1、导体的电阻(建议用时:40分钟)题组一电阻定律R的理解和应用1关于公式R和公式R,下列说法正确的是()A两式对一切情况都适用BR仅适用于金属导体,R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DR适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液,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,由于其电阻率的各向异性,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
2、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()ABCDC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12,所以,故C项正确,A、B、D项错误。3某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同。如图所示,将横截面积之比为35,长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水,封闭构成盐水柱a和b并联接入电路中,忽略温度对电阻的影响,则下列说法正确的是()A盐水柱a和b电阻之比为35B通过盐水柱a和b的电流之比为35C盐水柱a和b中自由电荷的定向移
3、动速率之比为35D电路稳定时盐水柱中电场强度处处为零B根据电阻定律R可知,长度相同的同种材料电阻,横截面积之比为35,电阻之比为53,故A错误;两个导体两端的电压相同,由欧姆定律得电流之比为35,故B正确;由电流的微观表达式IneSv,结合a、b的电流关系与横截面积关系可知电荷定向移动速率之比为11,故C错误;导体中自由电荷在电场力作用下沿力的方向定向运动形成持续电流,电场强度不为零;故D错误。题组二电阻R和电阻率的比较4关于金属的电阻率,下列说法正确的是()A纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大,绝缘体的电阻率最大B纯金属的电阻率随温度的升高而减小,绝缘体的电阻率随温度的升高而增大C合金的电
4、阻率随温度的升高而减小D电阻率的大小只随温度的变化而变化,与材料无关A由不同种类材料的电阻特点知A对;纯金属的电阻率随温度的升高而增大,而合金的电阻率随温度的升高增加量很小或不变,B、C错;电阻率除与温度有关外,还与材料有关,D错。5根据电阻定律可得电阻率,对于温度一定的某种金属导线来说,它的电阻率()A跟导线的电阻成正比B跟导线的横截面积成反比C由所用金属材料本身特性决定D跟导线的长度成正比C导线的电阻率与导线的电阻大小、横截面积、长度无关,由材料本身特性决定,故C正确。6工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率,其中一个关键部件如图所示,A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片,
5、间距为d1 cm,把它们浸在待测液体中,若通过两根引线加上U6 V的电压时,测出电流I1 A,则这种液体的电阻率为多少?解析R 6106由题意知:ld102 m,S104 m2由R得m6104 m。答案6104 m题组三导体的伏安特性曲线7(多选)某同学做三种导电元件的导电实验,他根据所测数据,分别绘制了三种元件的IU图像,如图所示,下列判断正确的是()A只有图像是正确的B、图像是曲线,肯定误差太大C、显示的为非线性元件,显示的为线性元件D、三个图像都可能是正确的,并不一定有较大误差CD某导电元件的IU图线可能是直线,也可能是曲线,如果IU图线为曲线,则表示该元件是非线性元件,故C、D选项正确
6、。8如图所示,图线和图线所表示的电阻值分别是()A4 和2 B0.25 和0.5 C4 k和2 kD2.5104 和5.0104 C在UI图中,斜率越大,电阻越大,且斜率大小与电阻阻值大小相等,所以Rk 4 k,同理R2 k,故C正确。9发光二极管简称为LED,它被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,广泛应用于指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。如图为某LED的伏安特性曲线,根据此伏安特性曲线,下列说法错误的是()A当LED两端电压在2 V以下时,通过LED的电流几乎为零 B当LED两端电压为3.0 V时,它消耗功率约为0.15 WC如果把电压3
7、3.5 V段近似看作直线,那么这一电压范围内,电阻几乎保持不变,其电阻约为2.5 D在电压33.5 V范围内,LED的电阻随接入两端电压的增大而减小C由图像可知,当LED两端电压在2 V以下时,通过LED的电流几乎为零,故A正确;当LED两端电压为3.0 V时,电流为50 mA,则它消耗功率为PUI30.05 W0.15 W,故B正确;根据R,由图像可知,在电压33.5 V范围内,LED的电阻随接入两端电压的增大而减小,故C错误,D正确。C符合题意。10两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()A23B13C
8、12D31B由图像可知两导线电压下降分别为UA6 V,UB4 V;由于它们串联,则3RB2RA;由电阻定律可知,得,选项B正确。11如图所示,a、b、c为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等,但b的横截面积是a的两倍;c与a的横截面积相等,但长度是a的两倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是()AV1的示数是V2的2倍BV1的示数是V3的2倍CV2的示数是V1的2倍DV2的示数是V3的2倍A由题意可知:Lc2La2Lb,Sb2Sa2Sc;设b的电阻RbR,由电阻定律R得:Ra2Rb2R,Rc2Ra4R,RcRaRb421。由电路图可知,a、b、c三个电阻串联,通过它们的电流相等,由UI
9、R得,UcUaUb421,故UV3UV1UV2421,V1的示数是V2的2倍,故A正确,C错误;V3的示数是V1的2倍,故B错误;V3的示数是V2的4倍,故D错误。12在做“决定电阻大小的因素”实验时,每次需挑选下表中两根合适的导线,测出通过它们的电流大小,然后进行比较,最后得出结论。导线号码ABCDEFG长度/m1.00.51.51.01.21.50.5横截面积/mm23.20.81.20.81.21.21.2材料锰铜钨镍铬锰铜钨锰铜镍铬(1)为了研究电阻与导体材料的关系,应选用的两根导线是(填号码)_;(2)为了研究电阻与导体的长度的关系,应选用的两根导线是_;(3)为了研究电阻与横截面积
10、的关系,应选用的两根导线是_;(4)本实验所采用的方法是_。解析(1)研究电阻与导体材料的关系,应该选长度和横截面积都相同的两根导线,即选C、F。(2)研究电阻与导体长度的关系,应该选材料和横截面积都相同的两根导线,即选C、G。(3)研究电阻与导体横截面积的关系,应该选长度和材料都相同的两根导线,即选A、D。(4)本实验所采用的方法是控制变量法。答案(1)C、F(2)C、G(3)A、D(4)控制变量法13有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况。如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率0.314 m,现在在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U100 V,I100 mA。求该钻孔的深度。解析盐水电阻R1 000 由电阻定律R,Sr23.14102 m2解得lh100 m。答案100 m