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1、
第05天 電阻與變阻器
(2018·順義期末)小華利用如圖所示的實驗裝置,探究電阻的大小與哪些因素有關。圖中A為錳銅線,B、C、D為鎳鉻合金線,S表示橫截面積,A、B、C的長度相同。下列說法中正確的是
A.若探究電阻大小與溫度是否有關,應選擇B和C這兩根金屬線分別連入
B.若探究電阻的大小與橫截面積是否有關,應選擇C和D這兩根金屬線分別連入
C.若探究電阻的大小與長度是否有關,應選擇B和D這兩根金屬線分別連入
D.若探究電阻的大小與材料的是否有關,應選擇A和B這兩根金屬線分別連入
【參考答案】CD
【知識補給】
電阻
1.定義:電阻表示導體對電流阻礙作
2、用的大小。符號:R。
2.單位:國際單位:歐姆。常用單位:千歐、兆歐。換算:1 MΩ=1 000 kΩ;1 kΩ=1 000 Ω。
3.電阻大小的影響因素:
(1)實驗方法:控制變量法。所以定論“電阻的大小與哪一個因素的關系”時必須指明“相同條件”。
(2)結論:導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定于導體的材料、長度和橫截面積,還與溫度有關。
滑動變阻器
1.構造:瓷筒、線圈、滑片、金屬棒、接線柱。
2.變阻原理:通過改變接入電路中的電阻線的長度來改變電阻。
3.使用方法:“選、串、接、調”。根據銘牌選擇合適的滑動變阻器;串聯在電路中;接法:“一上一下”;接入電路前應將
3、電阻調到最大。
4.銘牌:某滑動變阻器標有“20 Ω 1 A”字樣,20 Ω表示滑動變阻器的最大阻值為20 Ω或變阻范圍為0~20 Ω。1 A表示滑動變阻器允許通過的最大電流為1 A。
5.作用:(1)通過改變電路中的電阻,逐漸改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓;(2)保護電路。
6.應用:電位器(如:收音機音量調節(jié)開關)。
7.優(yōu)缺點:能夠逐漸改變連入電路的電阻,但不能表示連入電路的阻值。
(2018·廣西校級期末)用某種材料制成的粗細均勻的一段金屬導體,對于其電阻的大小,下列說法正確的是
A.當導體兩端的電壓和通過導體的電流為零時,導體的電阻為零
B.當導體被均勻拉長
4、至原來的兩倍時,它的電阻減小為原來的一半
C.電阻是導體本身的一種性質,所以溫度不論如何變化,電阻也不會變化
D.電阻是導體本身的一種性質,與電壓和電流無關
如圖電路,電源電壓保持不變,閉合開關,當旋鈕式變阻器觸片順時針轉動時
A.變阻器電阻增大
B.電流表示數減小
C.變阻器兩端電壓增大
D.小燈泡亮度增大
(2018·吉林校級期末)一根錳銅線電阻為R,要使這根錳銅線連入電路時電阻變小,可用的方法是
A.降低錳銅線兩端的電壓
B.將錳銅線對折后連入電路
C.增大錳銅線中的電流
D.將錳銅線拉長后連入電路
小明同學在物理實驗活動中,設計了如圖所示的四種用電流表
5、和電壓表示數反映彈簧所受壓力大小的電路,其中R′是滑動變阻器,R是定值電阻,電源兩極間電壓恒定。四個電路中有一個電路能實現壓力增大,電表示數增大,這個電路是
A. B.
C. D.
(2018·石景山期末)如圖甲、乙所示的電能表和電阻箱,其讀數正確的是
A.和
B.和
C.和
D.和
(2018·北師大附中期中)在收音機中,有一種叫電位器的變阻器.電位器的外形及其內部構造如圖所示,圖中、、三個焊接點相當于變阻器的三個接線柱。使用電位器時只要把和接入電路,順時針旋動滑片時,電位器接入電路的電阻值
A.變大 B.不變
C.變小 D.無法確定
下列
6、說法正確的是
A.如圖甲的電阻在電路中可以象滑動變阻器一樣改變阻值
B.如圖乙,電位器為音量控制器,接入電路中是BC兩接線柱,滑動片順時針旋轉時音量增大
C.如圖丙,油量減少時,Rx的阻值變小,油量表示數變小
D.如圖丁,在探究電流與電阻關系時,將電阻R由10歐姆換成5歐姆時,無需移動滑片P的位置
用滑動變阻器可以改變小燈泡的亮度,某物理學習小組用滑動變阻器進行了下面的實驗。
(1)實驗室中有一銘牌上標有“20 Ω 2 A”字樣的滑動變阻器,如圖所示。若要把它其中的兩個接線柱連接到電路中去,共有_____種接法;“20 Ω”指的是_____接線柱間的電阻值,“2 A”指的是_
7、______________________________________________。
(2)現再給電源、小燈泡、開關各一個,導線若干,請在下圖中用筆畫線代替導線連接電路,要求滑動變阻器的滑片向右移燈泡變暗。
(3)如果你還想知道電路中電流值的改變情況,需在電路中再____聯一個電流表,并增加____根導線。
細心的小明發(fā)現,生活中許多地方用到導線,耳機的電線很細,手機充電器的電線稍粗些,電視機的電線就更粗,電線的粗細與電阻有什么關系?
(1)小明對此現象進行分析,并在實驗室找到了根電阻絲,其規(guī)格、材料如表所示,來探究橫截面積對導體的電阻大小影響;
編號
材料
8、
長度/
橫截面積/
A
鎳鉻合金
B
鎳鉻合金
C
鎳鉻合金
D
錳銅合金
①按照上圖所示的實驗電路,在、之間分別接上不同的導體,則通過觀察__________________來比較導體電阻的大小。
②為了驗證上述問題,應該選用編號__________兩根電阻絲分別接入電路時行實驗。
(2)小亮用下圖所示裝置,來研究導電液體的電阻與橫截面積關系,有機玻璃容器(該容器是絕緣體)內壁的兩端安裝了銅片、,容器內注入了適量的導電液體,電源電壓保持不變。
①閉合開關前,滑片應置于滑動變阻器的__________(填“”“”或“正中間”)。
9、
②測出導電液體的橫截面積,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器,記錄電表示數,算出電阻。斷開開關,繼續(xù)向容器注入導電液體,改變導電液體的橫截面積,重復上述實驗,得到下表實驗數據。圖乙是某次電表的示數,則導電液體的電阻為__________。
③分析表中數據可知,導電液體的橫截面積越大,電阻越__________;若導電液體橫截面積變?yōu)榍耙淮蔚谋?,則其電阻的大小變?yōu)榍耙淮蔚腳_________。
實驗次數
橫截面積
電阻
(3)小紅改用一段可拉伸乳膠管(是絕緣體)來研究,將乳膠管灌滿導電液體,兩端用金屬塞堵住管口。若均勻拉伸乳膠管,使其橫截面符號
10、變?yōu)樵瓉淼囊话?,則此時導電液體的電阻__________(填“等于”或“不等于”)原來的倍,這是由于小紅在實驗時沒有控制導電液體__________的不變。
在閱讀有關“超導現象”資料之后。小宇同學運用逆向思維的方法提出問題:金屬導體的電阻隨溫度升高而變大嗎?于是小宇設計出如圖所示的實驗裝置。實驗時緩慢給線圈加熱,實驗過程中,采用鎳鉻合金、康銅合金、錳銅合金制作的線圈各做了一次。
(1)觀察到隨著線圈的溫度升高,燈泡漸漸變暗,電流表的示數_______。
(2)通過實驗得出的結論:金屬導體的電阻隨溫度的升高而_________________。
(3)小宇為什么要采用鎳鉻、康銅、錳
11、銅依次實驗?________________________。
(4)在家庭電路中,剛打開電燈時,燈泡容易燒壞,原因是______。
A.剛開燈時燈絲的溫度低、電阻小、電流??;
B.剛開燈時燈絲的溫度低、電阻小、電流大
C.剛開燈時燈絲的溫度低、電阻大、電流??;
D.剛開燈時燈絲的溫度高、電阻大、電流小
D【解析】如圖電路中的旋鈕式變阻器,電路連接中間滑片和右側的接線柱,當旋鈕式變阻器觸片順時針轉動時接入電路的電阻變短,所以電阻變小,根據歐姆定律,電流會變大,燈泡亮度增大,故B錯誤,D正確。變阻器本身的電阻與材料、粗細、長度有關,所以是不會變化的,能改變的只是接
12、入電路的電阻,故A錯誤;因為電路中電流變大,根據,小燈泡兩端的電壓會變大,則變阻器兩端電壓變小,故C錯誤;選D。
B【解析】A、導體的電阻是導體的阻礙電流的性質,與導體兩端的電壓高低無關;故A錯誤;B、將導線對折后接入電路,長度變小、橫截面積變大,導體的電阻變小,故B正確;C、導體的電阻是導體的阻礙電流的性質,與通過導體的電流大小無關;故C錯誤;D、將這根導線拉長,長度變長、橫截面積變小,電阻變大,可以使連入電路的導線電阻變大,故D錯誤。故選B。
B【解析】A圖電路為并聯電路,電流表測量干路中的電流,當壓力增大時,滑動變阻器接入電路的阻值增大,電路的總電阻增大,電流表的示數減小,故A選
13、項錯誤;B圖電路為串聯電路,電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,當壓力增大時,滑動變阻器接入電路的電阻增大,根據歐姆定律可得電路中的電流變小,定值電阻R兩端的電壓變小,根據串聯電路總電壓等于各分電壓之和可知,變阻器兩端的電壓變大即電壓表的示數變大,故B選項符合題意;C圖中,因為電壓表測量電源電壓,而電源電壓不變,所以無論壓力增大還是減小,電壓表的示數都不變,故C選項錯誤;D圖中,電路為串聯電路,電壓表測量定值電阻兩端的電壓,當壓力增大時,滑動變阻器接入電路的電阻增大,根據歐姆定律可知電路中的電流變小,定值電阻兩端的電壓變小,即電壓表的示數變小,故D選項錯誤。故選B。
B【解析】圖甲:電能表顯示的
14、數字最后一位是十分位,單位是kW·h,故電能表的讀數為1823.6 kW·h。圖乙:電阻箱的讀數;故選B。
A【解析】如圖,將A和B觸點接入電路時,B點通過滑片與圓形的電阻相通,順時針旋轉時,接入電路的電阻變長,所以電阻變大,A符合題意。選A。
(1)3 A、B 滑動變阻器允許通過的最大電流值為2 A (2)如圖所示 (3)串 一
【解析】(1)要把有3個接線柱的滑動變阻器接入電路中兩個接線柱,則有3種有效的接法,即接AB、AC、BC;“20 Ω”是指滑動變阻器的最大阻值為20 Ω,即是指AB間的電阻值;“2 A”是允許通過滑動變阻器的最大電流值為2 A。
(2)滑動
15、變阻器控制燈泡亮度,所以應與燈泡串聯,滑片向右移燈泡變暗,說明電路中電流變小,變阻器連入阻值變大,應將左下接線柱接入電路中,如圖所示。
。
(3)想知道電路中電流值的改變情況,再用一根導線把電流表串聯入電路,即可測電路中的電流。
(1)燈泡明亮程度,電流表示數大小 AC (2)A 20 小 (3)不等于 長度
【解析】(1)如果電路中的電流變化比較明顯時,燈泡的亮度變化也會比較明顯;但電流變化較小時,燈泡的亮度變化不容易觀察出來。為了使較準確的比較電阻的大小,可以通過電流表的示數比較電阻的大小。選用編號為A、C兩根電阻絲進行實驗,即此時的長度和材料相同,但橫截面積不同,
16、故是為了驗證猜想橫截面積對導體的電阻大小影響;
(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應處在阻值最大處,即A端,起保護電路的作用;從圖乙可知,電壓表選擇的是0~15 V量程,此時電壓表的讀數為U=4 V,電流表選擇的是0~0.6 A量程,此時電流表的讀數為I=0.2 A,根據歐姆定律得,此時導電液體的電阻為;分析表中數據可知,導電液體的橫截面積越大,電阻越??;若導電液體的橫截面積變?yōu)榍耙淮蔚?倍,則其電阻大小變?yōu)榍耙淮蔚?
(3)當材料和長度一定時,導體的電阻與其橫截面積成正反比。若均勻拉伸乳膠管,使其橫截面積變?yōu)樵瓉淼囊话?,此時導電液體的電阻遠遠大于原來的2倍,因為液柱的橫截面積變小的過程中乳膠管被拉長,故長度變長也導致液柱的電阻變大。即小紅實驗時沒有控制導電液體的長度不變。
(1)變小 (2)增大 (3)為了更能體現結論的普遍性避免個別特殊情況 (4)B
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