教科版高中物理必修第三册课后习题 第二章 3.电阻定律 电阻率 (2).docVIP

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3.电阻定律电阻率

课后训练巩固提升

基础巩固

1.(多选)温度能影响金属导体和半导体材料的导电性能。右图所示的图像,分别为某金属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

B.图线2反映金属导体的电阻随温度的变化

C.图线1反映金属导体的电阻随温度的变化

D.图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化

答案:CD

解析:金属导体随着温度升高,电阻率变大,从而导致电阻增大,对于部分半导体材料,电阻随着温度升高而减小,因此由题图可知,图线1表示金属导体的电阻随温度的变化,图线2表示半导体材料的电阻随温度的变化,故A、B错误,C、D正确。

2.(多选)如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的U-I图像,下列说法正确的是 ()

A.a代表的电阻丝较粗

B.b代表的电阻丝较粗

C.a代表的电阻丝阻值小于b代表的电阻丝阻值

D.图线表示两个电阻丝的电阻随电压的增大而增大

答案:AC

解析:由U-I图像的斜率可得电阻RbRa,因长度l和电阻率相同,由R=ρlS可知SaSb

3.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()

A.acb2 B.a2bc

答案:C

解析:电流相等,则说明两种接法中电阻相等,根据电阻定律可得ρ1·abc=ρ2·cab,故可得

4.横截面直径为d,长为l的导线,两端电压为U,当这三个量中一个量改变时,对自由电子定向运动的平均速率的影响是()

A.电压U加倍时,自由电子定向运动的平均速率不变

B.导线长度l加倍时,自由电子定向运动的平均速率不变

C.导线截面的直径加倍时,自由电子定向运动的平均速率不变

D.导线截面的直径加倍时,自由电子定向运动的平均速率加倍

答案:C

解析:由欧姆定律I=UR、电阻定律R=ρlS和电流的微观表达式I=nvSq可共同求得自由电子定向运动的平均速率大小为v=

5.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

A

B

C

D

E

F

G

长度/m

1.0

0.5

1.5

1.0

1.2

1.5

0.5

横截面积/mm2

3.2

0.8

1.2

0.8

1.2

1.2

1.2

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有关,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有关,应选用的两根导线是。?

(3)为了研究电阻与横截面积的关系,应选用的两根导线是。?

(4)本实验所采用的方法是。?

答案:(1)C、F(2)C、G(3)A、D(4)控制变量法

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。

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是两片面积均为1cm2的正方形铂片,间距为d=1cm,把它们浸没在待测液体中,若通过两根引线加上U=6V的电压时,测出电流I=1μA,则这种液体的电阻率为多少?

答案:6×104Ω·m

解析:R=UI=6

由题意知,l=d=10-2m,S=10-4m2

由电阻定律R=ρlS

ρ=RSl=6×1

能力提升

1.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的12,那么该导线的电阻率和电阻分别变为

A.4ρ和4R B.ρ和4R

C.16ρ和16R D.ρ和16R

答案:D

解析:导体的电阻率反映材料的导电性能,温度一定时,同种材料的电阻率是不变的。导线拉长后,直径变为原来的12,则横截面积变为原来的1

2.如图所示,a、b、c为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等但横截面积是a的2倍;c与a的横截面积相等但长度是a的2倍。当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是()

A.V1的示数是V2的2倍 B.V1的示数是V3的2倍

C.V2的示数是V1的2倍 D.V2的示数是V3的2倍

答案:A

解析:由题意可知,Lc=2La=2Lb,Sb=2Sa=2Sc;设b的电阻Rb=R,由电阻定律R=ρlS得Ra=2Rb=2R,Rc=2Ra=4R,Rc∶Ra∶Rb=4∶2∶1。