2025新課改-高中物理-必修第3冊（20講）09 B電源、電流和電阻 中檔版

2025新課改-高中物理-必修第3冊（20講）09B電源、電流和電阻中檔版電源、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(fù)極的裝置．2．作用：移送電荷，維持電源正、負(fù)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(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定時，導(dǎo)線中的電場是由電源、導(dǎo)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(zhì)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(dǎo)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(fù)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(biāo)量：雖然有方向，但它是標(biāo)量，它遵循代數(shù)運算法則．二、電流的微觀表達(dá)式1．電流微觀表達(dá)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(dǎo)體橫截面的電荷量q及時間t無關(guān)，從微觀上看，電流決定于導(dǎo)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(dǎo)體的橫截面積S有關(guān)．(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(chǔ)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(dǎo)速率：就是導(dǎo)體中建立電場的速率，等于光速，為3×108m/s.閉合開關(guān)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．（2021春?瑤海區(qū)月考）下列說法正確的是（）A．不帶電的物體上，既沒有正電荷也沒有負(fù)電荷 B．電容器兩極板間的電勢差越大，電容越大 C．因為電流有方向，所以電流是矢量 D．洛倫茲力對帶電粒子總不做功2．（2020秋?珠海期末）安培提出了著名的分子電流假說，根據(jù)這一假說，電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流，設(shè)帶電荷量為e的電子以角速度ω繞氫原子核沿順時針方向做半徑為r的勻速圓周運動，其電流的等效電流強度I和方向為（）A．，順時針 B．ωe，順時針 C．，逆時針 D．ωe，逆時針隨堂練習(xí)1．（2020秋?丹東期末）如圖所示，一根橫截面積為S的均勻帶電長直橡膠棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運動。棒單位長度所帶電荷量為﹣q，則由于棒的運動而形成的等效電流大小和方向（）A．vq，方向與v的方向相反 B．vqS，方向與v的方向相反 C．，方向與v的方向相反 D．，方向與v的方向相同2．（2020?浙江）國際單位制中電荷量的單位符號是C，如果用國際單位制基本單位的符號來表示，正確的是（）A．F?V B．A?s C．J/V D．N?m/V3．（2020秋?瀘縣校級期中）直徑為d、長為l的導(dǎo)線兩端加有電壓U，導(dǎo)線中單位體積的自由電子數(shù)為n。僅改變下列條件能使電子漂移速度變?yōu)?倍的是（）A．d增至2倍 B．l增至2倍 C．U增至2倍 D．n增至2倍知識點二：導(dǎo)體的電阻一、電阻1．電阻的概念導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)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(dǎo)體對電流阻礙作用的大?。?．導(dǎo)體U－I圖像的斜率反映電阻大?。?、影響導(dǎo)體電阻的因素1．導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料有關(guān)．2．探究思路為探究導(dǎo)體電阻是否與導(dǎo)體橫截面積、長度和材料有關(guān)，我們采用控制變量法進行實驗探究．三、導(dǎo)體的電阻率1．電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)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(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)．(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(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、大小無關(guān)．(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(yīng)用：電阻溫度計、標(biāo)準(zhǔn)電阻等．(5)超導(dǎo)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(dǎo)體的電阻與歐姆定律1．導(dǎo)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(dǎo)體對電流的阻礙作用．對給定的導(dǎo)體，它的電阻是一定的，與導(dǎo)體兩端是否加電壓，導(dǎo)體中是否有電流無關(guān)．2．歐姆定律(1)表達(dá)式I＝eq\f(U,R)；(2)意義：表示通過導(dǎo)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(zhì)溶液導(dǎo)電(純電阻電路)．二、電阻定律1．導(dǎo)體電阻的決定式R＝ρeq\f(l,S)l是導(dǎo)體的長度，S是導(dǎo)體的橫截面積，ρ是比例系數(shù)，與導(dǎo)體材料有關(guān)，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(xì)均勻的金屬導(dǎo)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(dǎo)體的電阻與U和I無關(guān)，而是取決于導(dǎo)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(dǎo)體材料導(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、大小無關(guān)．2．電阻率與溫度的關(guān)系及應(yīng)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(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小，半導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)電阻．(4)一些導(dǎo)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(dǎo)現(xiàn)象．四、導(dǎo)體的伏安特性曲線1．伏安特性曲線：用縱坐標(biāo)表示電流I，用橫坐標(biāo)表示電壓U，這樣畫出的導(dǎo)體的I－U圖像叫作導(dǎo)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(dǎo)體、電解質(zhì)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(dǎo)體(日光燈、霓虹燈管中的氣體)和半導(dǎo)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．（2021春?浙江月考）電阻率是用來表示不同物質(zhì)材料電阻特性的物理量，某種材料制成的長為1米，橫截面積為1平方米的導(dǎo)體的電阻，在數(shù)值上等于這種材料的電阻率。采用國際單位制中基本單位來表示電阻率的單位，以下正確的是（）A． B． C． D．2．（2020秋?淮南期末）一根粗細(xì)均勻的金屬絲，當(dāng)其兩端所加電壓為U時，通過其中的電流為I。現(xiàn)將金屬絲均勻地拉長為原長的2倍，在其兩端仍然加電壓U的情況下，通過金屬絲的電流為（）A．I B．I C．2I D．4I隨堂練習(xí)1．（2020秋?晉城期末）以下說法正確的是（）A．將體積一定、粗細(xì)均勻的導(dǎo)線均勻拉長到原來長度的2倍，則其電阻變?yōu)樵瓉淼?倍 B．電阻率越大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用一定大 C．在電源內(nèi)部正電荷能從負(fù)極到達(dá)正極是因為電源內(nèi)部只存在非靜電力而不存在靜電力 D．在閉合電路中，當(dāng)外電阻變大時，電源的效率也變大，但電源的電動勢不變2．（2020秋?朝陽區(qū)期末）金屬導(dǎo)電是一個典型的導(dǎo)電模型，值得深入研究。一金屬直導(dǎo)線電阻率為ρ，若其兩端加電壓，自由電子將在靜電力作用下定向加速，但電子加速運動很短時間就會與晶格碰撞而發(fā)生散射，緊接著又定向加速，這個周而復(fù)始的過程可簡化為電子以速度v沿導(dǎo)線方向勻速運動。我們將導(dǎo)線中電流與導(dǎo)線橫截面積的比值定義為電流密度，其大小用j表示，可以“精細(xì)”描述導(dǎo)線中各點電流的強弱。設(shè)該導(dǎo)線內(nèi)電場強度為E，單位體積內(nèi)有n個自由電子，電子電荷量為e，電子在導(dǎo)線中定向運動時受到的平均阻力為f。則下列表達(dá)式正確的是（）A．j＝nvρ B．ρ＝nev C．E＝ρj D．f＝nevρ3．（2020秋?洛陽期末）如圖所示，有兩個同種材料制成的金屬柱體，橫截面為正方形，柱體高均為h，大柱體橫截面邊長為a，小柱體橫截面邊長為b，當(dāng)通有圖示方向相同大小的電流時，以下說法正確的是（）A．從圖示電流方向看，大柱體與小柱體的電阻之比為a：b B．從圖示電流方向看，大柱體與小柱體的電阻之比為b2：a2 C．若加上豎直向下的磁場，大柱體與小柱體的前后表面產(chǎn)生的電勢差之比為a：b D．若加上豎直向下的磁場，大柱體與小柱體的前后表面產(chǎn)生的電勢差之比為1：1綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2021春?新北區(qū)校級期末）下列的敘述，正確的是（）A．電阻值大的為絕緣體，電阻值小的為導(dǎo)體 B．一般金屬材料的電阻率隨溫度升高而減小 C．材料的電阻率與導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長度有關(guān) D．當(dāng)溫度極低時，超導(dǎo)材料的電阻率會突然減小到零2．（2021?西城區(qū)校級模擬）市面上出現(xiàn)“充電五分鐘通話兩小時”的手機電源，源于其使用VOOC閃充新技術(shù)。VOOC閃充標(biāo)配的microUSB充電線接口為7針，而常規(guī)的microUSB充電線接口為5針，它標(biāo)配的電池為8個金屬觸點，而常規(guī)電池通常為4﹣5個觸點，與常規(guī)的microUSB充電線、電池相比，增加觸點的作用是為了（）A．增大充電電壓 B．增大電池的容量 C．增大充電電流 D．增大充電電阻3．（2020秋?興慶區(qū)校級期末）一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，當(dāng)其兩端電壓為U時，通過的電流是I，若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的2倍時，電流仍為I，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)椋ǎ〢．4U B．U C．2U D．4．（2020秋?鼓樓區(qū)校級期中）一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，兩端加上電壓U時，通過導(dǎo)線的電流為I，導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將導(dǎo)線均勻拉長，使它的橫截面的半徑變?yōu)樵瓉淼?，再給它兩端加上電壓U，則（）A．通過導(dǎo)線的電流為 B．通過導(dǎo)線的電流為 C．導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率為 D．導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率為5．（2020秋?寧江區(qū)校級月考）隨著集成電路的廣泛應(yīng)用，對集成度的要求越來越高，集成度越高，各種電子元件越微型化，圖中R1和R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的邊長是R2的100倍，通過兩導(dǎo)體電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是（）A．R1＝100R2 B．R1＝10000R2 C．將它們并聯(lián)在電路中流過R1和R2的電流大小相同 D．在同一坐標(biāo)系畫出的I﹣U圖象中，R1電阻對應(yīng)的圖象斜率大6．（2020秋?路北區(qū)校級期中）下列說法正確的是（）A．把一根金屬導(dǎo)線均勻拉長為原來的4倍，電阻相應(yīng)增大為原來的4倍 B．導(dǎo)體中的電流越大，導(dǎo)體的電阻越小 C．所謂超導(dǎo)體，是當(dāng)其溫度降低到某個臨界溫度時，它的電阻率突然變?yōu)闊o窮大 D．某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常用它們制作標(biāo)準(zhǔn)電阻7．（2020秋?荔灣區(qū)校級期中）一根導(dǎo)線電阻為2Ω，現(xiàn)將這根導(dǎo)線均勻拉長，使導(dǎo)線的直徑減小為原來的一半，此時它的電阻為（）A．4Ω B．8Ω C．16Ω D．32Ω8．（2020?上海模擬）如圖所示，用一根電阻為6R的粗細(xì)均勻的鎳鉻合金線做成一個環(huán)，在環(huán)上6個對稱的點上，焊接6個不計電阻的導(dǎo)線，并與接線柱連接，利用這種方法，可以在任意兩個接線柱之間獲得的不同電阻值的總個數(shù)、最大電阻值以及最小電阻值分別是（）A．2種，最大為1.5R，最小為R B．3種，最大為1.5R，最小為R C．2種，最大為3R，最小為R D．3種，最大為3R，最小為R9．（2020秋?南安市校級月考）一根長為L、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ。棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓U時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流I及自由電子定向運動的平均速率v分別為（）A．I＝，v＝ B．I＝，v＝ C．I＝，v＝neρL D．I＝，v＝10．（2020秋?鎮(zhèn)江期中）集成電路中通過控制摻雜條件調(diào)節(jié)半導(dǎo)體的電阻率，同時通過改變形狀制作特定大小的電阻，如圖所示，兩只用不同材料制成的上表面均為正方形的長方體導(dǎo)體甲、乙，高度均為h，甲、乙上表面邊長分別為a、b，甲的電阻率是乙的2倍，則（）A．從圖示電流方向看，甲、乙電阻之比為2a：b B．從圖示電流方向看，甲、乙電阻之比為1：2 C．若電流方向均為豎直向下，甲、乙電阻之比為a：2b D．若電流方向均為豎直向下，甲、乙電阻之比為2b2：a211．（2020秋?黑龍江月考）下列說法中正確的是（）A．點電荷就是體積很小的帶電體 B．電子定向運動的速率越大，電流越大 C．在電源內(nèi)部非靜電力做功越多，電動勢越大 D．單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流越大12．（2020秋?山東月考）有根導(dǎo)線的橫截面積為S，已知該導(dǎo)線材料密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，電子電荷量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，設(shè)每個原子只提供一個自由電子，則該導(dǎo)線中自由電子定向移動速率為v，則通過電流為（）A． B． C． D．13．（2020秋?和平區(qū)校級期中）甲、乙兩段導(dǎo)體由同種材料制成，長度相同，粗細(xì)均勻但橫截面積不同，將其串聯(lián)后接入電路，其上電壓之比為3：2，則其內(nèi)部的自由電子定向移動的速率之比為（）A．2：3 B．3：2 C．9：4 D．4：914．（2020秋?沙灣縣校級期中）有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，設(shè)每單位長度的導(dǎo)線中有n個自由電子，電子的電量為e，此時電子的定向移動速度為v，則在△t時間內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)線的電流可表示為（）A． B．nve C．nveS D．15．（2020秋?高安市校級月考）從宏觀角度看，導(dǎo)體兩端有電壓，導(dǎo)體中就形成電流；從微觀角度看，若導(dǎo)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(dǎo)線進行分析：設(shè)該導(dǎo)線電阻率為ρ，導(dǎo)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，自由電子定向移動速率為v?，F(xiàn)將導(dǎo)線中電流與導(dǎo)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(dá)式正確的是（）A．j＝nρv B．ρ＝nev C．E＝ D．E＝ρj16．（2020秋?鼓樓區(qū)校級期中）如圖所示為一質(zhì)量分布均勻的長方體金屬導(dǎo)體，在導(dǎo)體的左右兩端加一恒定的電壓，使導(dǎo)體中產(chǎn)生一恒定電流，其電流的大小為I。已知導(dǎo)體左側(cè)的橫截面積為S，導(dǎo)體中單位長度的自由電子數(shù)為n，自由電子熱運動的速率為v0，自由電子的電荷量用e表示，真空中的光速用c表示。假設(shè)自由電子定向移動的速率為v，則（）A．v＝v0 B．v＝ C．v＝c D．v＝17．（2021春?黃岡期末）一根長為l、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，下列說法正確的是（）A．棒兩端電壓U＝nevρl B．通過棒的電流I＝nevl C．棒的內(nèi)部場強E＝neρl D．棒的功率P＝n2e2v2ρl18．（2020秋?昌平區(qū)期末）如圖所示，兩段長度和材料相同、各自粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線a、b，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)相等，橫截面積之比Sa：Sb＝1：2．已知5s內(nèi)有5×1018個自由電子通過導(dǎo)線a的橫截面，電子的電荷量e＝1.6×10﹣19C．下列說法正確的是（）A．流經(jīng)導(dǎo)線a的電流為0.16A B．流經(jīng)導(dǎo)線b的電流為0.32A C．a(chǎn)、b的電阻之比Ra：Rb＝1：2 D．自由電子在導(dǎo)線a和b中的定向移動速率之比va：vb＝1：219．（2020秋?慈溪市期末）北京正負(fù)電子對撞機的儲存環(huán)是周長為240m的近似圓形軌道。當(dāng)環(huán)中電子以光速的百分之一運動而形成10mA的電流時，則環(huán)中運行的電子數(shù)目為（）A．5×1012個 B．5×1011個 C．1×1012個 D．1×1014個20．（2020秋?西城區(qū)期末）在一段導(dǎo)體兩端加上電壓，已知在10s內(nèi)通過此導(dǎo)體橫截面的電荷量是4C，則通過這段導(dǎo)體的電流是（）A．40A B．2.5A C．0.4A D．14A二．多選題（共13小題）21．（2020秋?汾陽市期末）一根橫截面積為S的銅導(dǎo)線，通過電流為I。已經(jīng)知道銅的密度為ρ，銅的摩爾質(zhì)量為M，電子電荷量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，設(shè)每個銅原子只提供一個自由電子，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，銅導(dǎo)線中自由電子定向移動速率為v，t時間內(nèi)穿過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為N0，下列關(guān)系正確的是（）A．I＝N0e B．It＝N0e C．N0＝vtSn D．N0＝NA22．（2020秋?倉山區(qū)校級期中）核外電子繞原子核的圓周運動可以等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓周軌道上繞核轉(zhuǎn)動，周期為T。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，靜電力常量為k，則其等效電流大小為（）A． B． C． D．23．（2020秋?河南期中）下列關(guān)于電流的說法正確的是（）A．電路接通后，各處的自由電子幾乎同時開始定向移動 B．金屬導(dǎo)體中，自由電子定向移動的速率就是建立恒定電場的速率 C．電路接通后，自由電子從電源負(fù)極經(jīng)外電路移動到正極的時間是極短的 D．金屬導(dǎo)體通電時，建立電場的速率等于光速24．（2020秋?撫順期中）關(guān)于電流，下列說法中正確的是（）A．通過導(dǎo)體截面的電荷量越多，電流越大 B．電路中電流大小與通過截面電荷量q成正比與時間t成反比 C．單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流就越大 D．金屬導(dǎo)體內(nèi)的持續(xù)電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場力作用下形成的25．（2020秋?安徽期中）一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線，兩端加上恒定電壓U時，通過金屬導(dǎo)線的電流強度為I，金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將金屬導(dǎo)線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，仍給它兩端加上恒定電壓U，則此時（）A．通過金屬導(dǎo)線的電流為 B．通過金屬導(dǎo)線的電流為 C．自由電子定向移動的平均速率為 D．自由電子定向移動的平均速率為26．（2021春?西寧月考）一根均勻的電阻絲其電阻為R，在溫度不變的情況下，下列情況中其電阻值仍為R的是（）A．當(dāng)長度不變，橫截面積增大一倍時 B．當(dāng)橫截面積不變，長度增大一倍時 C．長度和橫截面積都增大一倍時 D．長度和橫截面積都縮小一半時27．（2021?廣東二模）離地面高度5.0×104m以下的大氣層可視為電阻率較大的漏電介質(zhì)，假設(shè)由于雷暴對大氣層的“電擊”，使得離地面高度5.0×104m處的大氣層與帶負(fù)電的地球表面之間形成穩(wěn)定的電場，其電勢差約為3×105V.已知，雷暴每秒鐘給地球充電的電荷量約為1.8×103C，地球表面積近似為5.0×1014m2，則（）A．該大氣層的等效電阻約為600Ω B．該大氣層的平均漏電電流約為1.8×103A C．該大氣層的平均電阻率約為1.7×1012Ω?m D．該大氣層的平均電阻率約為1.7×108Ω?m28．（2021?衡陽一模）金屬導(dǎo)電是一個典型的導(dǎo)電模型，值得深入研究。一金屬直導(dǎo)線電阻率為ρ，若其兩端加電壓，自由電子將在靜電力作用下定向加速，但電子加速運動很短時間就會與晶格碰撞而發(fā)生散射，緊接著又定向加速，這個周而復(fù)始的過程可簡化為電子以速度v沿導(dǎo)線方向勻速運動。我們將導(dǎo)線中電流與導(dǎo)線橫截面積的比值定義為電流密度，其大小用j表示，可以“精細(xì)”描述導(dǎo)線中各點電流的強弱。設(shè)該導(dǎo)線內(nèi)電場強度為E，單位體積內(nèi)有n個自由電子，電子電荷量為e，電子在導(dǎo)線中定向運動時受到的平均阻力為f，則下列表達(dá)式正確的是（）A．ρ＝nev B．j＝nev C．E＝ρj D．f＝eρv229．（2020秋?徽縣校級期末）關(guān)于電阻的計算式R＝和決定式R＝ρ，下面說法正確的是（）A．對一段一定的導(dǎo)體來說，在恒溫下比值是會變的，導(dǎo)體的電阻隨U或I的變化而變化 B．導(dǎo)體的電阻與其兩端電壓成正比，與電流成反比 C．導(dǎo)體的電阻僅與導(dǎo)體長度、橫截面積和材料有關(guān) D．導(dǎo)體的電阻隨工作溫度變化而變化30．（2020秋?遼寧月考）2020年3月19日，復(fù)旦大學(xué)科研團隊宣稱已成功研制出具有較高電導(dǎo)率的砷化鈮納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍。電導(dǎo)率σ就是電阻率ρ的倒數(shù)，即σ＝。下列說法正確的是（）A．電導(dǎo)率的單位是Ω﹣1?m﹣1 B．超導(dǎo)材料的電導(dǎo)率為零 C．材料的電導(dǎo)率與材料的形狀有關(guān) D．材料的電阻率越小，其導(dǎo)電性能越好31．（2020秋?天河區(qū)校級月考）關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說法中，正確的是（）A．導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫導(dǎo)體的電阻，因此，導(dǎo)體有電流通過時才具有電阻 B．長度和橫截面積均相同的不同導(dǎo)體，電阻越小，表明該導(dǎo)體材料的電阻率越小 C．一根導(dǎo)線長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑱M截面積不變，則導(dǎo)線的電阻變?yōu)樵瓉淼亩种?，但電阻率不?D．電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越小的材料的導(dǎo)電性能越好32．（2021春?臨沂期末）根據(jù)R＝ρ得到ρ＝，關(guān)于電阻率的下列說法正確的是（）A．ρ與導(dǎo)體的材料有關(guān) B．純金屬的電阻率大于合金的電阻率 C．溫度升高時，金屬導(dǎo)體的電阻率增大 D．ρ與導(dǎo)體的長度l成反比，與導(dǎo)體的電阻R和橫截面積S成正比33．（2021春?灌云縣校級期中）關(guān)于材料的電阻率，下列說法中正確的是（）A．導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比，還與導(dǎo)體材料有關(guān) B．金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大 C．純金屬的電阻率比合金的電阻率小 D．產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象時，材料的電阻為零，但材料的性質(zhì)沒有變，材料的電阻率不為零三．填空題（共10小題）34．（2020秋?崇明區(qū)期末）圖中①、②分別為鋰離子電池充電過程中充電電流I、電池電壓U隨時間t變化的圖線。此過程中充電功率最大為W，若圖中時間軸上t1＝1分鐘，t2＝1小時，則在這1小時內(nèi)，充電電量為C。35．（2020秋?七星區(qū)校級月考）某一探測器因射線照射，內(nèi)部氣體電離，在時間t內(nèi)有n個二價正離子到達(dá)陰極，有2n個電子到達(dá)探測器的陽極，已知電子電量的大小為e，則探測器中的電流為。36．（2020秋?晉江市校級月考）導(dǎo)體中的電流是5μA，那么在3.2s內(nèi)有C的電荷定向移動通過導(dǎo)體的橫截面。37．（2021春?羅定市月考）某電解池，如果在1s鐘內(nèi)共有5×1018個二價正離子和1.0×1019個一價負(fù)離子通過某截面，那么通過這個截面的電流是．38．（2020秋?東安區(qū)校級期末）如圖所示，是多用電表的“×10”歐姆擋經(jīng)過正確步驟測量金屬絲電阻時多用電表指針的位置，則金屬絲阻值的測量值R＝Ω，若測出金屬絲長度的測量值為L，金屬絲的直徑為d，則該金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ＝（用d、R、L表示）。39．（2020秋?漢濱區(qū)校級期中）兩根不同材料制成的均勻電阻絲，長度之比l1：l2＝5：2，直徑之比d1：d2＝2：1，給它們加相同的電壓，通過它們的電流之比為I1：I2＝3：2，則它們的電阻率之比ρ1：ρ2為。40．（2020秋?老城區(qū)校級月考）將一根粗細(xì)均勻的金屬絲，接在電源兩端，該電源電動勢為12V，內(nèi)阻為2Ω．若流過電阻絲的電流為3A，則電阻絲的電阻為Ω；若將該電阻絲均勻拉長到原來的2倍，將其重新接到原電源兩端，則通電時流過電阻絲的電流為A。41．（2020秋?平安縣校級期中）兩根完全相同的金屬導(dǎo)線A和B，電阻均為R，現(xiàn)將A均勻拉長到原來的兩倍，則其電阻變?yōu)椋畬對折后絞合起來，則B的電阻變?yōu)椋?2．（2020秋?二七區(qū)校級期中）安培提出了著名的分子電流假說，根據(jù)這一假說，電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流。設(shè)電荷量為e的電子以速率v繞原子核沿順時針方向做半徑為r的勻速圓周運動，則形成的等效電流的大小為，方向為。43．（2020?楊浦區(qū)一模）習(xí)慣上規(guī)定電荷定向移動的方向為電流的方向（填“正”或“負(fù)”）．一次閃電過程中，流動的電荷量約為300C，持續(xù)時間約2s，則閃電的平均電流為A．四．計算題（共7小題）44．（2021?石景山區(qū)一模）氫原子中核外電子繞核做半徑為r的勻速圓周運動。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，靜電力常量為k。不考慮相對論效應(yīng)。（1）求電子的動能；（2）選離核無限遠(yuǎn)處電勢能為0，電子的電勢能Ep＝﹣，求氫原子的能量；（3）求電子繞核運動形成的等效電流I。45．（2021春?瑤海區(qū)月考）對于同一物理問題，常常可以從宏觀與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。單位體積內(nèi)有n個自由電子，電子電荷量為e的細(xì)金屬直導(dǎo)線。該導(dǎo)線通有電流時，假設(shè)自由電子定向移動的速率恒為v，（1）為了精細(xì)地描述電流的分布情況，引入了電流面密度j，電流面密度被定義為單位面積的電流強度，求電流面密度j的表達(dá)式；（2）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞，該碰撞過程將對電子的定向移動形成一定的阻礙作用，該作用可等效為施加在電子上的一個沿導(dǎo)線的平均阻力。若電子受到的平均阻力大小與電子定向移動的速率成正比，比例系數(shù)為k。請根據(jù)以上，描述構(gòu)建物理模型，求出金屬導(dǎo)體的電阻率ρ的微觀表達(dá)式。46．（2020秋?沙坪壩區(qū)校級月考）某金屬導(dǎo)體兩端所加電壓為8V時，10s內(nèi)通過某一橫截面的電荷量為0.16C，求：（1）通過導(dǎo)體的電流及導(dǎo)體的電阻；（2）若導(dǎo)體內(nèi)自由電子電量e＝1.6×10﹣19C，自由電子定向移動的速率為10﹣5m/s，導(dǎo)體的橫截面積為10﹣5m2，求導(dǎo)體單位體積的自由電子數(shù)目。47．（2020?西城區(qū)校級模擬）宏觀規(guī)律是由微觀機制所決定的。從微觀角度看，在沒有外電場的作用下，導(dǎo)線中的自由電子如同理想氣體分子一樣做無規(guī)則的熱運動，它們朝任何方向運動的概率都是一樣的，則自由電子沿導(dǎo)線方向的速度平均值為零，宏觀上不形成電流。如果導(dǎo)線中加了恒定的電場，自由電子的運動過程可做如下簡化：自由電子在電場力的驅(qū)動下開始定向移動，然后與導(dǎo)線內(nèi)可視為不動的粒子碰撞，碰撞后電子沿導(dǎo)線方向的定向移動的速度變?yōu)榱?，然后再加速、再碰撞……在宏觀上自由電子的定向移動就形成了電流。（1）在一段長為L、橫截面積為S的長直導(dǎo)線兩端加上電壓U，已知單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，電子質(zhì)量為m，連續(xù)兩次碰撞的時間間隔為t，僅在自由電子和導(dǎo)線內(nèi)不動的粒子碰撞時才考慮它們之間的相互作用力。①求導(dǎo)體中電場強度的大小E和自由電子定向移動時的加速度大小a；②求在時間間隔t內(nèi)自由電子定向移動速度的平均值，并根據(jù)電流的定義，從微觀角度推導(dǎo)此時導(dǎo)線上的電流大?。唬?）自由電子與粒子的碰撞宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線的電阻，請利用上述模型推導(dǎo)電阻R的微觀表達(dá)式，并據(jù)此解釋導(dǎo)線的電阻率為什么與導(dǎo)線的材質(zhì)和溫度有關(guān)。48．（2021春?衡東縣校級期末）某一段導(dǎo)體，在4秒內(nèi)通過橫截面的電荷量為Q＝20C，則通過該導(dǎo)體的電流強度是多少安培？若該導(dǎo)體的電阻為4歐，則它兩端的電壓是多少伏？49．（2020秋?淇濱區(qū)校級月考）電子繞核運動可等效為一個環(huán)形電流，設(shè)氫原子中的電子在半徑為R的圓軌道上運動，用e表示電子的電荷量，靜電力常數(shù)為k，則：（1）電子繞核運動周期T；（2）等效電流I。50．（2020秋?尋甸縣校級月考）某電池電動勢為3V，如果不考慮它內(nèi)部的電阻，當(dāng)把它的兩極與200Ω的電阻連在一起時，18秒內(nèi)有多少庫侖的電荷定向移動通過電阻的橫截面，相當(dāng)于多少個電子通過該截面？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(fù)極的裝置．2．作用：移送電荷，維持電源正、負(fù)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(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定時，導(dǎo)線中的電場是由電源、導(dǎo)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(zhì)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(dǎo)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(fù)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(biāo)量：雖然有方向，但它是標(biāo)量，它遵循代數(shù)運算法則．二、電流的微觀表達(dá)式1．電流微觀表達(dá)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(dǎo)體橫截面的電荷量q及時間t無關(guān)，從微觀上看，電流決定于導(dǎo)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(dǎo)體的橫截面積S有關(guān)．(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(chǔ)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(dǎo)速率：就是導(dǎo)體中建立電場的速率，等于光速，為3×108m/s.閉合開關(guān)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．（2021春?淮安月考）某導(dǎo)體中2s內(nèi)有6×1014個電子通過某一橫截面，則導(dǎo)體中電流大小為（）A．9.6×10﹣5A B．3×10﹣5A C．4.8×10﹣5A D．無法確定2．（2021?通州區(qū)一模）一不帶電的均勻金屬圓線圈，繞通過圓心且垂直于線圈平面的軸勻速率轉(zhuǎn)動時，線圈中不會有電流通過；若線圈轉(zhuǎn)動的線速度大小發(fā)生變化，線圈中會有電流通過，這個現(xiàn)象被稱為斯泰瓦?托爾曼效應(yīng)。這一現(xiàn)象可解釋為：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動的線速度大小變化時，由于慣性，自由電子與線圈中的金屬離子間產(chǎn)生定向的相對運動，從而形成電流。若此線圈在勻速轉(zhuǎn)動的過程中突然停止轉(zhuǎn)動，由于電子在導(dǎo)線中運動會受到沿導(dǎo)線的平均阻力，所以只會形成短暫的電流。已知該金屬圓線圈周長為L、橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，電子質(zhì)量為m、電荷量為e，自由電子受到的平均阻力大小與電子定向移動的速率成正比，比例系數(shù)為k。若此線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時突然停止轉(zhuǎn)動（減速時間可忽略不計），此后，下列說法正確的是（）A．線圈中電流方向與線圈原轉(zhuǎn)動方向相同 B．自由電子在線圈中運動的線速度均勻減小 C．自由電子沿著線圈運動的路程為 D．通過線圈橫截面的電荷量為隨堂練習(xí)1．（2020秋?惠城區(qū)校級月考）有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線內(nèi)有n個自由電子，電子電荷量為e，此時電子的定向移動速率為v，在△t時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目為（）A．Sv△t B．nv△t C． D．2．（2020秋?海淀區(qū)期中）橫截面積為S的導(dǎo)線中，通有大小為I的電流，已知導(dǎo)線單位體積中有n個自由電子，每個自由電子的電荷量是e，自由電子定向移動的速率是v，則在時間△t內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電子數(shù)是（）A．I△t B．nv△t C．nSv△t D．3．（2019秋?資陽期末）下列說法中正確的是（）A．通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，電流越大 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．電阻率是表征材料導(dǎo)電性能的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大 D．電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把單位正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做的功知識點二：導(dǎo)體的電阻一、電阻1．電阻的概念導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)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(dǎo)體對電流阻礙作用的大?。?．導(dǎo)體U－I圖像的斜率反映電阻大小．二、影響導(dǎo)體電阻的因素1．導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料有關(guān)．2．探究思路為探究導(dǎo)體電阻是否與導(dǎo)體橫截面積、長度和材料有關(guān)，我們采用控制變量法進行實驗探究．三、導(dǎo)體的電阻率1．電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)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(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)．(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(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、大小無關(guān)．(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(yīng)用：電阻溫度計、標(biāo)準(zhǔn)電阻等．(5)超導(dǎo)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(dǎo)體的電阻與歐姆定律1．導(dǎo)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(dǎo)體對電流的阻礙作用．對給定的導(dǎo)體，它的電阻是一定的，與導(dǎo)體兩端是否加電壓，導(dǎo)體中是否有電流無關(guān)．2．歐姆定律(1)表達(dá)式I＝eq\f(U,R)；(2)意義：表示通過導(dǎo)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(zhì)溶液導(dǎo)電(純電阻電路)．二、電阻定律1．導(dǎo)體電阻的決定式R＝ρeq\f(l,S)l是導(dǎo)體的長度，S是導(dǎo)體的橫截面積，ρ是比例系數(shù)，與導(dǎo)體材料有關(guān)，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(xì)均勻的金屬導(dǎo)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(dǎo)體的電阻與U和I無關(guān)，而是取決于導(dǎo)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(dǎo)體材料導(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、大小無關(guān)．2．電阻率與溫度的關(guān)系及應(yīng)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(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小，半導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)電阻．(4)一些導(dǎo)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(dǎo)現(xiàn)象．四、導(dǎo)體的伏安特性曲線1．伏安特性曲線：用縱坐標(biāo)表示電流I，用橫坐標(biāo)表示電壓U，這樣畫出的導(dǎo)體的I－U圖像叫作導(dǎo)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(dǎo)體、電解質(zhì)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(dǎo)體(日光燈、霓虹燈管中的氣體)和半導(dǎo)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．（2021?紹興二模）如圖所示，橫截面都是正方形的三段導(dǎo)體，它們的材料和長度都相同，導(dǎo)體B剛好能嵌入導(dǎo)體A，導(dǎo)體C剛好能嵌入導(dǎo)體B，現(xiàn)將三段導(dǎo)體串聯(lián)接入到同一電路中，則（）A．導(dǎo)體C的電阻最大 B．導(dǎo)體A兩端的電壓最大 C．導(dǎo)體B消耗的電功率最大 D．三段導(dǎo)體在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等2．（2021春?瑤海區(qū)月考）如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長為ab＝2L、bc＝L，當(dāng)將A與B接入電壓恒為U的電路時，電流為1A，若將C與D接入電壓恒為U的電路中，則電流為（）A．0.5A B．1A C．2A D．4A隨堂練習(xí)1．（2020?金華模擬）有一種“電測井”技術(shù)，用鉆頭在地上鉆孔，在鉆孔中進行電特性測量，可以反映地下的有關(guān)情況。如圖所示為一鉆孔，其形狀為圓柱體，半徑為10cm，設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水，其電阻率ρ＝0.314Ω?m，在鉆孔的上表面和底部加上電壓，測得U＝100V，I＝100mA，則該鉆孔的深度為（）A．50m B．100m C．1000m D．2000m2．（2019秋?大興區(qū)期末）下列物理量中，反映一段導(dǎo)體對電流阻礙作用的是（）A．電容 B．電勢 C．電量 D．電阻3．（2019秋?邢臺期末）2019年3月19日，復(fù)旦大學(xué)科研團隊宣稱已成功研制出具有較高電導(dǎo)率的砷化鈮納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的100倍。電導(dǎo)率σ就是電阻率ρ的倒數(shù)，即σ＝．下列說法正確的是（）A．電導(dǎo)率的單位是Ω﹣1?m﹣1 B．超導(dǎo)材料的電導(dǎo)率為零 C．材料的電導(dǎo)率與材料的形狀有關(guān) D．材料的電阻率越大，其導(dǎo)電性能越好綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2020秋?華坪縣校級期末）在由電源、導(dǎo)線等電路元件所組成的電路中，以下說法正確的是（）A．導(dǎo)線中的電場強度處處為零 B．導(dǎo)線中的電場強度方向跟導(dǎo)線方向垂直 C．導(dǎo)線處于靜電平衡狀態(tài) D．導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點的電勢逐漸降低2．（2020秋?張掖期末）一根長為L，橫截面積為S的金屬棒，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流I，則自由電子定向運動的平均速率為（）A．neSLm B． C． D．3．（2020秋?安徽月考）在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、長為L的電子束。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，射出加速電場時單位長度電子束內(nèi)的電子個數(shù)是N，則電子束的電流強度為（）A．Ne B．NeS C．NLS D．eS4．（2020春?東方校級期中）一個導(dǎo)體的電流是5A，經(jīng)過2min通過該導(dǎo)體橫截面的電荷量是（）A．10C B．25C C．600C D．1000C5．（2020秋?河南月考）“2020中國國際石墨烯創(chuàng)新大會”將于2020年10月19﹣21日在陜西西安召開。石墨烯因為具有高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性、高強度和獨特的二維結(jié)構(gòu)，在工業(yè)界被譽為“新材料之王”，并在能源裝備、交通運輸、航空航天、電子信息等傳統(tǒng)和新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域呈現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。假設(shè)某手機石墨烯電池容量為5000mAh，充電時間為6分鐘，則充電電流為（）A．50A B．5A C．500mA D．50mA6．（2020春?寧波期末）有一個長方體型的金屬電阻，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，其中電阻值最小的是（）A． B． C． D．7．（2020秋?靜海區(qū)校級月考）如圖所示，R1和R2，是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大，在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，通過兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是（）A．R1中的電流小于R2中的電流 B．R1中的電流大于R2中的電流 C．R1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率 D．R1中自由電有定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率8．（2020秋?湖南期中）兩根相同的均勻金屬導(dǎo)線甲和乙，若把甲拉長到原來兩倍的長度，把乙對折后并在一起，則變化后的甲、乙的電阻之比為（）A．2：1 B．4：1 C．8：1 D．16：19．（2020秋?道里區(qū)校級期中）一段長為L，電阻為R的均勻電阻絲，把它拉制成4L長的均勻細(xì)絲后，其電阻值為（）A． B．4R C． D．16R10．（2020秋?沙坪壩區(qū)校級期中）設(shè)法維持一段矩形金屬導(dǎo)體溫度不變，隨著加在導(dǎo)線兩端的電壓減小，則有（）A．金屬導(dǎo)體電阻變小 B．金屬導(dǎo)體材質(zhì)的電阻率變小 C．導(dǎo)體電流不變 D．導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動的速率減小11．（2020秋?東城區(qū)校級期中）甲、乙兩根粗細(xì)均勻的電阻絲，它們的材料相同，甲電阻絲的長度是乙的4倍，甲電阻絲的截面積是乙的2倍，則甲、乙電阻絲電阻之比是（）A．2：1 B．1：2 C．1：4 D．1：812．（2020秋?福建期中）金屬材料的電阻率有以下特點：一般而言，純金屬的電阻率小，合金的電阻率大；金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，有的金屬電阻率隨溫度變化而顯著變化，有的合金的電阻率幾乎不受溫度的影響。根據(jù)以上的信息判斷，下列說法中正確的是（）A．連接電路用的導(dǎo)線一般用合金來制作 B．標(biāo)準(zhǔn)電阻一般用合金來制作 C．提升溫度，可以使金屬導(dǎo)體成為超導(dǎo)體 D．白熾燈絲是用金屬制成的，正常發(fā)光時燈絲的電阻比不發(fā)光時更小13．（2020秋?雨花區(qū)校級期中）關(guān)于電阻率，以下說法中不正確的是（）A．純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大，絕緣體的電阻率最大 B．金屬的電阻率隨著溫度的升高而增大，半導(dǎo)體的電阻率隨著溫度的升高而減小 C．超導(dǎo)體的電阻率為零，所以對電流的阻礙作用為零 D．電阻率的大小只隨溫度的變化而變化，與材料本身無關(guān)14．（2020秋?高安市校級月考）如圖為滑動變阻器的示意圖，A、B、C、D為4個接線柱，當(dāng)滑動片P由C向D移動時，若要使變阻器接入電路的電阻由大變小，應(yīng)將電阻器的哪兩個接線柱連入電路（）A．A和B B．A和D C．B和C D．C和D15．（2020秋?和田地區(qū)期中）電路中有一段粗細(xì)均勻的金屬絲長為L，電阻為R，將金屬絲均勻拉長至2L，其電阻為（）A．2R B．4R C．R D．R16．（2020秋?南安市校級月考）R1和R2是材料相同，厚度之比為1：2，表面均為正方形的導(dǎo)體，但R2的尺寸比R1要小，通過導(dǎo)體的電流方向如圖所示，假設(shè)R1的邊長為4L，R2的邊長為L，若R1的阻值為10Ω，則R2的阻值（）A．5Ω B．10Ω C．20Ω D．40Ω17．（2020秋?河南月考）下列關(guān)于電阻率的說法中正確的是（）A．電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定大 B．各種材料的電阻率都隨溫度的升高而增大 C．由R＝ρ，得ρ＝，所以電阻率與導(dǎo)體長度、橫截面積有關(guān) D．電阻率是表示材料導(dǎo)電性能的物理量，與溫度有關(guān)18．（2020秋?思明區(qū)校級期中）北京正負(fù)電子對撞機是我國第一臺高能加速器，由電子注入器、儲存環(huán)、探測器、核同步輻射區(qū)、計算中心等5個部分組成，其儲存環(huán)的周長為240米。某同學(xué)在參觀時得知此時在儲存環(huán)中繞環(huán)圓周運動的電子有5×1012個，形成的電流為10mA，則可估算出儲存環(huán)中電子的平均移動速率為（）A．3×107m/s B．3×106m/s C．9×107m/s D．9×106m/s19．（2020?江蘇學(xué)業(yè)考試）一根粗細(xì)均勻的細(xì)橡膠管，里面灌滿鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱，長度為30cm；在鹽水柱兩端加電壓U時，鹽水柱中自由電荷定向移動的平均速率為v?，F(xiàn)握住橡膠管的兩端把它均勻拉長至40cm。然后在兩端同時加電壓U時，此時鹽水柱中自由電荷定向移動的平均速率為（）A．v B．v C．v D．v20．（2020秋?荔城區(qū)校級期中）在NaCl溶液中，正、負(fù)電荷定向移動，方向如圖所示，若測得2s內(nèi)分別有1.0×1018個Na+和Cl﹣通過溶液內(nèi)部的橫截面M，以下解釋正確的是（）A．正離子定向移動形成電流，方向從A到B，負(fù)離子定向移動形成電流方向從B到A B．溶液內(nèi)正負(fù)離子沿相反方向運動，電流相互抵消 C．溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流I＝0.08A D．溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流I＝0.16A二．多選題（共10小題）21．（2020秋?秦都區(qū)校級期中）如圖所示是測試熱敏電阻R的性質(zhì)的電路圖，當(dāng)保持滑動變阻器阻值不變，環(huán)境溫度升高時，燈泡L變亮．下列說法正確的是：（）A．電路中電流減小 B．電路中電流增大 C．熱敏電阻的阻值增大 D．熱敏電阻的阻值減小22．（2020秋?萬州區(qū)校級期中）對于常溫下一根阻值為R的均勻金屬絲，下列說法中正確的是（）A．常溫下，若將金屬絲均勻拉長為原來的10倍，則電阻變?yōu)?0R B．常溫下，若將金屬絲從中點對折起來，電阻變?yōu)镽 C．給金屬絲加上的電壓逐漸從零增大到U0，則任一狀態(tài)下的比值不變 D．金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大23．（2020秋?郫都區(qū)校級期中）下面對公式及的理解正確的是（）A．導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體中的電流成反比 B．導(dǎo)體的電阻率越大，則導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大 C．導(dǎo)體的電阻越小，則導(dǎo)體的導(dǎo)電性能越好 D．某種材料制成的導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比24．（2020秋?東遼縣校級期中）將上下表面均為正方形、高度相等、用同種材料制成的甲、乙導(dǎo)體串聯(lián)接在電壓為U的電源上，已知電流大小為I，電流方向如圖所示，甲、乙導(dǎo)體上下表面邊長分別為a和b、高均為h，則（）A．電流沿圖中方向流過兩導(dǎo)體時，甲、乙阻值之比是1：1 B．電流沿圖中方向流過兩導(dǎo)體時，甲、乙阻值之比是a：b C．導(dǎo)體電阻率為 D．導(dǎo)體電阻率為25．（2020秋?泉州期末）甲、乙為同種材料做成的兩柱狀導(dǎo)體，橫截面積之比為1：2，長度之比為2：1。相同時間內(nèi)，通過甲、乙兩導(dǎo)體某一橫截面的電量之比為1：2，則甲、乙兩導(dǎo)體中（）A．電流之比為1：2 B．電流之比為1：1 C．自由電荷定向移動的平均速率之比為1：1 D．自由電荷定向移動的平均速率之比為1：226．（2020秋?瀾滄縣期末）如圖所示，電解池內(nèi)有一價離子的電解液，ts內(nèi)通過溶液內(nèi)截面S的正離子數(shù)是n1，負(fù)離子數(shù)是n2，設(shè)元電荷為e，以下解釋中正確的是（）A．正離子定向移動形成電流方向從A→B，負(fù)離子定向移動形成電流方向從A→B B．溶液內(nèi)正負(fù)離子向相反方向移動，電流抵消 C．溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流I＝ D．溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流I＝27．（2020秋?南康區(qū)校級期中）如圖所示，兩個截面不同，長度相等的均勻銅棒接在電路中，兩端的電壓為U，下列說法正確的是（）A．通過兩棒的電流強度相等 B．兩棒的自由電子定向移動的平均速率相等 C．兩棒內(nèi)的電場強度大小相等 D．相同時間內(nèi)通過兩棒的電荷量相等28．（2020秋?禪城區(qū)校級月考）下列關(guān)于電流的說法中不正確的是（）A．電荷的定向移動形成電流 B．金屬導(dǎo)體中電流方向是自由電子移動的方向 C．電流既有大小又有方向，所以電流是矢量 D．由I＝可知，電流越大，單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量就越多29．（2020秋?蚌埠期中）一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線阻值為R，兩端加上恒定電壓U時，通過金屬導(dǎo)線的電流強度為I，金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將金屬導(dǎo)線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，仍給它兩端加上恒定電壓U，則下列說法正確的是（）A．此時金屬導(dǎo)線的阻值為4R B．此時通過金屬導(dǎo)線的電流為 C．此時自由電子定向移動的平均速率為 D．此時自由電子定向移動的平均速率為30．（2020秋?汕頭校級期末）關(guān)于電流強度，下列說法正確的是（）A．根據(jù)可知，I與t一定成正比 B．根據(jù)可知，當(dāng)電流I一定時，q與t成正比 C．因為電流有方向，所以電流是矢量 D．電流強度的單位“安培”是國際單位三．填空題（共10小題）31．（2020秋?臨澧縣校級期中）在金屬導(dǎo)體中，若5s內(nèi)通過橫截面的電量為10C，則導(dǎo)體中的電流為I＝A，電流方向與電子定向移動的方向（填“相同”或“相反”）．32．（2020秋?渭濱區(qū)期末）設(shè)金屬導(dǎo)體的橫截面積為S，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，自由電子定向移動速度為v，那么在時間t內(nèi)通過某一橫截面積的自由電子數(shù)為；若電子的電量為e，若導(dǎo)體中的電流I，則電子定向移動的速率為．33．（2020春?和平區(qū)校級期末）有一條橫截面積為s的銅導(dǎo)線通以大小為I的電流。已知銅的密度為ρ，銅的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電量為e，如果每個銅原子只貢獻一個自由電子，則