2019-2020学年高中物理第二章恒定电流6导体的电阻课后检测含解析新人教版选修3-1

2019-2020学年高中物理第二章恒定电流6导体的电阻课后检测含解析新人教版选修3-1

‎6　导体的电阻 记一记 导体的电阻知识体系 ‎2个概念——电阻和电阻率 ‎1种思想方法——控制变量法 ‎1个公式——R＝ρ 辨一辨 ‎1.导体的长度越大，电阻越大．(×)‎ ‎2．金属的电阻率由材料和温度决定．(√)‎ ‎3．导体的电阻由电压和电流决定．(×)‎ ‎4．导体的电阻率由导体的长度和横截面积决定．(×)‎ ‎5．探究电阻的影响因素时需要用控制变量法：即控制其他物理量不变，只研究电阻与某一物理量的关系．(√)‎ ‎6．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的.(×)‎ ‎7．一根阻值为R的均匀电阻丝，均匀拉长至原来长度的2倍，电阻变为4R.(√)‎ 想一想 ‎1.电阻串联得越多电阻越大，而并联得越多电阻越小．能否根据电阻定律予以定性解释？‎ 提示：根据电阻定律R＝ρ知，同种材料的电阻与导线的长度成正比，与导体的横截面积成反比．电阻串得越多，相当于增加了导体的长度，而电阻并得越多，相当于增加了导体的横截面积，故电阻越串越大，越并越少．‎ ‎2．电阻率越大的材料电阻越大吗？电阻越少材料导电性能越好吗？‎ 提示：材料的电阻率是反映材料导电性能的物理量，而导体的电阻是反映导体对电流阻碍作用的物理量，两者意义是完全不同的．导体的电阻既和材料的电阻率有关，还和导体的长度和横截面积等有关，因而电阻率大的材料制成的电阻的阻值不一定大，同样电阻率小的材料制成的电阻的阻值不一定小．‎ ‎3．根据白炽灯泡的铭牌标称值计算出的白炽灯泡电阻值与用欧姆表测出的阻值相差较大，这是测量误差所致吗？‎ 提示：不是．根据铭牌标称值计算出的灯泡的阻值是在其额定工作状态下——温度在2 000 ℃～3 ‎000 ℃‎时的阻值，而欧姆测定的是灯泡在室温状态下——约‎20 ℃‎时的阻值，因温度差别较大而造成阻值差别较大而非测量该差所致．‎ 思考感悟：　‎ ‎　‎ ‎　‎ - 9 -‎ ‎　练一练 ‎1.[2019·浙江鲁迅中学期中考试]一只普通白炽灯，不通电时灯丝的电阻为R1；正常发光时灯丝的电阻为R2.比较R1和R2的大小，应是(　　)‎ A．R1>R2 B．R1‎6 A，‎ 故I1不能取‎2 A；令I2＝‎6 A，‎ 则由I1R1＝I2R2得I1＝‎1.5 A<‎2.0 A.‎ 故两者并联时，整个电路允许通过的最大电流I＝I1＋I2＝(1.5＋6) A＝‎7.5 A．故B项正确．‎ 答案：B ‎8．用电器距离电源为L，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ.那么，输电线的横截面积的最小值为(　　)‎ A．ρL/R B．2ρLI/U C．U/(ρLI) D．2UL/(Iρ)‎ 解析：输电线的总长为‎2L，由公式R＝，R＝ρ得S＝，故B项正确．‎ 答案：B - 9 -‎ ‎9．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106 Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看作高‎20 cm、半径为‎4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为(　　)‎ A．0.31 μA B．0.62 μA C．0.15 μA D．0.43 μA 解析：因为R＝ρl/S，所以R≈3.18×108 Ω，‎ 所以I＝U/R≈0.31 μA.‎ 答案：A ‎10．两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比IA∶IB＝1∶4，则横截面积之比SA∶SB为(　　)‎ A．1∶2 B．2∶1‎ C．1∶4 D．4∶1‎ 解析：由R＝可知，在U一定时，I与R成反比，即RA∶RB＝4∶1‎ 又根据电阻定律R＝ρ＝ρ＝ρ可知，当ρ、V一定时，R∝ 即有＝＝，所以＝＝.‎ 答案：A ‎11．在横截面积为S的粗细均匀的铜导体中流过恒定电流I，铜的电阻率为ρ，电子的电荷量为e，则电子在铜导体中运动时受到的电场作用力为(　　)‎ A．0 B．Iρe/S C．IS/ρe D．Ie/ρS 解析：设导体内部场强为E，导体长度为l，则U＝El，由I＝＝＝，得E＝，所以电子受电场力F＝Ee＝，故B项正确．‎ 答案：B ‎12．温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，在如图所示的图象中分别为某金属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 B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化 C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化 D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化 解析：图线1反映电阻随温度升高而增大的特性，是金属导体的电阻，图线2反映电阻随温度升高而降低的特性，是半导体材料的电阻，故C、D两项正确，A、B两项错误．‎ 答案：CD 能力达标 ‎13.‎ - 9 -‎ 某个由导电介质制成的电阻截面如图所示．导电介质的电阻率为ρ，制成内、外半径分别为a、b的半球壳层形状(图中阴影部分)，半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心且做为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R，下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性作出判断．根据你的判断，R的合理表达式应为(　　)‎ A．R＝ B．R＝ C．R＝ D．R＝ 解析：根据电阻的公式R＝ρ可知，式子的分母应该是面积单位，故C、D两项错误；当a＝b时，电阻阻值应该为零，可知B项正确，A项错误．‎ 平均速率v变为原来的2倍，B项正确，同理C项错误；仅将导线的半径变为原来的2倍，由S＝πr2可知，截面面积变为原来的4倍，由电阻定律R＝ρ可知，电阻变为原来的，电流变为原来的4倍，根据电流的微观表达式I＝nqvS得知，自由电子定向移动的平均速率v不变，D项错误．‎ 答案：B ‎14．(多选)[2019·四川成都石室中学期中考试]有三个完全相同的小灯泡A、B、C，按图甲所示的方式连接在电路中，已知该型号小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．如果开关闭合后，干路电流为I＝‎0.25 A，三个小灯泡的电压分别用UA、UB、UC表示，电阻分别用RA、RB、RC表示，消耗的电功率分别用PA、PB、PC表示．则下列式子正确的是(　　)‎ A．UA∶UB∶UC＝2∶1∶1 B．PA＝0.75 W C．RB＝12 Ω D.>4‎ 解析：本题的易错之处是没有正确地理解伏安特性曲线，没有理清电流与电压的关系．电路中的总电流为‎0.25 A，流过A的电流为‎0.25 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知A两端电压为3.0 V，故A消耗的电功率为PA＝UAIA＝0.75 W，B项正确；根据并联电路规律知，B中电流为‎0.125 A，由小灯泡的伏安特性曲线可知B两端电压大约为0.3 V，则A两端的电压大约为B、C两端电压的10倍，A项错误；由欧姆定律可知B的电阻为RB＝＝ Ω＝2.4 Ω，C项错误；B消耗的电功率为PB＝UBIB＝0.3×0.125 W＝0.037 5 W，故A、B消耗的电功率的比值大于4，D项正确．‎ 答案：BD - 9 -‎ - 9 -‎