- 2021-04-15 发布 |
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文档介绍
高中物理必备知识点:电阻定律相关
第二章 第六节 [来源:学.科.网 Z.X.X.K] 1.关于电流和电阻,下列说法中正确的是 ( ) A.电流方向与导体中电荷的定向移动方向相同 B.金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大 C.由 R=U I 可知,导体的电阻与它两端所加的电压成正比,与通过它的电流成反比 D.对给定的导线,比值U I 是个定值,它反映导体本身的一种性质 答案:D 解析:正确理解欧姆定律 R=U I 与电阻定义式 R=ρl S. 2.对于常温下一根阻值为 R 的均匀金属丝,下列说法中正确的是 ( ) A.常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的 10 倍,则电阻变为 10R B.常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为 1 4R C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 U0,则任一状态下的U I 比值不变 D.把金属丝温度降低到绝对零度附近,电阻率会突然变为零的现象称为超导现象 答案:BD 解析:设原电阻 R=ρl S ,当 l′=10l 时,由体积不变原理求得截面积变成 S′= 1 10S,所 以电阻变为 R′=ρl′ S′ =ρ 10l 1 10S =100R,A 错误;从中点对折起来,相当于两个阻值为 1 2R 的电 阻并联,其总阻值为 1 4R,B 正确;金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大,当金属丝两端的电压 逐渐增大时,由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大,因而 R=ρl S =U I 将逐渐增加, C 错误,D 正确. 3.(2009·南京模拟)温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,在右图中所示 的图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线,则 ( ) A.图线 1 反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 B.图线 2 反映金属导体的电阻随温度的变化关系 C.图线 1 反映金属导体的电阻随温度的变化关系 D.图线 2 反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 答案:CD 解析:金属导体的电阻随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻随温度的升高而减小, 故选项 C、D 正确. 4.将截面均匀、长为 l、电阻为 R 的金属导线截去 l/n,再拉长至 l,则导线电阻变为 ( )[来源:学科网] A.n-1 n R B.1 nR C. n n-1R D.nR 答案:C 解析:R=ρl S ,截去l n 再拉长至 l 后的横截面积为 S′有: (l-l n)S=lS′,S′=n-1 n S R′=ρ l S′= n n-1ρl S = n n-1R.[来源:学.科.网 Z.X.X.K][来源:Z&xx&k.Com] 5.A,B 两根完全相同的金属裸导体,如果把导体 A 均匀拉长到原来的 2 倍,导体 B 对 折后结合起来,然后分别加上相同的电压,则它们的电阻之比 RA∶RB 为________,相同时间 内通过导体横截面的电量之比 QA∶QB 为________. 答案:16∶1;1∶16 解析:对一根导体体积不变,当均匀拉长为原来 2 倍,截面则为原来的1 2. 设 A、B 导体原长为 L,截面为 S, 则 RA=ρ2L S/2 =4ρL/S;RB=ρL/2 2S =1 4 ρL S . 则 RA∶RB=16∶1. 又根据 I=Q t ,Q=It=U Rt,由题意知 UA=UB,RA∶RB=16∶1,则QA QB =RB RA = 1 16. 6.如下图所示,一圈粗细均匀的导线长 1200m,在两端点 A、B 间加上恒定电压时,测 得通过导线的电流为 0.5A.如剪去 BC 段,在 A、C 两端加同样电压时,通过导线的电流变为 0.6A,则剪去的 BC 段多长? 答案:200m 解析:设整个导线AB 的电阻为 R1,其中 AC 段的电阻为 R2. 根据欧姆定律 U=I1R1=I2R2, ∴R2 R1 =I1 I2 =0.5 0.6 =5 6. 根据电阻定律,导线的电阻与其长度成正比,所以 AC 段导线长 l2=R2 R1 l1=5 6 ×1200m=1000m. 由此可知,剪去的导线 BC 段的长度为 lx=l1-l2=200m. 7.为了测定液体的电阻率,工业上采用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件 如图,A、B 是两片面积为 1cm2 的正方形铂片,间距 d=1cm,把它们浸没在待测液体中,若 通过两根引线加上一定的电压 U=6V 时,测出电流 I=1μA,这种液体的电阻率为多少? 答案:6×104Ω·m 解析:据 R=U/I=6/1×10-6Ω=6×106Ω, 由题意知:l=1cm=10-2m,S=1cm2=10-4m2,据 R=ρl S 可知 ρ=RS l =6×106×10-4 10-2 Ω·m=6×104Ω·m. 1.白炽灯的灯丝由钨丝制成,当灯丝烧断后脱落一段,又将剩余灯丝刚好能搭上使用,若 灯泡功率原来为 60W,观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的3 4 ,则现在灯泡的功率约为 ( ) A.30W B.45W C.60W D.80W 答案:D 解析:由电阻定律知,灯丝长度减为原来的3 4 ,电阻变为原来的3 4 ,照明电路中电压 220V 不变,则由 P=U2 R 知功率变为原来的4 3 倍,即 80W,D 选项正确. 2.如图所示为将不同电压加在一段金属导体两端在 温度不变的情况下所测得的 I-U 图 线,试根据图线回答:若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面积,则这段 导体的电阻 ( ) A.等于 4.0Ω B.大于 2.0Ω C.小于 2.0Ω D.等于 2.0Ω 答案:C 解析:由图像知 R=2Ω,若保持长度不变,增大横截面积,则电阻要变小,C 正确. 3.如下图所示,a、b、c、d 是滑线变阻器的 4 个接线柱,现把此变阻器串联接入电路中, 并要求滑片 P 向接线柱 c 移动时,电路中电流减小,则接入电路的接线柱可能是 ( ) A.a 和 b B.a 和 c C.b 和 c D.b 和 d 答案:CD 4.两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 电势变化如图所示,则 x、y 导线的横截面积之比为 ( ) A.2 3 B.1 3 C.1 2 D.3 1 答案:B 解析:由 U-I 图像可知,Ux=6V,Uy=4V. 串联时电流相同,则Ux Uy =Rx Ry ,而 Rx=ρ l Sx ,Ry=ρ2l Sy , ∴Ux Uy = Sy 2Sx ,Sx Sy = Uy 2Ux = 4 2×6 =1 3 5.如图 a 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________,镀膜材料电阻率的计算式为ρ=________. 答案:U/I UπDd/IL 解析:第一问求电阻,可直接应用欧姆定律求得;解第二问必须应用到电 阻定律 R=ρl S ,怎样确定 l 与 S 是解题的关键.试想将膜层展开,如图 b, 图 b 则膜层等效为一电阻,其长为 L,横截面积为管的周长×厚度 d,再将电阻的定义式与决 定式联立,便可求出ρ. 由欧姆定律可得 R=U/I;由电阻定律: R=ρl S =ρ L 2πD 2·d = ρL πDd , 则:U I = ρL πDd ,ρ=UπDd IL 6.电厂到用户两地之间原用电阻率为ρ1、横截面半径为 r1 的导线输电,由于农村电网改 造需要换为电阻率为ρ2 的导线输电,为达到原输电线路电阻不变的设计要求,新换导线的半径 为多大? 答案:r1 ρ2 ρ1 [来源:Z&xx&k.Com] 解析:由题意知 R=ρ1 L πr21 =ρ2 L πr22 ∴r2=r1 ρ2 ρ1 7.一只鸟站在一条通电的铝质裸导线上(如图所示),导线的横截面积为 185mm2,导线上 通过的电流为 400A,鸟的两爪间的距离为 5cm,求两爪间的电压. 答案:3.12×10 -3V 解析:查资料知铝的电阻率ρ=2.9×10-8Ω·m ∴R=ρl S =2.9×10-8 0.05 185×10-6Ω=7.8×10-6Ω 故:U=IR=400×7.8×10-6V=3.12×10-3V 8.(2009·扬州 高二检测)如图所示,两段长度和材料都完全相同的导线 ab、bc 的横截面 积之比为 1∶4,串联后加上电压 U.求: (1)ab、bc 两段导线内自由电子定向运动速率之比. (2)两段导线两端电压之比. 答案:(1)4∶1 (2)4∶1 解析:(1)因 两段导线串联,电流相等,同种材料,单位体积内自由电子数也相等,由 I =neSv 得 va∶vc=Sc∶Sa=4∶1 (2)两段导线电阻之比 Ra∶Rc= pl Sa / ρl Sc =4∶1 所以电压之比Ua Uc =IRa IRc =Ra Rc =4∶1.查看更多