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1、
6.導(dǎo)體的電阻
(本欄目內(nèi)容,在學(xué)生用書中分冊裝訂!)
1.關(guān)于電阻率的正確說法是( )
A.電阻率ρ與導(dǎo)體的長度l和橫截面積S有關(guān)
B.電阻率表征了材料的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱,由導(dǎo)體的材料決定,且與溫度有關(guān)
C.電阻率大的導(dǎo)體,電阻一定很大
D.有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,可用來制成電阻溫度計(jì)
解析: 電阻率反映材料導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱,只與材料及溫度有關(guān),與導(dǎo)線的長度l和橫截面積無關(guān),故A錯(cuò),B對;由R=ρ知ρ大,R不一定大,故C錯(cuò);有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻,故D錯(cuò).
答案: B
2.關(guān)于電阻和電阻率的下列說法中正確的是(
2、)
A.把一根均勻?qū)Ь€等分成等長的兩段,則每部分的電阻、電阻率均變?yōu)樵瓉淼囊话?
B.由ρ=可知ρ∝R,ρ∝
C.材料的電阻率隨溫度的升高而增大
D.對某一確定的導(dǎo)體當(dāng)溫度升高時(shí),若不計(jì)導(dǎo)體的體積和形狀變化,發(fā)現(xiàn)它電阻增大,說明該導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大
解析: 導(dǎo)體的電阻率由材料本身決定,并隨溫度的變化而變化,但并不都是隨溫度的升高而增大,則A、B、C錯(cuò).若導(dǎo)體溫度升高時(shí),電阻增大,又不考慮體積和形狀的變化,其原因就是電阻率隨溫度的升高而增大產(chǎn)生的,則D選項(xiàng)正確.
答案: D
3.白熾燈的燈絲是由鎢制成的,下列說法中正確的是( )
A.由于白熾燈正常工作時(shí)的燈絲和未
3、接入電路時(shí)的燈絲是同一個(gè)導(dǎo)體,故兩種情況下電阻相同
B.白熾燈正常工作時(shí)燈絲電阻大于未接入電路時(shí)燈絲電阻
C.白熾燈正常工作時(shí)燈絲電阻小于未接入電路時(shí)燈絲電阻
D.條件不足,不能確定
解析: 白熾燈的燈絲為金屬,所以電阻率隨溫度的升高而增大,正常工作時(shí)溫度高于不工作時(shí)的溫度,所以工作時(shí)的電阻大于不工作時(shí)的電阻.
答案: B
4.一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線,當(dāng)其兩端電壓為U時(shí),通過的電流是I.若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的2倍時(shí),電流仍為I,則導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)? )
A.U/2 B.U
C.2U D.4U
解析: 由電阻定律R=ρ,導(dǎo)線均勻拉長為原來2倍時(shí)總體
4、積不變,橫截面積變?yōu)樵瓉淼?,故電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,由歐姆定律I=可知電流仍為I時(shí),所加電壓變?yōu)樵瓉?倍,故D正確.
答案: D
5.用電器距離電源為L,線路上的電流為I,為使在線路上的電壓降不超過U,已知輸電線的電阻率為ρ.那么,輸電線橫截面積的最小值為( )
A. B.
C. D.
解析: 輸電線的總長為2L,由公式R=,R=ρ得S=,故B正確.
答案: B
6.
一同學(xué)將變阻器與一只“6 V,6~8 W”規(guī)格的小燈泡L及開關(guān)S串聯(lián)后接在6 V的電源E上,當(dāng)S閉合時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光.按如圖所示的接法,當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí),燈泡將( )
A.變暗
B.變亮
C
5、.亮度不變
D.可能燒壞燈泡
解析: 由題圖可知,變阻器接入電路的是PB段的電阻絲,由于燈泡的額定電壓等于電源電壓,所以不可能燒壞燈泡.當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí),接入電路中的電阻絲變短,電阻減小,燈泡變亮,B選項(xiàng)正確.
答案: B
7.兩根材料相同的導(dǎo)線,橫截面積之比為4∶1,長度之比為1∶2,加上相同的電壓后,通過的電流之比為( )
A.8∶1 B.4∶1
C.1∶1 D.1∶4
解析: 同種材料的導(dǎo)線橫截面積之比為=,長度之比=,由R=ρ可得=·=×=,加上相同電壓,由I=可得==.
答案: A
8.兩段材料和質(zhì)量都相同的均勻電阻線,它們的長度之比L1∶L2=2∶3,
6、則它們的電阻之比R1∶R2為( )
A.2∶3 B.4∶9
C.9∶4 D.3∶2
解析: 材料和質(zhì)量都相同的均勻電阻線的體積是相同的,又因長度之比L1∶L2=2∶3.故截面積之比S1∶S2=3∶2.由電阻定律得電阻之比==·=×=.
答案: B
9.兩根材料相同的均勻?qū)Ь€,質(zhì)量之比為3∶1,長度之比為1∶2,當(dāng)加上相同的電壓后,通過兩導(dǎo)線的電流之比為( )
A.12∶1 B.1∶12
C.3∶4 D.2∶3
解析: 兩導(dǎo)體材料相同,說明兩者的密度是相同的.
由ρ=得V1∶V2=m1∶m2=3∶1
由V=SL得==·=
因?yàn)閷?dǎo)體的電阻與L成正比,與S成
7、反比.
所以,有=·=×=
當(dāng)兩導(dǎo)體加相同電壓時(shí),由I=得==,故A正確.
答案: A
10.滑動(dòng)變阻器的原理如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A.若將a、c兩端連在電路中,則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí),變阻器接入電路中的阻值增大
B.若將a、d兩端連在電路中,則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí),變阻器的阻值減小
C.將滑動(dòng)變阻器以限流式接法接入電路時(shí),必須連入3個(gè)接線柱
D.將滑動(dòng)變阻器以分壓式接法接入電路時(shí),必須連入3個(gè)接線柱
解析: 若將a、c兩端連在電路中,aP部分將連入電路,則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí),該部分的導(dǎo)線長度變長,變阻器接入電路中的阻值將增大,A正確.若將a、d兩
8、端連在電路中,也是將aP部分連入電路,則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí),該部分的導(dǎo)線長度變長,變阻器接入電路中的阻值將增大,B錯(cuò)誤.A、B兩個(gè)選項(xiàng)中均為限流式接法,可見在限流式接法中,a、b兩個(gè)接線柱中任意選一個(gè),c、d兩個(gè)接線柱中任意選一個(gè),接入電路即可,C錯(cuò)誤.在滑動(dòng)變阻器的分壓式接法中,a、b兩個(gè)接線柱必須接入電路,c、d兩個(gè)接線柱中任意選一個(gè),接入電路即可,D正確.
答案: AD
11.利用米尺和如圖甲所示的器材(其中電流表的內(nèi)阻為1 Ω,電壓表的內(nèi)阻為5 kΩ)測量一根粗細(xì)均勻的阻值約為5 Ω的金屬絲的電阻率.
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的器材連接成實(shí)物電路圖,要求盡量避免交叉,
9、電流表、電壓表應(yīng)該選擇合適的量程(已知電源的電動(dòng)勢為6 V,滑動(dòng)變阻器的阻值為0~20 Ω).
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)用米尺測量金屬絲的長度,示數(shù)如圖乙所示,電流表、電壓表的讀數(shù)如圖丙所示.由圖可以讀出金屬絲兩端的電壓U=________,流過金屬絲的電流I=________,金屬絲的長度L=________.
解析: (1)由于金屬絲的電阻比電壓表的內(nèi)阻小得多,因此采用電流表外接法;由于金屬絲的電阻比滑動(dòng)變阻器的總電阻要小,因此采用限流式接法,為了保證滑動(dòng)變阻器起限流作用,滑動(dòng)變阻器應(yīng)該連接“A(B)、C”或“A(B)、D”幾個(gè)接線柱;由題圖丙可以看出電流表應(yīng)該連接“0.6”接線柱和“-”
10、接線柱,具體連線如圖所示.
(2)由題圖丙可以看出:電壓表的量程是3 V,所以讀數(shù)是2.20 V;電流表的量程是0.6 A,所以讀數(shù)是0.44 A;米尺的讀數(shù)是40.50 cm~10.00 cm=30.50 cm.
答案: (1)見解析 (2)2.20 V 0.44 A 30.50 cm
12.在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,被測金屬絲的電阻大約為6 Ω.先用刻度尺測出金屬絲的長度l及金屬絲直徑d,接著用伏安法測出金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I,計(jì)算出它的電阻,再根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率.
在用伏安法測定金屬絲的電阻時(shí),除被測的電阻絲外,還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材
11、:
直流電源E:電動(dòng)勢約4.5 V,內(nèi)阻很小;
電流表A1:量程0~0.6 A,內(nèi)阻為0.125 Ω;
電流表A2:量程0~3 A,內(nèi)阻為0.025 Ω;
電壓表V1:量程0~3 V,內(nèi)阻為3 kΩ;
電壓表V2:量程0~15 V,內(nèi)阻為15 kΩ;
滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值10 Ω,允許通過的最大電流為0.2 A;
滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值20 Ω,允許通過的最大電流為1.0 A;
開關(guān)、導(dǎo)線等.
要求有較高的測量精度,并能測得多組數(shù)據(jù).
(1)在可供選擇的器材中,應(yīng)該選用的電流表是________,應(yīng)選用的電壓表是________,應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是________.
(2)根據(jù)所選的器材,在如圖所示的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.
(3)寫出用測得的物理量表示的計(jì)算電阻率的表達(dá)式(用字母表示):ρ=________.
解析: (1)由實(shí)驗(yàn)器材知電源電動(dòng)勢約為4.5 V,實(shí)驗(yàn)用的金屬絲電阻約為6 Ω,干路中的最大電流大約只有0.75 A,故電流表選A1,電壓表選V1,滑動(dòng)變阻器R1的最大電流0.2 A太小,影響測量的范圍,所以滑動(dòng)變阻器選R2.
(2)待測電阻較小,電流表采用外接法,電路圖如圖所示.
(3)由R=及R=ρ,又S=π()2=得
ρ===
答案: (1)A1 V1 R2 (2)見解析 (3)