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.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。下图所示的图像,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.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。

4.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.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。由题中电路图可知,a、b、c三个电阻串联,通过它们的电流相等,由U=IR得Uc∶Ua∶Ub=4∶2∶1,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

2.用电器到电源的距离为l,线路上的电流为I,为使在线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ。那么,输电线横截面积的最小值为()

A.ρlR B.

C.UρlI D.

答案:B

解析:输电线的总长为2l,由公式R=UI,R=ρlS得S=

3.图(a)为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1m,b=0.2m,c=0.1m,当里面注满某电解液,且P、Q间加上电压后,其U-I图线如图(b)所示,当U=10V时,电解液的电阻率ρ是多少?

(a)

(b)

答案:40Ω·m

解析:由题图(b)可求得U=10V时,电解液的电阻为

R=UI

由题图(a)可知电解液长为l=a=1m

横截面积为S=bc=0.02m2

结合公式R=ρlS

ρ=RSl

4.给装在均匀玻璃管内的水银柱加一电压,使通过水银柱的电流为0.1A,若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内,接在同一电压上,通过水银柱的电流为多少?(水银均匀充满玻璃管)

答案:1.6A

解析:设水银柱在两种情况下的电阻分别为R1、R2,对应的长度、横截面积分别为l1、l2