必考点11 电阻与变阻器-【对点变式题】九年级物理上学期期中期末必考题精准练（人教版） 带解析

必考点11电阻与变阻器（解析版）※题型一：电阻的概念【例题1】关于材料的性质及其应用，下列说法中不正确的是（）。A．利用半导体之称的发光二极管，具有单向导电性；B．铁丝的电阻比铜丝的电阻小；C．铜的导电性较好，可用来制作导线；D．超导体在极低的温度时电阻为零，是制作电阻的好材料【答案】BD。【解析】A、二极管是利用半导体材料制成的，其特性为具有单向导电性，故A正确；B、铁丝与铜丝相比较在横截面积和长度相同时，其电阻大，故B错误；C、铜的导电性较好，可以用来制作导线，故C正确；D、超导材料在很低的温度时电阻为零，是制作导线的好材料，不能用来制作电阻，故D错误。故选：BD。【例题2】（2021·湖北中考真题）电阻单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的（）。A．瓦特B．安培C．欧姆D．焦耳【答案】C。【解析】A．功率的单位是瓦特，为了纪念物理学家瓦特而命名的，故A不符合题意；B．电流的单位是安培，为了纪念物理学家安培而命名的，故B不符合题意;C．电阻的单位是欧姆，为了纪念物理学家欧姆而命名的，故C符合题意；D．功的单位是焦耳，为了纪念物理学家焦耳而命名的，故D不符合题意。故选C。【解题技巧提炼】电阻：（1）电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小。符号:R。（2）国际单位：欧姆。规定：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1Ω。常用单位：千欧、兆欧。1MΩ=106Ω，1kΩ=103Ω。（3）了解一些电阻值：手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。※题型二：变阻器的连接与应用【例题1】如图是实验电路连接完毕后，滑动变阻器接入电路的四种情形，可以闭合开关进行实验的是()。【答案】A。【解析】闭合开关时，滑动变阻器的阻值要调到最大阻值处，图中C、D滑动变阻器电阻为零，B图阻值不是最大，只有A图滑片在最大阻值处。【例题2】（2021·广西贺州市）如图所示，电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，要使滑动变阻器的电阻变小，另一根导线应与滑动变阻器的_________（选填“A”、“C”或“D”）接线柱连接，滑动变阻器是通过改变电阻丝的_________来改变电阻的大小。【答案】C；长度。【解析】[1]电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，要使滑动变阻器的电阻变小，用入电路的电阻为CP段，则另一根导线应与滑动变阻器的C接线柱连接。[2]滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来改变电阻的大小，接入电路的电阻丝越长，电阻越大。【解题技巧提炼】1.滑动变阻器使用方法：选、串、接、调。即：根据铭牌选择合适的滑动变阻器；滑动变阻器要串联在电路中；接法：“一上一下”；接入电路前应将电阻调到最大。2.滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端点时，变阻器连入电路的电阻；分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。3.滑动变阻器能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。变阻箱能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。※题型三：影响导体电阻大小的因素【例题1】（2021·湖北武汉市）利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素，演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝，长度关系为La=Lb==，横截面积关系为Sa=Sb=Sc=，其中a、c、d均为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上，下列说法正确的是（）。A．选用a和b进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系；B．选用c和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体长度的关系；C．选用a和c进行实验，可以探究导体电阻跟横截面积的关系；D．选用b和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系【答案】A。【解析】a、b、c、d四根合金丝，a、c、d均为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝，长度关系为横截面积关系为A．选用a和b进行实验，a和b长度相同，横截面相同，材料不同，因此根据控制变量法，可以探究导体电阻跟导体材料的关系，故A正确；B．选用c和d进行实验，c和d长度相同，横截面不相同，材料相同，因此根据控制变量法，可以探究导体电阻跟导体横截面的关系，故B错误；C．选用a和c进行实验，a和c长度不相同，横截面相同，材料不同，因此根据控制变量法，可以探究导体电阻跟长度的关系，故C错误；D．选用b和d进行实验，b和d长度不相同，横截面不相同，材料不同，有多个变量，无法得出结果，故D错误。故选A。【例题2】（2021·甘肃兰州市）在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中，保持电源电压不变，如图所示，在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝，其规格如下表所示：编号材料长度/m横截面积/A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5（1）实验中应通过观察_______来比较电阻的大小，这种实验方法叫______；（2）选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与______的关系；（3）选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与______的关系；（4）为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，应选用编号为______的两根电阻丝进行实验。【答案】灯泡亮度；转换法；长度；横截面积；AD。【解析】（1）[1][2]将不同的电阻丝接入电路，电流大小不同，灯泡亮度不同，因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的，这种方法在物理学中称之为转换法。（2）[3]选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，材料和横截面积相同，长度不同，可以探究导体电阻大小与长度的关系。（3）[4]选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，材料和长度相同，横截面积不同，可以探究导体电阻大小与横截面积的关系。（4）[5]为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，保持长度和横截面积相同，材料不同，选择AD两根电阻丝。【解题技巧提炼】影响导体电阻的因素影响因素：（材料、长短L、横截面积S、温度T）。1.实验原理：在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化。（也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化）2.实验方法：控制变量法。3.结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。与电压和电流的大小无关。4.结论理解：导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。★题型一：电阻的概念1．（2021·云南昆明市）小宇对物理现象很好奇，学习了电压表后，他很想知道为什么同一个表盘只要连接不同的接线柱，就可以实现量程的转换。于是，他将电学盒里的电压表如图甲的后盖打开，看到了如图乙所示的电路连接情况。小宇发现电压表其实是由一个小量程的电流表改装而成，“3V挡”和“15V挡”都是由同一个电流表分别与不同的电阻______联而成，电阻越大，量程越大，这里的电阻起到了______作用。【答案】串；分压。【解析】[1]由图可知，接0~3伏量程时，表头与3.8千欧电阻串联，接0~15伏量程时，表头（电流表）与3.8千欧、15.7千欧电阻串联。[2]二个量程下，表头（电流表）满偏时，表头的电流都达最大值，且相同，即分得电压相同，接0~3伏量程时，由3.8千欧电阻分压，接0~15伏量程时，由3.8千欧、15.7千欧电阻一起分压，因此这里的电阻起分压作用。2．（2020•呼和浩特）科学方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。以下描述正确的是（）。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】AC、两个电阻粗细均匀、材料相同，电阻越大，长度越长，所以10Ω的电阻较长；故A错误、C正确；B、两个电阻粗细均匀，若材料不同，无法判断两个电阻的长度大小；故B错误；D、两个电阻的材料、长度相同，横截面积越大，电阻越小，所以10Ω的电阻较小；故D错误。故选：C。3．（2020•广州）小明测量不同型号铅笔在纸上涂划所得线条的电阻，实验步骤如下：（1）用铅笔在纸上画出两段长为15cm的线条，在其中一段线条上重复涂划3次，另一段6次；（2）换用不同型号铅笔重复（1）的操作，得到多组等长等宽的线条如图；（3）测出每段线条两端的电阻记录在表中。铅笔型号线条两端电阻（MΩ）重复涂划次数（次）2B4B6B8B9B低高3①0.790.670.49③6②0.650.430.28④根据实验数据，可推测电阻最小的是（）。A．① B．② C．③ D．④【答案】D。【解析】由表格数据可知，重复涂划相同时，铅笔的含碳量越高，电阻越小，铅笔的含碳量相同时，重复涂划次数越多，电阻越小，故电阻最小的是④，故D正确，ABC错误。故选：D。4．（2020•长沙）如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的，闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨丝吹气时，小灯泡L变亮，用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，由实验可知（）。A．钨丝的电阻随温度升高而减小；B．向钨丝吹气时，钨丝电阻变小；C．给钨丝加热时，电路中的电流变大；D．小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流【答案】B。【解析】闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨丝吹气时，小灯泡L变亮，说明通过小灯泡的电流变大，则钨丝的电阻减小；用酒精灯对白炽灯的钨丝加热，钨丝的温度升高，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，说明通过小灯泡L的电流变小，钨丝的电阻增大；由于钨丝和小灯泡串联接入电路中，则通过它们的电流是相同的；综上所述，ACD错误，B正确。故选：B。★题型二：变阻器的应用与连接1．（2019·天津）如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变小的是（）。A.B.C.D.【答案】A。【解析】A、图中滑片向左移动时，电阻丝接入部分变短，连入的阻值变小，符合题意；B、同时接入上方两接线柱，相当于接入一导线，滑片移动，接入电阻不变，不合题意；C、同时接入下方两接线柱，相当于接入一定值电阻，滑片移动，接入的电阻值不变，不合题意；D、滑片向左移动时，电阻丝接入部分变长，接入电路中的电阻变大，不符合题意。故选A。2．（2020•深圳）为了探究“外形相同的电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数的关系”，某同学设计了如图所示的电路。要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电路中的电流增大。请在图中用笔画线代替导线，将电路连接完整。【解析】探究“外形相同的电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数的关系”时，滑动变阻器与两个电磁铁串联接入电路中；滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电路中的电流增大，则滑动变阻器连入电路的电阻减小，则滑动变阻器接的是A接线柱，如图所示：3．（2020•天水）请根据如图所示的实物图，画出对应的电路图。【解析】电流从正极出发，通过开关S和电流表A2后开始分支，一支经灯泡L1，另一支经灯泡L2、电流表A1，然后两支汇合回到电源负极。如图所示：★题型三：探究影响导体电阻大小的因素1.（2021·黑龙江绥化市）导体的电阻除了与导体的长度、横截面积和温度有关外，还与______有关。科学家发现，某些物质在很低的温度时电阻就变成了0，这就是超导现象，超导现象最直接的应用之一是制造______。（选填“电热丝”或“输电线”）。【答案】材料（或导体材料）；输电线。【解析】[1]导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积、温度有关。[2]超导体的电阻为零，有电流通过时不会发热，不能做电热丝，若用在输电线上，可以减少由于发热而产生的电能损耗，所以适合做输电线。2．（2021·山西中考真题）生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。合金基体材料增强材料特性应用黄铜铜锌易加工仪表青铜铜锡耐磨齿轮现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电性哪个强？（1）实验器材：______（2）实验步骤：______（3）实验结论：______【答案】电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器；①按电路图连接实物，如图：②选取将长度相同的黄铜线与青铜线；③将黄铜线接入a、b之间，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数I1；④保持滑片P位置不变，断开开关，将青铜线接入a、b之间，闭合开关，记录电流表示数I2；⑤改变滑片的位置，重复③④；⑥比较I1、I2的大小；电流大的导线性能较好。【解析】[1]此题为实验探究设计实验，用到的方法主要是控制变量和转换法，所用到的实验器材有：电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器组成电路；[2]①按电路图连接实物，如图：②研究材料的导电性能即要控制材料的长度相同、横截面积相同（所给材料已满足），根据题中给出的条件，所以应选取长度相同的黄铜线和青铜线；③同等情况下，只有材料不同，导电性能要能观察，所以转换成电流的大小，电流表能显示出电流，所以应将黄铜线接入a、b之间，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数I1；④保持滑片P位置不变，断开开关，将青铜线接入a、b之间，闭合开关，记录电流表示数I2；⑤为了验证结论有普遍性，应多次实验，所以改变滑片的位置，重复③④；⑥比较I1、I2的大小；[3]若I1>I2，则黄铜导电性强；若I1<I2，则青铜导电性强；若I1=I2，则两种材料导电性能相同，所以得到的结论是：电流大的导线性能较好。3.（2020·襄阳）某物理兴趣小组在“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验中，他们在如图所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如表格所示。序号材料长度横截面积1碳钢合金丝LS2镍铬合金丝2LS3镍铬合金丝L2S4镍铬合金丝2L2S(1)他们应选择序号为______的两根电阻丝来研究；(2)从表中所给电阻丝的规格看，还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验，即探究导体电阻大小与导体______的关系，这次你应该选择序号为______的两根电阻丝来做实验。【答案】(1)3、4；(2)横截面积；(3)2、4。【解析】(1)要探究导体电阻大小与导体长度的关系，根据控制变量法的思路，应该选择材料和横截面积都相同的两根电阻丝。从表格中可知，序号3和序号4的材料、横截面积都相同，所以应选择序号3与序号4的两根电阻丝来研究。(2)从表中所给电阻丝的规格看，序号2、3、4的材料都相同，长度和横截面积不完全相同，而序号2和4的材料、长度都相同，只有横截面积不同，故可以用2、4探究电阻与横截面积的关系。1.为维护消费者权益，某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小，引起电阻偏大。从影响导体电阻大小的因素来分析，引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是（）。A．电线的长度B．电线的横截面积C．电线的材料D．电线的温度【答案】B。【解析】当导体的材料、长度、温度一定的时候，导体的横截面积越小，电阻就越大。2.如图是滑动变阻器的结构示意图，若滑片向左移动后，电阻变大，则接入电路中的接线方式为()。A．a、bB．a、cC．b、dD．a、d【答案】C。【解析】滑片向左移动后，电阻变大，即要求连入电路的电阻丝长度变大，因此要选择下方的b接线柱，再由“一上一下”的原则可知，C项接线方式满足要求。3.如图是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案，你认为可能达到目的的方案是()。【答案】C。【解析】A图中灯泡被短路，灯泡始终不亮；B图中，滑动变阻器实质上与灯泡并联，也不能改变灯泡的亮度；D图中，滑动变阻器和灯泡都被短路。4.（2020·长沙）如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的，闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨线吹气时，小灯泡L变亮，用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭，由实验可知（）。A．钨丝的电阻随温度升高而减小；B．向钨丝吹气时，钨丝电阻变小；C．给钨丝加热时，电路中的电流变大；D．小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流【答案】B。【解析】闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，向钨线吹气时，小灯泡L变亮，说明通过小灯泡的电流变大，则钨丝的电阻减小；用酒精灯对白炽灯的钨丝加热，钨丝的温度升高，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，说明通过小灯泡L的电流变小，钨丝的电阻增大；由于钨丝和小灯泡串联接入电路中，则通过它们的电流是相同的；综上所述，ACD错误，B正确。故选：B。5．（2020•绵阳）学校实验室有一根长略大于60cm的均匀电阻丝，小明等同学打算探究这根电阻丝不同长度的电阻与对应长度的关系。已知这根电阻丝总电阻约6Ω．他们设计了如图甲所示电路示意图，电源电压3V，电阻丝拉直固定在木板上的a、b两点，P为鳄鱼夹。完成实验，回答下列问题：（1）电流表应选用（选填序号）。A．电流表A1（0～60mA）B．电流表A2（0～0.6A）C．电流表A3（0～3.0A）（2）正确连接电路，断开开关，鳄鱼夹P夹接在电阻丝上靠近b端某位置，用刻度尺测鳄鱼夹与a端间电阻丝长度L，闭合开关，读取电流表示数I；断开开关，将鳄鱼夹P向a端移动约10cm，重复前面的操作。6次测得的电阻丝长度L和对应电流表示数I如下表所示。序号123456L/cm60.050.040.030.020.010.0I/A0.510.600.731.051.482.95算出的电阻R/Ω5.9？4.12.92.01.0（3）计算接入电路电阻丝的电阻R，并填在上表中。请补填根据第2次测量算出电阻丝的电阻R2＝Ω。（4）请在图乙的坐标系中，制定纵横坐标的标度，把上表中数据在坐标系中描点，然后画出图象。（5）根据你画出的图象，（选填“可以”或“不可以”）得到结论：在误差范围内，电阻丝的电阻与其长度成正比。【答案】（1）C；（3）5；（4）如图；（5）可以。【解析】（1）根据实验数据可知，当电路中接入的阻值为1Ω时，电路的电流：I最大＝＝＝3A，所以选用0～3A的电流表，故选C；（3）由I＝可得，电阻丝R2的电阻：R2＝＝＝5Ω；（4）根据表中数据描点，然后用直线将各点连接起来，如下图所示：（5）根据图象可知，R与L的图象是一条直线，即R与L成正比，所以可以得出的结论为：在误差范围内，电阻丝的电阻与其长度成正比。故答案为：（1）C；（3）5；（4）如图；（5）可以。6．（2020•永州）某科技兴趣小组在某次科技活动中看到若干个长方体电阻（包含若干个正方体电阻）。它们的材料相同，上下表面均为正方形，外形都如图甲所示，接入实物电路的连接方式都如图乙所示，有电流通过时都如图丙所示。他们想探究长方体电阻的阻值与厚度及边长的关系，在老师的帮助下，他们测量了部分电阻的厚度h、边长a和电阻R，并记录在表格中（长方体电阻不受温度影响）。次数厚度h/mm边长a/mm电阻R/Ω1241022810321210441255812616121.25（1）请你根据实物图在虚线方框内画出对应的电路图（在电路图中长方体电阻用“”表示）：（2）该实验主要采用的探究方法是（选填“控制变量法”或“类比法”）；（3）根据表中数据可以推知第5次的电阻R＝Ω；（4）从已测的长方体电阻中选取两个电阻，分别为R1和R2，它们对应的厚度h之比为1：2、边长a之比为2：3，将R1和R2并联接在同一闭合电路中，设通过R1的电流为I1，通过R2的电流为I2，则I1：I2＝；（5）分析表中数据，科技兴趣小组得到了长方体电阻阻值与其厚度及边长的关系。同时他们也大胆推测，在本次科技活动中所看到的正方体电阻，其阻值与边长的关系是：。【答案】（1）如图；（2）控制变量法；（3）2.5；（4）1：2；（5）阻值与边长成反比。【解析】（1）由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R两端的电压，电路图如图所示：（2）电阻的大小与材料、长度、横截面积等因素有关，探究电阻与其中一个因素的关系时，采用的是控制变量法；（3）对比3、4、5的实验数据可知，在变长相同时，厚度越厚，电阻越小，即电阻与厚度成反比；厚度变为原来的2倍，电阻就会变为原来的一半，所以第5次的电阻为2.5Ω；（4）根据1、2和3中的数据可知，在厚度相同的情况下，变长发生变化时，电阻不变，即电阻与长方体的变长是无关的；从已测的长方体电阻中选取两个电阻，分别为R1和R2，它们对应的厚度h之比为1：2、边长a之比为2：3，则其电阻之比为2：1；将R1和R2并联接在同一闭合电路中，电压相同，根据欧姆定律I＝可知，通过的电流之比为I1：I2＝1：2；（5）对于正方体来说，当边长变为原来的二倍时，即厚度变为原来的二倍，根据表格中的数据可知，电阻就会变为原来的一半，所以正方体的电阻的阻值与边长成反比。故答案为：（1）如图；（2）控制变量法；（3）2.5；（4）1：2；（5）阻值与边长成反比。7．（2020•凉山州）如图所示，是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图，实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路，其中导线a、b、d长度相同，a、b、c粗细相同，b、d粗细不同。（1）该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小，这种科学研究问题的方法是法。（