1、第一讲电阻电阻定律电功一、单项选择题1横截面的直径为d、长为l的导线，两端电压为U，当这三个量中一个改变时，对自由电子定向运动的平均速率的影响是()A电压U加倍，自由电子定向运动的平均速率不变B导线长度l加倍，自由电子定向运动的平均速率加倍C导线横截面的直径加倍，自由电子定向运动的平均速率不变D以上说法均不正确解析由欧姆定律I，电阻定律R和电流微观表达式IneSv可得v，因此，电压U加倍时，v加倍，l加倍时v减半，故A、B选项错误；导线横截面的直径加倍时，v不变，C项正确答案C2导体中的电流是这样产生的：当在一根长度为l、横截面积为S的均匀导体两端加上电压U时，导体中出现一个匀强电场，导体内的
2、自由电子(e)受匀强电场的电场力作用而加速，同时由于与做无规则热运动的阳离子碰撞而受到阻碍，这样边反复碰撞边向前移动可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，其大小可以表示成kv(k是常数)当电子所受电场力与阻力大小相等时，导体中就形成了恒定电流，则该导体的电阻是()A. B.C. D.解析题设导体两端加上电压U，导体中出现一个匀强电场，因此场强E，当电场力与阻力平衡时形成了恒定电流，则Eekv，即U，由欧姆定律得UIR，所以R，A选项正确答案A3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IU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
3、增大其横截面积，则这段导体的电阻()A等于4.0 B大于2.0C小于2.0 D等于2.0解析由图像知R2，若保持长度不变，增大横截面积，则电阻要变小，C正确答案C4有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220V 60W”现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量()A日光灯最多 B电烙铁最多C电风扇最多 D一样多解析电烙铁是纯电阻电路即以发热为目的，电流通过它就是用来产热而日光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能)综上所述，只有B正确答案B5某型号手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机
4、使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为()A1.8W,5.4102WB0.6W,1.8102WC3.6W,0.108WD6.48103W,1.94102W解析由手机电池背面的符号可知，该电池的电能WUQ3.65001033600 J6480 J所以由P得通话功率P10.6W；待机功率P2 1.8102W，B选项正确答案B6一学校物理兴趣小组自己用蓄电池、电动机、皮带、自行车组装了一辆电动车，人骑上后总质量为50kg，假定蓄电池能提供24V的电压，内阻不计当电动车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5A，设车所受的阻力
5、是车重的0.2倍(g10m/s2)，则此电动机的内阻是()A4.8 B3.2C1.6 D0.4解析根据能量守恒得UII2rfv，代入数据24552r0.210500.8，解得r1.6.答案C二、多项选择题7.温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，如图所示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解析金属导体的电阻随温度的升高而增大，半导体材料的电阻随温度的升高而减小，故选项C、D正确答案CD8
6、.如图所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则()A通过两棒的电流不相等B两棒的自由电子定向移动的平均速率相同C两棒内的电场强度不同，细棒内部场强E1大于粗棒内部场强E2D通过两棒的电荷量相等解析因两棒串联，所以I1I2，q1q2，选项A不正确，D正确；根据电流的微观意义InqSv，得nqS1v1nqS2v2.因S1v2，选项B错误；又恒定电流的电场类似静电场，由E得E1E2，选项C正确答案CD9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10RB常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为RC给金属丝
7、加上的电压逐渐从零增大到U0，则任一状态下的比值不变D把金属丝的温度降到非常低，电阻率可能会变为零解析设原电阻R，当l10l时，由体积不变原理求得截面积变成SS，所以电阻变为R100R，A错误；从中点对折起来，相当于两个阻值为R的电阻并联，其总阻值为R，B正确；金属丝的电阻率随温度的升高而增大，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随温度的升高而增大，因而R将逐渐增加，C错误；选项D中的现象叫超导现象，D正确答案BD10.如图所示，用输出电压为1.4V，输出电流为100mA的充电器对内阻为2的镍氢电池充电下列说法正确的是()A电能转化为化学能的功率为0.12WB充电器消耗的电
8、功率为0.12WC充电时，电池消耗的热功率为0.02WD充电器把0.14W的功率储存在电池内解析此题主要考查非纯电阻电路的功率问题电源的输出功率也就是充电电池的总功率，经分析可知，应选A、C.答案AC三、非选择题11A、B两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接入一个电阻检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：(1)令B端双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；(2)A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻RB；(3)在A端的双线间加一已知电
9、压UA，在B端双线间用内阻很大的电压表测量出两线间电压UB.试由以上测量结果确定损坏处的位置解析设损坏处距A端为LA，由电阻定律可知，根据(1)(2)两次测量结果应有，式中R为漏电阻又依据第(3)次测量结果有.代入上式，消去R可解得LAL.答案见解析12材料的电阻率随温度变化的规律为0(1t)，其中称为电阻温度系数，0是材料在t0 时的电阻率在一定的温度范围内是与温度无关的常量金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻已知：在0 时，铜的电阻率为1.7108m，
10、碳的电阻率为3.5105m；在0 附近，铜的电阻温度系数为3.9103 1，碳的电阻温度系数为5.0104 1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m的导体，要求其电阻在0 附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度变化的变化)解析设所需碳棒的长度为L1，电阻率为1，电阻温度系数为1；铜棒的长度为L2，电阻率为2，电阻温度系数为2.根据题意有110(11t) 220(12t) 式中10、20分别为碳和铜在0 时的电阻率设碳棒的电阻为R1，铜棒的电阻为R2，有R11 R22 式中S为碳棒与铜棒的横截面积碳棒与铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为RR1R2 L0L1L2 式中L01.0m联立以上各式得R1020t 要使R不随t变化，式中t的系数必须为零即101L1202L20 联立式得L1L0，代入数据解得L13.8103m.答案所需碳棒的长度为3.8103m