7. 关于导体、半导体和超导体,下列说法正确的是(
A.橡胶、碳棒、塑料都是很好的绝缘材料
B.中考实行网上阅卷,条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
C.导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
D.当导体被均匀拉长至原来的2倍时,它的电阻增大为原来的2倍
B
)A.橡胶、碳棒、塑料都是很好的绝缘材料
B.中考实行网上阅卷,条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
C.导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
D.当导体被均匀拉长至原来的2倍时,它的电阻增大为原来的2倍
答案
7. B 提示:橡胶、塑料是绝缘材料,碳棒是导体。光敏二极管使用的是半导体材料。电阻是导体本身的性质,与电压、电流无直接关系。当导体被均匀拉长至原来的2倍时,它的长度变为原来的2倍,而横截面积变为原来的一半,故电阻变为原来的4倍。
解析
【分析】
这是一道电学材料相关的概念辨析题,解题时可以逐个选项逐一排查验证:第一步先回忆常见导体、绝缘体的分类,判断A选项的正误;第二步结合半导体的常见应用判断B选项;第三步明确电阻的物理属性,区分电阻的计算式和决定式,判断C选项;第四步结合电阻和长度、横截面积的定量关系,分析导体拉长后的电阻变化,判断D选项,最终排除所有错误选项得到正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
1. 分析A选项:橡胶、塑料不容易导电,属于绝缘材料,但碳棒容易导电,是导体,因此A错误;
2. 分析B选项:光敏二极管的核心制作材料是半导体,利用了半导体的光敏特性,符合实际应用规律,因此B正确;
3. 分析C选项:电阻是导体本身的固有属性,只和导体的材料、长度、横截面积、温度有关,和导体两端的电压、通过的电流没有关系,公式R=U/I只是电阻的计算式,不是决定式,因此C错误;
4. 分析D选项:根据电阻决定公式R=ρL/S,当导体被均匀拉长至原来的2倍时,导体的长度L变为原来的2倍,同时导体总体积不变,横截面积S会变为原来的1/2,代入公式可得新电阻R'=ρ*(2L)/(S/2)=4ρL/S=4R,即电阻变为原来的4倍,不是2倍,因此D错误。
综上,正确选项为B。
【答案】B
【知识点】
导体与绝缘体,半导体应用,影响电阻的因素
【点评】
本题属于电学基础概念辨析题,易错点有两个:一是容易忽略碳棒属于导体误选A,二是分析导体拉伸后的电阻变化时,只考虑长度增加忽略横截面积减小,误选D,解题时要牢记电阻是导体本身的属性,其大小由自身的材料、长度、横截面积和温度决定,和外界的电压电流无关。
【难度系数】
0.8
这是一道电学材料相关的概念辨析题,解题时可以逐个选项逐一排查验证:第一步先回忆常见导体、绝缘体的分类,判断A选项的正误;第二步结合半导体的常见应用判断B选项;第三步明确电阻的物理属性,区分电阻的计算式和决定式,判断C选项;第四步结合电阻和长度、横截面积的定量关系,分析导体拉长后的电阻变化,判断D选项,最终排除所有错误选项得到正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
1. 分析A选项:橡胶、塑料不容易导电,属于绝缘材料,但碳棒容易导电,是导体,因此A错误;
2. 分析B选项:光敏二极管的核心制作材料是半导体,利用了半导体的光敏特性,符合实际应用规律,因此B正确;
3. 分析C选项:电阻是导体本身的固有属性,只和导体的材料、长度、横截面积、温度有关,和导体两端的电压、通过的电流没有关系,公式R=U/I只是电阻的计算式,不是决定式,因此C错误;
4. 分析D选项:根据电阻决定公式R=ρL/S,当导体被均匀拉长至原来的2倍时,导体的长度L变为原来的2倍,同时导体总体积不变,横截面积S会变为原来的1/2,代入公式可得新电阻R'=ρ*(2L)/(S/2)=4ρL/S=4R,即电阻变为原来的4倍,不是2倍,因此D错误。
综上,正确选项为B。
【答案】B
【知识点】
导体与绝缘体,半导体应用,影响电阻的因素
【点评】
本题属于电学基础概念辨析题,易错点有两个:一是容易忽略碳棒属于导体误选A,二是分析导体拉伸后的电阻变化时,只考虑长度增加忽略横截面积减小,误选D,解题时要牢记电阻是导体本身的属性,其大小由自身的材料、长度、横截面积和温度决定,和外界的电压电流无关。
【难度系数】
0.8
8. 甲和乙是由同种材料制成的导体,$L_{甲}>$$L_{乙}$,关于甲和乙的横截面积$S$及电阻$R$的大小关系,下列说法正确的是 (
A.若$S_{甲}>S_{乙}$,则$R_{甲}$一定大于$R_{乙}$
B.若$S_{甲}<S_{乙}$,则$R_{甲}$一定等于$R_{乙}$
C.若$S_{甲}=S_{乙}$,则$R_{甲}$一定小于$R_{乙}$
D.若$S_{甲}<S_{乙}$,则$R_{甲}$一定大于$R_{乙}$
D
)A.若$S_{甲}>S_{乙}$,则$R_{甲}$一定大于$R_{乙}$
B.若$S_{甲}<S_{乙}$,则$R_{甲}$一定等于$R_{乙}$
C.若$S_{甲}=S_{乙}$,则$R_{甲}$一定小于$R_{乙}$
D.若$S_{甲}<S_{乙}$,则$R_{甲}$一定大于$R_{乙}$
答案
8. D 提示:甲、乙材料相同,$L_{甲}>L_{乙}$,若$S_{甲}>S_{乙}$,无法确定$R_{甲}$与$R_{乙}$的大小;若$S_{甲}<S_{乙}$,则$R_{甲}>R_{乙}$;若$S_{甲}=S_{乙}$,则$R_{甲}>R_{乙}$。
解析
【分析】
这道题的核心是利用电阻的决定规律判断两个导体的电阻大小,首先已知甲、乙是同种材料,二者电阻率ρ完全相等,我们可以借助电阻公式$R=\rho\frac{L}{S}$分析:电阻和导体长度成正比,和横截面积成反比。题目已经给出确定条件$L_{甲}>L_{乙}$,接下来只需要结合每个选项给出的横截面积关系,分析长度、横截面积两个因素对电阻的共同影响,就能逐一判断选项正误:如果长度更长的同时横截面积更小,两个因素都会让电阻更大,就可以确定电阻的大小关系;如果长度更长的同时横截面积也更大,两个因素的作用相反,就无法直接确定电阻的大小。
【解析】
解:导体的电阻决定式为$R=\rho\frac{L}{S}$,已知甲、乙由同种材料制成,因此二者电阻率$\rho$相同,且已知$L_{甲}>L_{乙}$,逐一分析选项:
1. 分析A选项:若$S_{甲}>S_{乙}$,此时甲的长度比乙大、但横截面积也比乙大,长度因素会让$R_甲$更大,横截面积因素会让$R_甲$更小,两个变量的影响相反,无法确定$R_甲$一定大于$R_乙$,A错误。
2. 分析B选项:若$S_{甲}<S_{乙}$,甲的长度比乙大、横截面积比乙小,两个因素都会让甲的电阻更大,因此$R_甲$一定大于$R_乙$,不可能等于$R_乙$,B错误。
3. 分析C选项:若$S_{甲}=S_{乙}$,横截面积相同的情况下,导体长度越长电阻越大,因为$L_{甲}>L_{乙}$,所以$R_甲$一定大于$R_乙$,C错误。
4. 分析D选项:若$S_{甲}<S_{乙}$,结合$L_{甲}>L_{乙}$,代入电阻公式可得$R_甲=\rho\frac{L_甲}{S_甲} > \rho\frac{L_乙}{S_乙}=R_乙$,即$R_甲$一定大于$R_乙$,D正确。
【答案】D
【知识点】电阻的影响因素;电阻定律
【点评】本题重点考查对电阻决定规律的理解,解题时要注意电阻由材料、长度、横截面积三个因素共同决定,分析时不能只单一考虑某一个变量的影响,要结合所有已知条件综合判断多变量的共同作用,避免因忽略变量的相互影响而出错。
【难度系数】0.7
这道题的核心是利用电阻的决定规律判断两个导体的电阻大小,首先已知甲、乙是同种材料,二者电阻率ρ完全相等,我们可以借助电阻公式$R=\rho\frac{L}{S}$分析:电阻和导体长度成正比,和横截面积成反比。题目已经给出确定条件$L_{甲}>L_{乙}$,接下来只需要结合每个选项给出的横截面积关系,分析长度、横截面积两个因素对电阻的共同影响,就能逐一判断选项正误:如果长度更长的同时横截面积更小,两个因素都会让电阻更大,就可以确定电阻的大小关系;如果长度更长的同时横截面积也更大,两个因素的作用相反,就无法直接确定电阻的大小。
【解析】
解:导体的电阻决定式为$R=\rho\frac{L}{S}$,已知甲、乙由同种材料制成,因此二者电阻率$\rho$相同,且已知$L_{甲}>L_{乙}$,逐一分析选项:
1. 分析A选项:若$S_{甲}>S_{乙}$,此时甲的长度比乙大、但横截面积也比乙大,长度因素会让$R_甲$更大,横截面积因素会让$R_甲$更小,两个变量的影响相反,无法确定$R_甲$一定大于$R_乙$,A错误。
2. 分析B选项:若$S_{甲}<S_{乙}$,甲的长度比乙大、横截面积比乙小,两个因素都会让甲的电阻更大,因此$R_甲$一定大于$R_乙$,不可能等于$R_乙$,B错误。
3. 分析C选项:若$S_{甲}=S_{乙}$,横截面积相同的情况下,导体长度越长电阻越大,因为$L_{甲}>L_{乙}$,所以$R_甲$一定大于$R_乙$,C错误。
4. 分析D选项:若$S_{甲}<S_{乙}$,结合$L_{甲}>L_{乙}$,代入电阻公式可得$R_甲=\rho\frac{L_甲}{S_甲} > \rho\frac{L_乙}{S_乙}=R_乙$,即$R_甲$一定大于$R_乙$,D正确。
【答案】D
【知识点】电阻的影响因素;电阻定律
【点评】本题重点考查对电阻决定规律的理解,解题时要注意电阻由材料、长度、横截面积三个因素共同决定,分析时不能只单一考虑某一个变量的影响,要结合所有已知条件综合判断多变量的共同作用,避免因忽略变量的相互影响而出错。
【难度系数】0.7
9. 如图所示,有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且$a>b>c$。电流分别沿图中的甲、乙两种方向流过该金属电阻时,其中电阻阻值较小的是图

甲
(填“甲”或“乙”)。把这个长方体金属电阻分别按图中的两种方式接在同一电源的两端,则流过甲
(填“甲”或“乙”)的电流较大。答案
9. 甲 甲 提示:甲导体的横截面积比乙的大,甲导体的长度比乙的小,故甲的电阻比乙的小。把这个长方体金属电阻分别按图中的两种方式接在同一电源的两端,流过甲导体的电流较大。
解析
【分析】
要解决这道题,我们可以借助电阻的决定规律和欧姆定律逐步推导:首先回忆电阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$,其中$\rho$是材料的电阻率,同一金属电阻的$\rho$是固定值,电阻大小和电流流过的导体长度$L$成正比,和垂直电流方向的横截面积$S$成反比。第一步先分别确定甲、乙两种电流流向对应的$L$和$S$:甲图中电流向右流动,电流穿过的导体长度是$c$,垂直电流的横截面积是边长$a$、$b$围成的面,即$S_甲=ab$;乙图中电流向右流动,电流穿过的导体长度是$b$,垂直电流的横截面积是边长$a$、$c$围成的面,即$S_乙=ac$。结合已知条件$a>b>c$,可以直接对比得到$L_甲<L_乙$、$S_甲>S_乙$,就能判断甲的电阻更小。第二步,接同一电源时电压$U$相同,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电阻越小电流越大,就能得到电流的大小关系。
【解析】
1. 根据电阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$,同一均匀金属电阻的电阻率$\rho$相同:
甲接法:电流路径的长度$L_甲=c$,垂直电流的横截面积$S_甲=a· b$,因此甲的电阻$R_甲=\rho·\frac{c}{ab}$。
乙接法:电流路径的长度$L_乙=b$,垂直电流的横截面积$S_乙=a· c$,因此乙的电阻$R_乙=\rho·\frac{b}{ac}$。
2. 代入已知条件$a>b>c$,对比两个电阻:
$\frac{R_甲}{R_乙}=\frac{\rho c/(ab)}{\rho b/(ac)}=\frac{c^2}{b^2}<1$,可得$R_甲<R_乙$,因此阻值较小的是甲。
3. 两种方式接在同一电源两端时,导体两端电压$U$相等,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电阻越小,流过的电流越大,因此流过甲的电流更大。
【答案】
甲;甲
【知识点】
电阻定律,欧姆定律
【点评】
本题属于电学基础应用题,核心易错点是混淆不同电流方向对应的导体长度和横截面积,解题时只要明确电流的流动路径,准确找出电流方向的长度、垂直电流的横截面积,结合已知边长关系就能快速完成比较。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,我们可以借助电阻的决定规律和欧姆定律逐步推导:首先回忆电阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$,其中$\rho$是材料的电阻率,同一金属电阻的$\rho$是固定值,电阻大小和电流流过的导体长度$L$成正比,和垂直电流方向的横截面积$S$成反比。第一步先分别确定甲、乙两种电流流向对应的$L$和$S$:甲图中电流向右流动,电流穿过的导体长度是$c$,垂直电流的横截面积是边长$a$、$b$围成的面,即$S_甲=ab$;乙图中电流向右流动,电流穿过的导体长度是$b$,垂直电流的横截面积是边长$a$、$c$围成的面,即$S_乙=ac$。结合已知条件$a>b>c$,可以直接对比得到$L_甲<L_乙$、$S_甲>S_乙$,就能判断甲的电阻更小。第二步,接同一电源时电压$U$相同,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电阻越小电流越大,就能得到电流的大小关系。
【解析】
1. 根据电阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$,同一均匀金属电阻的电阻率$\rho$相同:
甲接法:电流路径的长度$L_甲=c$,垂直电流的横截面积$S_甲=a· b$,因此甲的电阻$R_甲=\rho·\frac{c}{ab}$。
乙接法:电流路径的长度$L_乙=b$,垂直电流的横截面积$S_乙=a· c$,因此乙的电阻$R_乙=\rho·\frac{b}{ac}$。
2. 代入已知条件$a>b>c$,对比两个电阻:
$\frac{R_甲}{R_乙}=\frac{\rho c/(ab)}{\rho b/(ac)}=\frac{c^2}{b^2}<1$,可得$R_甲<R_乙$,因此阻值较小的是甲。
3. 两种方式接在同一电源两端时,导体两端电压$U$相等,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电阻越小,流过的电流越大,因此流过甲的电流更大。
【答案】
甲;甲
【知识点】
电阻定律,欧姆定律
【点评】
本题属于电学基础应用题,核心易错点是混淆不同电流方向对应的导体长度和横截面积,解题时只要明确电流的流动路径,准确找出电流方向的长度、垂直电流的横截面积,结合已知边长关系就能快速完成比较。
【难度系数】
0.7
10. (2025·扬州广陵期末)图甲是银、铜、铝、铁四种材料导电能力的排序。图乙是六根导线,导线a和b长度相等,b的横截面积较大,则$R_{\mathrm{a}}\_\_\_\_\_\_R_{\mathrm{c}}$。c、d、e、f四根导线中(长度、横截面积相同),电阻最大的导线是

d
。答案
10. > < d 提示:导线a和b的材料相同,长度相等,b的横截面积较大,b的电阻比a的小。导线a和c的材料相同,横截面积相等,c的长度较长,c的电阻比a的大。c、d、e、f的长度、横截面积相同,铁的绝缘能力最强,电阻最大。
解析
【分析】
我们利用控制变量法结合电阻的影响因素逐步推导:
1. 首先明确电阻的决定规律:导体电阻由材料、长度、横截面积共同决定,其他条件相同时,横截面积越大电阻越小,长度越长电阻越大,材料导电能力越弱电阻越大。
2. 先对比a、b:二者材料都是铜,长度相等,b的横截面积更大,因此b的电阻更小,得到Ra和Rb的大小关系。
3. 再对比a、c:二者材料都是铜,横截面积相同,从图乙可见c的长度远大于a,因此c的电阻更大,得到Ra和Rc的大小关系。
4. 最后分析c、d、e、f:四根导线长度、横截面积都相同,结合图甲的导电能力排序,铁的导电能力最弱、绝缘能力最强,即可判断电阻最大的导线。
【解析】
(1)导线a和b材料均为铜,长度相等,b的横截面积大于a,根据“材料、长度相同时,导体横截面积越大,电阻越小”,可得$R_a > R_b$。
(2)导线a和c材料均为铜,横截面积相等,c的长度大于a,根据“材料、横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大”,可得$R_c > R_a$,即$R_a < R_c$。
(3)c、d、e、f四根导线长度、横截面积完全相同,材料分别是铜、铁、铝、银,由图甲可知四种材料导电能力排序为银>铜>铝>铁,铁的导电能力最弱,因此铁制成的导线d电阻最大。
【答案】
>;<;d
【知识点】
影响电阻大小的因素
【点评】
本题是电阻特性的基础应用题,核心考查控制变量法在电阻影响因素分析中的应用,解题时只需要每次控制两个变量不变,分析第三个变量对电阻的影响即可,难度较低,适合巩固电阻相关基础知识点。
【难度系数】
0.8
我们利用控制变量法结合电阻的影响因素逐步推导:
1. 首先明确电阻的决定规律:导体电阻由材料、长度、横截面积共同决定,其他条件相同时,横截面积越大电阻越小,长度越长电阻越大,材料导电能力越弱电阻越大。
2. 先对比a、b:二者材料都是铜,长度相等,b的横截面积更大,因此b的电阻更小,得到Ra和Rb的大小关系。
3. 再对比a、c:二者材料都是铜,横截面积相同,从图乙可见c的长度远大于a,因此c的电阻更大,得到Ra和Rc的大小关系。
4. 最后分析c、d、e、f:四根导线长度、横截面积都相同,结合图甲的导电能力排序,铁的导电能力最弱、绝缘能力最强,即可判断电阻最大的导线。
【解析】
(1)导线a和b材料均为铜,长度相等,b的横截面积大于a,根据“材料、长度相同时,导体横截面积越大,电阻越小”,可得$R_a > R_b$。
(2)导线a和c材料均为铜,横截面积相等,c的长度大于a,根据“材料、横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大”,可得$R_c > R_a$,即$R_a < R_c$。
(3)c、d、e、f四根导线长度、横截面积完全相同,材料分别是铜、铁、铝、银,由图甲可知四种材料导电能力排序为银>铜>铝>铁,铁的导电能力最弱,因此铁制成的导线d电阻最大。
【答案】
>;<;d
【知识点】
影响电阻大小的因素
【点评】
本题是电阻特性的基础应用题,核心考查控制变量法在电阻影响因素分析中的应用,解题时只需要每次控制两个变量不变,分析第三个变量对电阻的影响即可,难度较低,适合巩固电阻相关基础知识点。
【难度系数】
0.8
11. 如图所示的实验装置中,闭合两开关后,看到的现象:电流表

乙
(填“甲”“乙”或“甲和乙都”)有示数。点燃酒精灯,在加热过程中发现:电流表甲示数变大
(填“变大”“变小”或“不变”,下同),电流表乙示数变小
。答案
11. 乙 变大 变小 提示:玻璃是绝缘体,闭合开关后电流表甲无示数;灯丝是导体,闭合开关后电流表乙有示数。当对玻璃加热后,玻璃的导电性能会发生改变,玻璃会变成导体,此时左边电路中会有电流通过,电流表甲的示数从0逐渐变大;当对灯丝加热时,温度升高,灯丝的电阻增大,电流变小,即电流表乙的示数变小。
解析
【分析】
我们可以分两个阶段逐步分析电路状态:第一阶段先分析常温下闭合开关的情况:图中两个支路是并联关系,甲电流表和玻璃串联在左侧支路,乙电流表和灯丝串联在右侧支路。常温下玻璃是绝缘体,几乎无法导电,左侧支路相当于断路,没有电流通过,因此甲电流表不会有示数;灯丝是金属导体,右侧支路是导通的通路,有电流流过,所以乙电流表有示数。第二阶段分析加热后的变化:对玻璃持续加热时,玻璃的导电性能会随温度升高明显提升,从原本的绝缘体逐渐变为导体,左侧支路的总电阻不断减小,支路电流就会逐渐变大,因此甲的示数会变大;对灯丝加热时,金属的电阻随温度升高而增大,右侧支路的电源电压保持不变,根据欧姆定律I=U/R,电阻变大则电路电流变小,因此乙的示数会变小。
【解析】
1. 闭合两开关的初始状态:常温下玻璃属于绝缘体,左侧支路几乎没有电流,电流表甲无示数;灯丝是导体,右侧支路形成通路,因此电流表乙有示数。
2. 加热玻璃的过程:玻璃的导电性随温度升高不断增强,逐渐由绝缘体转化为导体,左侧支路电阻持续减小,支路电流不断增大,因此电流表甲示数变大。
3. 加热灯丝的过程:金属灯丝的电阻随温度升高而增大,右侧支路电源电压不变,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可得,电路中的电流随电阻增大而减小,因此电流表乙示数变小。
【答案】乙;变大;变小
【知识点】
导体绝缘体转化,电阻温度特性,欧姆定律
【点评】
本题通过对比实验考查了导体和绝缘体的相对性,以及温度对不同材料电阻的影响,易错点是忽略玻璃加热后导电性的变化,同时要注意区分非金属和金属的电阻随温度变化的不同规律,帮助学生理解导体和绝缘体没有绝对的界限。
【难度系数】
0.6
我们可以分两个阶段逐步分析电路状态:第一阶段先分析常温下闭合开关的情况:图中两个支路是并联关系,甲电流表和玻璃串联在左侧支路,乙电流表和灯丝串联在右侧支路。常温下玻璃是绝缘体,几乎无法导电,左侧支路相当于断路,没有电流通过,因此甲电流表不会有示数;灯丝是金属导体,右侧支路是导通的通路,有电流流过,所以乙电流表有示数。第二阶段分析加热后的变化:对玻璃持续加热时,玻璃的导电性能会随温度升高明显提升,从原本的绝缘体逐渐变为导体,左侧支路的总电阻不断减小,支路电流就会逐渐变大,因此甲的示数会变大;对灯丝加热时,金属的电阻随温度升高而增大,右侧支路的电源电压保持不变,根据欧姆定律I=U/R,电阻变大则电路电流变小,因此乙的示数会变小。
【解析】
1. 闭合两开关的初始状态:常温下玻璃属于绝缘体,左侧支路几乎没有电流,电流表甲无示数;灯丝是导体,右侧支路形成通路,因此电流表乙有示数。
2. 加热玻璃的过程:玻璃的导电性随温度升高不断增强,逐渐由绝缘体转化为导体,左侧支路电阻持续减小,支路电流不断增大,因此电流表甲示数变大。
3. 加热灯丝的过程:金属灯丝的电阻随温度升高而增大,右侧支路电源电压不变,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可得,电路中的电流随电阻增大而减小,因此电流表乙示数变小。
【答案】乙;变大;变小
【知识点】
导体绝缘体转化,电阻温度特性,欧姆定律
【点评】
本题通过对比实验考查了导体和绝缘体的相对性,以及温度对不同材料电阻的影响,易错点是忽略玻璃加热后导电性的变化,同时要注意区分非金属和金属的电阻随温度变化的不同规律,帮助学生理解导体和绝缘体没有绝对的界限。
【难度系数】
0.6
12. 在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图所示的电路。
(1)在连接电路时发

现还缺少一个元
件,他应该在电
路中再接入的元件是
(2)为粗略判断$a$、$b$两点间导体电阻的大小,可观察
(3)另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表。你认为
(4)现有 A、B、C 三根电阻丝(如表所示),为了探究导体电阻与材料的关系,小明应该选择电阻丝

(1)在连接电路时发
现还缺少一个元
件,他应该在电
路中再接入的元件是
开关
。(2)为粗略判断$a$、$b$两点间导体电阻的大小,可观察
灯泡亮度
。(3)另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表。你认为
乙
同学的改进更好一些,理由是小灯泡可保护电路
。(4)现有 A、B、C 三根电阻丝(如表所示),为了探究导体电阻与材料的关系,小明应该选择电阻丝
B
和C
。(均填字母)答案
12. (1) 开关 (2) 灯泡亮度 (3) 乙 小灯泡可保护电路 (4) B C 提示:(2) 电阻大小不便于直接观察,可将电阻的大小转化成所串联的小灯泡的亮度来观察,灯泡越亮,表明电流越大、电阻越小。(3) 将灯泡换为电流表,当a、b间电阻过小时,电流会过大,电流表可能会被烧坏;在原电路中串联一个电流表,小灯泡可起到保护电路的作用。(4) 为了探究导体电阻与材料的关系,即让两根电阻丝的长度、横截面积相同,但材料不同。
解析
【分析】
我们可以顺着实验设计的逻辑逐步思考:第一问先回忆完整电路的必备组成部分,对照现有电路找出缺失的控制元件;第二问利用转换法的思路,将无法直接观测的电阻大小转化为容易观察的电路现象,结合电路里已有的灯泡就能想到判断依据;第三问对比两位同学的改进方案,从电路安全的角度分析优劣,保留原有灯泡的方案可以避免电流过大损坏元件;第四问运用控制变量法,探究电阻和材料的关系时,必须保证除材料外的长度、横截面积两个变量完全一致,据此选出符合要求的电阻丝。
【解析】
(1)一个完整的电路需要包含电源、用电器、导线、开关四个基本部分,现有电路没有控制电路通断的元件,因此需要接入开关。
(2)电源电压恒定的情况下,a、b两点间的导体电阻越大,电路中的电流就越小,灯泡的亮度就越暗,因此可以通过灯泡的亮度粗略判断a、b间导体电阻的大小,这是物理实验中常用的转换法。
(3)甲同学将灯泡直接更换为电流表后,电路几乎没有限流元件,若a、b间导体的电阻过小,电路电流会过大,很容易烧坏电流表;乙同学在原电路中串联接入电流表,保留了原有的灯泡,灯泡可以限制电路的最大电流,起到保护电路的作用,因此乙的改进方案更好。
(4)探究导体电阻与材料的关系时,根据控制变量法的要求,需要控制导体的长度、横截面积完全相同,仅改变导体的材料,因此符合要求的是B和C两根电阻丝。
【答案】
(1) 开关 (2) 灯泡亮度 (3) 乙 小灯泡可保护电路 (4) B C
【知识点】
电路基本组成,转换法,控制变量法
【点评】
本题是电阻影响因素探究实验的基础常规考题,覆盖了电路基础、实验核心方法、实验安全设计等考点,侧重考察学生对控制变量法、转换法这两个物理实验核心方法的理解,难度适中,能帮助学生梳理该实验的完整设计逻辑。
【难度系数】
0.8
我们可以顺着实验设计的逻辑逐步思考:第一问先回忆完整电路的必备组成部分,对照现有电路找出缺失的控制元件;第二问利用转换法的思路,将无法直接观测的电阻大小转化为容易观察的电路现象,结合电路里已有的灯泡就能想到判断依据;第三问对比两位同学的改进方案,从电路安全的角度分析优劣,保留原有灯泡的方案可以避免电流过大损坏元件;第四问运用控制变量法,探究电阻和材料的关系时,必须保证除材料外的长度、横截面积两个变量完全一致,据此选出符合要求的电阻丝。
【解析】
(1)一个完整的电路需要包含电源、用电器、导线、开关四个基本部分,现有电路没有控制电路通断的元件,因此需要接入开关。
(2)电源电压恒定的情况下,a、b两点间的导体电阻越大,电路中的电流就越小,灯泡的亮度就越暗,因此可以通过灯泡的亮度粗略判断a、b间导体电阻的大小,这是物理实验中常用的转换法。
(3)甲同学将灯泡直接更换为电流表后,电路几乎没有限流元件,若a、b间导体的电阻过小,电路电流会过大,很容易烧坏电流表;乙同学在原电路中串联接入电流表,保留了原有的灯泡,灯泡可以限制电路的最大电流,起到保护电路的作用,因此乙的改进方案更好。
(4)探究导体电阻与材料的关系时,根据控制变量法的要求,需要控制导体的长度、横截面积完全相同,仅改变导体的材料,因此符合要求的是B和C两根电阻丝。
【答案】
(1) 开关 (2) 灯泡亮度 (3) 乙 小灯泡可保护电路 (4) B C
【知识点】
电路基本组成,转换法,控制变量法
【点评】
本题是电阻影响因素探究实验的基础常规考题,覆盖了电路基础、实验核心方法、实验安全设计等考点,侧重考察学生对控制变量法、转换法这两个物理实验核心方法的理解,难度适中,能帮助学生梳理该实验的完整设计逻辑。
【难度系数】
0.8
登录