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2. (★★)(双选)现有一根较长的粗细均匀的电阻丝和如图12.2-5所示的电路,利用它们可以探究电阻大小跟导体【
A.温度的关系
B.长度的关系
C.横截面积的关系
D.材料的关系
BC
】A.温度的关系
B.长度的关系
C.横截面积的关系
D.材料的关系
答案
BC
解析
题目中给出了一根较长的粗细均匀的电阻丝和如图所示的电路。根据图示，可以通过改变夹子的位置来改变电阻丝的长度，从而探究电阻大小与长度的关系。同时，可以通过改变夹子在电阻丝上的接触点的数量来改变电阻丝的有效横截面积，从而探究电阻大小与横截面积的关系。题目中并没有提到改变温度或材料，所以不能探究电阻大小与温度或材料的关系。
3. (★★)液冷充电桩可以提高电动汽车的充电速度。为了减少充电时导线产生的热量,在保持充电时间和电流不变的情况下,可选用长度相同、横截面积较
大
的铜导线来减小铜导线的电阻。答案
大
解析
根据电阻公式$R = \rho\frac{l}{S}$（其中$R$为电阻，$\rho$为电阻率，$l$为长度，$S$为横截面积），在材料（$\rho$不变）和长度$l$相同的情况下，横截面积$S$越大，电阻$R$越小。为了减少导线产生的热量，在充电时间和电流不变时，根据$Q = I^{2}Rt$，需减小电阻$R$，所以应选用横截面积较大的铜导线。
4. (★★★)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导线均匀地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
设三根导线原电阻为$R$，原长为$L$，横截面积为$S$，电阻率为$\rho$，则$R=\rho\frac{L}{S}$。
$A$剪去一半：长度$L_1=\frac{L}{2}$，横截面积$S_1=S$，$R_1=\rho\frac{L_1}{S_1}=\rho\frac{L/2}{S}=\frac{R}{2}$。
$B$均匀拉伸至2倍长：体积不变，$L_2=2L$，横截面积$S_2=\frac{S}{2}$，$R_2=\rho\frac{L_2}{S_2}=\rho\frac{2L}{S/2}=4R$。
$C$对折：长度$L_3=\frac{L}{2}$，横截面积$S_3=2S$，$R_3=\rho\frac{L_3}{S_3}=\rho\frac{L/2}{2S}=\frac{R}{4}$。
综上，$R_2＞R_1＞R_3$。
$A$剪去一半：长度$L_1=\frac{L}{2}$，横截面积$S_1=S$，$R_1=\rho\frac{L_1}{S_1}=\rho\frac{L/2}{S}=\frac{R}{2}$。
$B$均匀拉伸至2倍长：体积不变，$L_2=2L$，横截面积$S_2=\frac{S}{2}$，$R_2=\rho\frac{L_2}{S_2}=\rho\frac{2L}{S/2}=4R$。
$C$对折：长度$L_3=\frac{L}{2}$，横截面积$S_3=2S$，$R_3=\rho\frac{L_3}{S_3}=\rho\frac{L/2}{2S}=\frac{R}{4}$。
综上，$R_2＞R_1＞R_3$。
5. (★★★)控制变量法在物理问题的研究中,起到了重要的作用。比如,两个定值电阻,一个5Ω,一个10Ω,粗细均匀,下列有关描述正确的是【
A.如果这两个电阻的材料相同,则5Ω的长度一定大于10Ω的长度
B.如果这两个电阻的材料不同,则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
C.如果这两个电阻的材料、横截面积均相同,则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
D.如果这两个电阻的材料、长度相同,则5Ω的横截面积一定小于10Ω的横截面积
C
】A.如果这两个电阻的材料相同,则5Ω的长度一定大于10Ω的长度
B.如果这两个电阻的材料不同,则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
C.如果这两个电阻的材料、横截面积均相同,则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
D.如果这两个电阻的材料、长度相同,则5Ω的横截面积一定小于10Ω的横截面积
答案
C
解析
根据电阻公式$ R = \rho \frac{L}{S} $，电阻大小与材料（$\rho$）、长度（$L$）和横截面积（$S$）有关。
A选项：未说明横截面积是否相同，无法确定长度关系，错误。
B选项：材料不同时，无法直接比较长度，错误。
C选项：材料和横截面积相同，电阻小的长度必小，正确。
D选项：材料和长度相同，电阻小的横截面积应更大，错误。
A选项：未说明横截面积是否相同，无法确定长度关系，错误。
B选项：材料不同时，无法直接比较长度，错误。
C选项：材料和横截面积相同，电阻小的长度必小，正确。
D选项：材料和长度相同，电阻小的横截面积应更大，错误。
6. (★★)近年来,我国材料领域迅猛发展,获得了不少令人振奋的成果。我国成功研发单分子芯片制备实验技术,用于制造该芯片的硅片属于
半导体
；我国科学家发现,当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为零,此时的石墨烯是超导
材料,若未来这种材料得到普及,你认为这种材料最适合用来做输送电能的导线
(填“白炽灯的灯丝”或“输送电能的导线”)。答案
半导体、超导、输送电能的导线
解析
硅片是半导体材料制成的，所以用于制造该芯片的硅片属于半导体。当石墨烯的电阻突然变为零，符合超导材料的特性，此时的石墨烯是超导材料。超导材料由于电阻为零，在输电过程中几乎没有电能损耗，所以最适合用来做输送电能的导线，而白炽灯的灯丝需要有一定电阻来发热发光，不能用超导材料。
7. (★★★)张华同学为了探究电阻的大小与哪些因素有关,设计了如图12.2-6所示的电路,电源电压保持不变,将四根电阻丝分别接入电路进行实验,得到下表中的实验数据。
|电阻丝编号|长度/m|横截面积$/mm^2$|材料|电流表示数/A|
|A|0.5|0.4|锰铜合金|0.20|
|B|0.5|0.4|镍铬合金|0.16|
|C|0.5|0.2|镍铬合金|0.08|
|D|1.0|0.2|镍铬合金|0.04|
(1) 实验中通过观察电流表的示数来间接比较电阻丝电阻的大小,电流表的示数越小,说明接入电路的电阻丝的阻值
(2) 若分别将编号为A、B的两根电阻丝接入电路,这是为了探究电阻的大小与导体
(3) 为了验证“导体电阻的大小与导体的长度有关”,可将编号为
(4) 分别选用编号为B、C的两根电阻丝进行实验,分析表格中的实验数据,可以得出的结论是：其他因素相同时,
(5) 张华又把一根白炽灯的钨丝接入电路,并用酒精灯加热,发现电流表的示数逐渐变小,说明导体的电阻与
|电阻丝编号|长度/m|横截面积$/mm^2$|材料|电流表示数/A|
|A|0.5|0.4|锰铜合金|0.20|
|B|0.5|0.4|镍铬合金|0.16|
|C|0.5|0.2|镍铬合金|0.08|
|D|1.0|0.2|镍铬合金|0.04|
(1) 实验中通过观察电流表的示数来间接比较电阻丝电阻的大小,电流表的示数越小,说明接入电路的电阻丝的阻值
越大
。(2) 若分别将编号为A、B的两根电阻丝接入电路,这是为了探究电阻的大小与导体
材料
的关系。根据表中的实验数据可知,A的阻值小于
(填“大于”“等于”或“小于”)B的阻值。(3) 为了验证“导体电阻的大小与导体的长度有关”,可将编号为
C、D
的两根电阻丝分别接入电路中进行实验。(4) 分别选用编号为B、C的两根电阻丝进行实验,分析表格中的实验数据,可以得出的结论是：其他因素相同时,
导体的横截面积越小，电阻越大
。(5) 张华又把一根白炽灯的钨丝接入电路,并用酒精灯加热,发现电流表的示数逐渐变小,说明导体的电阻与
温度
有关。答案
(1) 越大
(2) 材料；小于
(3) C、D
(4) 导体的横截面积越小，电阻越大
(5) 温度
(2) 材料；小于
(3) C、D
(4) 导体的横截面积越小，电阻越大
(5) 温度
