【步步高 學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)】高中物理 第二章 第6節(jié) 導(dǎo)體的電阻課時(shí)作業(yè) 新人教版選修31.doc

第6節(jié)導(dǎo)體的電阻1本節(jié)探究導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、材料之間的關(guān)系時(shí)，采用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)長(zhǎng)度所用儀器是直尺，要測(cè)橫截面積，需先測(cè)量其直徑，用螺旋測(cè)微器進(jìn)行測(cè)量，也可用纏繞法進(jìn)行測(cè)定2電阻率是一個(gè)反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小無(wú)關(guān)，它的單位是：歐姆米，國(guó)際符號(hào)m.而電阻r反映的是導(dǎo)體的屬性，與導(dǎo)體的材料、橫截面積、長(zhǎng)度有關(guān)3電阻率的計(jì)算公式為r，各種材料的電阻率在數(shù)值上等于用該材料制成的長(zhǎng)度為1_m，橫截面積為1_m2的導(dǎo)體的電阻4兩種材料不同的電阻絲，長(zhǎng)度之比為15，截面積之比為23，電阻之比為25，則材料的電阻率之比為43.5一粗細(xì)均勻的鎳鉻絲，截面直徑為d，電阻為r.把它拉制成直徑為d/10的均勻細(xì)絲后，它的電阻變?yōu)?)ar/1 000 br/100 c100r d10 000r答案d解析由r，vls，得r10 000r.【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一電阻和電阻率的理解1關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說(shuō)法中，正確的是()a由r知，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度l、電阻率成正比，與橫截面積s成反比b由r可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比c將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來(lái)的二分之一d某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度降低會(huì)突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象時(shí)，溫度不為絕對(duì)零度答案ad解析導(dǎo)體的電阻率由材料本身的性質(zhì)決定，并隨溫度的變化而變化，導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)，與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體中的電流無(wú)關(guān)，a對(duì)，b、c錯(cuò)電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，電阻率常與溫度有關(guān)，并存在超導(dǎo)現(xiàn)象絕對(duì)零度只能接近，不可能達(dá)到，d對(duì)2下列關(guān)于電阻率的敘述，正確的是()a金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大b常用的導(dǎo)線是用電阻率較小的鋁、銅材料做成的c材料的電阻率取決于導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長(zhǎng)度d半導(dǎo)體和絕緣體材料的電阻率隨溫度的升高而減小答案abd知識(shí)點(diǎn)二電阻定律r的應(yīng)用3一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，當(dāng)其兩端電壓為u時(shí)，通過(guò)的電流是i，若將此導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍時(shí)，電流仍為i，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)?)au/2 bu c2u d4u答案d解析導(dǎo)線原來(lái)的電阻為r，拉長(zhǎng)后長(zhǎng)度變?yōu)?l，橫截面積變?yōu)?，所以r4r.導(dǎo)線原來(lái)兩端的電壓為uir，拉長(zhǎng)后為uir4ir4u.4一根粗細(xì)均勻的金屬裸導(dǎo)線，若把它均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的3倍，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍？若將它截成等長(zhǎng)的三段再絞合成一根，它的電阻變?yōu)樵瓉?lái)的多少？(設(shè)拉長(zhǎng)與絞合時(shí)溫度不變)答案9解析金屬原來(lái)的電阻為r，拉長(zhǎng)后長(zhǎng)度變?yōu)?l，因體積vsl不變，所以導(dǎo)線橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的1/3，即s/3，故拉長(zhǎng)為原來(lái)的3倍后，電阻r99r.同理，三段絞合后，長(zhǎng)度為l/3，橫截面積為3s，電阻rr.點(diǎn)評(píng)某導(dǎo)體形狀改變前后，總體積不變，電阻率不變當(dāng)長(zhǎng)度l和橫截面積s變化時(shí)，應(yīng)用vsl來(lái)確定s和l在形變前后的關(guān)系，然后再利用電阻定律即可求出l和s變化前后的電阻關(guān)系【方法技巧練】一、用電阻公式和歐姆定律相結(jié)合解決有關(guān)問(wèn)題5兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，把另一根對(duì)折后絞合起來(lái)，然后給它們分別加相同電壓后，則在同一時(shí)間內(nèi)通過(guò)它們的電荷量之比為()a14 b18 c116 d161答案c解析本題應(yīng)根據(jù)導(dǎo)體的電阻rl/s，歐姆定律ru/i和電流定義式iq/t求解對(duì)于第一根導(dǎo)線，均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉?lái)的1/2，由導(dǎo)體的電阻公式可知其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍第二根導(dǎo)線對(duì)折后，長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的1/2，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故其電阻變?yōu)樵瓉?lái)的1/4.給上述變化后的裸導(dǎo)線加上相同的電壓，由歐姆定律得：i1，i24u/r由iq/t可知，在同一時(shí)間內(nèi)，電荷量之比q1q2i1i2116故c項(xiàng)正確6如圖1所示，一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)線長(zhǎng)1 200 m，在兩端點(diǎn)a、b間加上恒定電壓時(shí)，測(cè)得通過(guò)導(dǎo)線的電流為0.5 a，若剪去bc段，在a、c兩端加同樣電壓時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線的電流變?yōu)?.6 a，則剪去的bc段多長(zhǎng)？圖1答案200 m解析設(shè)整個(gè)導(dǎo)線ab的電阻為r1，其中ac段的電阻為r2，根據(jù)歐姆定律ui1r1i2r2，則.再由電阻定律，導(dǎo)線的電阻與其長(zhǎng)度成正比，所以ac段導(dǎo)線長(zhǎng)l2l11 200 m1 000 m由此可知，剪去的導(dǎo)線bc段的長(zhǎng)度為：ll1l2200 m.二、導(dǎo)體電阻率的測(cè)定方法7用伏安法測(cè)量電阻r的阻值，并求出電阻率.給定電壓表(內(nèi)阻約為50 k)、電流表(內(nèi)阻約為40 )、滑動(dòng)變阻器、電源、電鍵、待測(cè)電阻r(約為250 )及導(dǎo)線若干圖2(1)畫出測(cè)量r的電路圖(2)圖2中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流i、電壓u的值，試寫出根據(jù)此圖求r值的步驟：_；求出的電阻值r_(保留3位有效數(shù)字)(3)待測(cè)電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標(biāo)為50分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度與直徑，結(jié)果分別如圖3、圖4所示，由圖可知其長(zhǎng)度為_，直徑為_圖3圖4(4)由以上數(shù)據(jù)可以求出_(保留3位有效數(shù)字)答案見解析解析(1)由于待測(cè)電阻(約250 )與電流表內(nèi)阻(約40 )相近，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻(50 k)，因此采用電流表外接法，測(cè)量誤差較小控制待測(cè)電阻電壓的線路，用滑動(dòng)變阻器連接成限流式接法或分壓式接法均可，如下圖所示(2)作ui直線，舍去左起第2點(diǎn)，其余5個(gè)點(diǎn)在一條直線上，不在這條線上的點(diǎn)盡量均勻分布在直線兩側(cè)；求該直線的斜率k，則rk229 (221237 均為正確)(3)因?yàn)橛螛?biāo)為50分度，所以游標(biāo)卡尺的精確度為 mm0.02 mm，另外游標(biāo)卡尺不能估讀，讀出待測(cè)電阻的長(zhǎng)度為8.00103 m，直徑為1.98103 m.(4)將數(shù)據(jù)代入公式r得8.81102 m.1導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對(duì)于同種材料的導(dǎo)體，下列表述正確的是()a橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比b長(zhǎng)度一定，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比c電壓一定，電阻與通過(guò)導(dǎo)體的電流成正比d電流一定，電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比答案a解析根據(jù)電阻定律：r，可見當(dāng)橫截面積s一定時(shí)，電阻r與長(zhǎng)度l成正比，a正確2關(guān)于電阻的計(jì)算式r和決定式r，下面說(shuō)法正確的是()a導(dǎo)體的電阻與其兩端電壓成正比，與電流成反比b導(dǎo)體的電阻僅與導(dǎo)體長(zhǎng)度、橫截面積和材料有關(guān)c導(dǎo)體的電阻隨工作溫度變化而變化d對(duì)一段一定的導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，在恒溫下比值是會(huì)變的，導(dǎo)體的電阻隨u或i的變化而變化答案bc3. 如圖5所示，a、b、c、d是滑動(dòng)變阻器的四個(gè)接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中，并要求滑片p向接線柱c移動(dòng)時(shí)，電路中的電流減小，則接入電路的接線柱可能是()圖5aa和b ba和ccb和c db和d答案cd解析向c移動(dòng)，電流減小則電阻增大，可以接b和c或b和d，本質(zhì)相同4下列說(shuō)法正確的是()a超導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用幾乎等于零b金屬電阻率隨溫度的升高而增大c用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻的錳銅合金和鎳銅合金的電阻率不隨溫度的變化而變化d半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大答案ab解析超導(dǎo)現(xiàn)象是在溫度接近絕對(duì)零度時(shí)，電阻率突然減小到接近零的現(xiàn)象，故a正確；c中材料只是電阻率變化不明顯，而半導(dǎo)體材料的電阻率應(yīng)隨溫度的升高而減小5一根阻值為r的均勻電阻絲，長(zhǎng)為l，橫截面積為s，設(shè)溫度不變，在下列哪些情況下其阻值仍為r()a當(dāng)l不變，s增大一倍時(shí)b當(dāng)s不變，l增大一倍時(shí)c當(dāng)l和s都減為原來(lái)的時(shí)d當(dāng)l和橫截面的半徑都放大一倍時(shí)答案c解析由r和vsl得：l不變、s增大一倍時(shí)，r變?yōu)樵瓉?lái)的；s不變，l增大一倍時(shí)，r變?yōu)樵瓉?lái)的二倍；l、s都減小為原來(lái)的時(shí)，r不變；l和橫截面的半徑都增大一倍時(shí)，r變?yōu)樵瓉?lái)的.6白熾燈的燈絲由鎢絲制成，當(dāng)燈絲燒斷后脫落一段，又將剩余燈絲剛好能搭接上使用，若燈泡功率原來(lái)為60 w，觀察搭接起來(lái)的燈絲長(zhǎng)度大約為原來(lái)的，則現(xiàn)在燈泡的功率約為()a30 w b45 w c60 w d80 w答案d解析由電阻定律知，燈絲長(zhǎng)度減為原來(lái)的，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的，照明電路中電壓220 v不變，則由p知功率變?yōu)樵瓉?lái)的倍，即80 w，d選項(xiàng)正確7如圖6所示，均勻的長(zhǎng)方形薄片合金電阻板abcd，ab邊長(zhǎng)為l1，ad邊長(zhǎng)為l2，當(dāng)端點(diǎn)1、2或3、4接入電路時(shí)，r12r34是()圖6al1l2 bl2l1c11 dll答案d解析設(shè)薄片厚度為d，則由電阻定律，得r12，r34.故r12r34ll，選項(xiàng)d正確8一只白熾燈泡，正常發(fā)光時(shí)的電阻為121 ，當(dāng)這只燈泡停止發(fā)光一段時(shí)間后的電阻應(yīng)是()a大于121 b小于121 c等于121 d無(wú)法判斷答案b解析由于金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，故白熾燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻大，停止發(fā)光一段時(shí)間后，燈絲溫度降低，電阻減小，故選b.9兩根同種材料制成的電阻絲a和b，a的長(zhǎng)度和橫截面的直徑均為b的兩倍，要使兩電阻絲接入電路后消耗的電功率相等，加在它們兩端的電壓之比uaub為()a11 b21 c.1 d1答案d解析由公式r，sd2，p得，u，解得uaub1，故d正確10現(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料，接成如圖7所示(a)、(b)兩種形式，則兩種接法的電阻之比rarb為()圖7a11 b12 c21 d14答案d解析將(a)圖半球形導(dǎo)體材料看成等大的兩半部分的并聯(lián)，則(b)圖中可以看成等大的兩半部分的串聯(lián)，設(shè)每一半部分的電阻為r，則(a)圖中電阻ra，(b)圖中電阻rb2r，故rarb14.11甲、乙兩根粗細(xì)相同的不同導(dǎo)線，電阻率之比為12，長(zhǎng)度之比為61，那么兩根導(dǎo)線加相同的電壓時(shí)，其電功率之比p甲p乙_；如果通過(guò)兩根導(dǎo)線的電流強(qiáng)度相同，則其電功率之比p甲p乙_.答案133112. 相距40 k