第6节 导体的电阻
1.关于电阻率的说法正确的是( ) A.电阻率与导体的长度有关 B.电阻率与导体的横截面积有关
C.电阻率表征了材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,而与温度无关 D.电阻率表征了材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关
D 解析 材料的电阻率是由材料本身决定的,且与温度有关,而与其他因素无关,选项D正确.
2.(多选)下列说法正确的是( )
A.把一根金属导线均匀拉长为原来的4倍,电阻相应增大为原来的16倍 B.导体中的电流越大,导体的电阻越小
C.所谓超导体,是当其温度降低到某个临界温度时,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,通常用它们制作标准电阻
AD 解析 拉伸的过程中体积不变,故长度增加为原来的4倍,横截面积变为原来的四分之一,由电阻定律可知电阻增大为原来的16倍,选项A正确;电阻为导体本身的属性,与电流大小无关,选项B错误;超导体是当温度降低到某个临界温度时,电阻率突然变为零,选项C错误;某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用于制作标准电阻,选项D正确.
3.如图所示,一段长为a、宽为b、高为c(a>b>c)的长方体金属导体,将其中的两个对立面接入电路中时,最大的电阻为R,则最小的电阻为( )
c2RA.2 aa2RC. bcc2RB.
abD.R
acac2c2RA 解析 根据电阻定律知,最大电阻为R=ρ,最小电阻为r=ρ=ρ×2=2,
bcabbcaa选项A正确.
4.为了探究导体的电阻与导体长度、横截面积以及电阻率的关系,某同学取了三根不同的金属丝,测量值见下表:
金属丝 甲 乙 丙 金属丝长度 横截面积 电阻率 2ρ L L 2L S 2S ρ 2ρ S 由电阻定律可知阻值最大的金属丝是( ) A.甲
B.乙
1
C.丙 D.三根金属丝的阻值一样大
LL2LLC 解析 由电阻定律得R甲=2ρ,R乙=ρ,R丙=2ρ=4ρ,故选项C正确.
S2SSS5.某电站到用户的距离为L,在某次输电时,经测量输电线上的电流为I,为了节省能耗,输电线上损失的电压不能大于U.已知该输电线的电阻率为ρ,输电线为匀质的导线,则输电线直径的最小值为( )
A.C.2
2ρLI πUB.2D.
2ρLI πUρLI πUρLI πUU2L2ρLId2
B 解析 输电线的总长为2L,由R=,R=ρ得S=,又S=π(),则d=
ISU2
2
2ρLI,选项B正确. πU6.一额定电压为220 V、额定功率为60 W的白炽灯在正常工作时,由于老化灯丝突然烧断,为了应急将灯丝搭连.假设连接处的重叠忽略不计,不计灯丝电阻率的变化,搭连后4
的灯丝长度为原来的.搭连后的白炽灯仍接220 V的电压,则此灯消耗的实际功率为( )
5
A.12 W C.75 W
B.48 W D.60 W
44
C 解析 由电阻定律知,灯丝长度减为原来的,电阻变为原来的,照明电路中电压
55
U25
220 V不变,则由P=知功率变为原来的倍,即75 W,选项C正确.
R4
7.如图所示为两个形状完全相同的导线M、N串联接入电路后的电流与其电阻的关系图线.由图线分析可知下列选项正确的是( )
A.加在导线M两端的电压小 B.导线M的电阻小
C.经一段时间导线M产生的热量多 D.导线N消耗的电功率大
C 解析 若将两导线串联接入电路中,则通过两导线的电流相同,由图象可知,此时
M的电阻大于N的电阻,所以导线M两端的电压比导线N两端的电压大,选项A、B错误;
由Q=IRt可知,在相同时间内,电流通过导线M产生的焦耳热多,选项C正确;由P=IR可知,选项D错误.
2
2
2
8.在如图所示电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上各点相对A点的电压U为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则U随x变化的图线应为( )
A 解析 由U=IRx=·x=x,其中E、L均为定值,故U与x成正比,选项A正确.
[能力提升]
9.(多选)如图所示,R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但R1的尺寸比R2的尺寸大.在两导体上加相同的电压,通过两导体的电流方向如图,则下列说法正确的是( )
ERRLEL
A.R1中的电流小于R2中的电流 B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的速率 D.R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率
BD 解析 设正方形导体表面的边长为a,导体的厚度为d,材料的电阻率为ρ,根据电阻定律得R=ρ=ρ=
lSaρ,可见导体电阻的阻值只和材料的电阻率及厚度有关,与导addUR体的尺寸大小无关,加相同电压,由I=知电流相同,选项B正确,A错误;又由I=nqSv=nqdav知,R1的边长a大,速率v小,选项D正确,C错误.
10.如图所示,一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为( )
3
2024_2024学年高中物理第2章恒定电流第6节导体的电阻同步作业(含解析)新人教版选修3_1
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