2.导体的电阻
课后篇巩固提升
基础巩固
1.用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A、B的电流IA和IB的关系是( )
A.IA=2IB B.IA=IB
C.IA=12IB D.IA=14IB
解析根据欧姆定律I=UR得IAIB=UARBUBRA=12×12=14,即IA=14IB,故选项D正确。
答案D
2.在电阻为4 Ω的导体中通以恒定电流,5 min内通过导体横截面的电荷量是45 C,这时加在导体两端的电压是( )
A.60 V B.6 V C.0.6 V D.3.6 V
解析通过导体的电流为I=qt=455×60 A=0.15 A;根据欧姆定律得,加在导体两端的电压是U=IR=0.15×4 V=0.6 V,故选C。
答案C
3.
一小灯泡的伏安特性曲线如图所示,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I。图线上点A的坐标为(U1,I1),过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2,小灯泡两端的电压为U1时,电阻等于( )
A.I1U1 B.U1I1 C.U1I2 D.U1I1-I2
解析由电阻的定义式R=UI可知,B正确,其他选项错误。要特别注意R≠ΔUΔI。
答案B
4.
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( )
解析由U=IRx=ER·RLx=ELx,其中E、L均为定值,故U与x成正比。A项正确。
答案A
能力提升
1.(多选)某同学在研究三种导电元件的伏安特性时,他根据实验中所测得的数据,分别绘制了I-U图线,如图甲、乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.图甲的元件可以作为标准电阻使用
B.图乙的电阻随电压升高而增大
C.图丙的电阻随电压升高而增大
D.只有图乙才是可能的
解析由图像可知甲元件的电阻不变,乙元件的电阻随电压U的增大而增大,丙元件的电阻随电压U的增大而减小,故A、B正确,C、D错误。
答案AB
2.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,则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是( )
A.图甲产生的热量比图乙产生的热量多
B.图甲产生的热量比图乙产生的热量少
C.图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多
D.因为是形状不规范的导体,所以判断不出哪一个产生的热量多
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=r2,图乙中等效为两个电阻串联,R'=2r,又因为两端的电压是相等的,故由P=U2R知电阻小的产生的热量多,A正确,B、C、D错误。
答案A
3.
如图所示的图像所对应的两个导体:
(1)电阻R1∶R2为多少?
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1∶U2为多少?
(3)若两个导体中的电压相等(不为零)时,电流之比I1∶I2为多少?
解析(1)因为在I-U图像中,R=1k=ΔUΔI,所以
R1=10×10-35×10-3 Ω=2 Ω,
R2=10×10-315×10-3 Ω=23 Ω,
所以R1∶R2=2∶23=3∶1。
(2)由欧姆定律得U1=I1R1,U2=I2R2,
由于I1=I2,则U1∶U2=R1∶R2=3∶1。
(3)由欧姆定律得I1=U1R1,I2=U2R2,
由于U1=U2,则I1∶I2=R2∶R1=1∶3。
答案(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3
4.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,镶膜的厚度为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,则膜的电阻为多少?镶膜材料电阻率为多少?
解析由欧姆定律可得R=UI
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=ρlS可得
R=ρL2πD2·d=ρLπDd
则UI=ρLπDd 解得ρ=UπDdIL。
答案UI UπDdIL