2015年選修3-1第2章-恒定電流作業(yè)題解析（13份）--第二章第6節(jié)

第6節(jié)導體的電阻1本節(jié)探究導體的電阻與長度、橫截面積、材料之間的關系時，采用控制變量的實驗方法測長度所用儀器是直尺，要測橫截面積，需先測量其直徑，用螺旋測微器進行測量，也可用纏繞法進行測定2電阻率是一個反映導體導電性能的物理量，是導體材料本身的屬性，與導體的形狀、大小無關，它的單位是：歐姆米，國際符號m.而電阻R反映的是導體的屬性，與導體的材料、橫截面積、長度有關3電阻率的計算公式為R，各種材料的電阻率在數(shù)值上等于用該材料制成的長度為1_m，橫截面積為1_m2的導體的電阻4兩種材料不同的電阻絲，長度之比為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】知識點一電阻和電阻率的理解1關于導體的電阻及電阻率的說法中，正確的是()A由R知，導體的電阻與長度l、電阻率成正比，與橫截面積S成反比B由R可知，導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比C將一根導線一分為二，則半根導線的電阻和電阻率都是原來的二分之一D某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度降低會突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導現(xiàn)象發(fā)生超導現(xiàn)象時，溫度不為絕對零度答案AD解析導體的電阻率由材料本身的性質決定，并隨溫度的變化而變化，導體的電阻與長度、橫截面積有關，與導體兩端的電壓及導體中的電流無關，A對，B、C錯電阻率反映材料的導電性能，電阻率常與溫度有關，并存在超導現(xiàn)象絕對零度只能接近，不可能達到，D對2下列關于電阻率的敘述，正確的是()A金屬導體的電阻率隨溫度的升高而增大B常用的導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體的電阻、橫截面積和長度D半導體和絕緣體材料的電阻率隨溫度的升高而減小答案ABD知識點二電阻定律R的應用3一根粗細均勻的導線，當其兩端電壓為U時，通過的電流是I，若將此導線均勻拉長到原來的2倍時，電流仍為I，導線兩端所加的電壓變?yōu)?)AU/2 BU C2U D4U答案D解析導線原來的電阻為R，拉長后長度變?yōu)?l，橫截面積變?yōu)?，所以R4R.導線原來兩端的電壓為UIR，拉長后為UIR4IR4U.4一根粗細均勻的金屬裸導線，若把它均勻拉長為原來的3倍，電阻變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮咳魧⑺爻傻乳L的三段再絞合成一根，它的電阻變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲?設拉長與絞合時溫度不變)答案9解析金屬原來的電阻為R，拉長后長度變?yōu)?l，因體積VSl不變，所以導線橫截面積變?yōu)樵瓉淼?/3，即S/3，故拉長為原來的3倍后，電阻R99R.同理，三段絞合后，長度為l/3，橫截面積為3S，電阻RR.點評某導體形狀改變前后，總體積不變，電阻率不變當長度l和橫截面積S變化時，應用VSl來確定S和l在形變前后的關系，然后再利用電阻定律即可求出l和S變化前后的電阻關系【方法技巧練】一、用電阻公式和歐姆定律相結合解決有關問題5兩根完全相同的金屬裸導線，如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加相同電壓后，則在同一時間內通過它們的電荷量之比為()A14 B18 C116 D161答案C解析本題應根據(jù)導體的電阻Rl/S，歐姆定律RU/I和電流定義式Iq/t求解對于第一根導線，均勻拉長到原來的2倍，則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉淼?/2，由導體的電阻公式可知其電阻變?yōu)樵瓉淼?倍第二根導線對折后，長度變?yōu)樵瓉淼?/2，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，故其電阻變?yōu)樵瓉淼?/4.給上述變化后的裸導線加上相同的電壓，由歐姆定律得：I1，I24U/R由Iq/t可知，在同一時間內，電荷量之比q1q2I1I2116故C項正確6如圖1所示，一段粗細均勻的導線長1 200 m，在兩端點A、B間加上恒定電壓時，測得通過導線的電流為0.5 A，若剪去BC段，在A、C兩端加同樣電壓時，通過導線的電流變?yōu)?.6 A，則剪去的BC段多長？圖1答案200 m解析設整個導線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，導線的電阻與其長度成正比，所以AC段導線長l2l11 200 m1 000 m由此可知，剪去的導線BC段的長度為：ll1l2200 m.二、導體電阻率的測定方法7用伏安法測量電阻R的阻值，并求出電阻率.給定電壓表(內阻約為50 k)、電流表(內阻約為40 )、滑動變阻器、電源、電鍵、待測電阻R(約為250 )及導線若干圖2(1)畫出測量R的電路圖(2)圖2中的6個點表示實驗中測得的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)待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標為50分度的卡尺測量其長度與直徑，結果分別如圖3、圖4所示，由圖可知其長度為_，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)由于待測電阻(約250 )與電流表內阻(約40 )相近，遠小于電壓表內阻(50 k)，因此采用電流表外接法，測量誤差較小控制待測電阻電壓的線路，用滑動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，其余5個點在一條直線上，不在這條線上的點盡量均勻分布在直線兩側；求該直線的斜率k，則Rk229 (221237 均為正確)(3)因為游標為50分度，所以游標卡尺的精確度為 mm0.02 mm，另外游標卡尺不能估讀，讀出待測電阻的長度為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導體的電阻是導體本身的一種性質，對于同種材料的導體，下列表述正確的是()A橫截面積一定，電阻與導體的長度成正比B長度一定，電阻與導體的橫截面積成正比C電壓一定，電阻與通過導體的電流成正比D電流一定，電阻與導體兩端的電壓成反比答案A解析根據(jù)電阻定律：R，可見當橫截面積S一定時，電阻R與長度l成正比，A正確2關于電阻的計算式R和決定式R，下面說法正確的是()A導體的電阻與其兩端電壓成正比，與電流成反比B導體的電阻僅與導體長度、橫截面積和材料有關C導體的電阻隨工作溫度變化而變化D對一段一定的導體來說，在恒溫下比值是會變的，導體的電阻隨U或I的變化而變化答案BC3. 如圖5所示，a、b、c、d是滑動變阻器的四個接線柱，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移動時，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，電流減小則電阻增大，可以接b和c或b和d，本質相同4下列說法正確的是()A超導體對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用來制作標準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半導體材料的電阻率隨溫度的升高而增大答案AB解析超導現(xiàn)象是在溫度接近絕對零度時，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，而半導體材料的電阻率應隨溫度的升高而減小5一根阻值為R的均勻電阻絲，長為l，橫截面積為S，設溫度不變，在下列哪些情況下其阻值仍為R()A當l不變，S增大一倍時B當S不變，l增大一倍時C當l和S都減為原來的時D當l和橫截面的半徑都放大一倍時答案C解析由R和VSl得：l不變、S增大一倍時，R變?yōu)樵瓉淼?；S不變，l增大一倍時，R變?yōu)樵瓉淼亩叮籰、S都減小為原來的時，R不變；l和橫截面的半徑都增大一倍時，R變?yōu)樵瓉淼?6白熾燈的燈絲由鎢絲制成，當燈絲燒斷后脫落一段，又將剩余燈絲剛好能搭接上使用，若燈泡功率原來為60 W，觀察搭接起來的燈絲長度大約為原來的，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，燈絲長度減為原來的，電阻變?yōu)樵瓉淼?，照明電路中電?20 V不變，則由P知功率變?yōu)樵瓉淼谋?，?0 W，D選項正確7如圖6所示，均勻的長方形薄片合金電阻板abcd，ab邊長為L1，ad邊長為L2，當端點1、2或3、4接入電路時，R12R34是()圖6AL1L2 BL2L1C11 DLL答案D解析設薄片厚度為d，則由電阻定律，得R12，R34.故R12R34LL，選項D正確8一只白熾燈泡，正常發(fā)光時的電阻為121 ，當這只燈泡停止發(fā)光一段時間后的電阻應是()A大于121 B小于121 C等于121 D無法判斷答案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)光時的電阻大，停止發(fā)光一段時間后，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、乙兩根粗細相同的不同導線，電阻率之比為12，長度之比為61，那么兩根導線加相同的電壓時，其電功率之比P甲P乙_；如果通過兩根導線的電流強度相同，則其電功率之比P甲P乙_.答案133112. 相距40