山東省德州市高中物理26導(dǎo)體的電阻(教師版)新人教版選修3-1

第6節(jié)導(dǎo)體的電阻1．本節(jié)研究導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積、資料之間的關(guān)系時，采用控制變量的實驗方法．測長度所用儀器是直尺，要測橫截面積，需先測量其直徑，用螺旋測微器進行測量，也可用圍繞法進行測定．2．電阻率ρ是一個反響導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料自己的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小沒關(guān)，它的單位是：歐姆·米，國際符號Ω·反響的是導(dǎo)體的屬性，與導(dǎo)體的資料、橫截面積、長度有關(guān)．3．電阻率的計算公式為ρ＝R，各種資料的電阻率在數(shù)值上等于用該資料制成的長度為1_m，橫截面積為1_m2的導(dǎo)體的電阻．4．兩種資料不同樣的電阻絲，長度之比為1∶5，截面積之比為2∶3，電阻之比為2∶5，則資料的電阻率之比為4∶35．一粗細均勻的鎳鉻絲，截面直徑為d，/10的均勻細絲后，1它的電阻變?yōu)锳．R/1000B．R/100C．100RD．10000R答案D剖析由R＝ρ，V＝S，得R′＝10000R【看法規(guī)律練】知識點一電阻和電阻率的理解1．關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說法中，正確的選項是A．由R＝ρ知，導(dǎo)體的電阻與長度、電阻率ρ成正比，與橫截面積S成反比B．由R＝可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比C．將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一D．某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度降低會突然減小為零，這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象．發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象時，溫度不為絕2對零度答案AD剖析導(dǎo)體的電阻率由資料自己的性質(zhì)決定，并隨溫度的變化而變化，導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積有關(guān)，與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體中的電流沒關(guān)，A對，B、C錯．電阻率反響資料的導(dǎo)電性能，電阻率常與溫度有關(guān)，并存在超導(dǎo)現(xiàn)象．絕對零度只能湊近，不能能達到，D對．2．以下關(guān)于電阻率的表達，正確的選項是A．金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的高升而增大B．常用的導(dǎo)線是用電阻率較小的鋁、銅資料做成的C．資料的電阻率取決于導(dǎo)體的電阻、橫截面積和長度D．半導(dǎo)體和絕緣體資料的電阻率隨溫度的高升而減小答案ABD知識點二電阻定律R＝ρ的應(yīng)用3．一根粗細均勻的導(dǎo)線，當其兩端電壓為U時，經(jīng)過的電3流是I，若將此導(dǎo)線均勻拉長到原來的2倍時，電流仍為I，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)锳．U/2B．UC．2UD．4U答案D剖析導(dǎo)線原來的電阻為R＝ρ，拉長后長度變?yōu)?l，橫截面積變?yōu)?，因此R′＝ρ＝ρ＝4R導(dǎo)線原來兩端的電壓為U＝IR，拉長后為U′＝IR′＝4IR＝4U4．一根粗細均勻的金屬裸導(dǎo)線，若把它均勻拉長為原來的倍，電阻變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦度魧⑺爻傻乳L的三段再絞合成一根，它的電阻變?yōu)樵瓉淼亩嗌僭O(shè)拉長與絞合時溫度不變答案9剖析金屬原來的電阻為R＝，拉長后長度變?yōu)?l，因體積V＝S不變，因此導(dǎo)線橫截面積變?yōu)樵瓉淼?/3，即S/3，故拉長為原來的3倍后，電阻R′＝＝9＝9R4同理，三段絞合后，長度為/3，橫截面積為3S，電阻R″＝ρ＝＝R議論某導(dǎo)體形狀改變前后，整體積不變，電阻率不變．當長度和橫截面積S變化時，應(yīng)用V＝S來確定S和在形變前后的關(guān)系，爾后再利用電阻定律即可求出和S變化前后的電阻關(guān)系．【方法技巧練】一、用電阻公式和歐姆定律相結(jié)合解決有關(guān)問題5．兩根完好同樣的金屬裸導(dǎo)線，若是把其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折后絞合起來，爾后給它們分別加同樣電壓后，則在同一時間內(nèi)經(jīng)過它們的電荷量之比為A．1∶4B．1∶8C．1∶16D．16∶1答案C剖析本題應(yīng)依照導(dǎo)體的電阻R＝ρ/S，歐姆定律R＝U/I和電流定義式I＝q/t求解．關(guān)于第一根導(dǎo)線，均勻拉長到原來的2倍，則其橫截面積必5然變?yōu)樵瓉淼?/2，由導(dǎo)體的電阻公式可知其電阻變?yōu)樵瓉淼?倍．第二根導(dǎo)線對折后，長度變?yōu)樵瓉淼?/2，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，故其電阻變?yōu)樵瓉淼?/4給上述變化后的裸導(dǎo)線加上同樣的電壓，由歐姆定律得：I1＝，I2＝＝4U/R由I＝q/t可知，在同一時間內(nèi)，電荷量之比q1∶q2＝I1∶I21∶16故C項正確．6．以下列圖，一段粗細均勻的導(dǎo)線長1200m，在兩端點A、B間加上恒定電壓時，測得經(jīng)過導(dǎo)線的電流為0.5A，若剪去BC段，在A、C兩端加同樣電壓時，經(jīng)過導(dǎo)線的電流變?yōu)?.6A，則剪去的BC段多長？答案200m6剖析設(shè)整個導(dǎo)線AB的電阻為R1，其中AC段的電阻為R2，依照歐姆定律U＝I1R1＝I2R2，則＝＝＝再由電阻定律，導(dǎo)線的電阻與其長度成正比，因此AC段導(dǎo)線長2＝1＝×1200m＝1000m．由此可知，剪去的導(dǎo)線BC段的長度為：＝1－2＝200m二、導(dǎo)體電阻率的測定方法7．用伏安法測量電阻R的阻值，并求出電阻率ρ給定電壓表內(nèi)阻約為50Ω、電流表內(nèi)阻約為40Ω、滑動變阻器、電源、電鍵、待測電阻R約為250Ω及導(dǎo)線若干．1畫出測量R的電路圖．2圖中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，試寫出依照此圖求R值的步驟：________________________________________________________________________7________________________________________________________________________；求出的電阻值R＝________保留3位有效數(shù)字．3待測電阻是一均勻資料制成的圓柱體，用游標為50分度的卡尺測量其長度與直徑，結(jié)果分別如圖1、圖2所示，由圖可知其長度為________，直徑為________．圖1圖24由以上數(shù)據(jù)能夠求出ρ＝________保留3位有效數(shù)字．答案見解析剖析1由于待測電阻約250Ω與電流表內(nèi)阻約40Ω周邊，8遠小于電壓表內(nèi)阻50Ω，因此采用電流表外接法，測量誤差較?。刂拼郎y電阻電壓的線路，用滑動變阻器連結(jié)成限流式接法或分壓式接法均可，以以下列圖所示．2作U—I直線，舍去左起第2點，其余5個點在一條直線上，不在這條線上的點盡量均勻分布在直線兩側(cè)；求該直線的斜率，則R＝＝229Ω221～Ω均為正確．3由于游標為50分度，因此游標卡尺的精確度為mm＝0.02mm，別的游標卡尺不能夠估讀，讀出待測電阻的長度為×－3m，10直徑為×10－3m4將數(shù)據(jù)代入公式ρ＝＝R得ρ＝×10－2Ω·m1．導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體自己的一種性質(zhì)，關(guān)于同種資料的導(dǎo)體，以下表述正確的選項是9A．橫截面積必然，電阻與導(dǎo)體的長度成正比B．長度必然，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比C．電壓必然，電阻與經(jīng)過導(dǎo)體的電流成正比D．電流必然，電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比答案A剖析依照電阻定律：R＝ρ，可見當橫截面積S一準時，電阻R與長度成正比，A正確．2．關(guān)于電阻的計算式R＝和決定式R＝ρ，下面說法正確的是A．導(dǎo)體的電阻與其兩端電壓成正比，與電流成反比B．導(dǎo)體的電阻僅與導(dǎo)體長度、橫截面積和資料有關(guān)C．導(dǎo)體的電阻隨工作溫度變化而變化D．對一段必然的導(dǎo)體來說，在恒溫下比值是會變的，導(dǎo)體的電阻隨U或I的變化而變化答案BC103以下列圖，a、b、c、d是滑動變阻器的四個接線柱，現(xiàn)把此變阻器串通接入電路中，并要求滑片P向接線柱c搬動時，電路中的電流減小，則接入電路的接線柱可能是A．a(chǎn)和bB．a(chǎn)和cC．b和cD．b和d答案CD剖析向c搬動，電流減小則電阻增大，能夠接b和c或b和d，實質(zhì)同樣．4．以下說法正確的選項是A．超導(dǎo)體對電流的阻攔作用幾乎等于零B．金屬電阻率隨溫度的高升而增大C．用來制作標準電阻的錳銅合金和鎳銅合金的電阻率不隨溫度的變化而變化D．半導(dǎo)體資料的電阻率隨溫度的高升而增大答案AB11剖析超導(dǎo)現(xiàn)象是在溫度湊近絕對零度時，電阻率突然減小到湊近零的現(xiàn)象，故A正確；C中資料可是電阻率變化不明顯，而半導(dǎo)體資料的電阻率應(yīng)隨溫度的高升而減?。?．一根阻值為R的均勻電阻絲，長為，橫截面積為S，設(shè)溫度不變，在以下哪些情況下其阻值仍為RA．當不變，S增大一倍時B．當S不變，增大一倍時C．當和S都減為原來的時D．當和橫截面的半徑都放大一倍時答案C剖析由R＝ρ和V＝S得：不變、S增大一倍時，R變?yōu)樵瓉淼?；S不變，增大一倍時，R變?yōu)樵瓉淼亩?；、S都減小為原來的時，R不變；和橫截面的半徑都增大一倍時，R變?yōu)樵瓉淼?．白熾燈的燈絲由鎢絲制成，當燈絲燒斷后零散一段，又將節(jié)余燈絲恰巧能搭接上使用，若燈泡功率原來為60W，觀察搭12接起來的燈絲長度大體為原來的，則現(xiàn)在燈泡的功率約為A．30WB．45WC．60WD．80W答案D剖析由電阻定律知，燈絲長度減為原來的，電阻變?yōu)樵瓉淼?，照明電路中電?20V不變，則由P＝知功率變?yōu)樵瓉淼谋叮?0W，D選項正確．7．以下列圖，均勻的長方形薄片合金電阻板abcd，ab邊長為L1，ad邊長為L2，當端點1、2或3、4接入電路時，R12∶R34是A．L1∶L2B．L2∶L1C．1∶1D．L∶L答案D剖析設(shè)薄片厚度為d，則由電阻定律，得R12＝ρ，R34＝ρ13故R12∶R34＝L∶L，選項D正確．8．一只白熾燈泡，正常發(fā)光時的電阻為121Ω，當這只燈泡停止發(fā)光一段時間后的電阻應(yīng)是A．大于121ΩB．小于121ΩC．等于121ΩD．無法判斷答案B剖析由于金屬的電阻率隨溫度的高升而增大，故白熾燈泡正常發(fā)光時的電阻大，停止發(fā)光一段時間后，燈絲溫度降低，電阻減小，應(yīng)選B9．兩根同種資料制成的電阻絲a和b，a的長度和橫截面的直徑均為b的兩倍，要使兩電阻絲接入電路后耗資的電功率相等，加在它們兩端的電壓之比Ua∶Ub為A．1∶1B．2∶1C∶1D．1∶答案D剖析由公式R＝ρ，S＝πD2，P＝得，U＝，解得Ua∶Ub14＝1∶，故D正確．10．現(xiàn)有半球形導(dǎo)體資料，接成以下列圖a、b兩種形式，則兩種接法的電阻之比Ra∶Rb為A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．1∶4答案D剖析將a圖半球形導(dǎo)體資料看作等大的兩半部分的并聯(lián)，則b圖中能夠看作等大的兩半部分的串通，設(shè)每一半部分的電阻為R，則a圖中電阻Ra＝，b圖中電阻Rb＝2R，故Ra∶Rb＝1∶411．甲、乙兩根粗細同樣的不同樣導(dǎo)線，電阻率之比為1∶2，長度之比為6∶1，那么兩根導(dǎo)線加同樣的電壓時，其電功率之比P甲∶P乙______