专题8-2+电阻、电阻定律的理解及应用-2018年高三物理一轮总复习名师伴学

专题8-2+电阻、电阻定律的理解及应用-2018年高三物理一轮总复习名师伴学

专题8.2+电阻、电阻定律的理解及应用 课前预习 ● 自我检测 ‎1、判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)由R＝可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反比．(　×　)‎ ‎(2)比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝.(　√　)‎ ‎(3)由I＝知道，通过同一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比．(　√　)‎ ‎(4)由R＝ρ可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比．(　√　)‎ ‎(5)由ρ＝可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比．(　×　)‎ ‎(6)由ρ＝可知导体的电阻越大，其电阻率越大．(　×　)‎ ‎2．(多选)对欧姆定律公式I＝的理解，下面说法正确的是(　　)‎ A．对某一段导体来说，导体中的电流跟它两端的电压成正比 B．在电压相同的条件下，不同导体中的电流跟电阻成反比 C．导体中的电流既与导体两端的电压有关，也与导体的电阻有关 D．因为电阻是导体本身的属性，所以导体中的电流只与导体两端电压有关，与导体的电阻无关 ‎【答案】　ABC ‎3. 导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是(　　)．‎ A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比 D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比 ‎【答案】　A ‎【解析】　对于同种材料的导体，电阻率是个定值，根据电阻定律R＝ρ可知A对、B错．导体的电阻不随电流或电压的变化而变化．故C、D错．‎ ‎4．学习完电阻的概念和电阻定律后，你认为下列说法正确的是(　　)．‎ A．由R＝可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比 B．由R＝ρ可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比 C．由ρ＝可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比 D．导体的电阻率只由材料的种类决定，跟温度无关 ‎【答案】　B ‎5．两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B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】　由题图可知两导线电压降分别为UA＝6 V，UB＝4 V；由于它们串联，则3RB＝2RA；由电阻定律可知＝，解得＝，选项B正确．‎ 课堂讲练 ● 典例分析 考点　电阻、电阻定律的理解及应用 ‎【典例1】有一长方形导体，长a、宽b、高h之比为6∶3∶‎ ‎2，它的六个面的中心各焊接一根电阻不计的导线，如图所示，分别将AA′、BB′、CC′接在同一恒压电源上时，导体中电荷定向移动的速度分别为v1、v2、v3.则v1∶v2∶v3为(　　)‎ A．6∶3∶2 B．1∶1∶1 ‎ C．2∶3∶6 D．1∶2∶3‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据R＝ρ、I＝和I＝nSqv得v＝，即v∝，所以v1∶v2∶v3＝1∶2∶3，选项D正确．‎ ‎【名师点睛】电阻定律中的长度必须是沿电流方向的长度，横截面积是垂直电流方向的面积． ‎ ‎【典例2】两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为(　　)．‎ A．1∶4　　B．1∶8　　C．1∶16　　D．16∶1‎ ‎【答案】　C ‎【反思总结】‎ ‎1. 电阻的决定式和定义式的比较 公式 R＝ρ R＝ 区别 电阻的决定式 电阻的定义式 说明了导体的电阻由ρ、L、S共同决定 提供了一种测电阻的方法——伏安法，R与U、I均无关 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液 适用于任何纯电阻导体 ‎2. 导体形变后电阻的分析方法 某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点：‎ ‎(1)导体的电阻率不变．‎ ‎(2)导体的体积不变，由V＝lS可知l与S成反比．‎ ‎(3)在ρ、l、S都确定之后，应用电阻定律R＝ρ求解 ‎【跟踪短训】‎ ‎1．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)‎ ‎【答案】　B ‎【解析】　输电线的总长为2L，由公式R＝，R＝ρ得S＝，故B正确．‎ 课后巩固 ● 课时作业 基础巩固 ‎1、关于电阻率，下列说法中正确的是(　　)‎ A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好 B．各种材料的电阻率大都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而减小 C．所谓超导体，是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为无穷大 D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻 ‎【答案】D ‎2、欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体型的金属电阻，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，其中电阻的阻值最小的是(　　)‎ ‎【答案】A ‎【解析】　根据电阻定律R＝ρ可知RA＝ρ，RB＝ρ，RC＝ρ，RD＝ρ，结合a>b>c可得：RC＝RD>RB>RA，故RA最小，A正确。‎ ‎3、如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab＝10 cm，bc＝5 cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流强度为2 A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为(　　)‎ A．0.5 A B．1 A C．2 A D．4 A ‎【答案】　A ‎4、一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子里装满的水银供电，电流为0.1 A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是(　　)‎ A．0.4 A B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A ‎【答案】C ‎【解析】　设电源电动势为E，第一次圆管子内部装的水银横截面积为S，长度为l，水银的电阻率为ρ，则I1＝＝＝，第二次圆管子内部装满水银的横截面积为4S，由于水银的体积不变，则水银长度应变为，则I2＝＝＝＝16I1＝1.6 A。故C正确。‎ ‎5．有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝，长度之比为l1∶l2＝1∶5，横截面积之比为S1∶S2＝2∶3，电阻之比为R1∶R2＝2∶5，外加电压之比为U1∶U2＝1∶2，则它们的电阻率之比为(　　)．　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A．2∶3　 B．4∶3　　C．3∶4　　D．8∶3‎ ‎【答案】　B 综合应用 ‎6．电位器是变阻器的一种．如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是(　　)．‎ A．连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 B．连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮 C．连接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 D．连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 ‎【答案】　AD ‎【解析】　根据电位器结构和连线可知：连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A正确；同理，D正确；连接A、C 时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C错误．‎ ‎7．如图所示，P是一个表面均匀镀有很薄电热膜的长陶瓷管，直径为D，其镀膜的长度为L，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。则镀膜材料的电阻率ρ为(　　)‎ ‎ A. B. ‎ C. D. ‎【答案】　C ‎8. 用图所示的电路可以测量电阻的阻值．图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为(　　)‎ A.R0 B.R0‎ C.R0 D.R0‎ ‎【答案】　C ‎【解析】　当灵敏电流表的电流为零时，有＝，可得Rx＝R0. ‎ ‎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和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成为一个引出电极，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做出判断。根据你的判断，R的合理表达式应为(　　)‎ A．R＝ B．R＝ C．R＝ D．R＝ ‎【答案】B 拔高专练 ‎10. 神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十层到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻。已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm左右。而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105 Ω。‎ ‎(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率。‎ ‎(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32 πcm3，当在其两底面上加上1000 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA，求圆柱体的圆面半径和高。‎ ‎【答案】(1)8×106 Ω·m　(2)4 cm　2 cm ‎【解析】　(1)由电阻定律：R＝ρ则ρ＝ 所以ρ＝Ω·m＝8×106Ω·m。‎ ‎(2)由部分电路欧姆定律和圆柱体体积公式：‎ R＝，由R＝ρ得＝，联立πr2h＝V 代入数据解得h＝0.02 m，r＝0.04 m 所以髓质的电阻率为8×106 Ω·m；圆面半径为4 cm，高为2 cm。 ‎