【物理】2019届一轮复习人教版 导体的电阻 学案

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文档介绍

【物理】2019届一轮复习人教版 导体的电阻 学案

重难讲练 一、电阻定律的应用 ww. ^step.c om ]‎ ‎1. 电阻定律 ‎ (1)公式:R=ρ,式中ρ是比例系数,ρ叫做这种材料的电阻率.‎ ‎ (2)公式R=ρ是导体电阻的决定式,图中所示为一块长方体铁块,若通过电流I1,则R1=ρ;若通过电流I2,则R2=ρ.[中 国教 育出^版 ]‎ ‎[中国 教 育 出 版^ ]‎ ‎(3)导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质,是由导体本身性质决定的.只与导体的材料、长度和横截面积及温度有关,与其他因素无关.[来 源^ :中教 ]‎ ‎(4)适用条件:温度一定,粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液.[来 源: step ^]‎ ‎(5)电阻定律是通过大量实验得出的规律.‎ ‎2. R=与R=ρ的区别与联系 R=ρ R= 区别 意义 电阻定律的表达式,也是电阻的决定式 电阻的定义式,R与U、I无关 作用 提供了测定电阻率的一种方法——ρ=R 提供了测定电阻的一种方法——伏安法 适用范围 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体 纯电阻元件 联系 R=ρ对R=进一步说明了导体的电阻不是取决于U和I,而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积 ‎【典例1】如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm,bc=5 cm,当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为1 A;若将C与D接入电压为U的电路中,则电流为(  )‎ A.4 A B.2 A C. A D. A ‎【答案】A ‎【典例2】如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,当里面注满某电解液,且P、Q间加上电压后,其U-I图线如图乙所示,当U=10 V时,求电解液的电阻率ρ是多少? ^中国 教 育出版 ]‎ ‎【答案】40 Ω·m[来 源 :中国教育出版 ]‎ ‎【解析】由题图乙可求得U=10 V时,电解液的电阻为 R== Ω=2 000 Ω 由题图甲可知电解液长为l=a=1 m,截面积为S=bc=0.02 m2,结合电阻定律R=ρ得 ρ== Ω·m=40 Ω·m.‎ ‎【跟踪训练】 ste p.c^ o m]‎ ‎1.对于关系式R=U/I,下列说法正确的是( )‎ A. 导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比 B. 通以不同电流的两个导体,电流较大的导体电阻就较小 C. 导体中通过一定的电流所需电压越高,该导体的电阻也越大 D. 导体上加一定电压时,通过的电流越大,该导体的电阻也越大[ : ste p ]‎ ‎【答案】C[中 国 ^教育出 版 ]‎ ‎2. 一根阻值为R的均匀电阻丝,在下列哪些情况中其阻值仍为R(设温度不变)(  )‎ A.当长度不变,横截面积增大一倍时 B.当横截面积不变,长度增加一倍时 C.当长度和横截面积都缩小为原来的一半时 D.当长度扩大一倍而横截面积缩为原来的一半时 ‎【答案】C ‎【解析】根据电阻定律R=ρ可知,只有电阻丝的长度和横截面积都扩大或缩小相同比例倍数时,电阻丝的电阻才能保持不变,故选C.‎ ‎3. 两根材料相同的导线,质量之比为2∶1,长度之比为1∶2,加上相同的电压后,通过的电流之比为(  )‎ A.8∶1 B.4∶1 C.1∶1 D.1∶4‎ ‎【答案】A ‎【解析】同种材料的导线体积之比等于质量之比,即V1∶V2=2∶1,面积之比为==×=,由R=ρ可得:=·=×=,加上相同电压,由I=可得:==.故选A.‎ ‎4. 如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc.当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比RAB∶RCD为(  )‎ A.1∶4 B.1∶2‎ C.2∶1 D.4∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】设沿AB方向横截面积为S1,沿CD方向的横截面积为S2,则有==,A、B接入电路时电阻为RAB,C、D接入电路时电阻为RCD,则有==·=.D选项正确.[ : 中 国 教 育出版 ]‎ ‎5. 有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c.电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是(  )‎ ‎【答案】A ‎【解析】根据电阻定律R=ρ,导线越短、横截面积越大,电阻越小,A正确.‎ ‎ st ep.co m^ ]‎ ‎6. 目前集成电路的集成度很高,要求里面的各种电子元件都微型化,集成度越高,电子元件越微型化、越小.图3中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸远远小于R1的尺寸.通过两导体的电流方向如图所示,则下列关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是(  )‎ 图3‎ A.R1>R2 B.R1<R2 C.R1=R2 D.无法确定 ‎【答案】C ‎7. 如图所示,P为一块半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极A、B之间,然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间,设AB、CD之间的电压是相同的,则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是(  )‎ ‎[中国 ^ 教 育出版 ]‎ A.图甲产生的热量比图乙产生的热量多[中 国教 育出^ 版 ]‎ B.图甲产生的热量比图乙产生的热量少 C.图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多 D.因为是形状不规范的导体,所以判断不出哪一个产生的热量多 ‎【答案】A 二、电阻和电阻率的比较 电阻R 电阻率ρ 描述对象 导体 材料 物理意义 反映导体对电流阻碍作用的大小,R大,阻碍作用大 反映材料导电性能的好坏,ρ大,导电性能差 决定因素 由材料、温度和导体形状决定 由材料、温度决定,与导体形状无关 单位 欧姆(Ω)‎ 欧姆·米(Ω·m)‎ 联系 R=ρ,ρ大,R不一定大,导体对电流阻碍作用不一定大;R大,ρ不一定大,导电性能不一定差 ‎【典例3】下列说法中正确的是(  )‎ A.据R=可知,当通过导体的电流不变时,加在电阻两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻也变为原来的2倍 B.导体的电阻是其本身的属性,通过导体的电流及加在两端的电压改变时导体的电阻不变 C.据ρ=可知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比,与导体的长度l成反比[w ww. s t ep^.co m]‎ D.导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R皆无关 ‎【答案】BD ‎【解析】R=是电阻的定义式,导体电阻由导体自身性质决定,与U、I无关.当导体两端电压U加倍时,导体内的电流I也加倍,但比值R仍不变,故A错,B对.由电阻定律R=ρ可知,导体电阻决定于ρ、l、S,与ρ、l成正比,与S成反比,但ρ决定于材料本身,与l、S、R无关,C错误,D正确.‎ ‎【跟踪训练】‎ ‎1. 关于电阻和电阻率,下列说法中正确的是(  )‎ A.把一根均匀导线等分成等长的两段,则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半 B.由ρ=可知,ρ与R、S成正比,与l成反比 C.材料的电阻率都随温度的升高而增大 D.对某一确定的导体(体积、形状不变),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 ‎【答案】D ‎2. 关于电阻率的说法中正确的是(  )‎ A.电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关 B.电阻率反映材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关 C.电阻率大的导体,电阻一定很大 中国 教 育 出版 ]‎ D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻 ‎【答案】BD ‎3.关于电阻和电阻率的说法中,正确的是( )‎ A. 导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻 B. 由R =U/I可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比 C. 金属材料的电阻率一般随温度的升高而增大 D. 电阻率是材料本身的性质,与电压、电流、导体形状、温度都无关 ‎【答案】C ‎【解析】电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种特性;其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关;而与导体两端有无电压、电压高低,导体中有无电流、电流大小无关,故AB错误;纯金属材料的物体,其电阻率随温度的升高而增大。故C正确;电阻率的大小有材料本身性质决定,与导线的长度和横截面积无关,故D错误。所以C正确,ABD错误。‎ 模拟提升 ‎1.(2018天津市宝坻区高中高一下联考)‎ 下列关于电阻率的叙述,正确的是 A. 当导线绕制成的电阻,对折后电阻减小,电阻率减小 B. 常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的 C. 材料的电阻率取决于导体的电阻,横截面积和长度 D. 材料的电阻率不随温度变化而变化 ‎【答案】B ‎【解析】电阻率,与材质、温度有关,与导体的电阻,横截面积和长度无关;由可知,对折后长度变小,V不变,故电阻减小,电阻率不变;日常生活中都是用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的。综上分析,B正确。 step. co^m ]‎ ‎2.(2018广东深圳市罗湖区深圳第二实验 校高二12月月考)‎ 关于电阻率,下列说法正确的是( )‎ A. 电阻率是表征材料导电性的物理量,电阻率越大,导电的性能越好 B. 各种材料的电阻率都与温度有关,金属导体的电阻率随温度的升高而增大 C. 超导体是指当温度降低到某一临界温度时,它的电阻突然变为零 D. 有些合金的电阻率几乎不受温度的影响,通常都用它们制成标准的电阻 ‎【答案】BCD[来 源:^ st ep ]‎ ‎3.(2018山东省武城县第二中 高一6月月考)‎ 一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段,再将它们并联起来,测得阻值为2 Ω,则此电阻丝原来的阻值为:( )‎ A. 4 Ω B. 6 Ω C. 8 Ω D. 18Ω ‎【答案】D ‎【解析】一根粗细均匀,电阻值为R电阻丝截成长度相等的三段,则长度变为原来的1/3,再把得到的三段并联起来使用,横截面积变为原来的3倍,根据电阻定律R=ρL/S,阻值变为原来的1/9,故:R/9=2Ω;解得:R=18Ω.故选D.‎ ‎4.(2018云南省安宁市实验石江 校高二三月月考)‎ 两根材料相同的导线,质量之比为2∶1,长度之比为1∶2,加上相同的电压后,通过的电流之比为(  )‎ A. 8∶1 B. 4∶1 C. 1∶1 D. 1∶4[w w w. st ep ]‎ ‎【答案】A ‎【解析】由题意可知,两导线材料相同,质量之比为2: 1;则体积之比为2:1;因长度之比为1:2;故截面积之比为:4:1;由电阻定律R=ρ可知:电阻之比为:1:8;再由欧姆定律可知:I=U/R,电压相同,故电流之比为8:1;故选A。 中国教育出^ 版 ]‎ ‎5.(2018山东省济南外国语 校高一下期中)‎ 一段粗细均匀的镍铬丝,横截面的直径是d,电阻是R,把它拉制成直径为的均匀细丝后,它的电阻变为(  )[中 国教育 出版 ]‎ A. B. 9R C. D. 81R ‎【答案】D ‎6.(2018山东省淄博市淄川中 高一下期中)‎ 一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线中的电流强度为I;若导线均匀拉长,使其半径变为原来的,再给它两端加上电压U,则通过导线的电流为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】将导线均匀拉长,使其半径变为原来的1/2,故截面积变为原来的1/4,长度变为原来的4倍,根据电阻定律公式,电阻增加为原来的16倍;再根据欧姆定律公式I=U/R,电流减小为原来的1/16;[中国 教育出 版 ]‎ 故选:D.‎ ‎7. (2016年10月浙江省普通高校招生选考 目)‎ 一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口.管中盐水柱长为40 cm时测得电阻为R.若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同.现将管中盐水柱均匀拉长至50 cm(盐水体积不变,仍充满橡胶管).则盐水柱电阻变为(  )‎ A.R B.R C.R D.R ‎【答案】D ‎8.如图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=5∶3∶2, 在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4,在1、2两端加上恒定的电压U,导体消耗的功率为P1;在3、4两端加上恒定的电压U,导体消耗的功率为P2,则P1∶P2为(   ) ‎ A. 25∶4 B. 4∶25 C. 9∶25 D. 25∶9‎ ‎【答案】A ‎【解析】由,可知,。可得。由于,则。故A正确。‎ ‎9.(2018北京市朝阳外国语 校高一下期末)[中 国 ^教育出 版 ]‎ R1和R2是材料相同,厚度相同,表面都为正方形的导体,但R1的尺寸比R2大得多,把它们分别连接在如图电路的A、B端,接R1时电压表的读数为U1,接R2时电压表的读数为U2,下列判断正确的是 A. R1R2 C. U1
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