专题16.3 电阻【四大题型】【人教版】
【题型1 导体、半导体、超导体概念解读】 【题型2 影响电阻大小的因素】 【题型3 电阻的物理意义】 【题型4 电阻的实验探究】
【知识点1 导体、半导体、超导体概念解读】 半导体： 导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻随温度的增加而减小，这种材料称为半导体，半导体有热敏特性，光敏特性，掺入微量杂质特性。 超导现象： 当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零，这种现象叫超导现象，处于这种状态的物体叫超导体。 半导体与超导体的区别：
【题型2 导体、半导体、超导体概念解读】 【例1】（2022·辽宁朝阳·中考真题）下列说法正确的是（ ） A．发光二极管是由半导体材料制成的 B．验钞机发出了蓝紫色的光说明紫外线是蓝紫色的 C．烤箱的电阻丝向外辐射的红外线随温度的升高而减弱 D．白炽灯的灯丝用久会变细是凝华现象 【变式1-1】（2022·湖南株洲·中考真题）电热丝通常用镍铬合金或铁铬铝合金等材料制作，从导电性能看，电热丝属于（ ） A．绝缘体 B．超导体 C．半导体 D．导体 【变式1-2】（2022·湖南郴州·中考真题）如图所示，甲验电器的金属箔片张开，乙验电器的金属箔片闭合。用绝缘手套选取以下哪种材料连接两验电器的金属球，可以观察到乙验电器的金属箔片张开（ ）
A．干木条 B．橡胶棒 C．玻璃棒 D．石墨棒 【变式1-3】（2022·山东济南·二模）中科院上海微系统与信息技术研究所经过研发，使中国单晶晶圆实现量产。如图所示，“晶圆”是指集成电路制作所用的硅晶片，经过切割加工成为芯片，主要使用的是（ ）
A．复合材料 B．超导材料 C．纳米材料 D．半导体材料 【知识点2 影响电阻大小的因素】 影响电阻大小的因素 1．电阻是导体的属性，它的大小只与材料、长度和横截面积有关；与导体两端的电压和通过导体的电流无关。在材料相同时，长度越长，横截面积越小，电阻越大。 2．导体的电阻还与温度有关。一般来说，导体的电阻随温度的升高而增大，如金属导体；也有少数导体的电阻随温度的升高而减小，如石墨类导体。 影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。当材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。当材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。当长度和横截面积相同时，不同材料的导体电阻不同。对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，如金属等;对少数导体来说，温度越高，电阻越小，如碳。 导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号为Ω。 电阻是描述导体导电性能的物理量，用R表示。电阻由导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值来定义，即：R=U/I。所以，当导体两端的电压一定时，电阻愈大，通过的电流就愈小；反之，电阻愈小，通过的电流就愈大。因此，电阻的大小可以用来衡量导体对电流阻碍作用的强弱，即导电性能的好坏。 影响电阻大小的因素有哪些,影响电阻大小的三个因素易错点,电阻大小与导体横截面积的关系 易错点： ①电阻是导体本身固有的一种属性，不同导体的导电能力是不同的。 ②绝缘体之所以能起到绝缘的作用，就是由于其电阻很大的缘故。 【题型2 影响电阻大小的因素】 【例2】（2022·山东枣庄·中考真题）小亮想探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度、横截面积的关系”。他已选好代号为“a”的导体，他还应选用下表中哪两个导体进行实验探究（ ）
A．b、c B．c、e C．c、d D．b、e 【变式2-1】（2021·湖北武汉·中考真题）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=
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 【变式2-2】（2020·西藏·中考真题）以下操作中，相应物理量的数值前后发生改变的是（ ） A．一根导线剪掉一半，剩下导线的电阻 B．一杯牛奶喝掉一半，剩下牛奶的密度 C．一桶汽油燃烧掉一半，剩下汽油的热值 D．一瓶水喝掉一半，剩下水的比热容 【变式2-3】（2020·内蒙古呼和浩特·中考真题）用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时，下列说法正确的是（ ）
A．该电路中小灯泡的作用，代替电流表判断电流强弱 B．该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积有关 C．该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关 D．该电路探究导体的电阻大小与导体材料有关 【题型3 电阻的物理意义】 【例3】（2022·湖南湘潭·中考真题）下列说法正确的是（ ） A．力只能使物体发生形变 B．对于流动的气体，在流速大的地方压强小 C．长导线的电阻一定大 D．禁止鸣笛是在传播过程中控制噪声 【变式3-1】（2022·四川南充·中考真题）某兴趣小组用一根电阻为R的镍铭合金电阻自制了一台电烘箱，下列说法正确的是（ ） A．由公式 B．电阻丝中的电流是正电荷定向移动形成的 C．换档减小接入电路的电阻丝长度，电烘箱的功率减小 D．电烘箱工作时是将电能转化为内能 【变式3-2】2021·湖北湖北·中考真题）图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2，串联在有恒定电流的电路中（图乙）。在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R1被拉伸，R2被压缩，根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小。下列有关分析错误的是（ ）
A．通过R1和R2的电流相等 B．R2的电阻减小 C．R1两端的电压小于R2两端的电压 D．R1和R2两端电压的差值越大，A端受到的压力越大 【变式3-3】（2021·山东淄博·中考真题）长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，分别接到线路板上A、B间和C、D间，如图所示。移动滑动变阻器的滑片，发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是 （ ）
A．保险丝的电阻比铜丝的大 B．通过保险丝的电流比铜丝的大 C．电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多 D．为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝 【题型4 电阻的实验探究】 【例4】（2022·黑龙江绥化·中考真题）“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如下表所示。
（1）实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小； （2）实验中采用的研究方法是___________和转换法； （3）分别将编号为___________的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关； （4）分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的___________有关； （5）分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了___________的工作原理中； A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器 （6）实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，可用___________代替小灯泡完成实验。 【变式4-1】（2022·广西贺州·中考真题）在“探究影响导体电阻大小的因素”中，小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关 A、导体的材料 B、导体的长度 C．导体的横截面积 为了验证上述猜想，他用如图甲所示的器材进行实验，编号①②③是镍铭合金导体，④是锰铜导体。
（1）______状态。 （2）选用①②两根导体分别接入电路进行实验，可验证猜想______（选填猜想因素选项“A”“B”或“C”）。 （3）选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间，闭合开关电流表的示数不同，可知在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的______有关。 （4）用②导体接在M、N两点间后，用电压表测出其两端电压如图乙所示，读数为______V，此时电路中电流表的示数为0.2A，则②导体的电阻为______Ω。 【变式4-2】（2022·江苏苏州·中考真题）小华用电源（3V）、电流表（0~0.6A 0~3A）、刻度尺、鳄鱼夹等器材，探究粗细均匀电阻丝的电阻与长度的关系，实验电路如图甲所示，测得数据如下表：
（1）根据实验数据，可求得1cm该电阻丝的电阻为___________Ω； （2）小明在小华实验的基础上，利用该电阻丝测量未知电阻RX的阻值（约10Ω）
①按图甲连好电路，闭合开关，在电阻丝上移动鳄鱼夹M，使电流表的示数为0.50A； ②保持M位置不变，把RX接入电路，如图乙所示。闭合开关，此时电流表的示数为0.20A。请在虚线框内画出图乙的电路图___________，并求出此时RX的电阻为___________Ω； ③小明实验时电源的实际电压比3V略低，则他测算出的电阻值___________（偏大/偏小/不变）； ④为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响，小明用原实验电路，改变测量方法就可以消除影响。其做法是： i、连接图甲电路，闭合开关，移动M使电流表的示数为0.20A，记下M的位置A； ii、把Rx接入电路，闭合开关，移动M使电流表示数为___________A，记下M的位置B； iii、用刻度尺量出AB间距离为Lcm，则RX=___________。 【变式4-3】（2022·四川乐山·中考真题）某小组同学在学习了欧姆定律后，对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良，结合实验室所提供的几种规格的导体（如表1），设计了如图1所示的电路图。
表1
（1）图1中，将三个电阻串联是为了保证___________三（选填“电压”或“电流”）相等； （2）在探究“导体电阻与横截面积的关系”时，R1、R2、R3分别选用A、B、C三段导体。某次读数，电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V，电压表V3示数如图2所示为___________V。由欧姆定律分析得出，电压表示数越大，导体电阻越___________（选填“大”或“小”）多次调节滑动变阻器重复读数，可得出结论：材料和长度相同时，横截面积越大，导体电阻越___________（选填“大”或“小”）； （3）在探究“导体电阻与长度的关系”时，选用B、___________和___________（填导体代号），重复上述操作，可得出结论：材料和横截面积相同时，长度越长，导体电阻越大； （4）本实验主要运用的物理方法是___________（选填“控制变量法”或“模型法”）。
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【题型1 导体、半导体、超导体概念解读】 【题型2 影响电阻大小的因素】 【题型3 电阻的物理意义】 【题型4 电阻的实验探究】
【知识点1 导体、半导体、超导体概念解读】 半导体： 导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻随温度的增加而减小，这种材料称为半导体，半导体有热敏特性，光敏特性，掺入微量杂质特性。 超导现象： 当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零，这种现象叫超导现象，处于这种状态的物体叫超导体。 半导体与超导体的区别：
【题型2 导体、半导体、超导体概念解读】 【例1】（2022·辽宁朝阳·中考真题）下列说法正确的是（ ） A．发光二极管是由半导体材料制成的 B．验钞机发出了蓝紫色的光说明紫外线是蓝紫色的 C．烤箱的电阻丝向外辐射的红外线随温度的升高而减弱 D．白炽灯的灯丝用久会变细是凝华现象 【答案】A 【解析】 A．发光二极管是用半导体材料制成的一种电子元件，故A正确； B．紫外线超出人的视觉范围，人眼看不见。验钞机的紫光不是紫外线，故B错误； C．烤箱的电阻丝向外辐射的红外线随温度的升高而增强，故C错误； D．白炽灯的灯丝用久会变细是因为灯丝受热升华成蒸气后又发生凝华现象附着在灯泡内壁上导致的，故D错误。 故选A。 【变式1-1】（2022·湖南株洲·中考真题）电热丝通常用镍铬合金或铁铬铝合金等材料制作，从导电性能看，电热丝属于（ ） A．绝缘体 B．超导体 C．半导体 D．导体 【答案】D 【解析】 容易导电的物体是导体，不容易导电的物体是绝缘体；超导现象是电阻为零的现象，超导体适合制作输电导线和电动机线圈等，而需要电热的地方不能用超导材料；导电性能介于导体和绝缘体之间，属于半导体材料，具有单向导电性；根据焦耳定律定义知道电流通过导体时的发热原因是由于导体存在电阻。电热器都是利用电流的热效应工作的，所以不能用超导体、绝缘体、半导体、作为电热丝，应该是导体，故D正确，ABC错误。 故选D。 【变式1-2】（2022·湖南郴州·中考真题）如图所示，甲验电器的金属箔片张开，乙验电器的金属箔片闭合。用绝缘手套选取以下哪种材料连接两验电器的金属球，可以观察到乙验电器的金属箔片张开（ ）
A．干木条 B．橡胶棒 C．玻璃棒 D．石墨棒 【答案】D 【解析】 验电器甲金属箔张开，说明甲带电。连接两验电器的金属球，原来不带电的验电器乙金属箔张开，说明验电器乙带上了电，所以连接甲乙的物体应该是导体，干木条、橡胶棒、玻璃棒都是绝缘体，石墨棒是导体，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式1-3】（2022·山东济南·二模）中科院上海微系统与信息技术研究所经过研发，使中国单晶晶圆实现量产。如图所示，“晶圆”是指集成电路制作所用的硅晶片，经过切割加工成为芯片，主要使用的是（ ）
A．复合材料 B．超导材料 C．纳米材料 D．半导体材料 【答案】D 【解析】 硅具有金属和非金属的性质，是良好的半导体材料，在制作计算机芯片、太阳能电池的主要材料，所以芯片主要使用的是半导体材料，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【知识点2 影响电阻大小的因素】 影响电阻大小的因素 1．电阻是导体的属性，它的大小只与材料、长度和横截面积有关；与导体两端的电压和通过导体的电流无关。在材料相同时，长度越长，横截面积越小，电阻越大。 2．导体的电阻还与温度有关。一般来说，导体的电阻随温度的升高而增大，如金属导体；也有少数导体的电阻随温度的升高而减小，如石墨类导体。 影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。当材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。当材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。当长度和横截面积相同时，不同材料的导体电阻不同。对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，如金属等;对少数导体来说，温度越高，电阻越小，如碳。 导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号为Ω。 电阻是描述导体导电性能的物理量，用R表示。电阻由导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值来定义，即：R=U/I。所以，当导体两端的电压一定时，电阻愈大，通过的电流就愈小；反之，电阻愈小，通过的电流就愈大。因此，电阻的大小可以用来衡量导体对电流阻碍作用的强弱，即导电性能的好坏。 影响电阻大小的因素有哪些,影响电阻大小的三个因素易错点,电阻大小与导体横截面积的关系 易错点： ①电阻是导体本身固有的一种属性，不同导体的导电能力是不同的。 ②绝缘体之所以能起到绝缘的作用，就是由于其电阻很大的缘故。 【题型2 影响电阻大小的因素】 【例2】（2022·山东枣庄·中考真题）小亮想探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度、横截面积的关系”。他已选好代号为“a”的导体，他还应选用下表中哪两个导体进行实验探究（ ）
A．b、c B．c、e C．c、d D．b、e 【答案】D 【解析】 探究导体电阻与长度的关系，要选择横截面积和材料与a相同，长度与a不同的导体，因此选b；探究导体电阻与横截面积的关系，要选择长度和材料与a相同，横截面积与a不同的导体，因此要选e，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式2-1】（2021·湖北武汉·中考真题）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=
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。 【变式2-2】（2020·西藏·中考真题）以下操作中，相应物理量的数值前后发生改变的是（ ） A．一根导线剪掉一半，剩下导线的电阻 B．一杯牛奶喝掉一半，剩下牛奶的密度 C．一桶汽油燃烧掉一半，剩下汽油的热值 D．一瓶水喝掉一半，剩下水的比热容 【答案】A 【解析】 A．导体的电阻与其长度、横截面、材料等有关，若一根导线剪掉一半，则剩下导线的电阻发生改变，故A符合题意； B．物体的密度随温度、压力的变化而改变，但不随物体自身的质量或体积的变化而变化，则剩下牛奶的密度不变，故B不符合题意； C．热值是指单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量，一桶汽油燃烧掉一半，剩下汽油的热值不变，故C不符合题意； D．比热容是物质的一种特性，反映了物质吸热和放热能力的大小，与无物质种类和状态有关，与质量无关，一瓶水喝掉一半后剩下水的比热容不变，故D不符合题意。 故选A。 【变式2-3】（2020·内蒙古呼和浩特·中考真题）用如图所示电路探究“影响电阻大小的因素”实验时，下列说法正确的是（ ）
A．该电路中小灯泡的作用，代替电流表判断电流强弱 B．该电路探究导体的电阻大小与导体横截面积有关 C．该电路探究导体的电阻大小与导体长度有关 D．该电路探究导体的电阻大小与导体材料有关 【答案】AD 【解析】 A．在探究“影响电阻大小的因素”实验中，电流强弱可以通过电流表的示数或小灯泡的亮度来体现，故A正确； BCD．由图可知，两根电阻丝的长度相同、横截面积相同，材料不同，所以此实验可以探究导体电阻的大小与导体的材料是否有关，故BC错误，D正确。 故选AD。 【题型3 电阻的物理意义】 【例3】（2022·湖南湘潭·中考真题）下列说法正确的是（ ） A．力只能使物体发生形变 B．对于流动的气体，在流速大的地方压强小 C．长导线的电阻一定大 D．禁止鸣笛是在传播过程中控制噪声 【答案】B 【解析】 A．力可以使物体发生形变，也可以改变物体的运动状态，故A错误； B．液体和气体统称流体，流速越大的位置其压强越小，流速越小的地方压强越大，故B正确； C．导线的电阻导线的材料、长度、横截面积和温度有关，导线长，电阻不一定大，故C错误； D．禁止鸣笛是在声源处控制噪声，故D错误。 故选B。 【变式3-1】（2022·四川南充·中考真题）某兴趣小组用一根电阻为R的镍铭合金电阻自制了一台电烘箱，下列说法正确的是（ ） A．由公式 B．电阻丝中的电流是正电荷定向移动形成的 C．换档减小接入电路的电阻丝长度，电烘箱的功率减小 D．电烘箱工作时是将电能转化为内能 【答案】D 【解析】 A．电阻与材料、长度、横截面积、温度有关，与电压和电流无关，故A错误； B．电阻丝是金属制成的，金属靠自由电子导电，电阻丝中原子核带正电，电子带负电，电流是电子的定向移动形成的，即负电荷定向移动形成的，故B错误； C．电阻大小与长度有关，其他因素相同时，长度越长电阻越大，换档减小接入电路的电阻丝长度，即电阻减小，根据
电烘箱的功率增大，故C错误； D．电烘箱消耗电能，产生内能，因此工作时是将电能转化为内能，故D正确。 故选D。 【变式3-2】2021·湖北湖北·中考真题）图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2，串联在有恒定电流的电路中（图乙）。在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R1被拉伸，R2被压缩，根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小。下列有关分析错误的是（ ）
A．通过R1和R2的电流相等 B．R2的电阻减小 C．R1两端的电压小于R2两端的电压 D．R1和R2两端电压的差值越大，A端受到的压力越大 【答案】C 【解析】 A．由图可知，两个电阻串联，在串联电路中，各处的电流是相同的，所以通过两个电阻的电流相同，故A正确，不符合题意； B．在压力的作用下，横梁向下弯曲，R1被拉伸，R2被压缩，即R1变长，横截面积变小，电阻变大；R2变短，横截面积变大，电阻变小，故B正确，不符合题意； C．发生形变后，R1的电阻大于R2的电阻，通过两个电阻的电流相同，根据U=IR可知，R1两端的电压大于R2两端的电压，故C错误，符合题意； D．根据欧姆定律可知，R1和R2两端电压的差值越大，说明R1和R2的阻值的差值越大，所以R1被拉伸的更长，R2被压缩的越短，从而说明A端受到的压力越大，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式3-3】（2021·山东淄博·中考真题）长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，分别接到线路板上A、B间和C、D间，如图所示。移动滑动变阻器的滑片，发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是 （ ）
A．保险丝的电阻比铜丝的大 B．通过保险丝的电流比铜丝的大 C．电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多 D．为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝 【答案】B 【解析】 A．由于保险丝的电阻率大、熔点低，而铜丝的电阻率小、熔点高，所以比较长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，保险丝的电阻比铜丝的大，故A正确，不符合题意； B．由图知道，保险丝和铜丝串联，由于串联电路电流处处相等，故B错误，符合题意； C．由Q=I2Rt知道，电流相同、通电时间相同，电阻大的产生的热量多，所以，电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多，故C正确，不符合题意； D．若换用铜线作保险丝，由于铜丝的熔点高，当电路中电流过大时不会熔断，无法保护电路，所以，为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝，故D正确，不符合题意。 故选B。 【题型4 电阻的实验探究】 【例4】（2022·黑龙江绥化·中考真题）“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如下表所示。
（1）实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小； （2）实验中采用的研究方法是___________和转换法； （3）分别将编号为___________的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关； （4）分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的___________有关； （5）分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了___________的工作原理中； A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器 （6）实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显，可用___________代替小灯泡完成实验。 【答案】 小灯泡亮度 控制变量法 A、B 横截面积 C 电流表 【解析】 （1）[1]在实验中，电阻的大小是通过观察灯泡的亮度来体现的，灯泡的亮度越暗，说明电阻越大。 （2）[2]导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，因此要研究电阻大小与每一个因素的具体关系时，要用到控制变量法；通过观察灯泡的亮度来体现电阻的大小，这是用到转换法，故本实验中采用的研究方法有控制变量法和转换法。 （3）[3]电阻大小若不考虑温度的前提下，要研究导体的电阻大小与导体的材料有关，就要使导体的长度和横截面积保持不变，故选用编号A、B。 （4）[4]编号B、C两根电阻丝，材料、长度都相同，横截面积不同，将电阻丝分别接入电路中，灯泡的发光情况不同，故可以得出结论：导体的电阻大小与导体的横截面积有关。 （5）[5]编号C、D两根电阻丝，材料、横截面积都相同，长度不同，把他们分别接入电路中，灯泡的发光情况不同，且接编号D的电阻丝比接编号C的电阻丝，灯泡发光情况要暗，相当于改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路中电阻的大小，与滑动变阻器的工作原理相同，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （6）[6]更换电阻丝后，小灯泡的亮度不明显，说明电阻丝的电阻太大，流过小灯泡的电流太小，为了完成实验可以用电流表代替小灯泡。通过观察电流表示数的大小，来判断接入电路中电阻丝阻值的大小。 【变式4-1】（2022·广西贺州·中考真题）在“探究影响导体电阻大小的因素”中，小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关 A、导体的材料 B、导体的长度 C．导体的横截面积 为了验证上述猜想，他用如图甲所示的器材进行实验，编号①②③是镍铭合金导体，④是锰铜导体。
（1）______状态。 （2）选用①②两根导体分别接入电路进行实验，可验证猜想______（选填猜想因素选项“A”“B”或“C”）。 （3）选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间，闭合开关电流表的示数不同，可知在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的______有关。 （4）用②导体接在M、N两点间后，用电压表测出其两端电压如图乙所示，读数为______V，此时电路中电流表的示数为0.2A，则②导体的电阻为______Ω。 【答案】 断开 B 材料 2.4 12 【解析】 （1）[1]为避免误操作引起短路现象，保护电路各个原件，连接电路时要求开关断开。 （2）[2]①②两根导体的材料和模截面积相同，长度不同，根据控制变量法的要求，选择编号①②分别接入电路进行实验，可验证猜想导体的电阻与导体长度的关系，即验证猜想B。 （3）[3]①④两根导体的长度和横截面积相同，材料不同，分别接入图中M、N两点间，闭合开关电流表的示数不同，说明电路中的电阻不同，由此可知：在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的材料有关。 （4）[4]如图乙，电压表使用的是 [5]电路中电流表的示数为0.2A，则②导体的电阻为
【变式4-2】（2022·江苏苏州·中考真题）小华用电源（3V）、电流表（0~0.6A 0~3A）、刻度尺、鳄鱼夹等器材，探究粗细均匀电阻丝的电阻与长度的关系，实验电路如图甲所示，测得数据如下表：
（1）根据实验数据，可求得1cm该电阻丝的电阻为___________Ω； （2）小明在小华实验的基础上，利用该电阻丝测量未知电阻RX的阻值（约10Ω）
①按图甲连好电路，闭合开关，在电阻丝上移动鳄鱼夹M，使电流表的示数为0.50A； ②保持M位置不变，把RX接入电路，如图乙所示。闭合开关，此时电流表的示数为0.20A。请在虚线框内画出图乙的电路图___________，并求出此时RX的电阻为___________Ω； ③小明实验时电源的实际电压比3V略低，则他测算出的电阻值___________（偏大/偏小/不变）； ④为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响，小明用原实验电路，改变测量方法就可以消除影响。其做法是： i、连接图甲电路，闭合开关，移动M使电流表的示数为0.20A，记下M的位置A； ii、把Rx接入电路，闭合开关，移动M使电流表示数为___________A，记下M的位置B； iii、用刻度尺量出AB间距离为Lcm，则RX=___________。 【答案】 0.5 【解析】 （1）[1]电源电压为3V，当长度为30cm时，电流的大小为0.2A，则接入的电阻为
1cm该电阻丝的电阻为
（2）②[2][3]根据实物图，依次画电源、开关、电流表、待测电阻、滑动变阻器，并用导线依次连接，故如图所示：
当闭合开关，在电阻丝上移动鳄鱼夹M，使电流表的示数为0.50A，此时滑动变阻器的阻值为
保持M位置不变，把RX接入电路，此待测电阻与滑动变阻器串联，电流表的示数为0.2A，则总电阻为
待测电阻的阻值为
③[4]这待测电阻两端的电压为U0，电源电压为U，则滑动变阻器两端的电压为
待测电阻与滑动变阻器的电阻之比为
则待测电阻为
电源电压变小，故待测电阻偏大。 ④[5][6]用等效替代的方法测量电阻，连接图甲电路，闭合开关，移动M使电流表的示数为0.20A，记下M的位置A；把Rx接入电路，闭合开关，移动M使电流表示数为0.2A，记下M的位置B，电源电压一定，电流相同，故两次实验的总电阻相同，用刻度尺量出AB间距离为Lcm，则待测电阻的阻值即为AB间的电阻，每1cm，电阻为0.5Ω，故待测电阻的阻值为0.5L。 【变式4-3】（2022·四川乐山·中考真题）某小组同学在学习了欧姆定律后，对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良，结合实验室所提供的几种规格的导体（如表1），设计了如图1所示的电路图。
（1）图1中，将三个电阻串联是为了保证___________三（选填“电压”或“电流”）相等； （2）在探究“导体电阻与横截面积的关系”时，R1、R2、R3分别选用A、B、C三段导体。某次读数，电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V，电压表V3示数如图2所示为___________V。由欧姆定律分析得出，电压表示数越大，导体电阻越___________（选填“大”或“小”）多次调节滑动变阻器重复读数，可得出结论：材料和长度相同时，横截面积越大，导体电阻越___________（选填“大”或“小”）； （3）在探究“导体电阻与长度的关系”时，选用B、___________和___________（填导体代号），重复上述操作，可得出结论：材料和横截面积相同时，长度越长，导体电阻越大； （4）本实验主要运用的物理方法是___________（选填“控制变量法”或“模型法”）。 【答案】 电流 0.5 大 小 D E 控制变量法 【解析】 （1）[1]将三个电阻串联是为了保证电流相等，因为串联时，电流处处相等。 （2）[2][3][4]如图2所示为电压表，选择小量程，分度值为0.1V，故读数为0.5V；由欧姆定律分析得出，电阻之比为
电阻之比即为电压之比，电压表示数越大，导体电阻越大；电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V，电压表V3示数为0.5V可知，导体的电阻越变越小，而从A、B、C三段导体横截面积越变越大，故可以得出结论：材料和长度相同时，横截面积越大，导体电阻越小。 （3）[5][6]在探究“导体电阻与长度的关系”时，应该控制材料和横截面积相同时，长度不同，故选择B、D、E三段导体进行实验。 （4）[7]探究“影响导体电阻大小的因素”，有材料、长度、粗细都影响电阻的大小，有多个变量影响实验结果，故需要采用控制变量法。
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