第3章 第二节决定导体电阻大小的因素（word版含答案）

2019粤教版必修第三册 第3章 第二节 决定导体电阻大小的因素
一、解答题
1．如图所示，R为变阻箱，电压表为理想电压表，电源电动势E=6V，当变阻箱阻值为R=5Ω时，闭合电键后，电压表读数U=5V，求：
（1）电路中的电流I和电源内阻r；
（2）电源的输出功率P和效率。
2．在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”试验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图所示的实验电路．M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点．在实验过程中，电流表读数始终为I=1.25A，电压表读数U随OP间距离x的变化如下表：
x/mm 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2100 2200 2300 2400
U/V 3.95 4.50 5.10 5.90 6.50 6.65 6.82 6.93 7.02 7.15 7.85 8.50 9.05 9.75
⑴绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；
⑵求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较．
3．在图所示的并联电路中，保持通过干路的电流不变，增大的阻值。
(1)和两端的电压怎样变化？增大还是减小？
(2)通过和的电流和各怎样变化？增大还是减小？
(3)并联电路上消耗的总功率怎样变化？增大还是减小？
4．滑动变阻器的结构如图所示，金属电阻丝绕在绝缘瓷筒上，A、B是其两个引出端，C、D是金属杆的两个端点，可在杆上滑动的金属滑片P把金属杆与电阻丝连接起来（可接触部位的绝缘漆已被刮去）。如果把A和C接线柱连入电路中，当滑片P由B向A移动时，接入电路的电阻阻值由大变小。请说出理由。
5．在图所示的电路中，电阻，电池组的电动势E=10V，内电阻．电压表的读数为1.6V，求电阻的阻值和它这时消耗的电功率．
6．某同学采用如图（a）所示的电路来探究镍铜丝的电阻与长度的关系。
（1）请思考电流表应选择的量程，并用笔画线代替导线把电流表和滑动变阻器连接好。
（2）调节P的位置，闭合开关，读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻R，利用多组数据绘出如图（b）所示的图像，通过图线分析，镍铜丝的电阻与长度有什么关系？该图线的斜率k是多少？
（3）如果该镍铜丝的直径为d，试用k、d写出其电阻率的表达式。
7．如图所示，足够长的U形光滑导体框固定在水平面上，宽度为L，一端连接的电阻为R。导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，电阻为r的导体棒MN放在导体框上，其长度恰好等于导体框的宽度，且相互接触良好，其余电阻均可忽略不，在水平拉力作用下，导体棒向右匀速运动，速度大小为v。
(1)请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=BLv；
(2)求回路中感应电流I和导体棒两端的电压U；
(3)若改用某变力使导体棒在滑轨上做简谐运动，其速度满足公式v'=，求在一段较长时间t内，回路产生的电能大小E电。
8．某电路两端的电压不变，当电阻增加3 Ω时，电流降为原来的，则电路原来的电阻为多大？
9．一滑动变阻器与三个开关、一个负载电阻组成如图所示的电路，分别指出当滑动变阻器处于下述两种状态下，对负载电阻有何控制作用？有什么应注意的地方？
（1）、均断开，而闭合时；
（2）断开，而、均闭合时。
10．如图所示，电阻R3=4Ω，电表为理想表．开始时R1、R2、R3中都有电流通过，电压表示数为2V，电流表示数为0.75A．后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2V，电流表示数变为0.8A．?
（1）哪个电阻断路？?
（2）求电阻R1、R2的阻值各为多少？?
（3）电源电动势和内阻各为多少？?
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．（1）1A，；（2）5W，
【解析】
【详解】
（1）由欧姆定律可得
再由闭合电路的欧姆定律可得
解得
（2）由电功率公式
电路的总功率为
则效率为
2．（1）如图所示；
（2）电阻率的允许范围：
：~
：~
：~
通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率．
【解析】
【详解】
（1）以OP间距离x为横轴，以电压表读数U为纵轴，描点、连线绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线．
（2）根据电阻定律可得．
通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率．
3．(1)增大；(2) I1减小；I2增大；(3) P增大。
【解析】
【详解】
(1)由于R1的阻值增大，导致并联电路的阻值R增大，R1和R2上的电压U=IR，干路上的电流I不变，所以R1和R2上的电压U增大；
(2)R2上的电流
因为电压U大，所以R2上的电流I2增大R1上的电流
I1=I-I2
因为干路上的电流I不变，R2上的电流I2增大，所以R1上的电流I1减小；
(3)并联电路上消耗的总功率P=UI，因为干路上的电流I不变，电压U增大，所以总功率P增大。
4．见解析
【解析】
【详解】
如果把A和C接线柱连入电路中，则有效的电阻是AP间的电阻丝的阻值，所以滑片P由B向A移动时，AP间的电阻丝的阻值变小，则接入电路的电阻阻值由大变小。
5．，4W
【解析】
【详解】
根据欧姆定律得电路中的电流为：
电阻与串联连接到电源上，根据闭合电路的欧姆定律有：
代入数据得：
消耗的电功率为：
6．（1） ；（2）电阻R与长度x成正比，；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由于电源电动势较小且有滑动变阻器，为减小电流表读数时的误差，电流表选小量程0.6A，实物连接如图所示
（2）R-x图像是一条过原点的直线，说明镍铜丝的电阻R与长度x成正比，图线的斜率为
（3）根据电阻定律
得到
其中
可得
7．(1)推导过程见解析；(2)，；(3)
【解析】
【详解】
(1)根据法拉第电磁感应定律
其中
，N=1
则
(2)根据闭合电路欧姆定律
可得回路中的电流
导体棒两端的电压为
(3)该电路中产生了交流电
其电动势有效值为
时间t内消耗的电能为
解得
8．12Ω
【解析】
【详解】
试题分析：设原来的电阻为R，电流为I，由欧姆定律建立方程可求得原来的电阻．
设电路两端的电压为U，原来电阻为R，电流为I，
由题意可知，变化后：，
所以R＝12 Ω．
点睛：本题主要考查欧姆定律的应用，要注意找前后的联系．
9．（1）见解析；（2）见解析
【解析】
【分析】
【详解】
（1）、断开，闭合时，电路结构如下图所示，对为“串联限流”作用，注意起始电阻值要大些，对起保护作用；
（2）断开，、闭合时，电路结构如下图所示，对为“并联分压”作用，此时应注意，起始时与并联部分的电阻阻值要小些，才能对起保护作用。
10．（1）R1断路．
（2）8Ω、4Ω．
（3）4V、1Ω．
【解析】
【详解】
（1）因为三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2 V，电流表示数变为0.8 A．电压表仍有读数，仍有电流通过电压表，能形成回路，所以R3不能断路，电流表也有读数，所在支路也能形成回路，R2也没有断路，所以发生断路的是R1．
（2）发生断路后，电压表测得是R2两端电压，根据欧姆定律，发生断路前路端电压 ，所以
（3）根据闭合电路的欧姆定律发生断路前------（1）
发生断路后------（2）两方程联立解得E=4V，r=1Ω
思路分析：（1）根据电表有读数能形成回路，排除R3和R2，所以断路的是R1，（2）电路断开后，电压表和电阻R3串联接在R2的两端，这时电压表测得是 R2两端电压，根据部分电路的欧姆定律即可解得R1、R2 （3）根据断开前后列两个闭合电路的欧姆定律即可解的E，r
试题点评：考查了部分电路的欧姆定律和闭合电路的欧姆定律的综合应用
答案第1页，共2页
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