2019-2020学年高中物理第二章恒定电流第6节导体的电阻第1课时影响导体电阻的因素导体的电阻练习 人教版选修3-1

2019-2020学年高中物理第二章恒定电流第6节导体的电阻第1课时影响导体电阻的因素导体的电阻练习 人教版选修3-1

第1课时　影响导体电阻的因素　导体的电阻 ‎「基础达标练」‎ ‎1．关于公式R＝和公式R＝ρ，下列说法正确的是(　　)‎ A．两式对一切情况都适用 B．R＝仅适用于金属导体，R＝ρ适用于任何导体 C．导体的电阻R与U成正比，与I成反比 D．同种导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比，与导体的横截面积成反比 解析：选D　R＝ρ适用于金属导体和电解液，R＝适用于纯电阻电路，故A、B错误；导体的电阻由导体本身决定，与U、I无关，故C错误，D正确．‎ ‎2．电阻率的大小反映了导体材料导电性能好坏，但一般导体材料的电阻率往往随温度的变化而发生变化，下列对半导体与金属导体的电阻率随温度变化的说法正确的是(　　)‎ A．半导体的电阻率随温度升高而增大 B．金属导体的电阻率随温度升高而增大 C．金属导体的电阻率随温度升高而减小 D．半导体与金属导体的电阻率都随温度升高而增大 解析：选B　半导体的电阻率随温度升高而减小，选项A、D错；金属导体的电阻率随温度升高而增大，选项B对，C错．‎ ‎3．2017年3月，西安地铁被爆出使用陕西某厂生产的不合格铜制电缆，存在严重安全隐患．据了解该公司生产的劣质电缆的铜丝直径只有国家合格电缆的一半，相同材料制造的不合格电缆与合格电缆相比，下列说法正确的是　　(　　)‎ A．若长度相同，则不合格电缆的电阻为合格电缆的2倍 B．若长度相同，则不合格电缆的电阻为合格电缆的4倍 C．若工作电流相同，则不合格电缆发热功率是合格电缆的2倍 D．若工作电流相同，则不合格电缆上损耗的电压是合格电缆的一半 解析：选B　根据电阻定律R＝ρ可知，若长度相同，劣质导线的铜丝直径只有国家合格电缆的一半，不合格电缆的电阻为合格电缆的4倍，A选项错误，B选项正确；若工作电流相同，根据热功率公式P＝I2R可知，不合格电缆发热功率是合格电缆的4倍，C选项错误；若工作电流相同，根据欧姆定律U＝IR可知，不合格电缆上损耗的电压是合格电缆的4倍，D选项错误．‎ ‎4．某金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为(　　)‎ 5‎ A．4ρ和4R　　　　　 　B．ρ和4R C．ρ和16R D．16ρ和16R 解析：选C　电阻R＝，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的，长度为原来的4倍；由于导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体的电阻变为原来的16倍，即16R.由于电阻率受温度的影响，因温度不变，所以电阻率也不变．故A、B、D错误，C正确．‎ ‎5．两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度也为L，直径为2d，那么通电后，A、B在相同的时间内产生的热量之比为(　　)‎ A．QA∶QB＝1∶4 B．QA∶QB＝4∶1‎ C．QA∶QB＝1∶2 D．QA∶QB＝2∶1‎ 解析：选B　电阻串联时，流过的电流相等，电阻丝的直径比为1∶2，则横截面积比为1∶4，根据电阻定律可知，电阻之比为4∶1，根据焦耳定律可知，热量之比为4∶1，B选项正确．‎ ‎6．两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．1∶3 B．2∶3‎ C．1∶2 D．3∶1‎ 解析：选A　导线A和B两端的电势差分别为3 V,2 V，电流相等，根据欧姆定律得：＝，根据电阻定律得：R＝ρ，变形得S＝，则横截面积之比为＝，故A正确，B、C、D错误．‎ ‎7．(多选)如图为握力器原理示意图，握力器把手上的连杆与弹簧一起上下移动，握力的大小可通过一定的换算关系由电流表的示数获得．当人紧握握力器时，如果握力越大，下列判断正确的有(　　)‎ A．电路中电阻越大 　　 　B．电路中电阻越小 5‎ C．电路中电流越小 D．电路中电流越大 解析：选BD　由图看出，握力越大，变阻器接入电路的电阻越小，电路的总电阻越小，电路中电流越大，故B、D正确，A、C错误．‎ ‎8．两种材料不同的电阻丝，长度之比为1∶5，横截面积之比为2∶3，电阻之比为2∶5，则材料的电阻率之比为多少？‎ 解析：由R＝ρ得：＝＝··＝××＝，所以ρ1∶ρ2＝4∶3.‎ 答案：4∶3‎ ‎「能力提升练」‎ ‎1．如图所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，R1边长为‎2L，R2边长为L，若R1的阻值为8 Ω，则R2的阻值为 (　　)‎ A．4 Ω B．8 Ω C．16 Ω D．64 Ω 解析：选B　设导体材料厚度为h，根据电阻定律R＝ρ得R1＝ρ＝＝8 Ω，R2＝ρ＝＝8 Ω，B正确．‎ ‎2．某同学想粗测一下粗细均匀的某金属导线的电阻率，他先用螺旋测微器测出该导线的直径为d＝‎0.200 mm，然后用刻度尺测出导线的长度为1.0×‎103 mm，用调好的欧姆表测出导线的电阻为5.0 Ω，由此可算得该铜导线的电阻率约为(　　)‎ A．1.57×10－7 Ω·m B．1.57×10－7 Ω/m C．1.57×10－8 Ω·m D．1.57×10－8 Ω/m 解析：选A　由电阻定律：R＝ρ＝得：ρ＝＝ Ω·m＝1.57×10－7Ω·m.所以A正确，B、C、D错误．‎ ‎3．有些材料沿不同方向物理性质不同，我们称之为各向异性．如图所示，长方体材料长、宽、高分别为a、b、c，由于其电阻率各向异性，将其左右两侧接入电源时回路中的电流与将其上下两侧接入该电源时回路中的电流相同，则该材料左右方向的电阻率与上下方向的电阻率之比为(　　)‎ 5‎ A. 　B. C. D. 解析：选C　由题可知，其左右两侧接入电源时回路中的电流，与将其上下两侧接入该电源时回路中的电流相同，则其左右两侧接入电源时回路中的电阻值等于将其上下两侧接入该电源时回路中的电阻值，由电阻定律可得ρ1·＝ρ2·，所以＝，故C正确，A、B、D错误．‎ ‎4．(多选)一根粗细均匀的金属导线，在其两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的，再给它两端加上电压2U，则(　　)‎ A．通过导线的电流为 B．通过导线的电流为 C．导线中自由电子定向移动的速率为 D．导线中自由电子定向移动的速率为 解析：选BC　将金属导线均匀拉长，因半径变为原来的一半，则横截面积变为原来的倍，其长度变为原来的4倍，根据电阻定律R＝ρ分析得到，电阻变为原来的16倍，电压变为2U，根据欧姆定律I＝可知，电流变为，故A错误，B正确；电流的微观表达式I＝nevS，其中n、e不变，电流为原来的，横截面积S变为原来的倍，则自由电子定向移动的平均速率为，故C正确，D错误．‎ ‎5．甲导线长为L，截面直径为d，两端电压为U.同样材料的乙导线长为‎2L，截面直径为2d，两端电压为2U，则甲、乙两导线中电流之比为多少？‎ 解析：由R＝，R＝ρ，S＝πr2，代入数据得＝ρ，I甲＝；＝ρ，I 5‎ 乙＝，所以I甲∶I乙＝1∶4.‎ 答案：1∶4‎ ‎6．有一根导线长l＝‎1 m，横截面积为‎0.001 m2‎，它是由电阻率不均匀的材料组成的，从一端到另一端，电阻率的变化规律为ρ＝ρ0＋Kl.试求这段导线的电阻．(ρ0＝1 Ω·m，K＝0.5)‎ 解析：由于电阻率ρ是变化的，因此该导线的电阻不能直接用R＝ρ求解．将R＝ρ变形为RS＝ρl，由于ρ是l的函数，作出ρl图象(如题图)，与速度—时间图象类比，可以知道阴影部分的面积就是RS的值，所以RS＝×(ρ0＋ρ0＋Kl)×l＝1.25，R＝1 250 Ω.‎ 答案：1 250 Ω 5‎