高中物理 2-1 探究決定導(dǎo)線電阻的因素規(guī)范訓(xùn)練 粵教版選修3-1

第1節(jié)探究決定導(dǎo)線電阻的因素(時間：60分鐘)知識點一電阻、電阻率的理解1．(雙選)關(guān)于導(dǎo)體的電阻及電阻率的說法中，正確的是 ()．A．由R＝ρeq\f(l,S)知，導(dǎo)體的電阻與長度l、電阻率ρ成正比，與橫截面積S成反比B．由R＝eq\f(U,I)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，溫度不為絕對零度解析導(dǎo)體的電阻率由材料本身的性質(zhì)決定，并隨溫度的變化而變化，導(dǎo)體的電阻與長度、截面積有關(guān)．與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體中的電流無關(guān)，A對，B、C錯，電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，電阻率常與溫度有關(guān)，并存在超導(dǎo)現(xiàn)象，絕對零度只能接近，不可能達到，D對．答案AD[圖2－1－62．(雙選)滑動變阻器的原理如圖2－1－6所示，則下列說法中正確的是 ()．A．若將a、c兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，變阻器接入電路中的阻值增大B．若將a、d兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，變阻器的阻值減小C．將滑動變阻器以限流式接法接入電路時，必須連入三個接線柱D．將滑動變阻器以分壓式接法接入電路時，必須連入三個接線柱解析若將a、c兩端連在電路中，aP部分將連入電路，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，該部分的導(dǎo)線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，A正確．若將a、d兩端連在電路中，也是aP部分將連入電路，則當(dāng)滑片OP向右滑動時，該部分的導(dǎo)線長度變長，變阻器接入電路中的阻值將增大，B錯誤．A、B兩個選項中均為限流式接法，可見在限流式接法中，a、b兩個接線柱中任意選一個，c、d兩個接線柱中任意選一個，接入電路即可，C錯誤．在滑動變阻器的分壓式接法中，a、b兩個接線柱必須接入電路，c、d兩個接線柱中任意選一個，接入電路即可，D正確．答案AD知識點二電阻定律及應(yīng)用3．(太原高二檢測)兩段材料和質(zhì)量都相同的均勻電阻線，它們的長度之比為L1∶L2＝2∶3，則它們的電阻比R1∶R2為 ()．A．2∶3 B．4∶9C．9∶4 D．3∶2解析材料和質(zhì)量都相同的均勻電阻線的體積是相同的，又因長度之比L1∶L2＝2∶3.故截面積之比S1∶S2＝3∶2.由電阻定律得電阻之比為eq\f(R1,R2)＝eq\f(ρ\f(L1,S1),ρ\f(L2,S2))＝eq\f(L1,L2)·eq\f(S2,S1)＝eq\f(2,3)×eq\f(2,3)＝eq\f(4,9).答案B4．神經(jīng)系統(tǒng)中，把神經(jīng)纖維分為有髓鞘和無髓鞘兩大類，現(xiàn)代生物學(xué)認為，髓鞘是由多層類脂物質(zhì)——髓質(zhì)累積而成，具有很大的電阻，經(jīng)實驗測得髓質(zhì)的電阻率為ρ＝8×106Ω·m.某生物體中某段髓質(zhì)神經(jīng)纖維可看作高20cm、半徑為4cm的圓柱體，當(dāng)在其兩端加上電壓U＝100V時，該神經(jīng)發(fā)生反應(yīng)，則引起神經(jīng)纖維產(chǎn)生感覺的最小電流為 ()．A．0.31μA B．0.62μAC．0.15μA D．0.43μA解析因為R＝eq\f(ρl,S)，所以R＝3.18×108Ω，所以I＝eq\f(U,R)＝0.31μA.答案A圖2－1－75．在如圖2－1－7所示電路中，AB為粗細均勻、長為L的電阻絲，以A、B上各點相對A點的電壓為縱坐標(biāo)，各點離A點的距離x為橫坐標(biāo)，則U隨x變化的圖線應(yīng)為 ()．解析由U＝IRx＝eq\f(E,R)·eq\f(R,L)x＝eq\f(E,L)x，其中E、L均為定值，故U與x成正比．A項正確．答案A6．如圖2－1－8甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q加上電壓后，其U－I圖線如圖2－6－11乙所示．當(dāng)U＝10V時，求電解液的電阻率ρ是多少？圖2－1－8[解析由圖乙可求得電解液的電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(10,5×10－3)Ω＝2000Ω由圖甲可知電解液長為：l＝a＝1m[截面積為：S＝bc＝0.02m2結(jié)合電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(2000×0.02,1)Ω·m＝40Ω·m.答案40Ω·m圖2－1－97．(雙選)如圖2－1－9所示的滑動變阻器中a、b、c、d是它的四個接線柱，P是滑動觸片．現(xiàn)將滑動變阻器接入電路中，并要求滑動觸片P向接線柱c移動時，電路中的電流減小，則接入電路中的接線柱可能是 ()．A．a(chǎn)和b B．a(chǎn)和cC．b和c D．b和d解析滑動變阻器是通過改變接入電路中的電阻絲長度，使接入電路中的電阻發(fā)生變化．要使滑動觸片P向c移動時電路中的電流減小，則接入電路中的電阻絲的電阻應(yīng)增大，電阻絲的長度應(yīng)變長．滑動觸片P與接線柱c、d之間沒有電阻，所以接入電路中的一個接線柱必須是c或d；在滑動觸片P向c移動時，只有b、P之間的導(dǎo)體長度在變長，所以接入電路的另一個接線柱只能是b.可見，接入電路中的接線柱可以是b和c或者是b和d.答案CD圖2－1－108．如圖2－1－10所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片，邊長ab＝10cm，bc＝5cm，當(dāng)將A、B接入到電壓為U的電路中時，電流為1A；若將CD接入到電壓為U的電路中時，其電流為 ()．A．4A B．2AC．0.5A D．0.25A解析設(shè)金屬片的厚度為d，則將A、B接入電路時，R1＝ρeq\f(ab,bc·d)，將C、D接入電路時，R2＝ρeq\f(bc,ab·d)，故eq\f(R1,R2)＝eq\f(ab2,bc2)＝eq\f(4,1)，因為電壓保持不變，由歐姆定律I＝eq\f(U,R)，得eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)＝eq\f(1,4)，故I2＝4I1＝4A，A正確．答案A圖2－1－119．兩根材料相同的均勻?qū)Ь€x和y串聯(lián)在電路中，兩導(dǎo)線沿長度方向的電勢變化情況分別如圖2－1－11中的ab段和bc段圖線所示，則導(dǎo)線x和y的橫截面積之比為 ()．A．2∶1 B．1∶2C．6∶1 D．1∶6解析兩導(dǎo)線串聯(lián)，電流相等，I1＝I2，從兩段圖線上截取相同的電壓，U1＝U2，保證電阻是相等的，此時長度之比為L1∶L2＝1∶2，由電阻定律知，橫截面積之比等于長度之比，S1∶S2＝1∶2，B正確，A、C、D錯誤答案B圖2－1－1210．圖2－1－12為用伏安法測定一個定值電阻阻值的實驗所需的器材實物圖，器材規(guī)格如下：(1)待測電阻Rx(約100Ω)；(2)直流電流表(量程0～20mA，內(nèi)阻50Ω)；(3)直流電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻5kΩ)；(4)直流電源(輸出電壓6V，內(nèi)阻不計)；(5)滑動變阻器(阻值范圍0～15Ω，允許最大電流為1A)；(6)開關(guān)1個，導(dǎo)線若干．根據(jù)器材規(guī)格及實驗要求，在本題的實物圖上連線．解析先確定采用電流表內(nèi)接電路還是外接電路，eq\f(Rx,RA)＝eq\f(100,50)＝2，eq\f(RV,Rx)＝eq\f(5×103,100)＝50，滿足電流表外接的要求RV＞＞Rx，故電流表應(yīng)外接．再確定滑