2017-2018學(xué)年高中物理 第2章 直流電路 第2節(jié) 電阻定律練習(xí) 教科版選修3-1.doc
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第2節(jié) 電阻定律 1.本節(jié)探究導(dǎo)體的電阻與________、____________、________之間的關(guān)系時,采用____________的實驗方法.測長度所用儀器是________,要測橫截面積,需先測量其直徑,用________________進(jìn)行測量,也可用________法進(jìn)行測定. 2.電阻率ρ是一個反映導(dǎo)體____________的物理量,是導(dǎo)體材料本身的屬性,與導(dǎo)體的形狀、大小________,它的單位是:____________,國際符號____________.而電阻R反映的是導(dǎo)體的屬性,與導(dǎo)體的________、____________、________有關(guān). 3.電阻率的計算公式為____________,各種材料的電阻率在數(shù)值上等于用該材料制成的____________________________________________________________________________________________的導(dǎo)體的電阻. 4.兩種材料不同的電阻絲,長度之比為1∶5,截面積之比為2∶3,電阻之比為2∶5,則材料的電阻率之比為________. 5.一粗細(xì)均勻的鎳鉻絲,截面直徑為d,電阻為R.把它拉制成直徑為d/10的均勻細(xì)絲后,它的電阻變?yōu)? ) A.R/1 000 B.R/100 C.100R D.10 000R 【概念規(guī)律練】 知識點一 電阻和電阻率的理解 1.關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說法中,正確的是( ) A.由R=ρ知,導(dǎo)體的電阻與長度l、電阻率ρ成正比,與橫截面積S成反比 B.由R=可知,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比 C.將一根導(dǎo)線一分為二,則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一 D.某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度降低會突然減小為零,這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象.發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象時,溫度不為絕對零度 2.下列關(guān)于電阻率的敘述,正確的是( ) A.金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大 B.常用的導(dǎo)線是用電阻率較小的鋁、銅材料做成的 C.材料的電阻率取決于導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長度 D.半導(dǎo)體和絕緣體材料的電阻率隨溫度的升高而減小 知識點二 電阻定律R=ρ的應(yīng)用 3.一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線,當(dāng)其兩端電壓為U時,通過的電流是I,若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的2倍時,電流仍為I,導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)? ) A.U/2 B.U C.2U D.4U 4.一根粗細(xì)均勻的金屬裸導(dǎo)線,若把它均勻拉長為原來的3倍,電阻變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦??若將它截成等長的三段再絞合成一根,它的電阻變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲?設(shè)拉長與絞合時溫度不變) 【方法技巧練】 一、用電阻公式和歐姆定律相結(jié)合解決有關(guān)問題 5.兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線,如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍,把另一根對折后絞合起來,然后給它們分別加相同電壓后,則在同一時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為( ) A.1∶4 B.1∶8 C.1∶16 D.16∶1 二、導(dǎo)體電阻率的測定方法 6.用伏安法測量電阻R的阻值,并求出電阻率ρ.給定電壓表(內(nèi)阻約為50 kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為40 Ω)、滑動變阻器、電源、電鍵、待測電阻R(約為250 Ω)及導(dǎo)線若干. 圖1 (1)畫出測量R的電路圖. (2)圖1中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值,試寫出根據(jù)此圖求R值的步驟: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; 求出的電阻值R=________(保留3位有效數(shù)字). (3)待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體,用游標(biāo)為50分度的卡尺測量其長度與直徑,結(jié)果分別如圖2、圖3所示,由圖可知其長度為________,直徑為________. 圖2 圖3 (4)由以上數(shù)據(jù)可以求出ρ=________(保留3位有效數(shù)字). 1.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),對于同種材料的導(dǎo)體,下列表述正確的是( ) A.橫截面積一定,電阻與導(dǎo)體的長度成正比 B.長度一定,電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比 C.電壓一定,電阻與通過導(dǎo)體的電流成正比 D.電流一定,電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比 2.關(guān)于電阻的計算式R=和決定式R=ρ,下面說法正確的是( ) A.導(dǎo)體的電阻與其兩端電壓成正比,與電流成反比 B.導(dǎo)體的電阻僅與導(dǎo)體長度、橫截面積和材料有關(guān) C.導(dǎo)體的電阻隨工作溫度變化而變化 D.對一段一定的導(dǎo)體來說,在恒溫下比值是會變的,導(dǎo)體的電阻隨U或I的變化而變化 3.下列說法正確的是( ) A.超導(dǎo)體對電流的阻礙作用幾乎等于零 B.金屬電阻率隨溫度的升高而增大 C.用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻的錳銅合金和鎳銅合金的電阻率不隨溫度的變化而變化 D.半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大 4.一根阻值為R的均勻電阻絲,長為l,橫截面積為S,設(shè)溫度不變,在下列哪些情況下其阻值仍為R( ) A.當(dāng)l不變,S增大一倍時 B.當(dāng)S不變,l增大一倍時 C.當(dāng)l和S都減為原來的時 D.當(dāng)l和橫截面的半徑都放大一倍時 5.如圖4所示,均勻的長方形薄片合金電阻板abcd,ab邊長為L1,ad邊長為L2,當(dāng)端點1、2或3、4接入電路時,R12∶R34是( ) 圖4 A.L1∶L2B.L2∶L1 C.1∶1D.L∶L 6.一只白熾燈泡,正常發(fā)光時的電阻為121 Ω,當(dāng)這只燈泡停止發(fā)光一段時間后的電阻應(yīng)是( ) A.大于121 Ω B.小于121 Ω C.等于121 Ω D.無法判斷 7.兩根同種材料制成的電阻絲a和b,a的長度和橫截面的直徑均為b的兩倍,要使兩電阻絲接入電路后消耗的電功率相等,加在它們兩端的電壓之比Ua∶Ub為( ) A.1∶1 B.2∶1 C.∶1 D.1∶ 8.現(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料,接成如圖5所示(a)、(b)兩種形式,則兩種接法的電阻之比Ra∶Rb為( ) 圖5 A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶4 題 號 1 2 3 4 5 6 7 8 答 案 9.甲、乙兩根粗細(xì)相同的不同導(dǎo)線,電阻率之比為1∶2,長度之比為6∶1,那么兩根導(dǎo)線加相同的電壓時,其電功率之比P甲∶P乙________;如果通過兩根導(dǎo)線的電流強度相同,則其電功率之比P甲∶P乙=________. 10.相距40 km的A、B兩地架設(shè)兩條輸電線,電阻共為800 Ω.如果在A、B間的某處發(fā)生短路,如圖6所示.這時接在A處的電壓表示數(shù)為10 V,電流表示數(shù)為40 mA.求發(fā)生短路點相距A有多遠(yuǎn). 圖6 第2節(jié) 電阻定律答案 課前預(yù)習(xí)練 1.長度 橫截面積 材料 控制變量 直尺 螺旋測微器 纏繞 2.導(dǎo)電性能 無關(guān) 歐姆米 Ωm 材料 橫截面積 長度 3.ρ=R 長度為1m,橫截面積為1m2 4.4∶3 5.D [由R=ρ,V=lS,得R′=10000R.] 課堂探究練 1.AD [導(dǎo)體的電阻率由材料本身的性質(zhì)決定,并隨溫度的變化而變化,導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積有關(guān),與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體中的電流無關(guān),A對,B、C錯.電阻率反映材料的導(dǎo)電性能,電阻率常與溫度有關(guān),并存在超導(dǎo)現(xiàn)象.絕對零度只能接近,不可能達(dá)到,D對.] 2.ABD 3.D [導(dǎo)線原來的電阻為R=ρ,拉長后長度變?yōu)?l,橫截面積變?yōu)椋訰′=ρ=ρ=4R. 導(dǎo)線原來兩端的電壓為U=IR, 拉長后為U′=IR′=4IR=4U.] 4.9 解析 金屬原來的電阻為R=,拉長后長度變?yōu)?l,因體積V=Sl不變,所以導(dǎo)線橫截面積變?yōu)樵瓉淼?/3,即S/3,故拉長為原來的3倍后,電阻R′==9=9R. 同理,三段絞合后,長度為l/3,橫截面積為3S,電阻R″=ρ==R. 點評 某導(dǎo)體形狀改變前后,總體積不變,電阻率不變.當(dāng)長度l和橫截面積S變化時,應(yīng)用V=Sl來確定S和l在形變前后的關(guān)系,然后再利用電阻定律即可求出l和S變化前后的電阻關(guān)系. 5.C [本題應(yīng)根據(jù)導(dǎo)體的電阻R=ρl/S,歐姆定律R=U/I和電流定義式I=q/t求解. 對于第一根導(dǎo)線,均勻拉長到原來的2倍,則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉淼?/2,由導(dǎo)體的電阻公式可知其電阻變?yōu)樵瓉淼?倍. 第二根導(dǎo)線對折后,長度變?yōu)樵瓉淼?/2,橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍,故其電阻變?yōu)樵瓉淼?/4. 給上述變化后的裸導(dǎo)線加上相同的電壓,由歐姆定律得: I1=,I2==4U/R 由I=q/t可知,在同一時間內(nèi),電荷量之比q1∶q2=I1∶I2=1∶16 故C項正確.] 6.見解析 解析 (1)由于待測電阻(約250Ω)與電流表內(nèi)阻(約40Ω)相近,遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻(50kΩ),因此采用電流表外接法,測量誤差較?。刂拼郎y電阻電壓的線路,用滑動變阻器連接成限流式接法或分壓式接法均可,如下圖所示. (2)作U—I直線,舍去左起第2點,其余5個點在一條直線上,不在這條線上的點盡量均勻分布在直線兩側(cè);求該直線的斜率k,則R=k=229Ω(221~237Ω均為正確). (3)因為游標(biāo)為50分度,所以游標(biāo)卡尺的精確度為mm=0.02mm,另外游標(biāo)卡尺不能估讀,讀出待測電阻的長度為8.0010-3m,直徑為1.9810-3m. (4)將數(shù)據(jù)代入公式ρ==R得 ρ=8.8110-2Ωm. 課后鞏固練 1.A [根據(jù)電阻定律:R=ρ,可見當(dāng)橫截面積S一定時,電阻R與長度l成正比,A正確.] 2.BC 3.AB [超導(dǎo)現(xiàn)象是在溫度接近絕對零度時,電阻率突然減小到接近零的現(xiàn)象,故A正確;C中材料只是電阻率變化不明顯,而半導(dǎo)體材料的電阻率應(yīng)隨溫度的升高而減?。甝 4.C [由R=ρ和V=Sl得:l不變、S增大一倍時,R變?yōu)樵瓉淼模籗不變,l增大一倍時,R變?yōu)樵瓉淼亩叮籰、S都減小為原來的時,R不變;l和橫截面的半徑都增大一倍時,R變?yōu)樵瓉淼?] 5.D [設(shè)薄片厚度為d,則由電阻定律,得 R12=ρ,R34=ρ. 故R12∶R34=L∶L,選項D正確.] 6.B [由于金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,故白熾燈泡正常發(fā)光時的電阻大,停止發(fā)光一段時間后,燈絲溫度降低,電阻減小,故選B.] 7.D [由公式R=ρ,S=πD2,P=得,U=,解得Ua∶Ub=1∶,故D正確.] 8.D [將(a)圖半球形導(dǎo)體材料看成等大的兩半部分的并聯(lián),則(b)圖中可以看成等大的兩半部分的串聯(lián),設(shè)每一半部分的電阻為R,則(a)圖中電阻Ra=,(b)圖中電阻Rb=2R,故Ra∶Rb=1∶4.] 9.1∶3 3∶1 10.12.5km 解析 A、B間距離l=40km,導(dǎo)線總長2l,總電阻R=800Ω. 設(shè)A與短路處距離x,導(dǎo)線總長2x,總電阻Rx. 由歐姆定律:Rx==Ω=250Ω 由電阻公式:R=ρ,Rx=ρ,得: x=l=40km=12.5km. 即短路處距A端12.5km.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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