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- 2021-05-25 发布
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1. 影响导体电阻的因素(温度不变)
①导体电阻与它的长度的关系:在材料、横截面积相同的条件下,导体的电阻跟长度成正比。
②导体电阻跟它的横截面积的关系:在材料、长度相同的条件下,导体的电阻跟横截面积成反比。
③导体的电阻跟材料的关系:在长度、横截面积相同的条件下,材料不同则导体的电阻不同。
2. 电阻定律
①内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻与构成导体的材料有关。
②公式:R=。
③符号意义:l表示导体沿电流方向的长度,S表示垂直电流方向的横截面积,ρ是电阻率,表征材料的导电性能。
④单位:电阻的单位为欧姆(Ω),其关系为:1 kΩ=103Ω,1 MΩ=106Ω。
3. 电阻率
①意义:反映材料导电性能的物理量。
②公式:。
③单位:欧姆·米,符号Ω·m。
④决定因素:电阻率与温度和材料有关。
⑤变化规律:金属材料的电阻率一般随温度的升高而增大,但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小,且变化也不是线性的。
4. 与的区别与联系
两个公式
区别
定义式
决定式
提供了一种测电阻R的方法:只要测出U、I就可以求出R
提供了一种测导体的电阻率ρ的方法:只要测出R、l、S就可以求出ρ
适用于纯电阻元件
适应于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体
联系
是对的进一步说明,即导体的电阻与U和I无关,而是决定于导体本身的材料、长度和横截面积
如图所示,薄厚均匀的矩形金属薄片边长ab=10cm,bc=5cm,当将A与B接入电压为U的电路中时,电流强度为1A,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
根据电阻定律公式确定两次电阻值之比,然后根据欧姆定律确定电流之比。注意:l
根据欧姆定律,电压相同时,电流与电阻成反比,故两次电流之比为1:4,故第二次电流为4A。
某用电器离供电电源距离为L,线路上的电流为I,若要求线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ,该输电线的横截面积的最小值是( )
A. B. C. D.
根据欧姆定律、电阻定律求出输电导线的横截面积的最小值。注意:输电线有两根,则输电线的总长是距离的两倍。
答案:B
解析:根据欧姆定律得,,根据电阻定律,由题意知,故S≥。
如图所示,两只相同的白炽灯L1和L2串联在电压恒定的电路中。若L1的灯丝断了,经搭丝后与L2串联,重新接在原电路中,则此时L1的亮度与灯丝未断时相比( )
A.不变 B.变亮 C.变暗 D.条件不足,无法判断
灯泡的亮度是由实际功率决定的。搭丝后灯泡L1电阻减小,所以总电阻变小,总电流变大,根
故(当R1=R2时取等号)
由于两个灯泡相同,搭丝后灯泡L1电阻减小,故灯泡L1电功率减小,变暗。
1.关于导体的电阻,说法正确的是( )
A.是电阻的定义式
B.电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱,由导体的长度决定,与温度无关
C.电阻率ρ与导体的长度L和横截面积S有关
D.电阻率ρ很大的导体,电阻可以很小
2.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( )
A. B. C. D.
3.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( )
A. B. C. D.
4.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,灯泡变亮
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
5.把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中,A电阻丝长为L,直径为d,B电阻丝长为3L,直径为3d。要使两电阻丝在相同时间内产生的热量相等,加在两电阻丝上的电压之比应当满足( )
A.UA:UB=1:1 B.UA:UB=:1
C.UA:UB=:3 D.UA:UB=3:4
6.如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是( )
A.a代表的电阻丝较粗
B.b代表的电阻丝较粗
C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
7.一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
8.有两个同种材料制成的导体,两导体为横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体柱截面边长为a,小柱体柱截面边长为b,现将大小柱体串联接在电压U上,已知通过导体的电流方向如图,大小为I,则导体电阻率为( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab边长为L1,ad边长为L2。当端点Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时,导体的电阻分别为R1、R2,则R1:R2为( )
A.L1:L2 B.L2:L1
C.L12:L22 D.L22:L12
10. A、B两地相距40km,从A到B两条输电线的总电阻为800Ω,若A、B之间某处E两条输电线发生短路,为查明短路地点,在A处接上电源,测得电压表示数为10V,小量程电流表读数为40mA,如图所示,则短路处距A多远?
参考答案与解析
1.D
,C正确。
3.A
解析:根据公式可得、、、,故A图电阻最小,故A正确。
4.D
解析:连接A、B使滑动触头顺时针转动,电阻变大,则灯泡变暗,选项A错误;连接A、C使滑动触头逆时针转动或者顺时针转动时,电阻不变,则灯泡亮度不变,选项BC错误;连接B、C使滑动触头顺时针转动,电阻减小,电流变大,故灯泡变亮,选项D正确。
5.B
解析:根据电阻定律可知,,由于是纯电阻,则由,Q、t
相同得:加在两电阻丝上的电压之比为,故选B。
【名师点睛】本题考查运用比例法解题的能力。对于纯电阻电路,求解热量三个公式通用,即Q=UIt=I2Rt=。
6.B
解析:图线的斜率表示电阻的倒数,图线a的斜率小于b的斜率,所以a的电阻大于b的电阻,根据电阻定律知,长度相同,材料相同,知a的横截面积小,b的横截面积大,B正确,AC错误;电阻的大小与电压、电流无关,故D错误;故选B。
【名师点睛】解决本题的关键会从I–U图线中比较电阻的大小,以及掌握电阻定律。
7.D
解析:设原来横截面积为S。后来截面积,由于总体积不变,可得:,根据根据电阻定律: ,可得:,,联立可得:,故D正确,ABC错误。
8.D