7. 同一种材料制成的4根电阻丝,$R_1=5\ \Omega$,$R_2=10\ \Omega$,$R_3=15\ \Omega$,$R_4=20\ \Omega$,如果它们长度相等,那么电阻丝的横截面积最大的是
$R_1$
;如果它们横截面积相等,那么电阻丝长度最大的是$R_4$
。答案
7. $R_1$ $R_4$
解析
【分析】
要解决这道题,需依据电阻定律:导体的电阻$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为导体的电阻率,与材料有关)。当材料相同时,$\rho$相同,此时电阻$R$与长度$L$成正比,与横截面积$S$成反比。分两种情况分析:①长度相等时,电阻越小,横截面积越大;②横截面积相等时,电阻越大,长度越长。
【解析】
根据电阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$,同材料的电阻丝$\rho$相同。
1. 当长度$L$相等时,$R$与$S$成反比,已知$R_1=5\ \Omega$是四个电阻中最小的,因此横截面积最大的是$R_1$;
2. 当横截面积$S$相等时,$R$与$L$成正比,已知$R_4=20\ \Omega$是四个电阻中最大的,因此长度最大的是$R_4$。
【答案】
$R_1$;$R_4$
【知识点】
电阻定律、影响电阻的因素
【点评】
本题直接考查电阻定律的基本应用,核心是理解电阻与长度、横截面积的比例关系,属于基础题型,只要掌握电阻定律公式即可正确解答。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需依据电阻定律:导体的电阻$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为导体的电阻率,与材料有关)。当材料相同时,$\rho$相同,此时电阻$R$与长度$L$成正比,与横截面积$S$成反比。分两种情况分析:①长度相等时,电阻越小,横截面积越大;②横截面积相等时,电阻越大,长度越长。
【解析】
根据电阻定律$R=\rho\frac{L}{S}$,同材料的电阻丝$\rho$相同。
1. 当长度$L$相等时,$R$与$S$成反比,已知$R_1=5\ \Omega$是四个电阻中最小的,因此横截面积最大的是$R_1$;
2. 当横截面积$S$相等时,$R$与$L$成正比,已知$R_4=20\ \Omega$是四个电阻中最大的,因此长度最大的是$R_4$。
【答案】
$R_1$;$R_4$
【知识点】
电阻定律、影响电阻的因素
【点评】
本题直接考查电阻定律的基本应用,核心是理解电阻与长度、横截面积的比例关系,属于基础题型,只要掌握电阻定律公式即可正确解答。
【难度系数】
0.7
8.(2024·蒲城)用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B,导体A比B的横截面积大。如图所示,将它们串联在同一电路中,则通过导体A的电流

等于
(大于/小于/等于,下同)通过导体B的电流;导体A的电阻小于
导体B的电阻;若电源电压减小,则导体A的阻值将不变
(增大/减小/不变)。答案
8. 等于 小于 不变
解析
【分析】
要解决这道题,需分三步分析:①根据串联电路的电流规律判断通过A、B的电流关系;②结合电阻的影响因素(材料、长度、横截面积)判断A、B的电阻大小;③明确电阻是导体本身的属性,与两端电压无关,判断电压变化时电阻的变化。
【解析】
1. 串联电路的电流特点:串联电路中各处电流相等,因此通过导体A的电流等于通过导体B的电流。
2. 电阻的影响因素:导体的电阻由材料、长度、横截面积决定,公式为$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,与材料有关)。已知A、B由同种材料制成($\rho$相同),长度$L$相等,A的横截面积$S_A > S_B$,因此$R_A < R_B$,即导体A的电阻小于导体B的电阻。
3. 电阻的特性:电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压、通过的电流无关。因此电源电压减小时,导体A的阻值不变。
【答案】
等于;小于;不变
【知识点】
串联电路电流特点;影响电阻大小的因素;电阻的特性
【点评】
本题考查串联电路电流规律和电阻的相关性质,属于初中物理电学的基础题型,需准确记忆串联电路的电流特点及电阻的决定因素,难度不大。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需分三步分析:①根据串联电路的电流规律判断通过A、B的电流关系;②结合电阻的影响因素(材料、长度、横截面积)判断A、B的电阻大小;③明确电阻是导体本身的属性,与两端电压无关,判断电压变化时电阻的变化。
【解析】
1. 串联电路的电流特点:串联电路中各处电流相等,因此通过导体A的电流等于通过导体B的电流。
2. 电阻的影响因素:导体的电阻由材料、长度、横截面积决定,公式为$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,与材料有关)。已知A、B由同种材料制成($\rho$相同),长度$L$相等,A的横截面积$S_A > S_B$,因此$R_A < R_B$,即导体A的电阻小于导体B的电阻。
3. 电阻的特性:电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压、通过的电流无关。因此电源电压减小时,导体A的阻值不变。
【答案】
等于;小于;不变
【知识点】
串联电路电流特点;影响电阻大小的因素;电阻的特性
【点评】
本题考查串联电路电流规律和电阻的相关性质,属于初中物理电学的基础题型,需准确记忆串联电路的电流特点及电阻的决定因素,难度不大。
【难度系数】
0.7
9. (2024·凉州期末)如图所示的实物电路中,AB 部分为金属电阻丝.当电路接通后,用酒精灯给电阻丝缓慢加热,可观察到电流表的示数

变小
(变大/变小/不变),说明了金属电阻丝AB 的电阻在变大
(变大/变小/不变)此实验现象说明金属导体的电阻跟温度
有关.答案
9. 变小 变大 温度
解析
【分析】
要解决本题,需明确金属导体电阻随温度变化的规律,结合电路特点和欧姆定律分析:首先回忆金属电阻的特性——金属的电阻随温度升高而增大;再确定电路连接方式,AB电阻丝与灯泡、电流表串联,电源电压不变;最后根据欧姆定律,总电阻变化会导致电流变化,从而得出电流表的示数变化,进而明确电阻与温度的关系。
【解析】
1. 金属导体的电阻受温度影响,金属的电阻随温度的升高而增大。当用酒精灯给AB金属电阻丝加热时,AB的温度升高,其电阻会变大;
2. 由实物电路可知,AB电阻丝、灯泡、电流表串联在电路中,电源电压保持不变;
3. 根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,电路总电阻 $ R_{总} = R_{AB} + R_{灯} $,由于 $ R_{AB} $ 变大,总电阻 $ R_{总} $ 变大,电源电压 $ U $ 不变,因此电路中的电流 $ I $ 变小,即电流表的示数变小;
4. 该实验现象说明金属导体的电阻与温度有关,温度升高,金属电阻变大。
【答案】
变小 变大 温度
【知识点】
电阻与温度的关系、欧姆定律
【点评】
本题通过简单的实验操作,直观验证了金属导体电阻与温度的关系,是电学基础知识点的典型应用,有助于学生理解电阻的影响因素,难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需明确金属导体电阻随温度变化的规律,结合电路特点和欧姆定律分析:首先回忆金属电阻的特性——金属的电阻随温度升高而增大;再确定电路连接方式,AB电阻丝与灯泡、电流表串联,电源电压不变;最后根据欧姆定律,总电阻变化会导致电流变化,从而得出电流表的示数变化,进而明确电阻与温度的关系。
【解析】
1. 金属导体的电阻受温度影响,金属的电阻随温度的升高而增大。当用酒精灯给AB金属电阻丝加热时,AB的温度升高,其电阻会变大;
2. 由实物电路可知,AB电阻丝、灯泡、电流表串联在电路中,电源电压保持不变;
3. 根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,电路总电阻 $ R_{总} = R_{AB} + R_{灯} $,由于 $ R_{AB} $ 变大,总电阻 $ R_{总} $ 变大,电源电压 $ U $ 不变,因此电路中的电流 $ I $ 变小,即电流表的示数变小;
4. 该实验现象说明金属导体的电阻与温度有关,温度升高,金属电阻变大。
【答案】
变小 变大 温度
【知识点】
电阻与温度的关系、欧姆定律
【点评】
本题通过简单的实验操作,直观验证了金属导体电阻与温度的关系,是电学基础知识点的典型应用,有助于学生理解电阻的影响因素,难度较低。
【难度系数】
0.6
10. (2023·清苑)某公司生产销售的电缆因偷工减料(电缆的实际横截面积小于标称的横截面积)被依法处罚,使用这种不合格电缆主要会引起电路中的 (
A.电阻变大
B.电阻变小
C.电阻不变
D.电流变大
A
)A.电阻变大
B.电阻变小
C.电阻不变
D.电流变大
答案
10. A
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确导体电阻的决定因素:导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,公式为$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,与材料有关;$L$为导体长度;$S$为导体横截面积)。题目中不合格电缆的材料、长度与标称电缆相同,仅实际横截面积更小,据此分析电阻变化,再匹配选项即可。
【解析】
导体的电阻大小与材料、长度、横截面积和温度有关,计算公式为$R=\rho\frac{L}{S}$。本题中,不合格电缆的材料和长度与标称电缆一致,实际横截面积$S$小于标称值,$\rho$(电阻率)和$L$(长度)不变,根据公式可知,横截面积减小会导致电阻$R$变大。因此使用这种不合格电缆主要会引起电路中电阻变大,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
影响电阻大小的因素
【点评】
本题考查影响导体电阻大小的基础知识点,需牢记电阻的决定因素,结合题目给出的横截面积变化条件分析即可,难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先明确导体电阻的决定因素:导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,公式为$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,与材料有关;$L$为导体长度;$S$为导体横截面积)。题目中不合格电缆的材料、长度与标称电缆相同,仅实际横截面积更小,据此分析电阻变化,再匹配选项即可。
【解析】
导体的电阻大小与材料、长度、横截面积和温度有关,计算公式为$R=\rho\frac{L}{S}$。本题中,不合格电缆的材料和长度与标称电缆一致,实际横截面积$S$小于标称值,$\rho$(电阻率)和$L$(长度)不变,根据公式可知,横截面积减小会导致电阻$R$变大。因此使用这种不合格电缆主要会引起电路中电阻变大,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
影响电阻大小的因素
【点评】
本题考查影响导体电阻大小的基础知识点,需牢记电阻的决定因素,结合题目给出的横截面积变化条件分析即可,难度较低。
【难度系数】
0.6
11. 在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明发现实验器材中电阻丝只有一根,其他器材足够,如果要他完成下列的一些实验探究活动,其中他不可能完成的是(
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
C
)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
11. C
解析
【分析】要判断能否完成探究活动,需结合控制变量法,根据导体电阻的影响因素(材料、长度、横截面积、温度),结合实验器材只有一根电阻丝的限制分析:探究某一因素对电阻的影响时,需控制其他因素不变,只改变该因素。
【解析】导体电阻的大小与材料、长度、横截面积和温度有关,实验采用控制变量法:
1. 选项A:探究电阻与长度的关系,需控制材料、横截面积、温度不变,改变长度。利用同一根电阻丝,通过接线夹改变接入电路的电阻丝长度,即可完成,故A可行;
2. 选项B:探究电阻与横截面积的关系,需控制材料、长度、温度不变,改变横截面积。取同一根电阻丝的一段,一次单根接入,一次将该段对折(并联)后接入,此时长度相同、材料相同,横截面积不同,可完成,故B可行;
3. 选项C:探究电阻与材料的关系,需使用不同材料的导体,而实验中只有一根电阻丝,材料唯一,无法改变材料,故无法完成;
4. 选项D:探究电阻与温度的关系,需控制材料、长度、横截面积不变,改变温度。可通过酒精灯加热电阻丝,观察电流变化(电阻变化会引起电流变化),即可完成,故D可行。
综上,不可能完成的是C。
【答案】C
【知识点】探究影响导体电阻大小的因素、控制变量法
【点评】本题考查探究影响导体电阻大小的实验,核心是控制变量法的应用,需结合实验器材的限制分析各探究活动的可行性,属于初中物理基础实验题,难度适中。
【难度系数】0.4
【解析】导体电阻的大小与材料、长度、横截面积和温度有关,实验采用控制变量法:
1. 选项A:探究电阻与长度的关系,需控制材料、横截面积、温度不变,改变长度。利用同一根电阻丝,通过接线夹改变接入电路的电阻丝长度,即可完成,故A可行;
2. 选项B:探究电阻与横截面积的关系,需控制材料、长度、温度不变,改变横截面积。取同一根电阻丝的一段,一次单根接入,一次将该段对折(并联)后接入,此时长度相同、材料相同,横截面积不同,可完成,故B可行;
3. 选项C:探究电阻与材料的关系,需使用不同材料的导体,而实验中只有一根电阻丝,材料唯一,无法改变材料,故无法完成;
4. 选项D:探究电阻与温度的关系,需控制材料、长度、横截面积不变,改变温度。可通过酒精灯加热电阻丝,观察电流变化(电阻变化会引起电流变化),即可完成,故D可行。
综上,不可能完成的是C。
【答案】C
【知识点】探究影响导体电阻大小的因素、控制变量法
【点评】本题考查探究影响导体电阻大小的实验,核心是控制变量法的应用,需结合实验器材的限制分析各探究活动的可行性,属于初中物理基础实验题,难度适中。
【难度系数】0.4
12. (2024·阳新期末)质量相等的铜丝和铝丝,它们的横截面积相等,温度一定时,则二者电阻大小比较
(
A.铜丝电阻较大
B.铝丝电阻较大
C.铜丝和铝丝电阻可能一样大
D.无法判断谁的电阻较大
(
B
)A.铜丝电阻较大
B.铝丝电阻较大
C.铜丝和铝丝电阻可能一样大
D.无法判断谁的电阻较大
答案
12. B
解析
【分析】
要比较铜丝和铝丝的电阻,需结合电阻的决定式与质量公式推导关系:电阻由电阻率、长度、横截面积决定($R=\rho\frac{L}{S}$),而质量与密度、体积相关($m=\rho_{密}V=\rho_{密}SL$),联立两式可得到电阻的简化表达式,再结合铜、铝的物理参数即可判断电阻大小。
【解析】
1. 联立公式推导电阻表达式:
由质量公式$m=\rho_{密}SL$,得长度$L=\frac{m}{\rho_{密}S}$,代入电阻决定式$R=\rho\frac{L}{S}$,可得:
$R=\rho·\frac{m}{\rho_{密}S^2}$
2. 代入已知条件与物理参数:
题目中铜丝和铝丝的质量$m$、横截面积$S$相等,温度一定时:
铜的电阻率$\rho_{铜}\approx1.7×10^{-8}\Omega· m$,密度$\rho_{密铜}\approx8.9×10^3kg/m^3$;
铝的电阻率$\rho_{铝}\approx2.8×10^{-8}\Omega· m$,密度$\rho_{密铝}\approx2.7×10^3kg/m^3$;
3. 比较电阻大小:
因$m$、$S$相同,电阻大小由$\frac{\rho}{\rho_{密}}$决定:
铜的比值$\frac{\rho_{铜}}{\rho_{密铜}}\approx1.91×10^{-12}$,铝的比值$\frac{\rho_{铝}}{\rho_{密铝}}\approx1.04×10^{-11}$;
故铝丝电阻更大,选B。
【答案】
B
【知识点】
电阻的影响因素、密度的应用
【点评】
本题是电学与力学结合的基础题,核心是利用电阻决定式和质量公式推导电阻的比较依据,需牢记相关物理公式及铜、铝的关键参数,适合巩固基础概念。
【难度系数】
0.3
要比较铜丝和铝丝的电阻,需结合电阻的决定式与质量公式推导关系:电阻由电阻率、长度、横截面积决定($R=\rho\frac{L}{S}$),而质量与密度、体积相关($m=\rho_{密}V=\rho_{密}SL$),联立两式可得到电阻的简化表达式,再结合铜、铝的物理参数即可判断电阻大小。
【解析】
1. 联立公式推导电阻表达式:
由质量公式$m=\rho_{密}SL$,得长度$L=\frac{m}{\rho_{密}S}$,代入电阻决定式$R=\rho\frac{L}{S}$,可得:
$R=\rho·\frac{m}{\rho_{密}S^2}$
2. 代入已知条件与物理参数:
题目中铜丝和铝丝的质量$m$、横截面积$S$相等,温度一定时:
铜的电阻率$\rho_{铜}\approx1.7×10^{-8}\Omega· m$,密度$\rho_{密铜}\approx8.9×10^3kg/m^3$;
铝的电阻率$\rho_{铝}\approx2.8×10^{-8}\Omega· m$,密度$\rho_{密铝}\approx2.7×10^3kg/m^3$;
3. 比较电阻大小:
因$m$、$S$相同,电阻大小由$\frac{\rho}{\rho_{密}}$决定:
铜的比值$\frac{\rho_{铜}}{\rho_{密铜}}\approx1.91×10^{-12}$,铝的比值$\frac{\rho_{铝}}{\rho_{密铝}}\approx1.04×10^{-11}$;
故铝丝电阻更大,选B。
【答案】
B
【知识点】
电阻的影响因素、密度的应用
【点评】
本题是电学与力学结合的基础题,核心是利用电阻决定式和质量公式推导电阻的比较依据,需牢记相关物理公式及铜、铝的关键参数,适合巩固基础概念。
【难度系数】
0.3
13. “探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如下表所示.
(1)实验中通过观察
(2)实验中采用的研究方法是
(3)分别将编号为
(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的
(5)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用


(1)实验中通过观察
小灯泡亮度
比较电阻丝电阻的大小;(2)实验中采用的研究方法是
控制变量法
和转换法;(3)分别将编号为
A、B
的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关;(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的
横截面积
有关;(5)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用
电流表
代替小灯泡完成实验.答案
13.(1)小灯泡亮度 (2)控制变量法 (3)A、B (4)横截面积 (5)电流表
解析
【分析】
本题是探究影响导体电阻大小因素的实验题,解题思路如下:
1. 电阻大小无法直接观察,需用转换法,通过电路中灯泡亮度反映电阻大小;
2. 探究电阻与多个因素的关系时,需控制其他变量不变,采用控制变量法;
3. 探究电阻与材料的关系时,要选长度、横截面积相同、材料不同的电阻丝;
4. 对比B、C电阻丝的变量,判断探究的电阻影响因素;
5. 灯泡亮度变化不明显时,用电流表精准测量电流,反映电阻变化。
【解析】
(1)电阻的大小不能直接观测,实验中利用转换法,通过观察小灯泡亮度比较电阻丝电阻大小:电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗;
(2)探究电阻与材料、长度、横截面积的关系时,每次只改变一个变量,控制其他变量不变,采用控制变量法,结合转换法,故研究方法为控制变量法和转换法;
(3)探究电阻与材料的关系,需控制长度、横截面积相同,材料不同,符合条件的是编号A、B的电阻丝;
(4)B、C电阻丝材料、长度相同,横截面积不同,接入实验可得出电阻与横截面积有关;
(5)小灯泡亮度变化不明显,因电流变化小,用电流表代替小灯泡,能精准测量电流大小,反映电阻变化。
【答案】
(1)小灯泡亮度 (2)控制变量法 (3)A、B (4)横截面积 (5)电流表
【知识点】
导体电阻影响因素、控制变量法
【点评】
本题为电学基础实验题,重点考查实验方法的应用和实验器材的选择,是电阻相关知识点的常考题型,难度较低。
【难度系数】
0.7
本题是探究影响导体电阻大小因素的实验题,解题思路如下:
1. 电阻大小无法直接观察,需用转换法,通过电路中灯泡亮度反映电阻大小;
2. 探究电阻与多个因素的关系时,需控制其他变量不变,采用控制变量法;
3. 探究电阻与材料的关系时,要选长度、横截面积相同、材料不同的电阻丝;
4. 对比B、C电阻丝的变量,判断探究的电阻影响因素;
5. 灯泡亮度变化不明显时,用电流表精准测量电流,反映电阻变化。
【解析】
(1)电阻的大小不能直接观测,实验中利用转换法,通过观察小灯泡亮度比较电阻丝电阻大小:电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗;
(2)探究电阻与材料、长度、横截面积的关系时,每次只改变一个变量,控制其他变量不变,采用控制变量法,结合转换法,故研究方法为控制变量法和转换法;
(3)探究电阻与材料的关系,需控制长度、横截面积相同,材料不同,符合条件的是编号A、B的电阻丝;
(4)B、C电阻丝材料、长度相同,横截面积不同,接入实验可得出电阻与横截面积有关;
(5)小灯泡亮度变化不明显,因电流变化小,用电流表代替小灯泡,能精准测量电流大小,反映电阻变化。
【答案】
(1)小灯泡亮度 (2)控制变量法 (3)A、B (4)横截面积 (5)电流表
【知识点】
导体电阻影响因素、控制变量法
【点评】
本题为电学基础实验题,重点考查实验方法的应用和实验器材的选择,是电阻相关知识点的常考题型,难度较低。
【难度系数】
0.7
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