电压 电阻单元培优测试卷

电压电阻单元培优测试卷一、初三物理电压电阻易错压轴题（难）1．小明手边有6节同种型号的新锂电池（电池电压相同）和一个电流表，他想知道把这些电池串联起来接入长度为480m、横截面积为64mm2的电阻丝A时通过的电流是多少，他想到：通过电阻丝的电流大小与电池节数、电阻丝的长度、横截面积、材料都有关系。

于是他就对由同种材料组成的不同规格的电阻丝样品进行了测试，实验数据如下：(1)分析数据可知，电阻丝中通过电流大小与电阻丝的长度成______，与电阻丝的横截面积成______。

（填“正比”或“反比”）(2)经过对样品数据的分析，得出把电阻丝A接入6节该锂电池做为电源的电路中时通过的电流为______A。

【答案】反比正比 1.6【解析】【分析】【详解】(1)[1]由第一组和第四组的实验数据可知，电源电压相同，横截面积相同，长度变为原来的四倍，电流变为原来的四分之一，说明电电阻大了四倍，由此可得：在电压相同，材料和横截面积也相同时，电阻丝中通过电流大小与电阻丝的长度成反比。

[2]由第五组和第二组的实验数据可知，电源电压相同，长度相同，横截面积变为原来的四倍，电流也变为原来的四倍，说明电阻小为了原来的四分之一，由此可得：在电压相同，材料和长度也相同时，电阻丝中通过电流大小与电阻丝的横截面积成正比。

(2)[3]由第三组和第四组的实验数据可知，电源电压不相同，电阻丝的材料、长度和横截面积相同，电源电压大为原来的二倍，电流也变为原来的二倍，由此可得：在材料、长度和横截面积相同时，电阻丝中通过电流大小与电源电压成正比。

A的横载面积为64mm2，为第一组横截面积的40倍，A的长度为480m，为第一组长度的120倍，则电阻为第一组的3倍，电阻丝A两端的电池节数是6节，为第一组电池节数的3倍，即电压变为原来的3倍，则电流为1.6A×13×3=1.6A2．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LRSρ=，其中R、L、S分别表示导体的电阻、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：（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2m，由电阻定律公式LRSρ=。

根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。

3．有一个低压电源的电压在 30 V~36 V 间，小明要测量出它的电压（设电源电压保持不变），除了待测电源，手边有一个量程为 0~15 V 的一块电压表，及四个阻值已知的电阻，分别为R1（0.01 Ω）、R2（20 Ω）、R3（30 Ω）和R4（30 kΩ）各一个，一个开关及若干导线，请合理选择以上器材，测出电源电压。

要求：(1)在虚线框中画出实验电路图；（____）(2)写出实验步骤及所需测量的物理量________；(3)写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）。

U= ______。

【答案】 a.按照电路图连接电路，开关断开；b.闭合开关 S，读出电压表的示数U1.U=2.5 U1【解析】【分析】【详解】(1)[1]由题意可知，电压表的最大量程小于电源的电压，故所用的实验电路应是串联电路，串联的两个电阻应选用20Ω和30Ω，用电压表测出其中一个电阻的电压，再根据串联电路的分压特点，可过求出另一个电阻的电压，则电源的电压亦可求出。

故电路如图：(2)[2]实验的操作过程是：a.按电路图连接电路，连接电路时开关应断开；b.闭合开关S，读出电压表的示数U1。

(3)[3]由实验操作可测出电阻R2的电压U1，而R2、R3的阻值分别为20Ω、30Ω，由串联电路的分压特点，有U1:U2=R2:R3=20Ω:30Ω=2:3即U2=1.5U1那么电源的电压U=U1+U2=U1+1.5U1=2.5U14．某物理兴建小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提岀了以下猜想：A．食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。

B．食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关。

C．食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。

为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入图甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置（金属片a、b每次插入溶液中的深度相同）进行探究：（1）本实验电路中接入电阻R的目的是_______________。

（2）食盐水溶液的导电性能可以由________来判断。

这里运用的研究方法是_______（单选）A．比较法 B．控制变量法 C．转换法 D．逐渐逼近法（3）将金属片a、b分别插入图甲、乙所示位置可探究猜想________（选填序号）；为了探究猜想B，应将金属片a、b分别插入________两图所示位置。

（4）将金属片a、b分别插入图乙、丁所示位置，观察发现两次得到的实验数据不相同。

由此可得到结论是： _____________。

【答案】保护电路电流表示数 C A 甲、丙食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关【解析】【详解】(1)[1]电阻R作用是保护电路；(2)[2]若食盐水溶液的导电性能比较强，其电阻就比较小，电流表示数较大，反之，电流表示数较小；可见，食盐水溶液的导电性能，可以由电流表示数的大小来判断；[3]通过电路电流大小可以反应盐水导电能力的强弱，应用了转换法；(3)[4]图甲、乙所示金属片a、b间距离相同，容易浓度不同，所以探究的是导电性能与溶液的浓度关系，是猜想A；[5]为了验证食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关,必须选择浓度相同、金属片a、b间距离相同，溶液质量不同的两组，由图知应选择甲、丙两组进行探究；(4)[6]将金属片a、b分别插入乙、丁所示位置时，溶液的浓度相同，质量也相等，溶液中两点间的距离不相等，电流不同，所以，食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。

5．在探究影响导体电阻大小的因素时，同学们作出了如下猜想：猜想①：导体的电阻与导体的长度有关；猜想②：导体的电阻与导体的横截面积有关；猜想③：导体的电阻与导体的材料有关。

实验室提供了如图所示的4根电阻丝，规格、材料如表所示：编号材料长度/cm横截面积/mm2A镍铬合金0.50.5B镍铬合金 1.00.5C镍铬合金0.5 1.0D锰铜合金0.50.5（1）为了验证上述猜想①，应该选用编号为________两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想________（填序号）；分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：____________________________。

（2）小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想______（填序号）的实验验证。

（3）在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就________了输电线的电阻（选填“增大”或“减小”）。

（4）一般说来，所有物体都有电阻，探究过程中，又有同学提出猜想④：电阻还可能跟温度有关。

小明为了研究物质的导电性能（或电阻大小）与温度的关系，连接了如图电路，开关S1、S2闭合后，分别用酒精灯给玻璃心柱、细铁丝加热。

请回答：a.在玻璃心柱温度不断升高而发红的过程中，看到L1灯泡从不发光到发光，且亮度逐渐变亮，说明玻璃的导电性能随温度升高而_______（选填“变强”、“变弱”或“不变”）；b.在细铁丝温度不断升高而发红的过程中，看到L2灯泡亮度逐渐变暗，说明铁丝的电阻随温度升高而_________ （选填“变大”“变小”或“不变”）【答案】A、B ②在长度和横截面积相同时，材料不同，电阻大小不同③减小变强变大【解析】【详解】(1)[1]为了验证上述猜想① ，那么应该保持导体的横截面积和材料相同，长度不同，观察表中的数据可知，A、B两根电阻丝材料都是镍铬合金，横截面积都是0.5 mm2，长度不同，这两根电阻丝符合要求；[2]如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，它们的材料和长度都相同，横截面积不同，这是为了验证猜想② ，导体的电阻与导体的横截面积有关；[3]分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，两电阻丝的材料不同，长度和横截面积相同，而电流表示数不相同，则电阻丝的电阻大小不同，可以初步得到结论：在长度和横截面积相同时，材料不同，电阻大小不同；(2)[4]只有一根电阻丝，可以验证猜想① ，材料一样，横截面积也相同，调整M、N两点间的长度即可；也可以验证猜想② ，材料一样，调整M、N两点间的长度相同，对折这根电阻丝，使横截面积不同即可；但是不可以验证猜想③ ，因为只有一根电阻丝，材料是固定的；(3)[5]根据导体的电阻大小和导体的横截面积关系可知，在材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小，可知道将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就减小了输电线的电阻；(4)[6]由于L1灯泡从不发光到发光，且亮度逐渐变亮，说明了电流在变大，那么这条支路的总电阻在变小，灯泡电阻不变，那么玻璃心柱的电阻变小，玻璃心柱的导电性能变强，即玻璃的导电性能随温度升高而变强；[7]L2灯泡亮度逐渐变暗，这说明了这条支路的电流在变小，总电阻在变大，灯泡电阻不变，那么铁丝的电阻在变大，铁丝温度不断升高，说明铁丝的电阻随温度升高而变大。