2024-2025學(xué)年高中物理第十一章電路及其應(yīng)用23導(dǎo)體的電阻實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修第三冊(cè)

PAGEPAGE7課時(shí)作業(yè)11導(dǎo)體的電阻試驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量時(shí)間：45分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．金屬材料的電阻率有以下特點(diǎn)：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上升而增大，而且有的金屬電阻率隨溫度變更而顯著變更，有的合金的電阻率幾乎不受溫度的影響．依據(jù)以上的信息，推斷下列的說(shuō)法中正確的是(B)A．連接電路用的導(dǎo)線一般用合金來(lái)制作B．電爐、電阻器的電阻絲一般用合金來(lái)制作C．電阻溫度計(jì)一般用電阻率幾乎不受溫度影響的合金來(lái)制作D．標(biāo)準(zhǔn)電阻一般用電阻率隨溫度變更而顯著變更的金屬材料制作2.如圖為滑動(dòng)變阻器的示意圖，A、B、C、D為4個(gè)接線柱，當(dāng)滑動(dòng)片P由C向D移動(dòng)時(shí)，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(gè)接線柱連入電路(B)A．A和B B．A和DC．B和C D．C和D解析：滑動(dòng)變阻器的連接應(yīng)是一上一下(同一端或?qū)蔷€)，要留意接入的是哪一部分電阻，從而確定電阻的變更．要讓滑動(dòng)變阻器的阻值變小，就要使連入電路的電阻絲長(zhǎng)度變短，滑動(dòng)片P由C向D移動(dòng)，要使滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻絲變短，可以連接AD或AC.3．一根勻稱導(dǎo)線，現(xiàn)將它勻稱拉長(zhǎng)，使導(dǎo)線的直徑減小為原來(lái)的一半，此時(shí)它的阻值為64Ω，則導(dǎo)線原來(lái)的電阻值為(C)A．128Ω B．32ΩC．4Ω D．2Ω解析：由電阻定律知，原來(lái)電阻為R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L,\f(1,4)πD2)，對(duì)導(dǎo)線來(lái)講，體積是不變的，當(dāng)直徑減為原來(lái)的一半時(shí)，由V＝L·eq\f(1,4)πD2知，L將變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，所以變更后的電阻為R′＝ρeq\f(4L,\f(1,4)π\(zhòng)f(1,2)D2)＝16R，故原來(lái)電阻R＝4Ω，C正確，A、B、D錯(cuò)誤．4.如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長(zhǎng)度相同、粗細(xì)勻稱電阻絲的伏安特性曲線，下列推斷中正確的是(C)A．a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值B．a(chǎn)代表的電阻絲較粗C．b代表的電阻絲較粗D．圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比解析：由R＝eq\f(U,I)知a的電阻大于b的電阻，a電阻絲的截面積小于b電阻絲的截面積．5．當(dāng)電路中的電流超過(guò)熔絲的熔斷電流時(shí)，熔絲就要熔斷，由于種種緣由，熔絲的橫截面積略有差別，那么熔絲熔斷的可能性較大的地方是(B)A．橫截面積大的地方B．橫截面積小的地方C．同時(shí)熔斷D．可能是橫截面積大的地方，也可能是橫截面積小的地方解析：依據(jù)電阻定律，橫截面積小的地方電阻較大，當(dāng)電流通過(guò)時(shí)電阻大的位置發(fā)熱量大易熔斷，B正確．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上運(yùn)用，若燈泡功率原來(lái)為60W，視察搭接起來(lái)的燈絲長(zhǎng)度大約為原來(lái)的eq\f(3,4)，則現(xiàn)在燈泡的功率約為(D)A．30W B．45WC．60W D．80W解析：由電阻定律知，燈絲長(zhǎng)度減為原來(lái)的eq\f(3,4)，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(3,4)，照明電路中電壓220V不變，則由P＝eq\f(U2,R)知功率變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(4,3)倍，即80W，D選項(xiàng)正確．7．如圖所示，將一根粗細(xì)勻稱的電阻絲彎成一個(gè)閉合的圓環(huán)，接入電路中，電路與圓環(huán)的O點(diǎn)固定，P為與圓環(huán)良好接觸的滑動(dòng)頭．閉合開(kāi)關(guān)S，在滑動(dòng)頭P緩慢地由m點(diǎn)經(jīng)n點(diǎn)移到q點(diǎn)的過(guò)程中，電容器C所帶的電荷量將(C)A．由小變大 B．由大變小C．先變小后變大 D．先變大后變小解析：當(dāng)圓環(huán)分開(kāi)的兩部分電阻相等時(shí)，并聯(lián)后阻值最大，當(dāng)P從m經(jīng)n到q的過(guò)程中，電路總電阻先變大后變小，總電流先變小后變大，R兩端電壓即電容器兩端電壓先變小后變大．由C＝eq\f(Q,U)知，電容器電容C肯定，則電容器所帶電荷量將先變小后變大，故選C.二、多項(xiàng)選擇題8．溫度能明顯地影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，在如圖所示的圖象中分別為某金屬和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度變更的關(guān)系曲線，則(CD)A．圖線1反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變更B．圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變更C．圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變更D．圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變更解析：圖線1反映電阻隨溫度上升而增大的特性，是金屬導(dǎo)體的電阻，圖線2反映電阻隨溫度上升而降低的特性，是半導(dǎo)體材料的電阻，故C、D正確，A、B錯(cuò)誤．9．下列說(shuō)法中正確的是(BD)A．據(jù)R＝eq\f(U,I)可知，當(dāng)通過(guò)導(dǎo)體的電流不變，加在電阻兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)，導(dǎo)體的電阻也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．據(jù)R＝eq\f(U,I)可知，通過(guò)導(dǎo)體的電流變更，加在電阻兩端的電壓也變更，但導(dǎo)體的電阻不變C．據(jù)ρ＝eq\f(RS,l)可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的電阻和橫截面積的乘積RS成正比，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l成反比D．導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度l、橫截面積S、導(dǎo)體的電阻R皆無(wú)關(guān)解析：導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)確定的，其確定式為R＝ρeq\f(l,S)，而R＝eq\f(U,I)為電阻的定義式，所以選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的，選項(xiàng)B是正確的；而ρ＝eq\f(RS,l)僅是導(dǎo)體電阻率的定義式，電阻率與式中的各物理量間都無(wú)關(guān)，所以選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的，選項(xiàng)D是正確的．10．如圖所示是插頭式電阻箱的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說(shuō)法正確的是(AB)A．電阻箱的銅塞拔出得越多，接入電路中的電阻越多B．電阻箱連入時(shí)要拔出一些銅塞，以免電路短路C．此電阻箱能得到的最大阻值為10ΩD．要想使電阻箱的電阻為8Ω，應(yīng)拔出的銅塞是3和5解析：電阻箱的工作原理事實(shí)上是金屬桿與電阻絲的并聯(lián)，由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)知，假如金屬桿的橫截面積比較大，其電阻很小，可忽視不計(jì)．當(dāng)某個(gè)銅塞處于插入狀態(tài)時(shí)，與其并聯(lián)的電阻絲即被短路，當(dāng)電阻箱中的銅塞全部插入時(shí)，電阻箱的電阻為零，接入電路后造成短路，因此需拔出一些銅塞，銅塞拔出越多接入電路的電阻越多，阻值越大，銅塞全部拔出時(shí)電阻箱的電阻最大，為R＝1Ω＋2Ω＋2Ω＋5Ω＋10Ω＝20Ω，當(dāng)拔出銅塞3和5時(shí)，電阻絲3和5接入電路，R′＝2Ω＋10Ω＝12Ω.三、非選擇題11．在“探究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的試驗(yàn)中，同學(xué)們提出了四種猜想．猜想①：電阻可能與導(dǎo)體的材料有關(guān)；猜想②：電阻可能與導(dǎo)體的溫度有關(guān)；猜想③：電阻可能與導(dǎo)體的長(zhǎng)度有關(guān)；猜想④：電阻可能與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)．如圖所示，是同學(xué)們?yōu)榱送瓿缮鲜鎏骄炕顒?dòng)而打算的試驗(yàn)器材，已經(jīng)完成了部分實(shí)物的連接．a(chǎn)，b，c是鎳鉻合金絲，d是錳銅合金絲；a，b的長(zhǎng)度相同而粗細(xì)不同，a，c粗細(xì)相同而長(zhǎng)度不同；c，d長(zhǎng)度和粗細(xì)都相同．(1)若電阻受溫度的影響可以忽視，要探究猜想①，應(yīng)當(dāng)選用c，d兩種合金絲進(jìn)行試驗(yàn)；(2)要探究猜想③，應(yīng)當(dāng)選用a，c兩種合金絲進(jìn)行試驗(yàn)．(填導(dǎo)線的字母代號(hào)“a”“b”“c”或“d”)解析：依據(jù)限制變量法的思路，依據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?，選取符合特征的試驗(yàn)器材．(1)要探究電阻與材料的關(guān)系時(shí)，要選取長(zhǎng)度、橫截面積相同，材料不同的c，d兩電阻絲；(2)探究電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系時(shí)，要選用材料和橫截面積都相同、長(zhǎng)度不同的a，c兩電阻絲．12．在測(cè)定金屬絲電阻率的試驗(yàn)中，如供應(yīng)的電源是一節(jié)內(nèi)阻可不計(jì)的干電池，被測(cè)金屬絲的直徑小于1mm，長(zhǎng)度約為80cm，阻值約為3Ω.運(yùn)用的電壓表有3V(內(nèi)阻約為3kΩ)和15V(內(nèi)阻約為15kΩ)兩個(gè)量程，電流表有0.6A(內(nèi)阻約為0.1Ω)和3A(內(nèi)阻約為0.02Ω)兩個(gè)量程．供限流用的滑動(dòng)變阻器有：A．0～10Ω；B.0～100Ω；C.0～1500Ω三種．可供選擇的試驗(yàn)電路有如圖所示的甲、乙兩種．用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑如圖所示，則：(1)螺旋測(cè)微器的示數(shù)是0.806mm.(2)為減小電阻的測(cè)量誤差，應(yīng)選用乙圖所示的電路．(3)為了測(cè)量便于調(diào)整，應(yīng)選用編號(hào)為A的滑動(dòng)變阻器．(4)電壓表的量程應(yīng)選用3V.(5)電流表的量程應(yīng)選用0.6A.解析：(1)螺旋測(cè)微器的示數(shù)為0.5mm＋30.6×0.01mm＝0.806mm.(2)被測(cè)金屬絲的阻值約為3Ω，電阻較小，故電流表的分壓作用不能忽視，應(yīng)采納外接法，選乙圖．(3)為了測(cè)量便于調(diào)整，滑動(dòng)變阻器應(yīng)當(dāng)選用與3Ω相當(dāng)?shù)模蔬xA.(4)電源用一節(jié)干電池，其電動(dòng)勢(shì)為1.5V．故電壓表的量程應(yīng)選用3V.(5)電路中的最大電流為I＝eq\f(1.5,3)A＝0.5A．電流表的量程應(yīng)選用0.6A.13．利用米尺和如圖甲所示的器材(其中電流表的內(nèi)阻約為1Ω，電壓表的內(nèi)阻約為5kΩ)測(cè)量一根粗細(xì)勻稱的阻值約為5Ω的金屬絲的電阻率．(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中的器材連接成實(shí)物電路圖，要求盡量避開(kāi)交叉，電流表、電壓表應(yīng)當(dāng)選擇合適的量程(已知電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，滑動(dòng)變阻器的阻值為0～20Ω)．答案：(1)見(jiàn)解析(2)試驗(yàn)時(shí)用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度示數(shù)如圖乙所示，電流表、電壓表的讀數(shù)如圖丙所示．由圖可以讀出金屬絲兩端的電壓U＝2.20_V，流過(guò)金屬絲的電流強(qiáng)度I＝0.44_A，金屬絲的長(zhǎng)度L＝30.50_cm.解析：(1)由于金屬絲的電阻比電壓表的內(nèi)阻小得多，因此采納電流表外接法；由于金屬絲的電阻比滑動(dòng)