高中物理必修三同步專題講義：09 A電源、電流和電阻 基礎版（教師版）

電源、電流和電阻知識點一：電源和電流一、電源1．定義：能把電子在電源內(nèi)部從電源正極搬運到負極的裝置．2．作用：移送電荷，維持電源正、負極間有一定的電勢差，保持電路中有持續(xù)電流．二、恒定電流1．恒定電場(1)定義：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場．(2)形成：當電路達到穩(wěn)定時，導線中的電場是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的．(3)特點：任何位置的電荷分布和電場分布都不隨時間變化，其基本性質與靜電場相同．2．恒定電流(1)定義：大小、方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流，電流的強弱程度用電流這個物理量表示．(2)公式：I＝eq\f(q,t)，其中：I表示電流，q表示在時間t內(nèi)通過導體橫截面的電荷量．(3)單位：安培，簡稱安，符號是A；常用的電流單位還有毫安(mA)、微安(μA)．1A＝103mA；1A＝106μA.技巧點撥一、電流的理解和計算1．電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向，則負電荷定向移動的方向與電流的方向相反．2．電流的定義式：I＝eq\f(q,t).用該式計算出的電流是時間t內(nèi)的平均值．對于恒定電流，電流的瞬時值與平均值相等．3．電流是標量：雖然有方向，但它是標量，它遵循代數(shù)運算法則．二、電流的微觀表達式1．電流微觀表達式I＝nqvS的理解(1)I＝eq\f(q,t)是電流的定義式，I＝nqvS是電流的決定式，因此I與通過導體橫截面的電荷量q及時間t無關，從微觀上看，電流決定于導體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)n、每個自由電荷的電荷量大小q、定向移動的速率v，還與導體的橫截面積S有關．(2)v表示電荷定向移動的速率．自由電荷在不停地做無規(guī)則的熱運動，其速率為熱運動的速率，電流是自由電荷在熱運動的基礎上向某一方向定向移動形成的．2．三種速率的比較(1)電子定向移動速率：也是公式I＝neSv中的v，大小約為10－4m/s.(2)電流的傳導速率：就是導體中建立電場的速率，等于光速，為3×108m/s.閉合開關的瞬間，電路中各處以光速建立恒定電場，電路中各處的自由電子幾乎同時定向移動，整個電路也幾乎同時形成了電流．(3)電子熱運動速率：電子做無規(guī)則熱運動的速率，大小約為105m/s.由于熱運動向各個方向運動的機會相等，故此運動不能形成電流．例題精練1．（鹽城三模）橫截面直徑為d、長為L的導線，兩端電壓為U，當三個參量中一個或兩個變化時，不影響自由電子定向移動的平均速率是（）A．電壓U B．直徑d C．長度L D．長度L和直徑d【分析】根據(jù)歐姆定律、電流的微觀表達式I＝nqvS和電阻定律結合分析自由電子定向運動的平均速率如何變化．【解答】解：設導體的電阻率為ρ，則該段導體的電阻值：R＝，其中S＝，電流的微觀表達式I＝nevS，又：I＝，則：；A、電壓U改變時，由公式得，自由電子定向運動的平均速率v改變，故A錯誤；B、導線橫截面的直徑d改變，由公式得自由電子定向運動的平均速率v不變，故B正確；C、導線長度L改變，由公式得，自由電子定向運動的平均速率v改變，故C錯誤；D、由以上的分析得，長度L和直徑d都改變時，自由電子定向運動的平均速率v改變，故D錯誤。故選：B?！军c評】高中物理中涉及自由電荷定向移動速度的公式只有電流的微觀表達式I＝nqvS，本題考查歐姆定律、電阻定律和電流的微觀表達式I＝nqvS綜合應用能力．2．（渭濱區(qū)期末）如圖所示，電解池內(nèi)有一價離子的電解液，在時間t內(nèi)通過溶液截面S的正離子數(shù)為n1，負離子數(shù)為n2。元電荷為e，則以下說法正確的是（）A．溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流大小為 B．溶液內(nèi)電流方向從B到A，電流大小為 C．溶液內(nèi)正、負離子反方向移動，產(chǎn)生的電流相互抵消 D．溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流大小為【分析】電流的方向與正離子定向移動方向相同。一價離子帶電量的大小為e，通過溶液截面S的電荷量等于正離子與負離子電荷量絕對值之和，根據(jù)電流的定義式求解電流強度?！窘獯稹拷猓弘娏鞯姆较蚺c正離子定向移動方向相同，則溶液內(nèi)電流方向從A到B，t時間內(nèi)通過通過溶液截面S的電荷量為：q＝n1e+n2e根據(jù)電流的定義式I＝，可得電流大小為：I＝＝，則D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題運用電流的定義式求解電流強度，對于電解質溶液，公式I＝，q是通過溶液截面S的電荷量等于正離子與負離子電荷量絕對值之和。隨堂練習1．（徐匯區(qū)校級期末）氣體放電管中，每時每刻有大量的氣體分子被電離成電子和正離子。若每秒有n1個電子和n2個氫離子（質子）經(jīng)過管的某個橫截面，元電荷的大小記為e。則放電管中的電流強度在數(shù)值上等于（）A．n1e B．n2e C．（n1+n2）e D．|n1﹣n2|e【分析】正電荷的定向移動方向是電流的方向，負電荷的定向移動方向與電流方向相反；由電流的定義式I＝可以求出電流的大小?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)電流強度的定義式I＝，可得放電管中的電流強度為：I＝＝＝（n1+n2）e，故C正確，ABD錯誤。故選：C。【點評】本題考查的是電流強度定義式，知道電荷的定向移動形成電流，其中負電荷定向移動等效為反方向的正電荷的定向移動。2．（徐匯區(qū)校級期末）關于電流，下列說法正確的是（）A．電流為矢量，單位為C?s B．電流為矢量，單位為C/s C．電流為標量，單位為C?s D．電流為標量，單位為C/s【分析】明確電流的性質，知道電流是標量，同時明電流的定義式，會根據(jù)定義式推導出電流的單位?！窘獯稹拷猓弘娏麟m然有方向，但其運算不符合平行四邊形定則，故電流為標量；根據(jù)I＝可知，電流的單位為C/s，故D正確，ABC錯誤。故選：D?！军c評】本題考查對電流的理解，要注意明確電流的方向是正電荷定向移動的方向；而矢量是指既有大小又有方向，同時滿足平行四邊形定則的物理量。3．（陽泉期末）一段粗均勻的金屬導體的橫截面積是S，導體單位長度內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e，自由電子做無規(guī)則熱運動的速度為v0，導體中通過的電流為I．則下列說法中正確的有（）A．自由電子定向移動的速度為v0 B．自由電子定向移動的速度為v＝ C．自由電子定向移動的速度為真空中的光速c D．自由電子定向移動的速度為v＝【分析】已知電流及電子的電量等，根據(jù)電流的微觀表達式可求得電子定向移動的速率．【解答】解：A、自由電子定向移動的速度與自由電子做無規(guī)則熱運動的速度是兩回事，故A錯誤。B、D、電流的微觀表達式為：I＝＝nve，則v＝；故D正確，B錯誤；C、自由電子定向移動的速度小于真空中的光速c，故C錯誤。故選：D?！军c評】本題要求能掌握電流的微觀表達式，同時注意區(qū)分電子的定向移動速率、無規(guī)則熱運動的速率以及電能的傳導速率．知識點二：導體的電阻一、電阻1．電阻的概念導體兩端的電壓與通過導體的電流大小之比．2．定義式：R＝eq\f(U,I).3．單位：歐姆(Ω)，常用的單位還有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)，且1Ω＝10－3kΩ＝10－6MΩ.4．物理意義：反映導體對電流阻礙作用的大?。?．導體U－I圖像的斜率反映電阻大?。⒂绊憣w電阻的因素1．導體的電阻與導體的長度、橫截面積、材料有關．2．探究思路為探究導體電阻是否與導體橫截面積、長度和材料有關，我們采用控制變量法進行實驗探究．三、導體的電阻率1．電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導體，其電阻R與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導體電阻還與構成它的材料有關．(2)公式：R＝ρeq\f(l,S)，式中ρ是比例系數(shù)，ρ叫作這種材料的電阻率．2．電阻率(1)概念：電阻率是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．(2)單位是歐姆·米，符號為Ω·m.(3)電阻率往往隨溫度的變化而變化，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大．(4)應用：電阻溫度計、標準電阻等．(5)超導現(xiàn)象：一些金屬在溫度特別低時電阻降為0的現(xiàn)象．技巧點撥一、導體的電阻與歐姆定律1．導體的電阻(1)電阻定義式：R＝eq\f(U,I)；(2)意義：比值eq\f(U,I)表示一段導體對電流的阻礙作用．對給定的導體，它的電阻是一定的，與導體兩端是否加電壓，導體中是否有電流無關．2．歐姆定律(1)表達式I＝eq\f(U,R)；(2)意義：表示通過導體的電流I與電壓U成正比，與電阻R成反比；(3)適用條件：金屬或電解質溶液導電(純電阻電路)．二、電阻定律1．導體電阻的決定式R＝ρeq\f(l,S)l是導體的長度，S是導體的橫截面積，ρ是比例系數(shù)，與導體材料有關，叫作電阻率．2．R＝eq\f(U,I)與R＝ρeq\f(l,S)的區(qū)別與聯(lián)系兩個公式區(qū)別與聯(lián)系R＝eq\f(U,I)R＝ρeq\f(l,S)區(qū)別適用于純電阻元件適用于粗細均勻的金屬導體或濃度均勻的電解液、等離子體聯(lián)系R＝ρeq\f(l,S)是對R＝eq\f(U,I)的進一步說明，即導體的電阻與U和I無關，而是取決于導體本身的材料、長度和橫截面積三、電阻率1．電阻率是一個反映導體材料導電性能的物理量，是導體材料本身的屬性，與導體的形狀、大小無關．2．電阻率與溫度的關系及應用(1)金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可用于制作電阻溫度計．(2)大部分半導體的電阻率隨溫度的升高而減小，半導體的電阻率隨溫度的變化較大，可用于制作熱敏電阻．(3)有些合金，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作標準電阻．(4)一些導體在溫度特別低時電阻率可以降到零，這個現(xiàn)象叫作超導現(xiàn)象．四、導體的伏安特性曲線1．伏安特性曲線：用縱坐標表示電流I，用橫坐標表示電壓U，這樣畫出的導體的I－U圖像叫作導體的伏安特性曲線．2．線性元件和非線性元件：(1)線性元件：伏安特性曲線是一條過原點的直線、歐姆定律適用的元件，如金屬導體、電解質溶液．(2)非線性元件：伏安特性曲線是一條曲線、歐姆定律不適用的元件，如圖.如氣態(tài)導體(日光燈、霓虹燈管中的氣體)和半導體元件．注意：如圖所示，I－U圖像中，斜率表示電阻的倒數(shù)，U－I圖像中，斜率表示電阻，圖甲中R2＜R1，圖乙中R2＞R1.例題精練1．（淮安月考）下列說法正確的是（）A．由R＝可知，電阻與電壓成正比，與電流成反比 B．由R＝ρ可知，電阻與導體的長度成正比、與橫截面積成反比 C．由I＝可知，電流與電量成正比，與時間成反比 D．各種材料的電阻率都與溫度有關，一般金屬的電阻率隨溫度的升高而減小【分析】明確電阻是導體本身的性質，與導體兩端的電壓及流過導體中的電流無關；由電阻的決定式R＝ρ判斷；根據(jù)比值定義法判斷；一般金屬的電阻率隨溫度的升高而增大?！窘獯稹拷猓篈、電阻是導體本身的性質，與電壓及電流無關，故A錯誤；B、由電阻的決定式R＝ρ，可知電阻與導體的長度成正比，與橫截面積成反比，故B正確；C、公式I＝是電流的定義式，與通過橫截面的電量無關，與通過時間無關，故C錯誤；D、一般金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，有些材料的電阻率與溫度無關，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查了電阻、電阻的決定式、電流的定義式、電阻率等基礎知識，要求學生對這部分知識要重視課本，強化記憶。2．（廣州期末）如圖所示，某一導體的形狀為長方體，其長、寬、高之比為a：b：c＝5：3：2．在此長方體的上下、左右四個面上分別通過導線引出四個接線柱1、2、3、4．在1、2兩端加上恒定電壓，導體的電阻為R1；在3、4兩端加上恒定電壓，導體的電阻為R2，則R1：R2為（）A．1：1 B．9：25 C．25：4 D．4：25【分析】直接根據(jù)電阻定律公式R＝判斷在1、2兩端加上恒定電壓、在3、4兩端加上恒定的電壓時的電阻之比即可．【解答】解：根據(jù)電阻定律R＝ρ，當在1、2兩端加上恒定電壓U時：R1＝在在3、4兩端加上恒定的電壓時：R2＝所以：＝＝故選：D?！军c評】解決本題的關鍵掌握電阻定律，明確導體的電阻與導體的長度、橫截面積和材料電阻率有關，基礎問題．隨堂練習1．（漳州期末）一根粗細均勻的細銅絲，原來的電阻為R，則（）A．對折后，電阻變?yōu)镽 B．截去，剩下部分的電阻變?yōu)镽 C．均勻拉長為原來的兩倍，電阻變?yōu)?R D．均勻拉長，使橫截面積為原來的，電阻變?yōu)?R【分析】由電阻定律進行分析?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)電阻定律：，對折后，長度變?yōu)樵瓉淼?，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，故電阻變?yōu)樵瓉淼模蔄錯誤；B、根據(jù)電阻定律：，截取，剩下的長度為原來，則電阻大小變?yōu)樵瓉淼?，故B錯誤；C、根據(jù)電阻定律：，均勻拉長為原來的兩倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?，長度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電阻變?yōu)?R，故C正確；D、根據(jù)電阻定律：，均勻拉長，使橫截面積為原來的，則長度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電阻變?yōu)?R，故D錯誤；故選：C?！军c評】本題主要考查了電阻定律，解題關鍵在于通過電阻定律正確分析每個物理量的變化從而引起電阻的變化。2．（臺州期末）有一個長方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長分別為a、b、c，且a＞b＞c．電流沿以下方向流過該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是（）A． B． C． D．【分析】由金屬導體電阻的決定式R＝ρ進行計算，注意各電阻中的導體長度及截面積?！窘獯稹拷猓河呻娮璧臎Q定式可知，A中電阻為：RA＝ρ，B中電阻為：RB＝ρ；C中電阻為：RC＝ρ；D中電阻為：RD＝ρ；故電阻最小的為A；故選：A?！军c評】本題考查電阻定率的應用，要注意電阻是由導體本身的性質決定的。3．（秦安縣校級期末）兩根完全相同的金屬裸導線，如果將其中一根均勻拉長到原來的2倍，而將另一根對折絞合起來，然后把它們并聯(lián)接入電路中，電路導通，下列說法錯誤的是（）A．二者電阻大小之比為4：1 B．二者電阻大小之比為16：1 C．二者電壓相同 D．二者電流大小之比為1：16【分析】根據(jù)電阻定律R＝ρ判斷出兩根金屬導線的電阻之比，根據(jù)歐姆定律得出電流之比．【解答】解：A、設原來的電阻為R，其中的一根均勻拉長到原來的2倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)電阻定律，電阻R1＝4R，另一根對折后絞合起來，長度減小為原來的一半，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)電阻定律，電阻R2＝R，則兩電阻之比為16：1，故A錯誤，B正確；C、兩電阻并聯(lián)，電壓相同，故C正確；D、根據(jù)I＝可知，二者電流大小之比為1：16，故D正確。本題選錯誤的，故選：A【點評】本題主要考查了電阻定律R＝ρ以及歐姆定律的直接應用，難度不大，屬于基礎題．綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（珠海期末）下列說法中正確的是（）A．導體中電荷運動就形成了電流 B．在國際單位制中，電流的單位是A C．電流有方向，它是一個矢量 D．任何物體，只要其兩端電勢差不為零，就有電流存在【分析】電路中有持續(xù)電流的條件：有電源、電路是通路．電流是標量，但有方向．【解答】解：A、導體中只有產(chǎn)生電荷的定向移動才能形成電流；故A錯誤；B、在國際單位制中，電流的單位是安培，符號為A；故B正確；C、電流有方向，但電流是標量；故C錯誤；D、只有導體兩端有電勢差時才能形成電流；故D錯誤；故選：B?！军c評】本題考查電路有持續(xù)電流的原因，兩個原因缺一不可，相對比較簡單，屬于基礎題．2．（鹽城期末）半徑為R的均勻帶電圓環(huán)，橫截面積為S，所帶電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直圓環(huán)所在平面且過圓心的軸以角速度ω勻速轉動，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流為（）A． B． C． D．【分析】取一個周期進行研究，先明確環(huán)的周期，再由電流的定義求出等效電流．【解答】解：環(huán)轉動一周的時間為：t＝；一周內(nèi)通過某一截面的電量為Q；則電流為：I＝＝＝；故選：A?！军c評】本題考查等效電流的求法，解題關鍵在于明確一個周期內(nèi)流過導體截面的電量．3．（新北區(qū)校級期末）某電解池內(nèi)若在2s內(nèi)各有1.0×1019個二價正離子和2×1019個一價負離子通過某橫截面，那么通過這個橫截面的電流是（）A．0 B．0.8A C．1.6A D．3.2A【分析】電解液中電流是由正負離子同時向相反方向定向移動形成的，2s內(nèi)通過橫截面的總電量是兩種離子電量絕對值之和，根據(jù)電流的定義式求解電流．【解答】解：電流由正、負離子的定向移動形成，則在2s內(nèi)通過橫截面的總電荷量應為Q＝1.6×10﹣19×2×1019C+1.6×10﹣19×1×2×1×1019C＝6.4C。由電流的定義式可知：I＝＝A＝3.2A。故選：D?！军c評】本題考查對電流定義式中電量的理解，電解液中通過橫截面的總電量正負離子電量絕對值之和．4．（鼓樓區(qū)校級期中）關于電流下列說法中正確的是（）A．因為電流有方向，所以電流是矢量 B．電子定向運動的速率越大，電流越大 C．通過導線截面的電量越多，電流越大 D．單位時間內(nèi)通過導體截面的電量越多，導體中的電流越大【分析】電流強度由通過導線截面的電量和通電時間共同決定，單位時間內(nèi)通過導體截面的電量越多，導體中的電流越大；電流的微觀表達式I＝neSv可知電流的大小跟導體的材料、橫截面積和電荷定向移動的速率共同決定；矢量的運算滿足平行四邊形定則，標量的運算滿足代數(shù)法則，而電流的運算滿足代數(shù)法則?！窘獯稹拷猓篈、電流雖然有方向，但由于電流的計算不是應用平行四邊形定則，故電流是標量，故A錯誤；B、由電流的微觀表達式I＝neSv，電流的大小跟導體的材料（決定n），導體的橫截面積（S）和電荷定向移動的速率（v）共同決定，故電子定向移動的速率大時，電流不一定大，故B錯誤。CD、由I＝可得，單位時間內(nèi)通過導線截面的電量越多，電流越大，故C錯誤，D正確。故選：D?！军c評】本題考查電流的定義和性質，要注意只有運算中滿足平行四邊形定則的物理量才是矢量，電流的方向只表示正電荷定向移動的方向和負電荷運動的反方向。5．（上海模擬）以下有關電流的說法中正確的是（）A．導體中的電流一定是自由電子的定向移動而形成的 B．導體中的電流一定是正電荷的定向移動而形成的 C．電流強度是一個矢量，其方向就是正電荷定向運動的方向 D．通過導線橫截面的自由電子數(shù)越多，導線中的電流不一定越大【分析】明確電流的形成，知道正負電荷的定向移動均可以形成電流；知道電流是標量，電流大小等于單位時間內(nèi)流過導體橫截面積上的電荷量?！窘獯稹拷猓篈B、電荷的定向移動形成電流，定向移動的可以是正電荷，也可以是負電荷，還可能是正、負電荷向相反方向定向移動形成的，故AB錯誤；C、電流強度的方向是正電荷定向移動的方向，但電流強度的計算不滿足平行四邊形定則，故電流強度是標量，故C錯誤；D、根據(jù)電流的定義式I＝可知，單位時間內(nèi)通過導體橫截面積的電量越多，導體中的電流越大，通過導線橫截面的自由電子數(shù)越多，如果所用時間很長，電流不一定大，故D正確。故選：D。【點評】本題考查電流的定義，要知道電流雖然有方向，但電流是標量，同時注意理解電流的定義式。6．（北碚區(qū)校級月考）如圖所示的電解池，在2s的時間內(nèi)，共有3C的正離子和3C的負離子通過截面xy，則這個電路中的電流是（）A．0A B．1.5A C．3A D．6A【分析】根據(jù)電流的定義式I＝求解電路中的電流，其中q是通過截面的正離子和負離子電量絕對值之和?！窘獯稹拷猓弘娊庖褐械恼?、負離子定向移動的方向相反，故它們產(chǎn)生同向的電流，流過某截面的電量q＝3C+3C＝6C；由公式I＝得，電路中的電流I＝＝A＝3A，故C正確，ABD錯誤。故選：C?！军c評】本題關鍵要準確理解電流的定義式I＝中q的含義，在電解液中電流是由正離子和負離子向相反方向定向移動形成的，式中q是正離子與負離子電量絕對值之和。7．（寧江區(qū)校級月考）關于電流下列說法正確的是（）A．電荷的移動形成電流 B．正電荷定向移動的方向與電流方向相同 C．只有正電荷的定向移動形成電流 D．電路中電流的方向是由電源的負極到電源的正極【分析】明確電流的形成條件，知道電流方向的規(guī)定，電流大小的定義?！窘獯稹拷猓篈、電流是由電荷定向移動形成的，故A錯誤；B、我們規(guī)定電流方向與正電荷定向移動的方向相同，負電荷的定向移動方向與電流方向相反，故B正確；C、正負電荷的定向移動均可以形成電流，故C錯誤；D、電路中電流的方向，在電源內(nèi)部由電源的負極流向電流正極，外部由電流正極流向電源負極，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題綜合考查了電流的形成、電流形成的條件、電流的方向和電流大小，這些都是基本內(nèi)容，要牢記。8．（鹽城期末）關于下列電阻和電阻率的說法正確的是（）A．把一根均勻導線分成等長的兩段，則每部分的電阻、電阻率均變?yōu)樵瓉淼囊话?B．由ρ＝可知，ρ∝R，ρ∝ C．所有材料的電阻率隨溫度的升高而增大 D．對某一確定的導體當溫度升高時，若不計導體的體積和形狀變化，發(fā)現(xiàn)它電阻增大，說明該導體材料的電阻率隨溫度的升高而增大【分析】電阻決定式為：，可知電阻與導體電阻率，長度，橫截面積有關。電阻率：（1）物理意義：反映導體導電性能的物理量，是導體材料本身的屬性。（2）電阻率與溫度的關系①金屬的電阻率隨溫度升高而增大；②半導體的電阻率隨溫度升高而減??；③超導體：當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小為零，成為超導體?！窘獯稹拷猓篈、電阻決定式為：，可知把一根均勻導線分成等長的兩段，則每部分的電阻變?yōu)樵瓉淼囊话?，但電阻率與溫度和材料有關，與其他因素無關，故電阻率不變，故A錯誤。B、電阻率與材料和溫度有關，與導體電阻，長度，橫截面積都無關，故B錯誤。C、電阻率與溫度的關系①金屬的電阻率隨溫度升高而增大；②半導體的電阻率隨溫度升高而減小；③超導體：當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小為零，成為超導體。故C錯誤。D、由電阻決定式為：，對某一確定的導體當溫度升高時，若不計導體的體積和形狀變化，發(fā)現(xiàn)它電阻增大，說明該導體材料的電阻率隨溫度的升高而增大，故D正確。故選：D?！军c評】明確電阻率由材料和溫度決定，知道電阻率與電阻不同。9．（靜海區(qū)校級期末）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，另一根對折后絞合起來。然后給它們分別加上相同電壓，則在同一時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為（）A．4：1 B．8：1 C．16：1 D．1：16【分析】根據(jù)電阻定律R＝判斷出兩根金屬導線的電阻之比，根據(jù)歐姆定律得出電流之比，再根據(jù)q＝It得出通過的電荷量之比?！窘獯稹拷猓涸O原來的電阻為R，其中的一根均勻拉長到原來的2倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)電阻定律，電阻R1＝4R，另一根對折后絞合起來，長度減小為原來的一半，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)電阻定律，電阻，則兩電阻之比為16：1．電壓相等，根據(jù)歐姆定律，電流比為1：16，根據(jù)q＝It知相同時間內(nèi)通過的電量之比為1：16．故D正確，A、B、C錯誤。故選：D?！军c評】解決本題的關鍵掌握電阻定律的公式R＝以及歐姆定律和電流的定義式I＝。10．（臺江區(qū)校級期中）一根粗細均勻的金屬絲，當其兩端所加電壓為U時，通過其中的電流為I?，F(xiàn)將金屬絲均勻地拉長為原長的4倍，在其兩端電壓為2U的情況下，通過的電流為（）A．16I B．8I C．I D．I【分析】先根據(jù)電阻定律得到拉長后的電阻與原來的電阻關系，進而根據(jù)歐姆定律即可得到電流的關系。【解答】解：設金屬絲原來的長度為L，橫截面積為S，根據(jù)電阻定律有，根據(jù)歐姆定律有金屬絲拉長為原來的4倍后，則金屬絲的橫截面積變?yōu)樵瓉淼乃姆种?，所以拉長后的金屬絲的電阻為，其兩端電壓為2U時，通過金屬絲的電流為，則，故C正確，ABD錯誤。故選：C。【點評】注意在拉伸金屬絲時，金屬絲的體積保持不變。11．（浙江模擬）2017年3月，西安地鐵被爆出使用陜西奧凱生產(chǎn)的不合格銅制電纜，存在嚴重安全隱患，據(jù)了解該公司生產(chǎn)的劣質導線的主要問題是其銅絲直徑只有國家標準的一半，下列說法正確的是（）A．相同材料制造的不合格電纜與合格電纜，若長度相同情況下，則不合格電纜的電阻為合格電纜的 B．相同材料制造的不合格電纜與合格電纜，若長度相同情況下，則不合格電纜的電阻為合格電纜的2倍 C．相同材料制造的不合格電纜與合格電纜，相同工作電流情況下，該不合格電纜發(fā)熱功率是合格電纜的2倍 D．相同材料制造的不合格電纜與合格電纜，相同工作電流情況下，該不合格電纜發(fā)熱功率是合格電纜的4倍【分析】根據(jù)電阻定律即可求出電阻之間的關系；根據(jù)電功率的表達式即可求出電功率的關系，根據(jù)U＝IR分析電壓的關系?！窘獯稹拷猓篈B、由電阻的決定式R＝ρ得，該電纜的橫截面積只有國家標準的四分之一，電阻值為國家標準的4倍，故A、B錯誤；CD、由焦耳熱功率公式P＝I2R得，在相同的電流的情況下，該電纜產(chǎn)生的熱功率是國家標準的4倍，故D正確，C錯誤。故選：D?！军c評】本題結合時事考查電阻定律以及電功、電功率公式的應用，解答的關鍵是要牢記電阻定律等公式。12．（泗縣校級月考）下面是某同學對一些概念及公式的理解，其中正確的是（）A．根據(jù)公式ρ＝可知，電阻率與導體的電阻成正比 B．根據(jù)公式C＝可知，電容器與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比 C．根據(jù)公式I＝可知，通過導體的電流與通過導體橫截面的電量成正比 D．公式W＝UIt適用于純電阻電路和非純電阻電路中的電流做功【分析】電阻率ρ反映導體的導電性能，是導體材料本身的一種特性；電容C是反映了電容器儲存電荷能力的物理量，其數(shù)值由電容器的構造決定，而與電容器帶不帶電或帶多少電無關；電流I表示單位時間流過導體截面的電荷量的多少，W＝UIt為電流做功的通用表達式，應注意與焦耳定律區(qū)分。【解答】解：A、電阻率是導體本身的一種特性，其大小與溫度和材料種類有關，與電阻大小無關，故A錯誤；B、電容器電容的大小由極板正對面積，板間距離，電介質大小決定，與電荷量Q和板間電壓U無關，故B錯誤；C、電流I表示單位時間流過導體截面的電荷量的多少，其大小由電壓以及電阻大小決定，故C錯誤；D、W＝UIt為電流做功的通用公式，適用于任何電路，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查的都是物理量的定義，概念，需要知道定義式和決定式的區(qū)別，知道物理量的大小影響因素，本題屬于基礎題。13．（宜興市校級月考）人的身體含水量約為70%，這些水分絕大部分存在于血液、瘦肉及內(nèi)臟中，而脂肪中含水量極低。體內(nèi)水分由于溶解有鈉離子、鉀離子等成分而容易導電，脂肪則不容易導電，某脂肪測量儀就是根據(jù)人體電阻的大小來判斷脂肪所占的比例。根據(jù)上述信息推斷，下列說法正確的是（）A．如果考慮脂肪和水分的合成電阻，則肥胖的人體電阻值低 B．人體攝取大量水分之后，脂肪儀測量仍然能準確測量 C．長跑之后，人體大量出汗，但是脂肪測量儀仍然能準確測量 D．大量飲酒之后，人體血液中導電物質增多，會導致脂肪測量儀測量不準【分析】由題目可知，脂肪不容易導電，則脂肪的電阻較大，水分容易導電，則水分電阻較小，以此進行分析?！窘獯稹拷猓篈、由題目可知，脂肪不容易導電，則脂肪的電阻較大，肥胖的人脂肪含量較高，則電阻值較高，故A錯誤；B、人體攝取大量水分之后，由于體內(nèi)水分由于溶解有鈉離子、鉀離子等成分而容易導電，故電阻變小，則脂肪儀不能準確測量，故B錯誤；C、長跑之后，人體大量出汗，人體水分減小，電阻增大，故脂肪儀不能準確測量，故C錯誤；D、大量飲酒之后，人體血液中導電物質增多，電阻變小，故會導致脂肪測量儀測量不準，故D正確；故選：D?！军c評】本題主要考查了學生提取體重有效信息的能力，解題關鍵在于脂肪不容易導電，則脂肪的電阻較大，水分容易導電，則水分電阻較小。14．（遼寧月考）一粗細均勻的圓柱形金屬絲，電阻率為ρ，電阻為R。若將它拉成長度是原來的2倍的金屬絲后，其電阻率為ρ'，電阻為R'，則（）A．ρ'＝4ρ B．ρ'＝16ρ C．R'＝4R D．R'＝16R【分析】在電阻絲溫度不變的條件下，電阻的影響因素是材料（電阻率）、長度、橫截面積，當導線被拉長后，長度變長的同時，橫截面積變小，但導體的整個體積不變；電阻率的大小由材料決定，根據(jù)電阻定律R＝ρ判斷電阻的變化?！窘獯稹拷猓篈B、電阻率與導體的長度、橫截面積等因素無關，是導體材料本身的電學性質，由導體的材料決定，由于材料未變，所以電阻率不變，故AB錯誤；CD、將導線均勻拉成長度是原來的2倍，由于體積不變，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)電阻定律R＝ρ，可知電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，即R′＝4R，故C正確，D錯誤。故選：C。【點評】解決本題的關鍵掌握電阻定律，知道電阻與導線橫截面積和長度的關系。15．（嫩江市校級期中）如圖所示，一塊均勻的長方體導體，長為a，寬為b，厚為c。電流沿AB方向時測得導體的電阻為R，則電流沿CD方向時導體的電阻以及導體的電阻率分別為（）A．； B．； C．； D．；【分析】根據(jù)電阻定律R＝ρ，結合AB方向測得的電阻為R，即可求解沿CD方向的電阻率和電阻.【解答】解：沿AB方向測得的電阻為R，根據(jù)電阻定律R＝ρ即有R＝ρ那么電阻率為ρ＝；根據(jù)電阻定律，那么沿CD方向的電阻R′＝ρ×＝R.故ACD錯誤，B正確。故選：B。【點評】考查電阻定律的應用，知道電阻率的含義，掌握公式中L與S的求法，注意不同電流方向的L與S的不同．16．（連城縣校級月考）如圖所示的四種電學元器件中，滑動變阻器是（）A． B． C． D．【分析】根據(jù)電學元器件的實物圖判斷?！窘獯稹拷猓篈、圖示元器件是電壓表，故A錯誤；B、圖示元器件是定值電阻，故B錯誤；C、圖示元器件是開關，故C錯誤；D、圖示元器件是滑動變阻器，故D正確；故選：D?！军c評】本題考查了各電學元器件的實物圖?；A題。17．（順慶區(qū)校級期中）將電路中一根銅導線截成等長的三段后取兩段并在一起接入電路，則接入電路的電阻是原來的（）A． B． C． D．【分析】根據(jù)電阻定律R＝和串并聯(lián)電路的特點求解?！窘獯稹拷猓涸O一根長為L，橫截面積為S的銅導線的電阻為R，把它截成等長的三段，根據(jù)電阻定律R＝，可知每段銅導線的電阻為R′＝取兩段并在一起接入電路后的電阻為：R″＝＝＝即＝＝，故C正確，ABD錯誤。故選：C?！军c評】本題考查的是電阻定律以及串并聯(lián)電路的特點，屬于基礎題目，不難。18．（順慶區(qū)校級期中）一由不同材料制成的導體，沿電流方向左、右部分分別為A和B，已知兩部分橫截面積之比為SA：SB＝1：2，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)之比nA：nB＝2：3。現(xiàn)將這段導體接入電路中，則A、B兩段導體中自由電子定向移動的平均速率vA和vB之比為（）A．6：1 B．3：1 C．4：3 D．3：4【分析】根據(jù)電流的微觀表達式即可解得?！窘獯稹拷猓弘娏鞯奈⒂^表達式為I＝neSv，因為兩部分是串聯(lián)而成，所以通過它們的電流是相等的，即nAeSAvA＝nBeSBvB，解得，故B正確，ACD錯誤。故選：B?！军c評】熟練掌握電流微觀表達式是解題的關鍵，另外還要知道在串聯(lián)電路中，電流處處相等。19．（開封期中）一根均勻的電阻絲的阻值為R，在材料和溫度不變的情況下，下列情況中的電阻絲阻值仍為R的是（）A．長度不變，橫截面的面積為原來的4倍 B．橫截面的面積不變，長度為原來的 C．長度和橫截面的半徑都為原來的4倍 D．長度和橫截面的面積都為原來的【分析】由電阻定律的公式根據(jù)題意中給出的變化進行比較即可得出阻值不變的選項?！窘獯稹拷猓篈、由電阻定律R＝可知，長度不變，橫截面積增大為原來的4倍時，電阻變?yōu)樵瓉淼?，故A錯誤；B、橫截面的面積不變，長度減小為原來的時，電阻減小為原來的，故B錯誤；C、當長度和橫截面的半徑都為原來的4倍時，面積變成原來的16倍，則電阻變原來的，故C錯誤；D、長度和橫截面的面積都減小為原來的，電阻不變，故D正確。故選：D。【點評】本題考查電阻定律公式的應用，注意電阻與導體長度成正比，與導體的橫截面積成反比。20．（黃島區(qū)期中）某同學在一根細橡膠管中灌滿食鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。他將此鹽水柱接到電源兩端，電源電動勢和內(nèi)阻恒定。握住橡膠管兩端將它水平均勻拉伸到原長的2倍，忽略溫度對電阻率的影響，下列說法正確的是（）A．鹽水柱兩端的電壓增大 B．通過鹽水柱的電流增大 C．鹽水柱的電阻增大為原來的2倍 D．電源的輸出功率增大【分析】根據(jù)電阻定律計算出拉長后的鹽水柱的電阻，然后根據(jù)閉合電路的歐姆定律可以判斷出鹽水柱兩端的電壓變化，通過的電流變化，以及鹽水柱消耗的電功率的變化?！窘獯稹拷猓篈B、根據(jù)電阻定律，可以把鹽水柱拉長后，鹽水柱的電阻變大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可以知道，通過鹽水柱的電流減小，電路中的電流減小，而電源的內(nèi)阻不變，所以內(nèi)電壓減小，外電壓增大，即鹽水柱兩端電壓增大，故A錯誤，B正確；C、設鹽水柱原來的橫截面積為S，長度為L，鹽水柱被水平均勻的拉長到原來的2倍后，長度變?yōu)長′＝2L，由于鹽水柱的體積不變所以SL＝S′L′，即S′＝，根據(jù)電阻定律可知，R′＝，解得R′＝4R，故C錯誤；D、由上面的分析可以知道，鹽水柱被拉長后，電路中的電流減小了，而電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)電源的輸出功率與外電阻的關系可知電源的輸出功率不一定增大，故D錯誤。故選：A。【點評】電阻定律、閉合電路的歐姆定律、電功率公式等是解題的基礎，還要注意，鹽水柱被拉長后體積不變。二．多選題（共14小題）21．（開魯縣校級期中）關于電流的說法中正確的是（）A．根據(jù)I＝可知，I與q成正比 B．自由電子定向移動的速率為真空中的光速c C．電流是標量，電流也有方向 D．電流的單位“安培”是國際單位制中的基本單位【分析】電流強度的大小與加在導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比；規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向，但只有正負之分，是標量；電流強度的國際單位制單位是“安培”。【解答】解：A、電流強度的大小與加在導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比，與電荷量多少無關，故A錯誤；B、自由電子定向移動的速率不是光速，電流的傳導速率是光速，故B錯誤；C、規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向，但只有正負之分，不遵循平行四邊形定則，是標量，故C正確；D、電流強度的國際單位制單位是“安培”，屬于國際單位制的基本單位，故D正確；故選：CD?！军c評】本題主要考查的是電流強度的定義式，電流強度的標矢量，以及電流強度的單位，此題比較基礎，較簡單。22．（朝陽區(qū)校級三模）從宏觀角度看，導體兩端有電壓，導體中就形成電流；從微觀角度看，若導體內(nèi)沒有電場，自由電子就不會定向移動?，F(xiàn)對電路中一段金屬直導線進行分析：設該導線電阻率為ρ，導線內(nèi)場強為E，單位體積內(nèi)有n個自由電子，電子電荷量為e，自由電子定向移動的平均速率為v?，F(xiàn)將導線中電流與導線橫截面積的比值定義為電流密度，其大小用j表示。則下列表達式正確的是（）A．j＝nρv B．j＝nev C．E＝ D．E＝ρj【分析】根據(jù)電流的微觀表達式i＝nesv，結合電流密度的定義式分析可求?！窘獯稹拷猓弘娏鞯奈⒂^表達式i＝nesv，根據(jù)電流密度的定義：＝＝nev，假設電場為勻強電場，U＝Ed＝iR，R＝＝，代入得E＝ρj，故BD正確，AC錯誤。故選：BD?！军c評】電流的微觀表達式i＝nesv應理解性記憶，其次要準確理解電流密度的定義。23．（武岡市校級月考）下列說法正確的是（）A．電路中的電流越大，表示通過的導體橫截面的電荷量越多 B．如果在相等的時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量相等，則導體中的電流是恒定電流 C．導體中有電流通過時，電子定向移動速率很小 D．在金屬導體中，自由電子只不過在速率很大的無規(guī)則熱運動上附加了一個速率很小的定向移動【分析】由I＝可知，電流越大，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量就越多；電荷的定向移動形成電流，習慣上規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向。【解答】解：A、由I＝可知，電流的大小等于單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量，所以電流越大，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量就越多，故A錯誤；B、在任意相等的時間內(nèi)，通過導體橫截面的電荷量相等，導體中的電流才是恒定電流，故B錯誤；CD、電荷的定向移動形成電流，導體中有電流通過時，電子定向移動速率很小，如在金屬導體中，自由電子只不過在速率很大的無規(guī)則熱運動上附加了一個速率很小的定向移動，故C正確，D正確；故選：CD?！军c評】本題考查了電流的相關知識，解題的關鍵是理解電流是標量，電流的方向是正電荷定向移動的方向。24．（六安月考）一段粗細均勻的金屬導體的橫截面積是S，導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子電荷量為e，自由電子做無規(guī)則熱運動的速率為v0，導體中通過的電流為I，通電時間為t，以下說法中正確的有（）A．自由電子定向移動的速率為v0 B．自由電子定向移動的速率為 C．通過導體某一橫截面積自由電子的數(shù)目為 D．導體中自由電子的數(shù)目為N＝nv0St【分析】已知電流及電子的電量等，根據(jù)電流的微觀表達式可求得電子定向移動的速率。同時注意區(qū)分定向移動速率以及電場的傳導速率、電子無規(guī)則運動的速率?！窘獯稹拷猓篈、電流是由自由電子定向移動形成的；與電子定無規(guī)則運動的速率無關，故A錯誤。B、由電流的微觀表達式可知：時間t內(nèi)通過的電量q＝nsvte，由電流的定義可知電流的微觀表達式為：所以，故B正確。C、導體中自由電子的數(shù)目為，故C正確。D、雖然知道導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)，由于不知道導體的體積，所以不能求出導體內(nèi)電子的總數(shù)，故D錯誤。故選：BC?！军c評】本題要求能掌握電流的微觀表達式，同時注意區(qū)分電子的定向移動速率、無規(guī)則熱運動的速率以及電能的傳導速率。25．（古冶區(qū)校級月考）有一橫截面積為S的銅導線，流經(jīng)其中的電流為I，設每單位體積的導線中有n個自由電子，電子的電荷量為q，此時電子的定向移動速度為v，在△t時間內(nèi)，通過導線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為（）A．nvS△t B．nv△t C． D．I△tSq【分析】根據(jù)電流的微觀表達式I＝nqvs，求出在△t時間內(nèi)通過導體橫截面的自由電子的電量，每個電子的電量為q，再確定通過導體橫截面的自由電子的數(shù)目．【解答】解：根據(jù)電流的微觀表達式I＝nqvs，在△t時間內(nèi)通過導體橫截面的自由電子的電量Q＝I△t，則在△t時間內(nèi)，通過導體橫截面的自由電子的數(shù)目為n＝＝，將I＝nevS代入得n＝＝nvS△t，故AC正確，BD錯誤。故選：AC?！军c評】本題考查電流的微觀表達式和定義式綜合應用的能力，電流的微觀表達式I＝nqvs，是聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁，常常用到．26．（瑤海區(qū)月考）如圖是滑動變阻器的示意圖，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)和b接入電路，P向右滑動時電阻減小 B．b和d接入電路，P向右滑動時電阻減小 C．b和c接入電路，P向右滑動時電阻減小 D．a(chǎn)和d接入電路，P向右滑動時電阻減小【分析】滑動變阻器的原理是靠改變連入電路中的電阻絲的長度來改變電阻的，限流接法時它的正確接法是“一上一下”；哪一段電阻絲被接入電路中是由下面的接線柱決定的．若接左下接線柱，滑片向右移動，電阻變大；若接右下接線柱，滑片向左移動，電阻變大?！窘獯稹拷猓篈、a和b連入電路時，當滑片P向右滑動時，不會改變電阻絲長度，電阻不變，故A錯誤；B、b和d連入電路時，連入路中的電阻絲是Pb部分。當滑片P向右滑動時，Pb電阻絲長度減小，電阻減小，故B正確；C、b和c連入電路時，連入路中的電阻絲是Pb部分。當滑片P向右滑動時，Pb電阻絲長度減小，電阻減小，故C正確；D、a和d連入電路時，連入電路中的電阻絲是aP部分，當滑片P向右滑動時，ap電阻絲長度變長，電阻變大，故D錯誤。故選：BC?！军c評】本題考查了滑動變阻器的原理和作用，能夠正確判斷當“一上一下”接入電路時哪一段電阻絲被連入電路中是本題的解題關鍵所在。27．（黃山期末）兩根長度相同、橫截面積之比S1：S2＝1：2的均勻銅導線按圖所示接入電路，關于兩段導線以下說法中正確的是（）A．它們的電阻之比為2：1 B．它們的電流之比為2：1 C．它們的電子移動速率之比為1：2 D．它們的電壓之比為2：1【分析】由電阻的決定式比較電阻的大小，再由串聯(lián)電路電流和電壓的關系進行求解?！窘獯稹拷猓篈、已知兩根長度相同、橫截面積之比S1：S2＝1：2的均勻銅導線，則兩者的電阻率相同，長度相同，由電阻的決定式可得：，故二者的電阻之比為2：1，故A正確；BC、由于兩段導體串聯(lián)，則流過兩段導體的電流相等，由電流的微觀表達式可得：I＝nqvS，已知橫截面積之比S1：S2＝1：2，故電子移動的速率之比為2：1，故BC錯誤；D、由于二者串聯(lián)，故二者的電壓之比與電阻之比成正比，即U1：U2＝R1：R2＝2：1，故D正確；故選：AD?！军c評】本題主要考查了電阻的決定式和電流的微觀表達式，解題關鍵在于熟練運用這兩個公式進行做比。28．（小店區(qū)校級期中）有兩個相同材料制成的導體，兩導體為上、下面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長為a，小柱體柱截面邊長為b。現(xiàn)將大、小柱體串聯(lián)接在電壓U上，已知通過導體電流方向如圖所示，大小為I，則（）A．導體電阻率為ρ＝ B．導體電阻率為ρ＝ C．大柱體中自由電荷定向移動的速率小于小柱體中自由電荷定向移動的速率 D．大柱體中自由電荷定向移動的速率大于小柱體中自由電荷定向移動的速率【分析】根據(jù)電阻定律即可得到導體的電阻率；根據(jù)電流的微觀表達式可以比較兩柱體中的自由電荷定向移動的速率大小。【解答】解：AB、兩導體的總電阻為R＝Ra+Rb，根據(jù)歐姆定律可得，根據(jù)電阻定律可得大柱體的電阻為，同理小柱體的電阻，聯(lián)立可以得到導體的電阻率為，故A正確，B錯誤；CD、兩個柱體串聯(lián)，通過它們的電流是相等的，兩個柱體是由相同材料制成的，但是大柱體的橫截面積大于小柱體的橫截面積，根據(jù)電流強度的微觀表達式I＝neSv可知，大柱體中自由電荷定向移動的速率小于小柱體中自由電荷定向移動的速率，故C正確，D錯誤。故選：AC?！军c評】在應用電阻定律時，要知道導體的長度是指沿電流方向的接入電路中的長度。熟練掌握電流的微觀表達式，且能正確認識表達式中各個字母的物理含義。29．（紅谷灘區(qū)校級期中）電熱水器金屬內(nèi)膽出水口加接一段曲長管道，在電熱水器漏電且接地線失效時，能形成“防電墻”，它相當于在人體和水之間安裝了一個電阻，一旦漏電，它能分擔大部分電壓，將致命的220V電壓降低到12V以下，保證洗浴安全，且整個流程為機械原理，永不失效。如圖所示，當熱水器漏電且接地線失效時，其金屬內(nèi)膽與大地間電壓為220V，由于曲長管道中水具有電阻（簡稱“隔電電阻”），因而人體兩端的電壓不高于12V，下列說法正確的是（）A．曲長管道應選用導電性能差的材料制成 B．在電熱水器漏電且接地失效時通過“隔電電阻”的電流遠大于通過人體的電流，所以人是安全的 C．“隔電電阻”大于“人體電阻”，且兩者串聯(lián) D．熱水器漏電且接地線失效時，“防電墻”使人體內(nèi)無電流通過【分析】據(jù)圖可知，人體和曲長管道中呈串聯(lián)狀態(tài)，因此細長管道中起到了分壓的作用，根據(jù)電路有關規(guī)律作答即可。【解答】解：A、曲長管道的目的是為了讓它分擔大部分電壓，因此選電阻值大，導電性能差的材料，故A正確；B、“隔電電阻”和人體是串聯(lián)關系，在電熱水器漏電且接地失效時通過“隔電電阻”的電流等于通過人體的電流，因增大了總電阻，電流減小，所以人是安全的，故B錯誤；C、由圖可知“隔電電阻”和人體電阻為串聯(lián)關系，為使“隔電電阻”分擔大部分電壓，“隔電電阻”必須大于“人體電阻“，故C正確；D、熱水器漏電且接地線失效時，“防電墻”使人體內(nèi)流過電流很小從而保證人體安全，而不是無電流通過，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題考查安全用電的知識，結合了簡單電路的分析，難度不大，注意防電墻并不會使人體內(nèi)無電流通過，而是通過人體電流很小，控制在對人體無損害作用的范圍內(nèi)。30．（懷仁市期中）兩根不同材料的金屬絲甲和乙，長度相同，甲的橫截面的面積是乙的3倍，甲的電阻率是乙的2倍，把它們串聯(lián)起來接入電壓為U的電路中，則下列判斷中正確的是（）A．甲、乙的電阻之比RA：RB＝2：3 B．甲、乙的實際電壓之比UA：UB＝3：2 C．甲、乙實際消耗的功率之比PA：PB＝4：9 D．在相同時間內(nèi)，甲、乙實際發(fā)熱之比QA：QB＝2：3【分析】根據(jù)電阻定理律可得它們的電阻之比，在串聯(lián)電路中電壓之比等于它們的電阻之比；因為是串聯(lián)電路，所以通過它們的電流相等，所以消耗的電功率之比就等于它們的實際電壓之比；根據(jù)W＝pt可以得到消耗的電能之比，進而得到產(chǎn)生的熱量之比?！窘獯稹拷猓篈、因為兩電阻的長度相同，根據(jù)電阻定律可得甲、乙兩電阻的阻值之比為，故A正確；B、因為兩個電阻串聯(lián)，根據(jù)可知，它們的實際電壓之比，故B錯誤；C、根據(jù)P＝UI可得，它們實際消耗的電功率之比，故C錯誤；D、因為是純電阻電路，根據(jù)Q＝Pt可得，故D正確。故選：AD?！军c評】根據(jù)電阻定律得到電阻關系是關鍵，在串聯(lián)電路中，通過它們的電流是相等的，然后根據(jù)相應的公式可得出相應的結果。所以熟練掌握這些基本公式是解題的基礎。31．（甘州區(qū)校級期中）關于電阻和電阻率的說法中，正確的是（）A．導體對電流的阻礙作用叫做導體的電阻，因此只有導體中有電流通過時才有電阻 B．導體的電阻與導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比 C．金屬的電阻率隨溫度的升高而增大 D．將一根長為L的導線均勻拉伸到2L再對折接入電路，則導線的電阻和電阻率都不變【分析】電阻是用比值法定義的物理量，與加在導體兩端的電壓及其通過的電流無關；金屬導體的電阻率受溫度的影響，電阻率隨著溫度的升高而增大；將導線拉伸后，根據(jù)電阻定律可以比較電阻的變化情況?！窘獯稹拷猓篈、電阻是導體對電流的阻礙作用，其大小是由導體本身性質所決定的，所以無論導體當中有沒有電流通過，導體都有電阻，故A錯誤；B、導體的電阻是由導體材料本身性質決定的，也受溫度的影響，與加在導體兩端的電壓及其通過的電流無關，故B錯誤；C、金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小，當溫度降到一定程度時，其電阻率為零，會變成超導體，故C正確；D、將導線均勻拉伸后，其材料沒有變化，材料的內(nèi)部結構也沒有變化，所以導線的電阻率不變。把導線拉伸為原來的二倍再對折，其導線的長度以及橫截面積與原來相比也沒有變化，根據(jù)知，導線的電阻也不變，故D正確。故選：CD?！军c評】金屬導體的電阻率隨溫度的升高而增大，半導體的電阻率隨溫度的升高而減小。32．（海淀區(qū)期中）如圖所示，兩個截面不同、長度相等的均勻鋼棒接在電路中，兩端電壓為U，則（）A．通過兩棒的電流相等，細棒的電阻小于粗棒的電阻 B．兩棒的自由電子定向移動的平均速率不同 C．兩棒內(nèi)的電場強度不同，細棒內(nèi)場強E1大于粗棒內(nèi)場強E2 D．細棒的電壓U1大于粗棒的電壓U2【分析】兩導體串聯(lián)，則由串聯(lián)電路的規(guī)律可知電流關系；由電阻定律可知兩導體的電阻關系，再由歐姆定律可得出電壓關系；由U＝Ed可判斷場強的大小關系?！窘獯稹拷猓篈、因兩導體串聯(lián)，則電流一定相等；由于兩導體棒長度相同、材料相同、但粗棒的截面積大，則由R＝可知，細棒的電阻大于粗棒的電阻，故A錯誤；B、由I＝nesv可知，電流相同，單位體積內(nèi)的電子數(shù)相同，電子的電荷量相同，因截面積不相同，故電子的定向移動速率不同，細棒中的電子定向移動速率大，故B正確；CD、因電壓相等，而由R＝ρ可知，細棒的電阻較大，則由歐姆定律可知，細棒兩端的電壓較大；則由U＝Ed可知，細棒內(nèi)的電場強度大于粗棒內(nèi)的電場強度，故CD正確。故選：BCD?！军c評】本題考查串并聯(lián)的電流、電壓規(guī)律及歐姆定律等內(nèi)容；同時要注意明確在導體中形成了沿導線的電場，U＝Ed在這里同樣適用。33．（天心區(qū)校級月考）關于電阻和電阻率的說法中，不正確的是（）A．導體對電流的阻礙作用叫做導體的電阻，因此只有導體中有電流通過時才有電阻 B．由R＝U/I可知導體的電阻與導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比 C．將一根導線等分為二，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的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)象時的溫度叫”轉變溫度”【分析】電阻是導體對電流的阻礙作用。影響電阻大小的因素有：材料、長度、橫截面積、溫度，與通過導體的電流和導體兩端的電壓無關?！窘獯稹拷猓篈、電阻是導體對電流的阻礙作用，是導體本身的一種特性；其大小與導體的材料、長度、橫截面積、溫度有關；而與導體兩端有無電壓、電壓高低，導體中有無電流、電流大小無關。故AB錯誤；C、導線的電阻率有材料本身的特性決定，與導體的電阻、橫截面積、長度無關。將一根導線等分為二，則半根導線的電阻是原來的一半，但電阻率不變，故C不正確。D、由超導現(xiàn)象的定義知，某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度的降低會突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導現(xiàn)象。但溫度不可能為絕對零度，因絕對零度無法達到，故D正確。本題選不正確的。故選：ABC。【點評】對同一導體，電阻一定，歐姆定律只用來計算或測量電阻，是電阻的定義式，電阻值不會隨電壓、電流的變化而變化。同時要注意掌握電阻定律定律的應用。34．（青山區(qū)校級月考）截面直徑為d、長為L的導線，兩端電壓為U，當這三個量中的一個改變時，對自由電子定向移動平均速率的影響，下列說法正確的是（）A．電壓U加倍時，自由電子定向移動的平均速率加倍 B．導線長度L加倍時，自由電子定向移動的平均速率加倍 C．導線截面直徑d加倍時，自由電子定向移動的平均速率不變 D．導線截面直徑d加倍時，自由電子定向移動的平均速率加倍【分析】根據(jù)歐姆定律、電流的微觀表達式I＝nqvS和電阻定律結合分析自由電子定向運動的平均速率如何變化。【解答】解：A．電壓U加倍時，由歐姆定律得知，電流加倍，由電流的微觀表達式I＝nevS得知，自由電子定向運動的平均速率v加倍。故A正確；B．導線長度L加倍，由電阻定律得知，電阻加倍，電流減半，則由電流的微觀表達式I＝nevS得知，自由電子定向運動的平均速率v減半。故B錯誤；CD、導線橫截面的直徑d加倍，截面積變?yōu)?倍，由電阻定律得知，電阻變1/4倍，電流變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)電流的微觀表達式I＝nevS得知，自由電子定向運動的平均速率v不變。故C正確，D錯誤。故選：AC。【點評】本題考查歐姆定律、電阻定律和電流的微觀表達式I＝nqvS綜合應用能力。高中物理中涉及自由電荷定向移動速度的公式只有電流的微觀表達式I＝nqvS，三．填空題（共6小題）35．（武功縣期中）如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab＝2bc，當將A與B接入電路或將C與D接入電路中時，電阻RAB：RCD為4：1?！痉治觥扛鶕?jù)電阻定律公式確定兩次電阻值之比。【解答】解：設厚度為d，根據(jù)電阻定律，有：由于ab＝2bc，故：RAB：RCD＝4：1故答案為：4：1【點評】本題關鍵是找出橫截面積和長度，然后根據(jù)電阻定律確定電阻值之比。36．（漢中月考）一只鳥站在一條通電的鋁質裸導線上（如圖所示），導線的橫截面積為185mm2，鳥的兩爪間的距離為5cm，求鳥兩爪間導線的電阻為7.8×10﹣6Ω（ρ鋁＝2.9×10﹣8Ω?m）?！痉治觥扛鶕?jù)電阻定律即可得到導線的電阻。【解答】解：根據(jù)電阻定律可以得到導線的電阻為Ω。故答案為：7.8×10﹣6。【點評】在計算的時候注意單位換算。37．（湖南學業(yè)考試）如圖所示，P是一個表面鑲有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為L，直徑為D，鍍膜的厚度為d．陶瓷管兩端有導電金屬箍M、N．現(xiàn)把它接入電路中，測得它兩端電壓為U，通過它的電流為I，則金屬膜的電阻為，鍍膜材料電阻率的計算式為ρ＝．【分析】根據(jù)歐姆定律求出金屬膜的電阻，結合電阻定律R＝求出電阻率的大?。窘獯稹拷猓焊鶕?jù)歐姆定律得，金屬膜的電阻R＝．由于金屬膜的厚度很小，所以，在計算橫截面積時，近似的計算方法是：若將金屬膜剝下，金屬膜可等效為長為L，寬為πD（周長），高為厚度為d的長方體，金屬膜的長度為L，橫截面積s＝πDd根據(jù)R＝求得，ρ＝故答案為：；【點評】解決本題的關鍵掌握歐姆定律的公式和電阻定律的公式，并能靈活運用．38．（二七區(qū)校級月考）金屬導體內(nèi)部，10s內(nèi)通過導體橫截面的電荷量為10C，則導體中的電流是1A，通過導體橫截面的電子的數(shù)目是6.25×1019。【分析】根據(jù)電流定義式計算大小，根據(jù)電量與元電荷電量之比求電子數(shù)目。【解答】解：根據(jù)電流的定義有：I＝＝＝1A通過導體的電子數(shù)數(shù)目n＝＝＝6.25×1019故答案為：1A；6.25×1019【點評】考查電流的基本概念。解題時依據(jù)概念進行求解即可。39．（懷仁市期中）原子中的電子繞原子核的運動可以等效為環(huán)形電流。設氫原子的電子以某一速率在一圓周軌道上繞核運動，已知運動周期為T，電子的電荷量為e，等效電流為。【分析】原子中的電子繞原子核運動，已知圓周運動周期，根據(jù)電流的定義式I＝，求解等效電流的大?。窘獯稹拷猓弘娮舆\動的周期為T，根據(jù)電流的定義式I＝得，等效電流為I＝【點評】本題主要根據(jù)電流的定義式求解等效電流，靈活掌握所學知識，根據(jù)定義式求其等效電流的大小，此題比較基礎．40．（朝陽區(qū)校級月考）電路中導體截面在10s內(nèi)通過了5C的負電荷，則導體中電流的大小為0.5A，方向與電荷運動的方向相反（填相同或相反）?！痉治觥扛鶕?jù)電流的定義式為I＝計算電流大?。恢离姾傻亩ㄏ蛞苿?，形成電流，規(guī)定正電荷的移動方向，即為電流方向，那么負電荷移動方向與電流方向相反?！窘獯稹拷猓涸诮饘賹w中，若10s內(nèi)通過橫截面的電量為5C，則導體中的電流為I＝＝＝0.5A；根據(jù)電流方向的規(guī)定可知，電流方向與負電荷定向移動的方向相反。故答案為：0.5；相反?！军c評】本題考查電流的定義，要注意明確電流的方向與正電荷定向移動的方向相同，與負電荷定向移動的方向相反。四．計算題（共6小題）41．（郫都區(qū)期中）如圖甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設a＝1m，