海口物理电压 电阻单元复习练习(Word版 含答案)
一、初三物理 电压 电阻 易错压轴题(难)
1.在探究决定电阻大小因素的实验中(温度不变): 甲同学的猜想是:电阻可能与导体的材料有关; 乙同学的猜想是:电阻可能与导体的长度有关; 丙同学的猜想是:电阻可能与导体的横截面积有关。 金属丝代号 A B C D 材料 镍铬 镍铬 锰铜 锰铜 长度/m 0.5 0.5 0.5 0.8 横截面积/mm2 0.1 0.2 0.1
(1)现有两种金属材料制成的各种不同规格的金属丝,规格如上表。选用导线A和C进行实验,可以探究______(选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想。要想探究丙同学的猜想应该选用______(选上面表格中导线字母代号)两根导线进行实验。要想探究电阻可能与导体的长度有关,则表格空白处应填______mm2;
(2)小华设计了如图甲所示电路。为判断a、b两点间导线电阻的大小,小华应注意观察______的变化,具体指明该方案存在的不足是:______,容易烧坏电流表和电源; (3)小刚设计了如图乙所示电路,该电路中灯泡的作用有哪些? ①______,②______;
(4)小刚想用图乙的电路进一步验证“在电压相同时,流过导体的电流跟电阻成反比”,于是选用了几个阻值不同的定值电阻分别先后接入a、b两点间。你认为小刚的方案是否可行?请加以解释?______。
【答案】甲 A、B 0.1 电流表示数的变化 若ab间导线电阻太小 由灯泡亮度可直观比较阻值大小 限流,防止烧毁电流表和电源 不可行,ab间的电阻改变时,其两端的电压会改变,不能保证电压相同 【解析】
【分析】 【详解】
(1)[1]由表中所给条件知,导线A和C的长度、横截面积相同,导体的材料不同,故可以探究甲同学的猜想。
[2]要探究横截面积与导体电阻大小的关系,就要控制导体的材料、长度相同,横截面积不同,在表格中给的导线中,只有A、B符合条件。
[3]要探究长度与导体电阻大小的关系,就要控制导体的材料、横截面积相同,导体的长度不同,在表格中给的导线中,只有C、D符合条件,故表格空白处应填0.1mm2。 (2)[4][5]为判断a、b两点间导体电阻的大小,应知道流过电阻的电流大小,所以应注意观察电流表的示数变化。该电路无保护电阻,当ab间电阻太小时,可导致电路中电流过大,烧坏电路中的元件。
(3)[6][7]图乙所示的电路,灯泡与电阻串联,一方面增大了电路电阻,对电路起限流,防止烧毁电流表和电源;另一方面,通过灯泡的亮暗变化,也可以可直观比较阻值大小。 (4)[8]图乙所示的电路,由电路中电流表可以读出流经电阻的电流大小,电阻与灯串联,当电路电阻一定时,电阻两端的电压也一定,由欧姆定律I?UU,可求出电阻R?。按照RI设计的电路,当ab间电阻长度变化时,ab间电阻也发生了变化,电路电流变了,从而ab间的电压U也变了,由R?U,不能判断电阻大小的变化,从而达不到实验目的。 I
2.阅读下列一段文字,回答问题:
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为R??L,其中R、L、S分别表示S导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想: 猜想1:电阻率与材料的长度有关; 猜想2:电阻率与材料的横截面积有关; 猜想3:电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表: 实验序号 1 2 3 4 材料 铜 铜 铜 铁 长度L/m 1.0 2.0 1.0 1.0 横截面积S/ m2 1.0×10-7 1.0×10-7 0.5×10-7 1.0×10-7 电阻R/Ω 0.17 0.34 0.34 1.0 电阻率ρ 1.7×10-8 1.7×10-8 1.7×10-8 1.0×10-7
5 镍铬合金 1.0 1.0×10-7 11.0 1.1×10-6
(1)写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是_________________。
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是________(正确/错误)的,这种探究问题的方法叫_________________。
(3)分析比较实验序号_________的数据,可以初步确定猜想2是错误的。 (4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是__________________________。
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用 _________材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较________(大/小)。
【答案】Ω·m 错误 控制变量法 1、3 电阻率与导体的材料有关 镍铬合金 大 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]已知R的单位是Ω、L的单位是m、S的单位是m2,由电阻定律公式R??据等式两边的单位相等可以知道电阻率ρ在国际单位制中的单位是Ω·m ;
(2)[2][3]分析比较实验序号1、2的数据长度不同时电阻率相同,故猜想1是错误的;只允许一个量发生改变,控制其他量不变的实验方法叫控制变量法;
(3)[4]分析比较实验序号1、3的数据横截面积不同时,电阻率相同可以确定猜想2是错误的;
(4)[5]分析比较实验序号1、4、5的数据,它们的长度、横截面积相同,而材料不同时电阻率不同,可得到的初步结论是电阻率大小与材料的种类有关;
(5)[6][7]根据表格可知镍铬合金的电阻率比较大,所以如果要制作一个滑动变阻器,应选用镍铬合金材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较大。
L。根S
3.小刚同学在探究串联电路电压规律的实验中,提出了猜想:串联电路中各用电器两端的电压相等,总电压等于各部分电压之和。他准备了两只相同的灯泡L1、L2和其它实验器材。
(进行实验)
(1)按如图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压,并记录在表格中。
(分析与论证)
(1)在物理学中,串联电路电压的规律是:_____。
(2)分析小刚的实验数据得出的结论与他的猜想_____(填“相符”或“不相符”) (评估)
这个实验的不足之处是: (1)_____; (2)_____。
【答案】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 相符 使用两个相同的灯泡 没有多次测量数据 【解析】 【分析】
(1)根据教材知识和表格中AB、BC、AC间的电压值分析可得出结论;
(2)本实验使用相同的灯泡,只进行了一次实验就得出结论,不具有普遍性;为了使实验结论具有普遍性,应换用规格不同的灯泡进行多次测量. 【详解】
(1)在物理学中,串联电路电压的规律是总电压等于各部分电压之和;
(2)由表中数据可知,两灯泡两端的电压相等,且UAB?UBC?UAC ,所以,根据小刚的实验数据得出的结论与他的猜想是相符的; 【评估】
由于实验中两灯泡两端的电压相等,说明他在实验时使用了两个相同的灯泡;他只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍规律;
因此实验的不足之处是:①使用了两个相同的灯泡;②没有进行多次测量。
故答案为:(1). 串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 (2). 相符 (3). 使用两个相同的灯泡 (4). 没有多次测量数据。
4.小红在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,做出了如下猜想 猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关 猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关: 猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关 实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示:
编号 A B C D 材料 镍铬合金 镍铬合金 镍铬合金 锰铜合金 横截面积S/(mm2) 长度L/(m) 1.0 1.0 2.0 1.0 0.25 0.50 0.25 0.25
(1)如图电路,实验前最好在导线a、b间连接___________(选填“导线”或“电阻”),在M、N之间分别接上不同导体,闭合开关,通过观察___________来比较导体电阻大小 (2)为了验证猜想一,可依次把M、N跟___________(填“A”、“B”、“C”或“D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、C的两端连接,闭合开关,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟___________的关系,其结论是:导体的长度和材料一定时,横截面积越大,其阻值________________.
(4)若将电阻丝C均匀拉伸,使其横截面积变为原来的一半,则此时该电阻的阻值_________(选填“等于”或“不等于”)原来的2倍.小超在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,发现实验器材中电阻丝只有一根,其他器材足够,不能完成的实验探究是(______________) A.导体电阻与长度的关系 B.导体电阻与材料的关系 C.导体电阻与温度的关系 D.导体电阻与横截面积的关系 【答案】电阻 电流表的示数 A、B 横截面积 越小 不等于 B 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]为了避免电路中电流过大,实验前最好在导线a、b间连接电阻;从图中可以看到连接好电路后,电流表测的是电路中的电流,接入电路的电阻丝电阻越大、电流越小,电阻越小、电流越大,所以可以通过观察电流表的示数来比较电阻丝电阻大小;