高中物理人教版选修3-1假期作业：2.6 导体的电阻5+Word版含解析

假期作业(十五)　导体的电阻
1．(多选)下列说法中正确的是(　　)
A．据R＝U/I可知，当通过导体的电流不变时，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍
B．据R＝U/I可知，通过导体的电流改变，加在电阻两端的电压也改变，但导体的电阻不变
C．据ρ＝RS/l可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比
D．导体的电阻率与导体的长度l，横截面积S、导体的电阻R皆无关
【解析】　本题主要考查了电阻的决定因素和电阻率的决定因素．导体的电阻是由导体本身的性质决定的，其决定式为R＝ρl/S，而R＝U/I为电阻的定义式，所以选项A是不对的，选项B是正确的，而ρ＝RS/l仅是导体电阻率的定义式，电阻率与式中的各物理量间无关，所以选项C是不对的，选项D是正确的．
【答案】　BD
2．用电器距离电源为L，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ.那么，输电线的横截面积的最小值为(　　)
A．ρL/R　　　　　　　 B．2ρLI/U
C．U/(ρLI) D．2UL/(Iρ)
【解析】　输电线的总长为2L，由公式R＝，R＝ρ得S＝，故B正确．
【答案】　B
3．(多选)一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况中其阻值仍为R(设温度不变)(　　)
A．当长度不变时，横截面积增大一倍时
B．当横截面积不变，长度增加一倍时
C．长度和横截面积都缩小一倍时
D．当长度和横截面积都扩大一倍时
【解析】　根据电阻定律R＝ρ可知，只有电阻丝的长度和横截面积都扩大或缩小一倍时，电阻丝的电阻才能保持不变，故选C、D.
【答案】　CD
4．我们做电学实验时经常用到电阻箱，关于电阻箱内的电阻是由什么材料制成的，以下猜测可能正确的是(　　)
A．纯银 B．纯铜
C．石墨 D．某些金属的合金
【解析】　电阻箱内的电阻阻值适中，要由电阻率较大的材料制成，纯银纯铜的电阻率太小，而石墨的电阻率太大，只有某些金属的合金才适合做电阻箱内的电阻材料．
【答案】　D
5．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看做高20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为(　　)
A．0.31 μA B．0.62 μA
C．0.15 μA D．0.43 μA
【解析】　因为R＝ρl/S，所以R＝3.18×108 Ω，所以I＝U/R＝0.31 μA.
【答案】　A
6．一同学将变阻器与一只6 V,6～8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．按图2－6－6所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将(　　)
图2－6－6
A．变暗 B．变亮
C．亮度不变 D．可能烧坏灯泡
【解析】　由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确．
【答案】　B
7．甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d1＝0.5 mm和d2＝1 mm，熔断电流分别为2.0 A和6.0 A．把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是(　　)
A．6.0 A B．7.5 A
C．10.0 A D．8.0 A
【解析】　因甲、乙两保险丝等长，由R＝ρ＝ρ，
知＝4.
当R1、R2并联时，令I1＝2 A，则由I1R1＝I2R2得I2＝8 A＞6 A，
故I1不能取2 A；令I2＝6 A，则由I1R1＝I2R2得I1＝1.5 A＜2.0 A，
故两者并联时，整个电路允许通过的最大电流I＝I1＋I2＝(1.5＋6) A＝7.5 A．故选项B正确．
【答案】　B
8．如图2－6－7是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I－R图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则(　　)
图2－6－7
A．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小
B．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小
C．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少
D．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小
【解析】　若将两电阻丝串联接入电路中，由于通过两电阻丝的电流相同，由图象可知，此时甲的电阻大于乙的电阻，所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大，A错误；由于两电阻丝的横截面积、长度均相同，故甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大，B错误；由Q＝I2Rt可知，在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少，C正确；由P＝I2R可知D错误．
【答案】　C
[超越自我·提升练]
9．直径0.3 mm的细铅丝通过1.8 A的电流被熔断，直径0.6 mm的粗铅丝通过5 A的电流被熔断，如果由长度相同的20根细铅丝和一根粗铅丝并联成电路中的保险丝，则通过多大电流时，电路断开(　　)
A．5 A B．30 A
C．36 A D．55 A
【解析】　由R＝＝∝，即＝()2＝22＝4，R1＝4R2，由并联知识可求出R并＝，并注意到若两端加电压1.8R1(V)，则超过了粗铅丝的熔断电流，所以并联铅丝两端只能加电压5R2(V)，可求出总电流值为30 A.
【答案】　B
10．在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.
(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图2－6－8甲，则金属丝的直径为________mm.
甲　　　　　　乙
2－6－8
(2)若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________．(填“偏大”或“偏小”)
(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图2－6－9所示，则电压表的读数为________ V，电流表的读数为________A.
图2－6－9
【解析】　(1)螺旋测微器的读数为
(0＋0.5＋0.01×19.7) mm＝0.697 mm
(0.696 mm,0.698 mm也对)
(2)图乙中电流表采用外接法故测量值偏小．
(3)电压表精度为0.1 V，其读数为2.60 V；电流表精度为0.02 A，其读数应为0.52.
【答案】　(1)0.697(0.696,0.698也对)
(2)偏小　(3)2.60　0.52
11．两根材料相同的均匀导线x和y，x长为l，y长为2l，串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图2－6－10所示，则x、y导线的横截面积之比为多大？
图2－6－10
【解析】　由图象可知，Ux＝6 V，Uy＝4 V，因两导体串联时电流相同，则＝，而Rx＝ρ，Ry＝ρ，所以＝，
则＝＝＝.
【答案】　
12．某实验小组利用如图所示电路探究一种电阻丝的电阻率．均匀电阻丝(总阻值在4～5 Ω之间)固定在刻度尺上的两端接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头c，c的上端为接线柱，触头c与电阻丝通常不接触，当用手按下时，才与电阻丝接触，且可在直尺上读出触点的位置．所用器材为：电压表(0～3 V，电阻约为3 kΩ)、电流表(0～0.6 A，电阻约为0.5 Ω)、电池组(电动势3 V，内阻很小)、保护电阻R0＝1 Ω、螺旋测微器、开关S和导线．
实验的主要步骤如下：
①用螺旋测微器测得电阻丝的直径为d＝2.000 mm；
②正确连接电路，触头C移到右端，合上开关，读出电流表的示数I＝0.5 A；
③通过改变滑动变阻器触头c的位置，分别测量出了多组a、c间电阻丝长度L及对应的电压U的数据，并据此在U－L坐标纸上描出了对应的点，如图2－6－11所示．请你：
(1)在U－L坐标纸上绘出U－L图线；
(2)若测出U－L图线斜率为k，写出用d、I、k表示的该电阻丝的电阻率表达式ρ＝________；
图2－6－11
(3)代入有关数据求出该电阻丝的电阻率ρ＝________Ω·m.
【解析】　(1)图略
(2)由R＝ρ、I＝及k＝可得：ρ＝k.
(3)ρ＝k＝2×Ω·m＝1.26×10－5Ω·m.
【答案】　(1)图略　(2)ρ＝k　(3)1.26×10－5