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3.2 物质的导电性（第1课时）能力提升
一、选择题
1．【多选题】2023年4月，中国科学院研制出首例室温超快氢负离子导体。科学家采用机械化学合成方法使氢原子得到一个外来电子转变成氢负离子，并使之在-40℃~80℃温度区间呈现超快氢负离子传输的状态。下列说法中错误的是（　　）
A．超快氢负离子导体是通过大量导电粒子传输来实现导电的
B．导体与绝缘体之间可以通过改变内部结构实现转化
C．超快氢负离子导体的导电能力与所处温度有关
D．该导体中的电流方向与氢负离子的定向移动方向相同
2．如图是控制电路通断的开关，其中用来制作①的材料可以是（　　）
A．塑料 B．橡胶 C．金属 D．陶瓷
3．如图所示的电路中，当开关闭合后，在金属丝A、B之间分别接入硬币、铅笔芯、橡皮、烧红的玻璃和塑料尺（　　）
A．接入硬币和橡皮 B．接入塑料尺和铅笔芯
C．接入烧红的玻璃和铅笔芯 D．接入硬币和塑料尺
4．如图所示，两点间电阻最小的是（ ）
A．A，D间 B．A，B间 C．B，C间 D．C，D间
5．某兴趣小组的同学做了如图所示的实验：用酒精灯对废灯泡芯加热一段时间后电流表指针开始偏转，且示数变大这个实验表明（ ）
A．高温时玻璃为导体，常温时玻璃为绝缘体，所以玻璃为半导体
B．绝缘体通电时间足够长就可以变为导体
C．玻璃随温度升高，它由绝缘体变成导体，且电阻越来越小
D．以上说法都有道理
6．电工师傅在修理电器时，急需一只8 Ω的电阻，但手边只有阻值20 Ω、5 Ω、10 Ω和40 Ω的电阻各一只，下列做法能帮他解决问题的是
A．将20 Ω和5 Ω的电阻串联 B．将20 Ω和10 Ω的电阻串联
C．将5 Ω和40 Ω的电阻并联 D．10 Ω和40 Ω的电阻并联
7．在“设计制作一个调光灯”的实践活动中，某同学设计了如图所示的电路，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当夹子B左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。下列分析合理的是（　　）
A．可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
B．实验过程中电阻变化的主要因素是横截面积
C．将铅笔芯换成塑料吸管，灯泡也能亮起
D．当夹子B向左移动时，灯泡变暗
8．小明用如图所示的电路探究“影响金属丝电阻大小的因素”。他手边除了有电路中的器材外，还有一根足够长的金属丝，则（　　）
A．只能探究电阻与金属丝长度的关系
B．只能探究电阻与金属丝横截面积的关系
C．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究
D．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究
9．如图，电源电压保持不变，通电一段时间后，发现粗细均匀的铅笔芯温度逐渐升高，电流表示数逐渐增大。本实验影响该铅笔芯电阻大小的主要因素是（　　）
A．温度 B．电压 C．长度 D．电流
10．一根铜导线的电阻为R，要使接入电路中的导线电阻变大，可采取的措施是（　　）
A．将这根导线对折后连入电路中
B．将导线拉长后连入电路中
C．增大导线两端的电压或减小通过导线的电流强度
D．用长度、横截面积相同的银导线代替铜导线
11．为了探究物质的导电性，某同学利用一只废旧的白炽灯进行了如下实验：在甲图中，闭合开关S后，点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝，小灯泡L的亮度慢慢变暗了；而在乙图中，闭合开关S后，用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱至红热，小灯泡L慢慢变亮了。关于该实验下列说法不正确的是（　　）
A．甲图实验说明灯丝是导体，它的电阻会随温度的升高而增大
B．乙图实验说明玻璃是绝缘体，加热后变成了半导体
C．甲乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的，一定条件下会发生改变
D．本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性，应用的科学方法是转换法
12．甲变阻器标有“，”，乙变阻器标有“，”，两变阻器的瓷简的粗细、长度一样，电阻线由同种合金材料制成，则（ ）
A．甲的电阻线较粗 B．乙的电阻线较粗
C．两变阻器的电阻线粗细相同 D．无法判定
二、非选择题
13．如图所示是杭州有名的雷锋塔，塔的顶端有一根长杆，起到避雷的作用，从材料的导电性来看，长杆属于 ，避雷的原理是 。（填“尖端放电”或“火花放电”）
14．为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”，小明设计了如图电路，电源电压恒定，R0为定值电阻。
（1）在本实验中电阻R0的作用是 ；
（2）小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化。小明的观点是否正确 ，理由是 ；
（3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次电流值，实验测得的数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4
电流/A 0.16 0.19 0.21 0.22
由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而 。
15．某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3V）、滑动变阻器（20Ω 2A）、刻度尺、开关和导线若干。
（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，把图中还没有连接的一根导线接上，使电路完整。
（2）实验中移动金属夹P，分别测得AP段的长度上和对应的电阻值R，数据如下表：
L/cm 15 30 45 60 75
R/Ω 2．5 5 7．5 10 12．5
分析表中数据，可知R与L的关系是 。
（3）小科同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程，因此在闭合开关前，可将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是否正确： 。
16．在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中。（规格不同的导体有若干）
(1)小明设计了如图甲所示电路。为判断a，b两点间导体电阻的大小，小明应注意观察 ，具体指明该方案存在的不足： ；
(2)小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a，b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是 ；
(3)小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用是 。
17．为了探究影响液体电阻大小的因素，某兴趣小组用如图所示的液体电阻演示器开展实验。装置中的储存容器内装有同种导电液体，调节可移动电极板可以改变注射器内导电液的长度。
(1)通过实验得到左边注射器中的电流与导电液体长度的关系如表所示：
L/厘米 1 2 3 4 5
I/毫安 10 5 3.3 2.6 2
根据电流表示数判断液体电阻大小，应用了 （填科学方法一种）。分析表格中的数据，可以得出结论是： ；
(2)某同学认为在左右两个注射器中分别注入不同温度的同种导电液体，可以探究液体的电阻和温度的关系，判断该同学的观点是否正确并说明理由 ；
(3)若小组同学还想探究液体的电阻和材料的关系，接下来的操作是 。
18．如图是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置，已知电源恒为3伏。实验中用四根电阻丝作被测导体，A、B、C三根电阻丝等长，D最长。将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压2伏不变，进行测量并记录，数据如下表。
实验组 电阻丝 材料 横截面积（厘米2） 电流（安培）
1 A 锰铜合金 0.4 0.56
2 B 镍铬合金 0.4 0.44
3 C 镍铬合金 0.2 0.22
4 D 镍铬合金 0.2 0.10
(1)将电阻丝A的两端接入电路，闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至线圈最 （填“左”或“右”）侧。
(2)分析上表中实验组3和4，得到的结论是： 。
(3)为完成上述实验，所选用的滑动变阻器可能是（　　）（填字母）。
A．“5Ω　0.6A” B．“10Ω　0.5A” C．“15Ω　0.6A”
(4)工业上将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后雕刻成螺旋状，生产出不同阻值的定值电阻。下列是用相同的金属膜雕刻成的三个阻值不同的定值电阻R1、R2、R3（虚线表示背面剩余金属膜）。你认为哪个电阻阻值最大，并说明理由： 。
19．图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体，将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压相同，进行测量并记录，数据列于下表。
实验组 电阻丝 材料 长度（厘米） 直径（毫米） 电流（安）
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
请回答：
(1)将电阻丝a的两端接入电路，闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为 安；
(2)为研究导体电阻大小与横截面积的关系，可选择实验组 进行对比。
(3)实验得出，导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外，导体电阻还与温度有关；
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示。
描述该金属电阻在降温过程中的现象： ；
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造 （写出一种），以减少能量损耗；
20．在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中，小明设计如图1所示的电路。
（1）在连接电路时发现还缺少一个元件，他应该在电路在接入的元件是 ；
（2）根据1、2可以得到的实验结论是 ；
（3）小明使用2、3、4来做实验，预计是接入 号成灯泡会最亮。
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3.2 物质的导电性（第1课时）能力提升
一、选择题
1．【多选题】2023年4月，中国科学院研制出首例室温超快氢负离子导体。科学家采用机械化学合成方法使氢原子得到一个外来电子转变成氢负离子，并使之在-40℃~80℃温度区间呈现超快氢负离子传输的状态。下列说法中错误的是（　　）
A．超快氢负离子导体是通过大量导电粒子传输来实现导电的
B．导体与绝缘体之间可以通过改变内部结构实现转化
C．超快氢负离子导体的导电能力与所处温度有关
D．该导体中的电流方向与氢负离子的定向移动方向相同
【答案】AD
【详解】AB．根据题意可知，科学家采用机械化学合成方法使氢原子得到一个外来电子转变成氢负离子，超快氢负离子导体是通过氢负离子传输来实现导电的，而氢原子是绝缘体，故A错误，符合题意；B正确，不符合题意；
C．温度越高，超快氢负离子导体的导电能力越强，超快氢负离子导体的导电能力与所处温度有关，故C正确，不符合题意；
D．正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，该导体中的电流方向与氢负离子（带负电）的定向移动方向相反，故D错误，符合题意。
故选AD。
2．如图是控制电路通断的开关，其中用来制作①的材料可以是（　　）
A．塑料 B．橡胶 C．金属 D．陶瓷
【答案】C
【详解】①是闸刀，闭合时接通电路，因此用来制作①的材料为导体；
ABD．塑料、橡胶、陶瓷都不容易导电，是绝缘体，故ABD不符合题意；
C．金属容易导电，是导体，可以制作闸刀，故C符合题意。
故选C。
3．如图所示的电路中，当开关闭合后，在金属丝A、B之间分别接入硬币、铅笔芯、橡皮、烧红的玻璃和塑料尺（　　）
A．接入硬币和橡皮 B．接入塑料尺和铅笔芯
C．接入烧红的玻璃和铅笔芯 D．接入硬币和塑料尺
【答案】C
【详解】A．硬币属于金属，是导体，橡皮是绝缘体，在金属夹A、B之间接入硬币能使小灯泡发光，接入橡皮不能使小灯泡发光，故A不符合题意；
B．铅笔芯是导体，塑料尺是绝缘体，在金属夹A、B之间接入铅笔芯能使小灯泡发光，接入塑料尺不能使小灯泡发光，故B不符合题意；
C．烧红的玻璃和铅笔芯都是导体，在金属夹A、B之间接入烧红的玻璃和铅笔芯都能使小灯泡发光，故C符合题意；
D．硬币属于金属，是导体，塑料尺是绝缘体，在金属夹A、B之间接入硬币能使小灯泡发光，接入塑料尺不能使小灯泡发光，故D不符合题意。
故选C。
4．如图所示，两点间电阻最小的是（ ）
A．A，D间 B．A，B间 C．B，C间 D．C，D间
【答案】B
【详解】
A．A、D两点间的等效电路为，故A、D间的电阻为1.67Ω；
B．A、B两点间的等效电路为，故A、B间的电阻为0.8Ω；
C．B、C两点间的等效电路为，故B、C间的电阻为1.2Ω；
D．C、D两点间的等效电路为，故C、D间的电阻为0.87Ω。
由以上分析知道，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5．某兴趣小组的同学做了如图所示的实验：用酒精灯对废灯泡芯加热一段时间后电流表指针开始偏转，且示数变大这个实验表明（ ）
A．高温时玻璃为导体，常温时玻璃为绝缘体，所以玻璃为半导体
B．绝缘体通电时间足够长就可以变为导体
C．玻璃随温度升高，它由绝缘体变成导体，且电阻越来越小
D．以上说法都有道理
【答案】C
【详解】如图所示实验：用酒精灯对废灯泡芯加热一段时间后，电流计的示数由小变大。玻璃导电性能变强，这个实验表明废灯泡的灯芯是玻璃，在常温下是绝缘体，不导电，但加热到一定的温度时会变成导体。根据欧姆定律可知，电流变大，故ABD错误，C正确。
故选C。
6．电工师傅在修理电器时，急需一只8 Ω的电阻，但手边只有阻值20 Ω、5 Ω、10 Ω和40 Ω的电阻各一只，下列做法能帮他解决问题的是
A．将20 Ω和5 Ω的电阻串联 B．将20 Ω和10 Ω的电阻串联
C．将5 Ω和40 Ω的电阻并联 D．10 Ω和40 Ω的电阻并联
【答案】D
【详解】A. R串＝R1+R2＝20Ω+5Ω＝25Ω≠8Ω，故A错；B. R串＝R1+R2＝20Ω+10Ω＝30Ω≠8Ω，故B错；C. R并＝Ω≠8Ω，不符合题意，故C错；D. R并＝ ＝8Ω，符合题意，故D正确。故选D.
7．在“设计制作一个调光灯”的实践活动中，某同学设计了如图所示的电路，用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中，当夹子B左右移动时，小灯泡的亮度会发生变化。下列分析合理的是（　　）
A．可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
B．实验过程中电阻变化的主要因素是横截面积
C．将铅笔芯换成塑料吸管，灯泡也能亮起
D．当夹子B向左移动时，灯泡变暗
【答案】A
【详解】A．实验采用转换法，用灯的亮度反映电阻大小，灯亮度越大，说明电阻越小，故A符合题意；
B．实验过程中电阻变化的主要因素是连入电路的长度，故B不符合题意；
C．塑料吸管是绝缘体，不能导电，可知灯不会亮，故C不符合题意；
D．当B向左移动时，铅笔芯连入电路的有效长度变短，电阻减小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，灯变亮，故D不符合题意。
故选A。
8．小明用如图所示的电路探究“影响金属丝电阻大小的因素”。他手边除了有电路中的器材外，还有一根足够长的金属丝，则（　　）
A．只能探究电阻与金属丝长度的关系
B．只能探究电阻与金属丝横截面积的关系
C．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究
D．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究
【答案】C
【详解】将电阻丝的一段固定在A端，然后用B在电阻丝上滑动，通过电流表的示数即可探究电阻与电阻丝长度的关系；将电阻丝的一半分别接入A、B之间，记录电流表的示数；再将电阻丝对折后接入A、B之间，同时记下电流表的示数，通过比较电流的示数即可得出电阻与电阻丝横截面积的关系。所以该实验电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9．如图，电源电压保持不变，通电一段时间后，发现粗细均匀的铅笔芯温度逐渐升高，电流表示数逐渐增大。本实验影响该铅笔芯电阻大小的主要因素是（　　）
A．温度 B．电压
C．长度 D．电流
【答案】A
【详解】根据题意，实验中铅笔芯的温度逐渐升高，电路中电流变大，电阻变小，说明电阻受温度的影响发生改变，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．一根铜导线的电阻为R，要使接入电路中的导线电阻变大，可采取的措施是（　　）
A．将这根导线对折后连入电路中
B．将导线拉长后连入电路中
C．增大导线两端的电压或减小通过导线的电流强度
D．用长度、横截面积相同的银导线代替铜导线
【答案】B
【详解】A．将这根铝导线对折后接入电路，长度变短、横截面积变大，电阻变小，可以使连入电路的导线电阻变小，故A不符合题意；
B．将这根铝导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故B符合题意；
C．导体的电阻是导体的阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，故C不符合题意；
D．用长度、横截面积相同的银导线代替这根铜导线接入电路，电阻变小，故D不符合题意。
故选B。
11．为了探究物质的导电性，某同学利用一只废旧的白炽灯进行了如下实验：在甲图中，闭合开关S后，点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝，小灯泡L的亮度慢慢变暗了；而在乙图中，闭合开关S后，用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱至红热，小灯泡L慢慢变亮了。关于该实验下列说法不正确的是（　　）
A．甲图实验说明灯丝是导体，它的电阻会随温度的升高而增大
B．乙图实验说明玻璃是绝缘体，加热后变成了半导体
C．甲乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的，一定条件下会发生改变
D．本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性，应用的科学方法是转换法
【答案】B
【详解】A．图甲中接通开关S后，点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝，由于灯丝温度升高，电阻变大，小灯的亮度逐渐变暗。它表明：灯丝的电阻随温度升高而增大，故A正确，A不符合题意；
B．图乙中当接通开关S后，电路是断路，灯泡不亮，说明常温下玻璃是绝缘体，当用酒精灯加热废 灯泡灯芯的玻璃柱，玻璃的温度升高，玻璃变为导体，电路形成通路，灯泡变亮，故B错误，B符合题意；
C．甲乙两图实验现象说明导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在一定条件下可以相互转化，故C正 确，C不符合题意；
D．实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性，属于转换法，故D正确，D不符合题意。
故选B。
12．甲变阻器标有“，”，乙变阻器标有“，”，两变阻器的瓷简的粗细、长度一样，电阻线由同种合金材料制成，则（ ）
A．甲的电阻线较粗 B．乙的电阻线较粗
C．两变阻器的电阻线粗细相同 D．无法判定
【答案】B
【详解】由变阻器的铭牌可知，甲变阻器的最大阻值较大，乙变阻器的最大阻值较小；根据题意知道，两变阻器的瓷筒的粗细、长度一样，电阻线由同种合金材料制成；若甲的电阻线较粗（横截面积大），则甲线圈的匝数较少，导致甲电阻线的长度较短，由影响电阻大小的因素可知，甲变阻器的最大阻值较小；若乙的电阻线较粗（横截面积大），则乙线圈的匝数较少，导致乙电阻线的长度较短，由影响电阻大小的因素可知，乙变阻器的最大阻值较小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
二、非选择题
13．如图所示是杭州有名的雷锋塔，塔的顶端有一根长杆，起到避雷的作用，从材料的导电性来看，长杆属于 ，避雷的原理是 。（填“尖端放电”或“火花放电”）
【答案】 导体 尖端放电
【详解】[1]导体是容易导电的物体，从材料的导电性来看，长杆属于导体。
[2]避雷是利用了电荷在尖端分布面密度大，电场强度强，易放电的原理，即尖端放电。
14．为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”，小明设计了如图电路，电源电压恒定，R0为定值电阻。
（1）在本实验中电阻R0的作用是 ；
（2）小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化。小明的观点是否正确 ，理由是 ；
（3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次电流值，实验测得的数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4
电流/A 0.16 0.19 0.21 0.22
由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而 。
【答案】 保护电路 不正确 见解析
减小
【详解】（1）[1]如果铅笔芯的电阻过小，电流则会很大，烧坏电流表，所以电阻R0的作用是通过限制电流的大小来保护电路。
（2）[2][3]小明的说法不正确，电路中电源电压及定值电阻R0不变。若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大。
（3）[4]由表中的数据可知，随温度的升高电流是增大的，所以可知电阻R0的电压是增大的，所以铅笔芯的电压是减小的，故电阻是减小的，所以铅笔芯的电阻随温度的升高而减小。
15．某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3V）、滑动变阻器（20Ω 2A）、刻度尺、开关和导线若干。
（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，把图中还没有连接的一根导线接上，使电路完整。
（2）实验中移动金属夹P，分别测得AP段的长度上和对应的电阻值R，数据如下表：
L/cm 15 30 45 60 75
R/Ω 2．5 5 7．5 10 12．5
分析表中数据，可知R与L的关系是 。
（3）小科同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程，因此在闭合开关前，可将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是否正确： 。
【答案】（1）见下图 （2）R与L成正比关系 （3）错误，电流表的测量值可能超过所选量程的最大值
【分析】（1）掌握电流表、电压表、滑动变阻器的连接方式，注意电流表、电压表量程的选择及正负接线柱的接法，滑动变阻器要接一上一下；（2）为防止电流过大，在闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；（3）分析表中数据，然后可得出结论．
【详解】⑴应将电流表与电阻串联，将电流表的负接线柱与接线柱A连接，如图所示：
⑵由表格中数据知，电阻长度增大为原来的几倍，电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数，所以其它条件不变，导体的电阻与长度成正比；
⑶若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大，超过电流表的量程，会烧坏电流表，所以在闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处。
16．在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中。（规格不同的导体有若干）
(1)小明设计了如图甲所示电路。为判断a，b两点间导体电阻的大小，小明应注意观察 ，具体指明该方案存在的不足： ；
(2)小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a，b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是 ；
(3)小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用是 。
【答案】(1) 电流表的示数变化 ab间电阻小时，可导致电路中电流过大烧坏电路元件
(2)ab间电阻太大，导致电路电流太小
(3)保护电路或粗略反映电路中电流变化
【详解】（1）[1][2]甲电路中有电流表，当导体电阻越大时，电路中的电流越小，电流表的示数越小，因此可以通过观察电流表的示数变化，判断导体电阻的大小，但这一方案中，如果导体电阻过小，有可能导致电路中的元件被烧坏。
（2）图乙中将电流表换成了灯泡，灯泡的亮度也能间接反映电阻的大小，如果在电路无故障的情况下灯泡不亮，有可能是ab间电阻太大，造成电路中电流太小，灯泡不发光。
（3）在图丙的电路中，灯泡的存在既可以保证电路不会短路，起到保护电路的作用，同时通过灯泡的亮度也可以粗略反映电路中电流的变化，同时也能判断ab间电阻的大小。
17．为了探究影响液体电阻大小的因素，某兴趣小组用如图所示的液体电阻演示器开展实验。装置中的储存容器内装有同种导电液体，调节可移动电极板可以改变注射器内导电液的长度。
(1)通过实验得到左边注射器中的电流与导电液体长度的关系如表所示：
L/厘米 1 2 3 4 5
I/毫安 10 5 3.3 2.6 2
根据电流表示数判断液体电阻大小，应用了 （填科学方法一种）。分析表格中的数据，可以得出结论是： ；
(2)某同学认为在左右两个注射器中分别注入不同温度的同种导电液体，可以探究液体的电阻和温度的关系，判断该同学的观点是否正确并说明理由 ；
(3)若小组同学还想探究液体的电阻和材料的关系，接下来的操作是 。
【答案】(1) 转换法 在材料和横截面积相同时，液体的长度越大，电阻越大
(2)不正确，横截面积这一变量没有控制好
(3)保持长度和横截面积不变，更换液体材料
【详解】（1）[1]根据表格中的数据知道，在材料和横截面积相同时，导体越长，通过导体的电流越小，则导体的电阻越大；实验中采用了转换法。
[2]分析表格数据可知，横截面积一定时，电阻长度越长，电流越小，说明电阻阻值越大，故可得结论：液体电阻的大小与长度有关。
（2）左右两侧的横截面积不同，在左右两个注射器中分别注入不同温度的同种导电液体，温度也不同，没有控制左右两侧的横截面积一定，故不能得出电阻和温度的关系。
（3）断开开关，更换左边注射器中的导电液，导体的材料是不同的，横截面积相同，当液柱长度与表中某次长度相同时，比较更换前后电流表A1的示数，根据控制变量法可知，可探究液体的电阻和导体材料的关系。
18．如图是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置，已知电源恒为3伏。实验中用四根电阻丝作被测导体，A、B、C三根电阻丝等长，D最长。将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压2伏不变，进行测量并记录，数据如下表。
实验组 电阻丝 材料 横截面积（厘米2） 电流（安培）
1 A 锰铜合金 0.4 0.56
2 B 镍铬合金 0.4 0.44
3 C 镍铬合金 0.2 0.22
4 D 镍铬合金 0.2 0.10
(1)将电阻丝A的两端接入电路，闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至线圈最 （填“左”或“右”）侧。
(2)分析上表中实验组3和4，得到的结论是： 。
(3)为完成上述实验，所选用的滑动变阻器可能是（　　）（填字母）。
A．“5Ω　0.6A” B．“10Ω　0.5A” C．“15Ω　0.6A”
(4)工业上将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后雕刻成螺旋状，生产出不同阻值的定值电阻。下列是用相同的金属膜雕刻成的三个阻值不同的定值电阻R1、R2、R3（虚线表示背面剩余金属膜）。你认为哪个电阻阻值最大，并说明理由： 。
【答案】(1)右
(2)见解析
(3)C
(4)见解析
【详解】（1）由为保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，即移动到最右端。
（2）分析上表中实验组3和4，其他因素相同，第4组长度更长，电流更小，由此可知材料和横截面积等条件相同时，长度越长，电阻越大。
（3）表格中最大电流大于0.5A，所以B选项不符合；已知知电源恒为3V，电阻丝两端电压2V不变，即滑动变阻器电压保持1V不变，第4组数据中电阻丝的阻值
根据串联电路电压之比等于电阻之比，可知电阻丝电阻比上滑动变阻器的电阻之比为2∶1，滑动变阻器的接入电路中的阻值为10Ω，故C选项“15Ω 0.6A”符合。
故选C。
（4）将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后雕刻成螺旋状，是改变了导体的长度，和横截面积，由图可知：材料相同时，R3的金属膜长度最长，横截面积最小，所以电阻最大。
19．图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体，将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压相同，进行测量并记录，数据列于下表。
实验组 电阻丝 材料 长度（厘米） 直径（毫米） 电流（安）
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
请回答：
(1)将电阻丝a的两端接入电路，闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为 安；
(2)为研究导体电阻大小与横截面积的关系，可选择实验组 进行对比。
(3)实验得出，导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外，导体电阻还与温度有关；
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示。
描述该金属电阻在降温过程中的现象： ；
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造 （写出一种），以减少能量损耗；
【答案】(1)0.32
(2)bc（或2和3）
(3) 金属电阻随温度的降低而减小，最后变为超导体 输电线
【详解】（1）根据图2知道，电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.32A。
（2）为了研究导体电阻大小与横截面积的关系，即应该选择导体材料、长度相同，但横截面积不同的电阻丝，故选2和3进行对比。
（3）①[1]根据图3图像知道，该金属降温过程中，电阻随温度降低而减小，在-268.95℃时，电阻变成了0。
②[2]若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造输电线，以减少能量损耗。
20．在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中，小明设计如图1所示的电路。
（1）在连接电路时发现还缺少一个元件，他应该在电路在接入的元件是 ；
（2）根据1、2可以得到的实验结论是 ；
（3）小明使用2、3、4来做实验，预计是接入 号成灯泡会最亮。
【答案】 开关 当导体长度和横截面积相同时，材料不同电阻不同 3
【详解】（1）[1]一个最基本的电路包括四部分：电源、导线、开关和用电器，根据图1可知有电源，用电器(电阻丝)、导线，唯独缺少开关。
（2）[2]比较序号1、2可知，长度和横截面积相同而材料不同，那么得到结论：当横截面积和长度不变时，导体的电阻大小和材料有关。
（3）[3]序号2和3比较可知，材料和长度相同，3的横截面积大，电阻小，即；序号2和4比较可知，材料和横截面积相同，4的长度更大，电阻更大，即，可见，序号3中的电阻丝电阻最小，那么通过它的电流最大，灯泡会最亮。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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