3.2电阻
同步练习
1.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.从R=可知,导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比
B.从R=可知,对于某一确定的导体,通过的电流越大,导体两端的电压越大
C.从I=可知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.从R=可知,对于某一确定的导体,所加电压跟通过导体的电流之比是定值
答案 BCD
解析
2.有甲、乙两导体,甲的电阻是乙的一半,而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲的两倍,则以下说法中正确的是( )
A.甲、乙两导体中的电流相同
B.乙导体中的电流是甲导体中的2倍
C.甲、乙两导体两端的电压相同
D.乙导体两端的电压是甲的2倍
答案 B
解析 由电流的定义式I=可知乙导体中的电流是甲的两倍.由I=得U=IR,因R乙=2R甲,可知乙两端的电压是甲两端电压的4倍,所以A、C、D错误.
3.金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;金属的电阻率随温度的升高而增大,有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响.根据以上的信息,判断下列的说法中正确的是( )
A.连接电路用的导线一般用合金来制作
B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作
C.电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作
答案 B
解析 纯金属的电阻率小,故连接电路用的导线一般用纯金属来制作,A错误;合金的电阻率大,故电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作,B正确;有的金属电阻率随温度变化而显著变化,故电阻温度计一般用纯金属来制作,C错误;有的合金的电阻率几乎不受温度的影响,故标准电阻一般用合金材料制作,D错误;故选B.
4.关于材料的电阻率,下列说法正确的是( )
A.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
B.金属的电阻率随温度的升高而增大
C.银材料的电阻率较锰铜合金的电阻率小
D.金属丝拉长为原来的两倍,电阻率变为原来的2倍
答案 BC
解析 电阻率是材料本身的一种电学特性,与导体的长度,横截面积无关,D错误;金属材料的电阻率随温度升高而增大,B对;合金的电阻率比纯金属的电阻率大,电阻率大表明材料的导电性能差,不能表明对电流的阻碍作用一定大,因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量,而电阻除跟电阻率有关外还跟导体的长度、横截面积有关.所以A错误,C对.
5.一只白炽灯泡,正常发光时的电阻为121
Ω,当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是( )
A.大于121
Ω
B.小于121
Ω
C.等于121
Ω
D.无法判断
答案 B
解析 由于金属的电阻率随温度的升高而增大,故白炽灯泡正常发光时的电阻大,停止发光一段时间后,灯丝温度降低,电阻减小,故选B.
6.一段粗细均匀的镍铬丝,横截面的直径为d,电阻为R,把它拉制成直径为的均匀细丝后,它的电阻变为( )
A.R
B.R
C.100R
D.10
000R
答案 D
解析 均匀镍铬丝拉制成直径d′=时,其横截面积减小到S′=,由于镍铬丝的体积不变,则其长度变为L′=100L.根据电阻定律,拉长后的电阻为:R′=ρ=ρ=10
000ρ=10
000R.
7.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10
cm,bc=5
cm,当将A与B接入电压为U的电路中时,电流强度为1
A,若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为( )
A.4
A
B.2
A
C.0.5
A
D.0.25
A
答案 A
解析 根据电阻定律公式R=ρ,有:RAB=ρ
…①;RCD=ρ…②;故==4∶1,根据欧姆定律,电压相同时,电流与电阻成反比.故两次电流之比为1∶4,故第二次电流为4
A;故选A.
8.如图所示,R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但R1的尺寸比R2的尺寸大,在两导体上加相同的电压,通过两导体的电流方向如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.R1中的电流小于R2中的电流
B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率
D.R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率
答案 BD
解析 本题考查电阻定律、欧姆定律及电流的微观表达式,意在考查学生的理解运用能力,设正方形的边长为L、导体厚度为d,则I=、R=ρ=ρ=,则I=,故R1、R2中的电流相等,A错误,B正确.由I=nqSv=nqLdv得,L大则v就小,C错误,D正确.
9.如图所示,P为一块半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极A、B之间,然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间,设AB、CD之间的电压是相同的,则这两种接法电阻大小关系为( )
A.R甲=R乙
B.R甲=R乙
C.
R甲=2R乙
D.R甲=4R乙
答案 B
解析 将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻,设为r,图甲中等效为两个电阻并联,R甲=,图乙中等效为两个电阻串联,R乙=2r,所以R甲=R乙,所以B正确.
10.电路中有一段导体,给它加上3
V的电压时,通过它的电流为2
mA,可知这段导体的电阻为________
Ω;如果给它两端加2
V的电压,则通过它的电流为________
mA;如果在它两端不加电压,它的电阻为________
Ω.
答案 1
500 1.33 1
500
解析 由欧姆定律I=得R==
Ω=1
500
Ω导体的电阻不随所加的电压变化,并与是否通电无关,所以当U=2
V时,I=
A=1.33×10-3
A=1.33
mA,在不加电压时,电阻仍为1
500
Ω.
11.一根粗细均匀的金属裸导线,若把它均匀拉长为原来的3倍,电阻变为原来的________倍?若将它截成等长的三段再绞合成一根,它的电阻变为原来的________倍?(设拉长与绞合时温度不变)
答案 9
解析 金属原来的电阻为R=,拉长后长度变为3l,因体积V=Sl不变,所以导线横截面积变为原来的1/3,即S/3,故拉长为原来的3倍后,电阻R′==9=9R.
同理,三段绞合后,长度为l/3,横截面积为3S,电阻R″=ρ==R.
12.在如图所示电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图线应为( )
答案 A
解析 由U=IRx=·x=x,其中E、L均为定值,故U与x成正比.A项正确.
13.如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1
m,b=0.2
m,c=0.1
m,当里面注满某电解液,且P、Q加上电压后,其U-I图线如图乙所示.当U=10
V时,求电解液的电阻率ρ是多少?
答案 40
Ω·m
解析 由图乙可求得电解液的电阻为
R==
Ω=2
000
Ω
由图甲可知电解液长为:l=a=1
m
截面积为:S=bc=0.02
m2
结合电阻定律R=ρ
得ρ==
Ω·m=40
Ω·m.
14.如图所示,P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为L,直径为D,镀膜的厚度为d,管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中,测得它两端电压为U,通过它的电流为I,则金属膜的电阻为多少?镀膜材料电阻率为多少?
答案
解析 由欧姆定律可得R=,沿着L的方向将膜层展开,如图所示,则膜层等效为一个电阻,其长为L,横截面积为管的周长×厚度d.
由电阻定律R=ρ可得:
R=ρ=,
则=,解得:ρ=.