1. 影响电路中电流大小的因素有两个:一是电路两端的
电压
;二是连接在电路中的导体
. 物理学中用电阻表示导体对电流的阻碍
作用,导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用就越大
.答案
1. 电压 导体 阻碍 越大
解析
【分析】
这是一道电学基础概念填空题,解题时我们可以顺着电学基本逻辑推导思考:首先,电压是驱使自由电荷定向移动形成电流的原因,因此电路两端的电压会直接决定电流的大小,这是第一个影响因素;其次,电流在电路中流动时,会受到接入电路的导体的阻碍,因此接入电路的导体是第二个影响电流大小的因素;接下来回忆电阻的物理定义,物理学中引入电阻这个物理量,就是为了量化描述导体对电流的阻碍作用,显然导体的电阻数值越大,对应的对电流的阻碍作用就越强、越大。顺着这个逻辑对应空填写即可。
【解析】
解:根据电学基础规律,电压是形成电流的原因,因此影响电路电流大小的第一个因素是电路两端的电压;电流在导体中传输时会受到阻碍,因此第二个影响因素是连接在电路中的导体;电阻的物理意义就是表示导体对电流的阻碍作用,导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用就越大。
所以四个空依次对应填入正确内容即可。
【答案】
电压;导体;阻碍;越大
【知识点】
电流的影响因素;电阻的概念
【点评】
本题属于电学入门的核心基础概念考察题,全部内容来自课本基础定义,没有设置理解障碍和计算门槛,目的是帮助学生建立电流、电压、电阻三者的初步关联认知,是后续学习欧姆定律的必备前置知识,学生只要熟悉课本基础表述就能顺利答对。
【难度系数】
0.9
这是一道电学基础概念填空题,解题时我们可以顺着电学基本逻辑推导思考:首先,电压是驱使自由电荷定向移动形成电流的原因,因此电路两端的电压会直接决定电流的大小,这是第一个影响因素;其次,电流在电路中流动时,会受到接入电路的导体的阻碍,因此接入电路的导体是第二个影响电流大小的因素;接下来回忆电阻的物理定义,物理学中引入电阻这个物理量,就是为了量化描述导体对电流的阻碍作用,显然导体的电阻数值越大,对应的对电流的阻碍作用就越强、越大。顺着这个逻辑对应空填写即可。
【解析】
解:根据电学基础规律,电压是形成电流的原因,因此影响电路电流大小的第一个因素是电路两端的电压;电流在导体中传输时会受到阻碍,因此第二个影响因素是连接在电路中的导体;电阻的物理意义就是表示导体对电流的阻碍作用,导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用就越大。
所以四个空依次对应填入正确内容即可。
【答案】
电压;导体;阻碍;越大
【知识点】
电流的影响因素;电阻的概念
【点评】
本题属于电学入门的核心基础概念考察题,全部内容来自课本基础定义,没有设置理解障碍和计算门槛,目的是帮助学生建立电流、电压、电阻三者的初步关联认知,是后续学习欧姆定律的必备前置知识,学生只要熟悉课本基础表述就能顺利答对。
【难度系数】
0.9
2. 导体的电阻是导体本身的一种
性质
,电阻通常用字母R
表示. 电阻的大小与导体的长度
、横截面积
、材料种类
和温度
有关. 电阻的国际单位是欧姆(Ω)
,常用单位还有千欧(kΩ)
、兆欧(MΩ)
,它们与国际单位之间的换算关系为:$1\ \mathrm{k}\Omega=\_\_\_\_\_\_\Omega$,$1\ \mathrm{M}\Omega=\_\_\_\_\_\_\Omega$.答案
2. 性质 R 长度 横截面积 材料种类 温度 欧姆(Ω) 千欧(kΩ) 兆欧(MΩ) 10³ 10⁶
解析
【分析】
这是一道电阻相关的基础概念填空题,解题时可以顺着电阻的定义属性、物理符号、影响因素、单位体系的逻辑顺序逐一回忆课本知识点:首先从电阻的本质出发,明确电阻是导体自身的固有属性,对应它的标准物理符号;接着回忆决定电阻大小的四个核心要素,注意不要把外界的电压、电流这类无关因素混入其中;最后梳理电阻的国际单位、常用单位,以及电阻单位的千进制换算规则,就能逐个填出所有空的内容。
【解析】
解:
1. 电阻是导体本身的一种固有性质,不会随导体两端电压、通过的电流发生改变,电阻的标准物理符号为R;
2. 电阻的大小由导体自身的材料种类、长度、横截面积,以及环境温度四个因素共同决定;
3. 电阻的国际单位是欧姆,符号为Ω,常用的较大辅助单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),电阻单位采用千进制换算,即$1\ \mathrm{k}\Omega=10^3\ \Omega$,$1\ \mathrm{M}\Omega=10^6\ \Omega$。
【答案】
性质;R;长度;横截面积;材料种类;温度;欧姆(Ω);千欧(kΩ);兆欧(MΩ);$10^3$;$10^6$
【知识点】
电阻的基本概念,影响电阻的因素,电阻单位换算
【点评】
本题属于电阻章节的入门基础识记类题目,全部是要求熟练掌握的核心基础知识点,是后续学习欧姆定律、电阻相关电路计算的必备前置内容,学习时要重点明确电阻是导体自身属性,和外加的电压、电流无关,避免出现概念混淆。
【难度系数】
0.9
这是一道电阻相关的基础概念填空题,解题时可以顺着电阻的定义属性、物理符号、影响因素、单位体系的逻辑顺序逐一回忆课本知识点:首先从电阻的本质出发,明确电阻是导体自身的固有属性,对应它的标准物理符号;接着回忆决定电阻大小的四个核心要素,注意不要把外界的电压、电流这类无关因素混入其中;最后梳理电阻的国际单位、常用单位,以及电阻单位的千进制换算规则,就能逐个填出所有空的内容。
【解析】
解:
1. 电阻是导体本身的一种固有性质,不会随导体两端电压、通过的电流发生改变,电阻的标准物理符号为R;
2. 电阻的大小由导体自身的材料种类、长度、横截面积,以及环境温度四个因素共同决定;
3. 电阻的国际单位是欧姆,符号为Ω,常用的较大辅助单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),电阻单位采用千进制换算,即$1\ \mathrm{k}\Omega=10^3\ \Omega$,$1\ \mathrm{M}\Omega=10^6\ \Omega$。
【答案】
性质;R;长度;横截面积;材料种类;温度;欧姆(Ω);千欧(kΩ);兆欧(MΩ);$10^3$;$10^6$
【知识点】
电阻的基本概念,影响电阻的因素,电阻单位换算
【点评】
本题属于电阻章节的入门基础识记类题目,全部是要求熟练掌握的核心基础知识点,是后续学习欧姆定律、电阻相关电路计算的必备前置内容,学习时要重点明确电阻是导体自身属性,和外加的电压、电流无关,避免出现概念混淆。
【难度系数】
0.9
3. (1)导体:
(2)绝缘体:
(3)半导体:
(4)超导体:在
容易导电
的物体,如 金属
、 石墨
、 人体
等.(2)绝缘体:
不容易导电
的物体,如 橡胶
、 玻璃
、 陶瓷
等.(3)半导体:
导电性能介于导体和绝缘体之间
的物质, 锗
和 硅
是常用的两种半导体材料.半导体可以制成二极管、三极管等.(4)超导体:在
超低温
的情况下电阻 突然减小为零
.超导体具有十分广阔的应用前景.答案
3.(1)容易导电 金属 石墨 人体 (2)不容易导电 橡胶 玻璃 陶瓷 (3)导电性能介于导体和绝缘体之间 锗 硅 (4)超低温 突然减小为零
解析
【分析】
这是一道物质导电性分类的基础概念填空题,解题时我们可以按照四类导电特性不同的物质的定义逻辑逐一对应填空:首先回忆导体的核心属性是导电难度低,再联想生活中常见的导电物体;接着对应绝缘体的核心属性是导电难度高,列举常见的不导电材料;再回忆半导体的特殊导电属性,对应常用的半导体材料;最后回忆超导体的特殊工作条件和电阻特性,结合课本识记的内容就能顺利完成所有空的填写。
【解析】
(1) 根据导体的基础定义,导体是容易导电的物体,生活中常见的典型导体有金属、石墨、人体等。
(2) 根据绝缘体的基础定义,绝缘体是不容易导电的物体,生活中常见的典型绝缘体有橡胶、玻璃、陶瓷等。
(3) 半导体的导电性能特殊,介于导体和绝缘体之间,工业上最常用的两种半导体材料是锗和硅。
(4) 超导体的特性需要特定条件触发,在超低温的情况下,导体的电阻会突然减小为零,这就是超导现象。
【答案】
(1)容易导电 金属 石墨 人体 (2)不容易导电 橡胶 玻璃 陶瓷 (3)导电性能介于导体和绝缘体之间 锗 硅 (4)超低温 突然减小为零
【知识点】
导体与绝缘体
半导体的特性
超导体的特点
【点评】
本题属于电学模块的基础识记类习题,主要考察学生对不同导电特性材料的核心定义、常见实例的掌握情况,是后续学习电路、电流相关知识的前置铺垫内容,考点直白,只需要学生准确记忆课本基础概念即可完成作答。
【难度系数】
0.9
这是一道物质导电性分类的基础概念填空题,解题时我们可以按照四类导电特性不同的物质的定义逻辑逐一对应填空:首先回忆导体的核心属性是导电难度低,再联想生活中常见的导电物体;接着对应绝缘体的核心属性是导电难度高,列举常见的不导电材料;再回忆半导体的特殊导电属性,对应常用的半导体材料;最后回忆超导体的特殊工作条件和电阻特性,结合课本识记的内容就能顺利完成所有空的填写。
【解析】
(1) 根据导体的基础定义,导体是容易导电的物体,生活中常见的典型导体有金属、石墨、人体等。
(2) 根据绝缘体的基础定义,绝缘体是不容易导电的物体,生活中常见的典型绝缘体有橡胶、玻璃、陶瓷等。
(3) 半导体的导电性能特殊,介于导体和绝缘体之间,工业上最常用的两种半导体材料是锗和硅。
(4) 超导体的特性需要特定条件触发,在超低温的情况下,导体的电阻会突然减小为零,这就是超导现象。
【答案】
(1)容易导电 金属 石墨 人体 (2)不容易导电 橡胶 玻璃 陶瓷 (3)导电性能介于导体和绝缘体之间 锗 硅 (4)超低温 突然减小为零
【知识点】
导体与绝缘体
半导体的特性
超导体的特点
【点评】
本题属于电学模块的基础识记类习题,主要考察学生对不同导电特性材料的核心定义、常见实例的掌握情况,是后续学习电路、电流相关知识的前置铺垫内容,考点直白,只需要学生准确记忆课本基础概念即可完成作答。
【难度系数】
0.9
1. 单位换算.
(1)$0.5\ \mathrm{k}\Omega=\_\_\_\_\_\_\Omega=\_\_\_\_\_\_\mathrm{M}\Omega.$ (2)$2\ 500\ \Omega=\_\_\_\_\_\_\mathrm{M}\Omega=\_\_\_\_\_\_\mathrm{k}\Omega.$
(1)$0.5\ \mathrm{k}\Omega=\_\_\_\_\_\_\Omega=\_\_\_\_\_\_\mathrm{M}\Omega.$ (2)$2\ 500\ \Omega=\_\_\_\_\_\_\mathrm{M}\Omega=\_\_\_\_\_\_\mathrm{k}\Omega.$
答案
1.(1)500 5×10⁻⁴ (2)2.5×10⁻³ 2.5
解析
【分析】
这是一道电阻单位换算的基础题,首先需要明确电阻三个常用单位Ω、kΩ、MΩ的固定换算进率:1kΩ=10³Ω,1MΩ=10³kΩ=10⁶Ω。解题时遵循“大单位转小单位乘对应进率,小单位转大单位除以对应进率”的规则分步计算:先处理第一问,把kΩ换算为Ω,再将得到的数值换算为MΩ;第二问先把Ω换算为MΩ,再换算为kΩ,结果用规范的计数形式书写即可。
【解析】
首先明确电阻单位的换算关系:$1\ \mathrm{k}\Omega=10^3\ \Omega$,$1\ \mathrm{M}\Omega=10^6\ \Omega$
(1) 换算$0.5\ \mathrm{k}\Omega$:
第一步转换为Ω:$0.5\ \mathrm{k}\Omega=0.5×10^3\ \Omega=500\ \Omega$
第二步转换为MΩ:$500\ \Omega=500×10^{-6}\ \mathrm{M}\Omega=5×10^{-4}\ \mathrm{M}\Omega$
(2) 换算$2500\ \Omega$:
第一步转换为MΩ:$2500\ \Omega=2500×10^{-6}\ \mathrm{M}\Omega=2.5×10^{-3}\ \mathrm{M}\Omega$
第二步转换为kΩ:$2500\ \Omega=2500×10^{-3}\ \mathrm{k}\Omega=2.5\ \mathrm{k}\Omega$
【答案】
(1)500;$5×10^{-4}$ (2)$2.5×10^{-3}$;2.5
【知识点】
电阻单位换算;科学计数法
【点评】
本题是电学入门的基础题型,核心要求是牢记电阻常用单位的进率关系,换算过程中注意指数运算的准确性,避免出现进率颠倒、负指数书写错误的问题,熟练掌握该换算能力是后续开展电阻相关电学计算的必要基础。
【难度系数】
0.9
这是一道电阻单位换算的基础题,首先需要明确电阻三个常用单位Ω、kΩ、MΩ的固定换算进率:1kΩ=10³Ω,1MΩ=10³kΩ=10⁶Ω。解题时遵循“大单位转小单位乘对应进率,小单位转大单位除以对应进率”的规则分步计算:先处理第一问,把kΩ换算为Ω,再将得到的数值换算为MΩ;第二问先把Ω换算为MΩ,再换算为kΩ,结果用规范的计数形式书写即可。
【解析】
首先明确电阻单位的换算关系:$1\ \mathrm{k}\Omega=10^3\ \Omega$,$1\ \mathrm{M}\Omega=10^6\ \Omega$
(1) 换算$0.5\ \mathrm{k}\Omega$:
第一步转换为Ω:$0.5\ \mathrm{k}\Omega=0.5×10^3\ \Omega=500\ \Omega$
第二步转换为MΩ:$500\ \Omega=500×10^{-6}\ \mathrm{M}\Omega=5×10^{-4}\ \mathrm{M}\Omega$
(2) 换算$2500\ \Omega$:
第一步转换为MΩ:$2500\ \Omega=2500×10^{-6}\ \mathrm{M}\Omega=2.5×10^{-3}\ \mathrm{M}\Omega$
第二步转换为kΩ:$2500\ \Omega=2500×10^{-3}\ \mathrm{k}\Omega=2.5\ \mathrm{k}\Omega$
【答案】
(1)500;$5×10^{-4}$ (2)$2.5×10^{-3}$;2.5
【知识点】
电阻单位换算;科学计数法
【点评】
本题是电学入门的基础题型,核心要求是牢记电阻常用单位的进率关系,换算过程中注意指数运算的准确性,避免出现进率颠倒、负指数书写错误的问题,熟练掌握该换算能力是后续开展电阻相关电学计算的必要基础。
【难度系数】
0.9
2. 一般情况下,下列物体中:①橡胶、②金属、③塑料、④人体、⑤大地、⑥纯净的水、⑦食盐水溶液、⑧陶瓷、⑨普通玻璃、⑩干燥的空气,属于导体的有
②④⑤⑦
,属于绝缘体的有①③⑥⑧⑨⑩
.(选填序号)答案
2. ②④⑤⑦ ①③⑥⑧⑨⑩ 解析:容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体.常见的导体有人体、大地、各种金属、酸碱盐的水溶液等;常见的绝缘体有陶瓷、玻璃、橡胶等.题目中的物体属于导体的有②④⑤⑦,属于绝缘体的有①③⑥⑧⑨⑩.
解析
【分析】
我们解题时首先要明确导体和绝缘体的核心定义,再结合常见导体、绝缘体的典型类别,逐个对题目给出的10种物体进行判断:第一步先理清概念,容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;第二步回忆常见导体的覆盖范围:各类金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液都属于典型导体;第三步回忆常见绝缘体的覆盖范围:橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、干燥空气、纯净的水都属于典型绝缘体;最后逐个排查所有物体完成归类即可,同时要注意避开易混淆的特殊案例,比如不要把纯净的水误判为导体,不要把干燥空气误判为导体。
【解析】
解:我们结合定义和常见物质的导电特性逐一判断:
1. 导体判断:容易导电的物体为导体,
②金属内部存在大量自由移动的电子,导电性能良好;④人体是典型的导体;⑤大地属于常见导体;⑦食盐水溶液中存在大量可自由移动的钠离子、氯离子,属于酸碱盐类水溶液,容易导电,因此这四类属于导体。
2. 绝缘体判断:不容易导电的物体为绝缘体,
①橡胶、③塑料、⑧陶瓷、⑨普通玻璃都是生活中常用的绝缘材料;⑥纯净的水中几乎没有可自由移动的带电离子,导电能力极弱,属于绝缘体;⑩干燥的空气几乎不存在自由移动的电荷,不容易导电,属于绝缘体,因此这六类属于绝缘体。
【答案】
②④⑤⑦;①③⑥⑧⑨⑩
【知识点】
导体,绝缘体,常见导体绝缘体分类
【点评】
本题是电学入门的基础概念题,核心考察对导体、绝缘体定义的理解和常见实例的记忆,易错点是纯净的水、干燥空气这类容易被混淆的特殊物体,需要注意区分含杂质的水溶液和纯水、潮湿空气和干燥空气的导电性能差异,避免出现误判。
【难度系数】
0.8
我们解题时首先要明确导体和绝缘体的核心定义,再结合常见导体、绝缘体的典型类别,逐个对题目给出的10种物体进行判断:第一步先理清概念,容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;第二步回忆常见导体的覆盖范围:各类金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液都属于典型导体;第三步回忆常见绝缘体的覆盖范围:橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、干燥空气、纯净的水都属于典型绝缘体;最后逐个排查所有物体完成归类即可,同时要注意避开易混淆的特殊案例,比如不要把纯净的水误判为导体,不要把干燥空气误判为导体。
【解析】
解:我们结合定义和常见物质的导电特性逐一判断:
1. 导体判断:容易导电的物体为导体,
②金属内部存在大量自由移动的电子,导电性能良好;④人体是典型的导体;⑤大地属于常见导体;⑦食盐水溶液中存在大量可自由移动的钠离子、氯离子,属于酸碱盐类水溶液,容易导电,因此这四类属于导体。
2. 绝缘体判断:不容易导电的物体为绝缘体,
①橡胶、③塑料、⑧陶瓷、⑨普通玻璃都是生活中常用的绝缘材料;⑥纯净的水中几乎没有可自由移动的带电离子,导电能力极弱,属于绝缘体;⑩干燥的空气几乎不存在自由移动的电荷,不容易导电,属于绝缘体,因此这六类属于绝缘体。
【答案】
②④⑤⑦;①③⑥⑧⑨⑩
【知识点】
导体,绝缘体,常见导体绝缘体分类
【点评】
本题是电学入门的基础概念题,核心考察对导体、绝缘体定义的理解和常见实例的记忆,易错点是纯净的水、干燥空气这类容易被混淆的特殊物体,需要注意区分含杂质的水溶液和纯水、潮湿空气和干燥空气的导电性能差异,避免出现误判。
【难度系数】
0.8
3. 小明现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料种类的关系. 老师给出粗细均匀的镍铬合金丝、电源、电流表、小灯泡、开关各一个,导线若干根,可以完成的研究课题有
①②
.(选填序号)答案
3. ①② 解析:在研究导体的电阻跟它的横截面积的关系时,需要控制导体的长度、材料相同,而横截面积不同,可以先把镍铬合金丝长度的1/2接入电路,并记录此时电流表的示数,然后将这根镍铬合金丝对折后接入电路,记录此时电流表的示数,这样两次实验中电阻丝的长度、材料相同,但横截面积不同;在研究导体的电阻跟它的长度的关系时,需要控制导体的材料、横截面积相同,而长度不同,可以分别把这根镍铬合金丝长度的1/2、1/3、1/4接入电路,并记录电流表的示数;探究导体的电阻跟它的材料种类的关系时,应控制导体的长度、横截面积相同,而材料不同,由题意可知,只有一根镍铬合金丝,因此不能探究导体的电阻跟它的材料种类的关系.由以上分析可知,可以研究的课题是①和②.
解析
【分析】
这道题核心是利用控制变量法探究影响导体电阻的三个因素,解题时首先要明确每个探究课题的变量控制要求:探究某一因素对电阻的影响时,必须保证另外两个因素完全一致,仅改变待探究的变量。首先梳理现有器材:只有镍铬合金丝一种材料的导体,因此首先判断探究材料对电阻的影响时,没有其他不同材料的导体,无法满足变量要求,直接排除③的可能性。接下来分析①:探究横截面积的影响需要控制材料、长度相同,横截面积不同,我们可以将同一根镍铬丝的相同长度段,直接接入和对折后接入,就能得到材料、长度一致,横截面积不同的两组导体。再分析②:探究长度的影响,直接取同一根镍铬丝的不同长度接入电路,就能保证材料、横截面积完全相同,仅改变长度,满足实验要求,最终就能确定可完成的课题。
【解析】
本实验使用控制变量法设计,通过电流表示数的大小间接反映导体电阻的大小(转换法),逐一分析三个课题:
1. 探究①导体电阻跟横截面积的关系:
要求控制导体的材料、长度相同,横截面积不同。操作时先取镍铬合金丝的1/2长度接入电路,记录电流表示数;再将该段1/2长度的镍铬丝对折后接入电路,两次实验中导体材料均为镍铬,接入的有效长度相同,横截面积变为原来的2倍,完全满足变量控制要求,可完成该探究。
2. 探究②导体电阻跟长度的关系:
要求控制导体的材料、横截面积相同,长度不同。操作时将同一根粗细均匀的镍铬合金丝的不同长度(如1/2、1/3、2/3长度)分别接入电路,记录对应电流表示数,所有实验组的导体材料、横截面积完全一致,仅长度不同,满足变量控制要求,可完成该探究。
3. 探究③导体电阻跟材料种类的关系:
要求控制导体的长度、横截面积相同,材料不同,但题目仅提供了镍铬合金丝这一种材料的导体,没有其他不同材料的电阻丝,无法满足变量控制要求,不能完成该探究。
综上,可以完成的研究课题是①②。
【答案】
①②
【知识点】
控制变量法,电阻的影响因素,转换法
【点评】
本题跳出了常规探究电阻影响因素的固有器材设定,考察学生对控制变量法核心逻辑的灵活运用,要求学生不能死记硬背实验装置,而是能结合现有器材自主设计可行的实验方案,对学生的实验设计能力有一定的考察作用。
【难度系数】
0.6
这道题核心是利用控制变量法探究影响导体电阻的三个因素,解题时首先要明确每个探究课题的变量控制要求:探究某一因素对电阻的影响时,必须保证另外两个因素完全一致,仅改变待探究的变量。首先梳理现有器材:只有镍铬合金丝一种材料的导体,因此首先判断探究材料对电阻的影响时,没有其他不同材料的导体,无法满足变量要求,直接排除③的可能性。接下来分析①:探究横截面积的影响需要控制材料、长度相同,横截面积不同,我们可以将同一根镍铬丝的相同长度段,直接接入和对折后接入,就能得到材料、长度一致,横截面积不同的两组导体。再分析②:探究长度的影响,直接取同一根镍铬丝的不同长度接入电路,就能保证材料、横截面积完全相同,仅改变长度,满足实验要求,最终就能确定可完成的课题。
【解析】
本实验使用控制变量法设计,通过电流表示数的大小间接反映导体电阻的大小(转换法),逐一分析三个课题:
1. 探究①导体电阻跟横截面积的关系:
要求控制导体的材料、长度相同,横截面积不同。操作时先取镍铬合金丝的1/2长度接入电路,记录电流表示数;再将该段1/2长度的镍铬丝对折后接入电路,两次实验中导体材料均为镍铬,接入的有效长度相同,横截面积变为原来的2倍,完全满足变量控制要求,可完成该探究。
2. 探究②导体电阻跟长度的关系:
要求控制导体的材料、横截面积相同,长度不同。操作时将同一根粗细均匀的镍铬合金丝的不同长度(如1/2、1/3、2/3长度)分别接入电路,记录对应电流表示数,所有实验组的导体材料、横截面积完全一致,仅长度不同,满足变量控制要求,可完成该探究。
3. 探究③导体电阻跟材料种类的关系:
要求控制导体的长度、横截面积相同,材料不同,但题目仅提供了镍铬合金丝这一种材料的导体,没有其他不同材料的电阻丝,无法满足变量控制要求,不能完成该探究。
综上,可以完成的研究课题是①②。
【答案】
①②
【知识点】
控制变量法,电阻的影响因素,转换法
【点评】
本题跳出了常规探究电阻影响因素的固有器材设定,考察学生对控制变量法核心逻辑的灵活运用,要求学生不能死记硬背实验装置,而是能结合现有器材自主设计可行的实验方案,对学生的实验设计能力有一定的考察作用。
【难度系数】
0.6
4. 电流、电压和电阻是电路学习中三个重要的物理量,如图所示的情境形象地反映了这三者之间的关系.

(1)图中丙与甲的关系反映了
(2)图中还反映出导体的电阻与导体的
(1)图中丙与甲的关系反映了
电流与电压
的关系,丙与乙的关系反映了电流与电阻
的关系.(2)图中还反映出导体的电阻与导体的
横截面积
有关,它们的关系可归纳为:相同条件下,导体的横截面积越小,其电阻越大
.答案
4.(1)电流与电压 电流与电阻 (2)横截面积 导体的横截面积越小,其电阻越大 解析:(1)由题图可知,乙阻碍导体中电流的流动,所以乙表示电阻,甲推动丙运动,所以甲表示电压,丙在甲的推动下通过导体,所以丙表示电流.丙与甲的关系反映了电流与电压的关系,丙与乙的关系反映了电流与电阻的关系.(2)题图中还反映出导体的电阻与导体的横截面积有关,它们的关系可归纳为:相同条件下,导体的横截面积越小,其电阻越大.
解析
【分析】
这道题使用了物理中常用的类比法,把抽象的电流、电压、电阻的关系类比为人在导体通道中行走的场景。首先我们需要先把图中的角色和三个电学物理量对应起来:电压是推动电荷定向移动形成电流的动力,对应图里推丙前进的甲;电阻是导体对电流的阻碍作用,对应图里阻拦丙前进的乙;电流是定向移动的电荷,对应图里在导体中移动的丙。完成对应后第一问就可以直接推导结论,第二问观察导体通道的宽窄对人通行阻碍的影响,就能对应得到电阻和横截面积的关系。
【解析】
(1) 先完成物理量的类比匹配:电压是形成电流的原因,起到推动电荷定向移动的作用,对应图中对丙施加推力的甲;电阻是导体对电流的阻碍作用,对应图中阻碍丙运动的乙;电流是电荷的定向移动,对应图中在导体内部移动的丙。因此丙(电流)与甲(电压)的关系反映了电流与电压的关系,丙(电流)与乙(电阻)的关系反映了电流与电阻的关系。
(2) 图中导体通道的宽窄对应导体的横截面积,通道越窄,丙通行受到的阻碍越大,由此可以得出:导体的电阻与导体的横截面积有关,在其他条件相同的情况下,导体的横截面积越小,其电阻越大。
【答案】
(1) 电流与电压 电流与电阻 (2) 横截面积 导体的横截面积越小,其电阻越大
【知识点】
欧姆定律;影响电阻大小的因素;物理类比法
【点评】
本题通过趣味的类比情境将抽象的电学概念具象化,既考察了学生对电流、电压、电阻三者逻辑关系的理解,也巩固了影响电阻大小的因素相关知识点,能帮助刚接触电学的学生快速理清三个物理量的作用逻辑,降低抽象概念的理解门槛。
【难度系数】
0.8
这道题使用了物理中常用的类比法,把抽象的电流、电压、电阻的关系类比为人在导体通道中行走的场景。首先我们需要先把图中的角色和三个电学物理量对应起来:电压是推动电荷定向移动形成电流的动力,对应图里推丙前进的甲;电阻是导体对电流的阻碍作用,对应图里阻拦丙前进的乙;电流是定向移动的电荷,对应图里在导体中移动的丙。完成对应后第一问就可以直接推导结论,第二问观察导体通道的宽窄对人通行阻碍的影响,就能对应得到电阻和横截面积的关系。
【解析】
(1) 先完成物理量的类比匹配:电压是形成电流的原因,起到推动电荷定向移动的作用,对应图中对丙施加推力的甲;电阻是导体对电流的阻碍作用,对应图中阻碍丙运动的乙;电流是电荷的定向移动,对应图中在导体内部移动的丙。因此丙(电流)与甲(电压)的关系反映了电流与电压的关系,丙(电流)与乙(电阻)的关系反映了电流与电阻的关系。
(2) 图中导体通道的宽窄对应导体的横截面积,通道越窄,丙通行受到的阻碍越大,由此可以得出:导体的电阻与导体的横截面积有关,在其他条件相同的情况下,导体的横截面积越小,其电阻越大。
【答案】
(1) 电流与电压 电流与电阻 (2) 横截面积 导体的横截面积越小,其电阻越大
【知识点】
欧姆定律;影响电阻大小的因素;物理类比法
【点评】
本题通过趣味的类比情境将抽象的电学概念具象化,既考察了学生对电流、电压、电阻三者逻辑关系的理解,也巩固了影响电阻大小的因素相关知识点,能帮助刚接触电学的学生快速理清三个物理量的作用逻辑,降低抽象概念的理解门槛。
【难度系数】
0.8
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