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- 2021-05-23 发布
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第二章 第六节
[来源:学.科.网 Z.X.X.K]
1.关于电流和电阻,下列说法中正确的是 ( )
A.电流方向与导体中电荷的定向移动方向相同
B.金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大
C.由 R=U
I
可知,导体的电阻与它两端所加的电压成正比,与通过它的电流成反比
D.对给定的导线,比值U
I
是个定值,它反映导体本身的一种性质
答案:D
解析:正确理解欧姆定律 R=U
I
与电阻定义式 R=ρl
S.
2.对于常温下一根阻值为 R 的均匀金属丝,下列说法中正确的是
( )
A.常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的 10 倍,则电阻变为 10R
B.常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为 1
4R
C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 U0,则任一状态下的U
I
比值不变
D.把金属丝温度降低到绝对零度附近,电阻率会突然变为零的现象称为超导现象
答案:BD
解析:设原电阻 R=ρl
S
,当 l′=10l 时,由体积不变原理求得截面积变成 S′= 1
10S,所
以电阻变为 R′=ρl′
S′
=ρ
10l
1
10S
=100R,A 错误;从中点对折起来,相当于两个阻值为 1
2R 的电
阻并联,其总阻值为 1
4R,B 正确;金属丝的电阻率ρ随温度升高而增大,当金属丝两端的电压
逐渐增大时,由于电流的热效应会使电阻率ρ随温度升高而增大,因而 R=ρl
S
=U
I
将逐渐增加,
C 错误,D 正确.
3.(2009·南京模拟)温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能,在右图中所示
的图线分别为某金属导体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关系
B.图线 2 反映金属导体的电阻随温度的变化关系
C.图线 1 反映金属导体的电阻随温度的变化关系
D.图线 2 反映半导体材料的电阻随温度的变化关系
答案:CD
解析:金属导体的电阻随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻随温度的升高而减小,
故选项 C、D 正确.
4.将截面均匀、长为 l、电阻为 R 的金属导线截去 l/n,再拉长至 l,则导线电阻变为
( )[来源:学科网]
A.n-1
n
R B.1
nR
C. n
n-1R D.nR
答案:C
解析:R=ρl
S
,截去l
n
再拉长至 l 后的横截面积为 S′有:
(l-l
n)S=lS′,S′=n-1
n
S
R′=ρ l
S′= n
n-1ρl
S
= n
n-1R.[来源:学.科.网 Z.X.X.K][来源:Z&xx&k.Com]
5.A,B 两根完全相同的金属裸导体,如果把导体 A 均匀拉长到原来的 2 倍,导体 B 对
折后结合起来,然后分别加上相同的电压,则它们的电阻之比 RA∶RB 为________,相同时间
内通过导体横截面的电量之比 QA∶QB 为________.
答案:16∶1;1∶16
解析:对一根导体体积不变,当均匀拉长为原来 2 倍,截面则为原来的1
2.
设 A、B 导体原长为 L,截面为 S,
则 RA=ρ2L
S/2
=4ρL/S;RB=ρL/2
2S
=1
4
ρL
S .
则 RA∶RB=16∶1.
又根据 I=Q
t
,Q=It=U
Rt,由题意知
UA=UB,RA∶RB=16∶1,则QA
QB
=RB
RA
= 1
16.
6.如下图所示,一圈粗细均匀的导线长 1200m,在两端点 A、B 间加上恒定电压时,测
得通过导线的电流为 0.5A.如剪去 BC 段,在 A、C 两端加同样电压时,通过导线的电流变为
0.6A,则剪去的 BC 段多长?
答案:200m
解析:设整个导线AB 的电阻为 R1,其中 AC 段的电阻为 R2.
根据欧姆定律 U=I1R1=I2R2,
∴R2
R1
=I1
I2
=0.5
0.6
=5
6.
根据电阻定律,导线的电阻与其长度成正比,所以 AC 段导线长
l2=R2
R1
l1=5
6
×1200m=1000m.
由此可知,剪去的导线 BC 段的长度为 lx=l1-l2=200m.
7.为了测定液体的电阻率,工业上采用一种称为“电导仪”的仪器,其中一个关键部件
如图,A、B 是两片面积为 1cm2 的正方形铂片,间距 d=1cm,把它们浸没在待测液体中,若
通过两根引线加上一定的电压 U=6V 时,测出电流 I=1μA,这种液体的电阻率为多少?
答案:6×104Ω·m
解析:据 R=U/I=6/1×10-6Ω=6×106Ω,
由题意知:l=1cm=10-2m,S=1cm2=10-4m2,据 R=ρl
S
可知
ρ=RS
l
=6×106×10-4
10-2 Ω·m=6×104Ω·m.
1.白炽灯的灯丝由钨丝制成,当灯丝烧断后脱落一段,又将剩余灯丝刚好能搭上使用,若
灯泡功率原来为 60W,观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的3
4
,则现在灯泡的功率约为
( )
A.30W B.45W
C.60W D.80W
答案:D
解析:由电阻定律知,灯丝长度减为原来的3
4
,电阻变为原来的3
4
,照明电路中电压 220V
不变,则由 P=U2
R
知功率变为原来的4
3
倍,即 80W,D 选项正确.
2.如图所示为将不同电压加在一段金属导体两端在 温度不变的情况下所测得的 I-U 图
线,试根据图线回答:若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面积,则这段
导体的电阻
( )
A.等于 4.0Ω B.大于 2.0Ω
C.小于 2.0Ω D.等于 2.0Ω
答案:C
解析:由图像知 R=2Ω,若保持长度不变,增大横截面积,则电阻要变小,C 正确.
3.如下图所示,a、b、c、d 是滑线变阻器的 4 个接线柱,现把此变阻器串联接入电路中,
并要求滑片 P 向接线柱 c 移动时,电路中电流减小,则接入电路的接线柱可能是
( )
A.a 和 b B.a 和 c
C.b 和 c D.b 和 d
答案:CD
4.两根材料相同的均匀导线 x 和 y,x 长为 l,y 长为 2l,串联在电路中时,沿长度方向
电势变化如图所示,则 x、y 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 U-I 图像可知,Ux=6V,Uy=4V.
串联时电流相同,则Ux
Uy
=Rx
Ry
,而 Rx=ρ l
Sx
,Ry=ρ2l
Sy
,
∴Ux
Uy
= Sy
2Sx
,Sx
Sy
= Uy
2Ux
= 4
2×6
=1
3
5.如图 a 所示,P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为 L,直径为 D,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.则金属膜的电阻为________,镀膜材料电阻率的计算式为ρ=________.
答案:U/I UπDd/IL
解析:第一问求电阻,可直接应用欧姆定律求得;解第二问必须应用到电
阻定律 R=ρl
S
,怎样确定 l 与 S 是解题的关键.试想将膜层展开,如图 b,
图 b
则膜层等效为一电阻,其长为 L,横截面积为管的周长×厚度 d,再将电阻的定义式与决
定式联立,便可求出ρ.
由欧姆定律可得 R=U/I;由电阻定律:
R=ρl
S
=ρ
L
2πD
2·d
= ρL
πDd
,
则:U
I
= ρL
πDd
,ρ=UπDd
IL
6.电厂到用户两地之间原用电阻率为ρ1、横截面半径为 r1 的导线输电,由于农村电网改
造需要换为电阻率为ρ2 的导线输电,为达到原输电线路电阻不变的设计要求,新换导线的半径
为多大?
答案:r1
ρ2
ρ1
[来源:Z&xx&k.Com]
解析:由题意知 R=ρ1
L
πr21
=ρ2
L
πr22
∴r2=r1
ρ2
ρ1
7.一只鸟站在一条通电的铝质裸导线上(如图所示),导线的横截面积为 185mm2,导线上
通过的电流为 400A,鸟的两爪间的距离为 5cm,求两爪间的电压.
答案:3.12×10 -3V
解析:查资料知铝的电阻率ρ=2.9×10-8Ω·m
∴R=ρl
S
=2.9×10-8 0.05
185×10-6Ω=7.8×10-6Ω
故:U=IR=400×7.8×10-6V=3.12×10-3V
8.(2009·扬州 高二检测)如图所示,两段长度和材料都完全相同的导线 ab、bc 的横截面
积之比为 1∶4,串联后加上电压 U.求:
(1)ab、bc 两段导线内自由电子定向运动速率之比.
(2)两段导线两端电压之比.
答案:(1)4∶1 (2)4∶1
解析:(1)因 两段导线串联,电流相等,同种材料,单位体积内自由电子数也相等,由 I
=neSv 得
va∶vc=Sc∶Sa=4∶1
(2)两段导线电阻之比
Ra∶Rc=
pl
Sa /
ρl
Sc =4∶1
所以电压之比Ua
Uc
=IRa
IRc
=Ra
Rc
=4∶1.
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