第二章 第六节
1.(2019·绥化名校月考)关于电阻和电阻率,下列说法中正确的是( )
A.对某一确定的导体,当温度升高时,发现它的电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
B.由ρ=可知,电阻率ρ与R、S成正比,ρ与l成反比
C.所有材料的电阻率都随温度的升高而增大
D.由R=可知,电阻与电压、电流都有关系
【答案】A
【解析】对某一确定的导体,当温度升高时,发现它的电阻增大,则由R=ρ可知该导体材料的电阻率随温度的升高而增大,故A正确;电阻率由材料和温度决定,与横截面积和长度无关,故B错误;金属的电阻率随温度的升高而增大,有些材料的电阻率与温度无关,故C错误;电阻是导体本身的性质,与电压及电流无关,故D错误.
2.(2018·密云一模)小强用两根镍铬合金丝在探究导体的电阻与横截面积的关系时,除了要保持温度相同外,还需要保持不变的物理量有( )
A.电压 B.电流
C.长度 D.横截面积
【答案】C
【解析】小强用两根镍铬合金丝在探究导体的电阻与横截面积的关系时,据控制变量法可知,应该保持这两根电阻丝的长度和温度相同,改变其横截面积即可.故选C.
3.(2019·上饶校级月考)某用电器到供电电源处的距离为L,线路上的电流为I,若要求线路上损失的电压不超过U,已知输电导线的电阻率为ρ,那么该输电导线的横截面积的最小值是( )
A. B.I2ρ
C. D.
【答案】C
【解析】根据欧姆定律得R=,根据电阻定律有R=,解得S=.故选C.
4.(2019·清城校级月考)某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,则该导线的( )
A.电阻率变为2ρ B.电阻率变为4ρ
C.电阻变为4R D.电阻变为16R
【答案】D
【解析】电阻率只受温度和材料物质的影响,因温度不变,所以电阻率也不变,故A、B错误;电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,其材料和体积均不变,则横截面积变为原来的,长度为原来的4倍;由于导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比,所以此时导体的电阻变为原来的16倍,即16R,故C错误,D正确.
第二章 第六节
基础达标
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求;第5~6题有多项符合题目要求)
1.(2019·盐城一模)利用如图电路和一根金属丝,探究影响电阻大小的因素,则该实验( )
A.只能探究电阻与长度的关系
B.只能探究电阻与横截面积的关系
C.电阻与长度、横截面积的关系都能探究
D.电阻与长度、横截面积的关系都不能探究
【答案】C
【解析】将金属夹的A端固定在电阻丝的最上端,然后使B在电阻丝上滑动,改变了接入电阻丝的长度,通过电流表的示数反映电阻的大小,即可探究电阻与电阻丝长度的关系;将电阻丝的一半分别接入A、B两端,并记录电流表的示数;再将电阻丝对折后接入A、B两端,同时记下电流表的示数,通过比较电流表的示数即可得出电阻与电阻丝横截面积的关系.故选 C.
2.(2018·成都期中)两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B并联在电路中,A的长度为L,直径为d;B的长度为2L,直径为2d,那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为( )
A.QA∶QB=2∶1 B.QA∶QB=4∶1
C.QA∶QB=1∶1 D.QA∶QB=1∶2
【答案】D
【解析】同种材料制成的均匀电阻丝A、B,A的长度为L,直径为d;B的长度为2L,直径为2d,根据电阻定律R=ρ,知RA∶RB=2∶1,电阻丝A、B并联,电压相等,根据Q=I2Rt=t,在相等时间内产生的热量之比QA∶QB=1∶2,故D正确,A、B、C错误.故选D.
3.(2018·江苏二模)某同学想粗测一下粗细均匀的某金属导线的电阻率,他先用螺旋测微器测出该导线的直径为d=0.200 mm,然后用刻度尺测出导线的长度为1.0×103 mm,用调好的欧姆表测出导线的电阻为5.0 Ω,由此可算得该铜导线的电阻率约为( )
A.1.57×10-7 Ω·m B.1.57×10-7 Ω/m
C.1.57×10-8 Ω·m D.1.57×10-8 Ω/m
【答案】A
【解析】由电阻定律R=ρ=得:ρ===1.57×10-7 Ω·m,故A正确,B、C、D错误,故选A.
4.(2019·邵阳名校月考)一根粗细均匀的导线,当其两端电压为U时,通过的电流是I,若将此导线均匀拉长到原来的2倍时,电流仍为I,则导线两端所加的电压变为( )
A.8U B.U
C.2U D.4U
【答案】D
【解析】由欧姆定律可知R=,导线拉长后,横截面积减小为原来的一半,则电阻R′==4R,则由欧姆定律可知,电压U′=I×4R=4U.故A、B、C错误,D正确.
5.(2019·浙江模拟)有两个同种材料制成的导体,两导体均为横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体柱截面边长为a,小柱体柱截面边长为b,则下列说法错误的是( )
A.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a∶b
B.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1∶1
C.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为a∶b
D.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为a2∶b2
【答案】ACD
【解析】从图示方向看,则根据电阻定律可知,R1==,R2==,故两电阻相等,比值为1∶1,故A错误,B正确.若电流竖直向下,则根据电阻定律有R1=,R2=,故R1∶R2=b2∶a2,故C、D错误.故选ACD.
6.(2019·娄底校级月考)有AB两段电阻丝,材料相同,长度也相同,它们的横截面的直径之比为dA∶dB=1∶2,把它们串联在电路中,则下列说法正确的是( )
A.它们的电阻之比RA∶RB=4∶1
B.通过它们的电流之比IA∶IB=4∶1
C.电子在两段中定向移动速率之比vA∶vB=4∶1
D.两段中的电场强度之比EA∶EB=4∶1
【答案】ACD
【解析】长度、材料均相同,它们的横截面的直径之比为dA∶dB=1∶2,则横截面积之比为SA∶SB=1∶4,根据R=ρ可知,电阻之比RA∶RB=4∶1,故A正确;因两者是串联,它们的电流总相等,故B错误;根据电流的微观表达式I=neSv,则有,定向移动速率与横截面成反比,因此定向移动速度之比vA∶vB=4∶1,故C正确;串联电路电流相等,设为I,则两段中的电场强度E=,因此电场强度与电压成正比,则有,电场强度之比EA∶EB=UA∶UB=RA∶RB=4∶1,故D正确.故选ACD.
二、非选择题
7.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图甲和图乙所示.该工件的直径为________cm,高度为________mm.
甲 乙
【答案】1.220 6.860
【解析】20分度游标卡尺的精度为0.05 mm,主尺示数为12 mm,游标尺示数为4×0.05 mm=0.20 mm,游标卡尺的示数为12.20 mm=1.220 cm.
螺旋测微器示数:固定刻度示数+可动刻度示数=6.5 mm+36.0×0.01 mm=6.860 mm.
能力提升
8.(2019·临沂月考)用图示的电路可以测量电阻的阻值.图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,阻值是100 Ω,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段长20 cm的均匀电阻丝.闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=8 cm,则Rx的阻值为( )
A.80 Ω B.100 Ω
C.150 Ω D.180 Ω
【答案】C
【解析】G示数为零时电阻丝MP段与PN段电压之比等于R0和Rx的电压比,即==,根据==,可得=,得Rx=150 Ω.故C正确,A、B、D错误.
9.一根长为l=3.2 m、横截面积S=1.6×10-3 m2的铜棒,两端加电压U=7.0×10-2 V.铜的电阻率ρ=1.75×10-8 Ω·m,求:
(1)通过铜棒的电流;
(2)铜棒内的电场强度.
【答案】(1)2×103 A (2)2.2×10-2 V/m
【解析】(1)由R=ρ和I=,得
I== A=2×103 A.
(2)E== V/m≈2.2×10-2 V/m.
课件18张PPT。6 导体的电阻同学们,上一节我们学习了电功和电热有关规律,首先请大家回顾一下有关知识,然后回答下面的几个问题:【答案】B
【解析】通过电阻R的电流为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,通过的电流为2I,根据焦耳定律Q′=(2I)2·2Rt=8I2Rt=8Q,故选B.2.(2018·保定校级期末)如图所示电路,电动机M与电阻并联,电动机内阻与电阻阻值均为R,接入电压为U,电动机和电阻均能正常工作,则( )
A.流过电动机M和电阻的电流相等
B.流过电动机M的电流小于流过电阻的电流
C.电动机M和电阻在相同时间内产生的电热相等
D.电动机M和电阻消耗的电功率相等【答案】B 一、影响导体电阻的因素
1.在导体横截面积、材料相同的条件下,导体的电阻与长度成________.
2.在导体长度、材料相同的条件下,导体的电阻与横截面积成________比.
3.导体的电阻还与导体的材料有关,在长度、横截面积相同时,材料不同,其电阻值________.
通过实验探究电阻与长度、横截面积、材料三个因素的关系,采用_______________.正比反不同控制变量法二、导体的电阻
1.内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成________,与它的横截面积成________,导体的电阻与构成它的________有关.
2.公式:________,式中ρ为导体材料的电阻率.
三、电阻率
导体的电阻率ρ与导体的长度l、横截面积S________关,和物体的________和________有关,国际单位是________,有些材料的电阻率随温度的升高而增大,有些材料的电阻率随温度的升高而减小.正比反比材料无材料性质欧·米有时家中的白炽灯的灯丝断了,恰好又没有新的可换,轻轻摇晃灯泡,断了的灯丝有时还会搭上,当把灯泡再接入电路时,会发现灯泡比原来更亮了,为什么呢?
【答案】灯泡搭接起来后,长度变短,电阻变小,功率变大,所以变亮了. 电阻定律的理解与应用
2.应用实例——滑动变阻器
(1)原理:利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻.
(2)滑动变阻器的连接方法
结构简图如图所示:①限流式连接滑动变阻器:连接方法是接A与D或C(也可以接B与C或D),即“一上一下”;当滑片P移动时,接入电路的电阻丝的长度变化,从而引起电阻丝的电阻发生变化,电路中的电流相应发生变化.
②分压式连接滑动变阻器:连接方法是将AB全部接入电路,另外再选择A与C或D(或者是B与C或D)与负载相连.当滑片P移动时,负载将与AP间或BP间的不同长度的电阻丝并联,从而得到不同的电压. 如图所示,分别把一个长方体铜柱的ab端、cd端、ef端接入电路时,计算接入电路中的电阻各是多大?(各边的长度如图所示,设电阻率为ρ)答案:见解析【答案】D