$、$R_3$,再比较大小即可。
【解析】
设三根导线初始电阻为$R_0=\rho\frac{L_0}{S_0}$,根据电阻定律分别计算:
1. 对A导线:剪去一半后,长度$L_1=\frac{L_0}{2}$,横截面积不变,故$R_1=\rho\frac{L_1}{S_0}=\rho\frac{\frac{L_0}{2}}{S_0}=\frac{R_0}{2}$;
2. 对B导线:拉伸到原来两倍后,长度$L_2=2L_0$,导线体积不变($V=L_0S_0=L_2S_2$),得横截面积$S_2=\frac{S_0}{2}$,故$R_2=\rho\frac{L_2}{S_2}=\rho\frac{2L_0}{\frac{S_0}{2}}=4\rho\frac{L_0}{S_0}=4R_0$;
3. 对C导线:对折后,长度$L_3=\frac{L_0}{2}$,横截面积$S_3=2S_0$,故$R_3=\rho\frac{L_3}{S_3}=\rho\frac{\frac{L_0}{2}}{2S_0}=\frac{R_0}{4}$;
比较得:$4R_0>\frac{R_0}{2}>\frac{R_0}{4}$,即$R_2>R_1>R_3$,对应选项B。
【答案】
B
【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,核心是明确导线形变时长度和横截面积的变化规律,拉伸导线时需利用体积不变推导横截面积,属于基础应用类题目,需掌握电阻与长度、横截面积的定量关系。
【难度系数】
0.6
要判断三根导线电阻的大小关系,需利用电阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,与材料有关;$L$为导线长度;$S$为导线横截面积),三根导线材料相同,初始的$\rho$、$L_0$、$S_0$均相等,设初始电阻为$R_0=\rho\frac{L_0}{S_0}$。接下来分别计算$R_1$、$R_2$、$R_3$,再比较大小即可。
【解析】
设三根导线初始电阻为$R_0=\rho\frac{L_0}{S_0}$,根据电阻定律分别计算:
1. 对A导线:剪去一半后,长度$L_1=\frac{L_0}{2}$,横截面积不变,故$R_1=\rho\frac{L_1}{S_0}=\rho\frac{\frac{L_0}{2}}{S_0}=\frac{R_0}{2}$;
2. 对B导线:拉伸到原来两倍后,长度$L_2=2L_0$,导线体积不变($V=L_0S_0=L_2S_2$),得横截面积$S_2=\frac{S_0}{2}$,故$R_2=\rho\frac{L_2}{S_2}=\rho\frac{2L_0}{\frac{S_0}{2}}=4\rho\frac{L_0}{S_0}=4R_0$;
3. 对C导线:对折后,长度$L_3=\frac{L_0}{2}$,横截面积$S_3=2S_0$,故$R_3=\rho\frac{L_3}{S_3}=\rho\frac{\frac{L_0}{2}}{2S_0}=\frac{R_0}{4}$;
比较得:$4R_0>\frac{R_0}{2}>\frac{R_0}{4}$,即$R_2>R_1>R_3$,对应选项B。
【答案】
B
【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,核心是明确导线形变时长度和横截面积的变化规律,拉伸导线时需利用体积不变推导横截面积,属于基础应用类题目,需掌握电阻与长度、横截面积的定量关系。
【难度系数】
0.6
3.(广安中考)LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等,制作LED灯的主要材料是
半导体
(选填“半导体”或“超导体”)。下图为某学校电子屏中滚动播放的标语,其显示屏中的“增”字有一部分未显示出来,其他部分正常发光,由此可知,未发光部分与其他部分之间是并
联的。答案
半导体 并
解析
【分析】
要解决本题,需结合材料特性和串并联电路的特点分析:首先回忆LED灯的制作材料,再根据显示屏各部分的工作状态判断电路连接类型。
【解析】
1. 制作LED灯的材料:LED灯是发光二极管,属于半导体器件,因此其主要材料是半导体;超导体电阻为零,不适合制作LED灯,故第一空填半导体。
2. 电路连接方式:显示屏中“增”字部分未发光,但其他部分正常发光,说明各部分工作互不影响。并联电路的特点是各支路独立工作、互不影响,串联电路各用电器相互影响,因此未发光部分与其他部分是并联,第二空填并。
【答案】
半导体;并
【知识点】
半导体的应用;并联电路的特点
【点评】
本题结合生活中的LED灯和电子屏实例,考查基础物理知识点,需要学生将知识与实际应用结合,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需结合材料特性和串并联电路的特点分析:首先回忆LED灯的制作材料,再根据显示屏各部分的工作状态判断电路连接类型。
【解析】
1. 制作LED灯的材料:LED灯是发光二极管,属于半导体器件,因此其主要材料是半导体;超导体电阻为零,不适合制作LED灯,故第一空填半导体。
2. 电路连接方式:显示屏中“增”字部分未发光,但其他部分正常发光,说明各部分工作互不影响。并联电路的特点是各支路独立工作、互不影响,串联电路各用电器相互影响,因此未发光部分与其他部分是并联,第二空填并。
【答案】
半导体;并
【知识点】
半导体的应用;并联电路的特点
【点评】
本题结合生活中的LED灯和电子屏实例,考查基础物理知识点,需要学生将知识与实际应用结合,难度适中。
【难度系数】
0.6
4.探究影响电阻大小因素的实验装置如图所示,表中是所用电阻丝的材料及规格。


(1)选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的
(2)为了探究电阻大小跟导体的材料的关系,应选用编号为
(3)若选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,则可以得到的结论是导体的
(4)有同学认为所设计电路存在一个明显的不足,应该在此电路的基础上再串联一个灯泡或定值电阻,目的是
(1)选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的
横截面积
关系。(2)为了探究电阻大小跟导体的材料的关系,应选用编号为
A、D
的两根电阻丝进行实验。(3)若选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,则可以得到的结论是导体的
材料和横截面积
一定时,长度越长,电阻越大。(4)有同学认为所设计电路存在一个明显的不足,应该在此电路的基础上再串联一个灯泡或定值电阻,目的是
防止电路中电流过大,保护电路
。答案
(1)横截面积 (2)A、D (3)材料和横截面积 (4)防止电路中电流过大,保护电路
解析
【分析】
本题是探究影响电阻大小因素的实验,核心方法为控制变量法:研究某一因素对电阻的影响时,需保持其他影响因素不变,仅改变该因素;同时电路设计需考虑电流安全,避免电流过大损坏器材。针对各小问:
(1) 对比A、C电阻丝的材料、长度、横截面积,判断控制不变的量和改变的量,确定探究的因素;
(2) 探究材料对电阻的影响,需筛选出长度、横截面积相同,材料不同的电阻丝编号;
(3) 分析A、B电阻丝的控制量和改变量,推导实验结论;
(4) 结合电路中电阻过小会导致电流过大的问题,分析串联保护元件的目的。
【解析】
(1) 电阻丝A、C的材料和长度相同,横截面积不同,根据控制变量法,选用A、C是为了探究电阻大小跟导体的横截面积的关系;
(2) 探究电阻与材料的关系时,需控制长度、横截面积相同,材料不同,符合条件的是编号A、D的电阻丝;
(3) 电阻丝A、B的材料和横截面积相同,长度不同,实验结论为:导体的材料和横截面积一定时,长度越长,电阻越大;
(4) 若电路中电阻丝电阻过小,会导致电路电流过大,串联灯泡或定值电阻可增大总电阻,限制电流,目的是防止电路中电流过大,保护电路。
【答案】
(1)横截面积 (2)A、D (3)材料和横截面积 (4)防止电路中电流过大,保护电路
【知识点】
影响电阻大小的因素、控制变量法、电路保护
【点评】
本题为探究电阻影响因素的基础实验题,重点考查控制变量法在实验中的应用,以及电路安全的基本常识,是初中物理电学实验的核心基础内容,适合学生巩固实验方法与电路安全知识。
【难度系数】
0.7
本题是探究影响电阻大小因素的实验,核心方法为控制变量法:研究某一因素对电阻的影响时,需保持其他影响因素不变,仅改变该因素;同时电路设计需考虑电流安全,避免电流过大损坏器材。针对各小问:
(1) 对比A、C电阻丝的材料、长度、横截面积,判断控制不变的量和改变的量,确定探究的因素;
(2) 探究材料对电阻的影响,需筛选出长度、横截面积相同,材料不同的电阻丝编号;
(3) 分析A、B电阻丝的控制量和改变量,推导实验结论;
(4) 结合电路中电阻过小会导致电流过大的问题,分析串联保护元件的目的。
【解析】
(1) 电阻丝A、C的材料和长度相同,横截面积不同,根据控制变量法,选用A、C是为了探究电阻大小跟导体的横截面积的关系;
(2) 探究电阻与材料的关系时,需控制长度、横截面积相同,材料不同,符合条件的是编号A、D的电阻丝;
(3) 电阻丝A、B的材料和横截面积相同,长度不同,实验结论为:导体的材料和横截面积一定时,长度越长,电阻越大;
(4) 若电路中电阻丝电阻过小,会导致电路电流过大,串联灯泡或定值电阻可增大总电阻,限制电流,目的是防止电路中电流过大,保护电路。
【答案】
(1)横截面积 (2)A、D (3)材料和横截面积 (4)防止电路中电流过大,保护电路
【知识点】
影响电阻大小的因素、控制变量法、电路保护
【点评】
本题为探究电阻影响因素的基础实验题,重点考查控制变量法在实验中的应用,以及电路安全的基本常识,是初中物理电学实验的核心基础内容,适合学生巩固实验方法与电路安全知识。
【难度系数】
0.7
5.小明在为厨房内部电路选购电线时,发现某款铜芯电线比说明书上标记的细,不符合规格。这种电线不符合规格的主要原因是
(
A.电线的温度引起电阻偏大
B.电线的材料引起电阻偏大
C.电线的长度引起电阻偏大
D.电线的横截面积偏小引起电阻偏大
(
D
)A.电线的温度引起电阻偏大
B.电线的材料引起电阻偏大
C.电线的长度引起电阻偏大
D.电线的横截面积偏小引起电阻偏大
答案
D
解析
【分析】要判断电线不符合规格的原因,需先明确电阻的影响因素:导体电阻大小由材料、长度、横截面积和温度决定,公式为$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,由材料决定;$L$为导体长度;$S$为横截面积)。题目中该电线是铜芯(材料与说明书一致),且比标记的细,说明横截面积更小,结合电阻的影响规律即可推导原因。
【解析】根据电阻的决定式$R=\rho\frac{L}{S}$,该电线为铜芯(材料$\rho$与说明书相同),长度$L$无变化,仅横截面积$S$比说明书标记的小。当材料、长度、温度相同时,导体横截面积越小,电阻越大,因此该电线电阻偏大,不符合规格,对应选项D。
【答案】D
【知识点】电阻的影响因素
【点评】本题结合生活实际考查电阻影响因素的应用,属于基础知识点的直接考查,需准确掌握电阻与各因素的关系即可解题。
【难度系数】0.6
【解析】根据电阻的决定式$R=\rho\frac{L}{S}$,该电线为铜芯(材料$\rho$与说明书相同),长度$L$无变化,仅横截面积$S$比说明书标记的小。当材料、长度、温度相同时,导体横截面积越小,电阻越大,因此该电线电阻偏大,不符合规格,对应选项D。
【答案】D
【知识点】电阻的影响因素
【点评】本题结合生活实际考查电阻影响因素的应用,属于基础知识点的直接考查,需准确掌握电阻与各因素的关系即可解题。
【难度系数】0.6
6.右图是一种铜芯导线。某校安装空调后进行线路改造,更换的铜芯导线比旧铜芯导线电阻更小,主要是因为新导线的
(

A.铜芯更粗
B.绝缘皮更厚
C.铜芯更细
D.绝缘皮更薄
(
A
)A.铜芯更粗
B.绝缘皮更厚
C.铜芯更细
D.绝缘皮更薄
答案
A
解析
【分析】要解决此题,需明确导体电阻的影响因素:导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关,且在材料、长度、温度相同时,横截面积越大,电阻越小。题目中更换的是铜芯导线,材料均为铜,线路长度和温度基本不变,电阻变小的原因只能是铜芯的横截面积变大,结合选项分析即可得出答案。
【解析】导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,公式为$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,与材料有关;$L$为导体长度;$S$为横截面积)。本题中,新旧导线均为铜芯(材料相同),线路改造中导线长度、环境温度基本不变,新导线电阻更小,说明其横截面积更大,即铜芯更粗。绝缘皮是绝缘体,不影响导线的电阻,因此排除B、D选项;铜芯更细会使横截面积更小,电阻更大,排除C选项。故正确答案为A。
【答案】A
【知识点】影响电阻的因素、导体电阻
【点评】本题考查导体电阻的影响因素,属于初中物理基础知识点,难度不大,需学生掌握电阻与横截面积的关系即可解答。
【难度系数】0.7
【解析】导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,公式为$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,与材料有关;$L$为导体长度;$S$为横截面积)。本题中,新旧导线均为铜芯(材料相同),线路改造中导线长度、环境温度基本不变,新导线电阻更小,说明其横截面积更大,即铜芯更粗。绝缘皮是绝缘体,不影响导线的电阻,因此排除B、D选项;铜芯更细会使横截面积更小,电阻更大,排除C选项。故正确答案为A。
【答案】A
【知识点】影响电阻的因素、导体电阻
【点评】本题考查导体电阻的影响因素,属于初中物理基础知识点,难度不大,需学生掌握电阻与横截面积的关系即可解答。
【难度系数】0.7
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