内容正文:
电阻的理解与部分电路的功能关系
知识点梳理:
一、电阻的决定式和定义式的比较
公式
R=ρ(电阻定律)
R=(欧姆定律变形)
区别
电阻的决定式
电阻的定义式
适用条件
只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液
适用于任何纯电阻导体
2、 根据图象看阻值变化
1.U-I图象
(1)U-I图象为直线时,图线的斜率表示电阻的阻值,斜率越大,电阻越大,故图甲中Ra>Rb。
甲 乙
(2)U-I图象为曲线时,如图乙所示,导体电阻Rn=,即电阻要用图线上点Pn的坐标(Un,In)来计算,即点斜率,不能用该点的切线斜率来计算。
2.I-U图象(伏安特性曲线)
(1)伏安特性曲线为直线时,图线的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,则电阻越小,故图甲中Ra<Rb。
(2)伏安特性曲线为曲线时,如图乙所示,导体电阻Rn=,即电阻要用图线上点Pn的坐标(Un,In)来计算,不能用该点的切线斜率来计算。
3.图象的应用思路
(1)首先分清是I-U图线还是U-I图线。
(2)对线性元件R==;对非线性元件R=≠,即非线性元件的电阻不等于U-I图像某点切线的斜率。
三.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
四.电动机的三个功率及关系
输入功率
电动机的总功率。由电动机电路中的电流和电压决定,即P总=P入=UI
输出功率
电动机的有用功的功率,也叫机械功率,即P出
热功率
电流通过电动机线圈时的发热功率P热=I2r
三者关系
P总=P出+P热
效率
η=×100%=×100%
特别说明
(1)正常工作的电动机是非纯电阻元件。
(2)电动机因为故障或者其他原因不转动,相当于一个纯电阻元件
✸电阻定律的理解与应用
1.关于金属的电阻率,下列说法正确的是( )
A.纯金属的电阻率小,合金的电阻率较大,绝缘体的电阻率最大
B.合金的电阻率随温度的升高而减小
C.纯金属的电阻率随温度的升高而减小,绝缘体的电阻率随温度的升高而增大
D.电阻率的大小只随温度的变化而变化,与材料无关
2.对于一根常温下阻值为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10R
B.常温下,若将金属丝从中点对折起来,则电阻变为R
C.若加在金属丝两端的电压从零逐渐增大到U0,则任一状态下的的值不变
D.若把金属丝的温度降低到绝对零度附近,则电阻率可能会突然变为零
3.一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口,管中盐水柱长为时,测得电阻为,若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同.现将管中盐水柱均匀拉长至(盐水体积不变,仍充满橡胶管).则盐水柱电阻为( )
A. B. C. D.
4. 电线是家庭装修中不可或缺的基础建材,电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100 m,铜丝直径为1.6 mm。为检验其导电性能,现给整卷电线加上1.50 V恒定电压,测得通过电线的电流为1.20 A,由此可知此电线所用铜的电阻率约为( )
A.1.7×10-9 Ω·m B.2.5×10-8 Ω·m
C.1.1×10-7 Ω·m D.5.0×10-6 Ω·m
5.如图所示,电阻R1和R2是材料相同、厚度相同、上、下底面为正方形的导体,R1的上、下底面边长是R2的2倍,a、b和c、d分别是两个电阻的接线柱。已知将a、b分别与电路中P、Q接线柱连接时,电压表示数为U1,将c、d分别与电路中P、Q接线柱连接时,电压表示数为U2,则( )
A.R1=R2,U1=U2 B.R1>R2,U1>U2
C.R1<R2,U1>U2 D.R1<R2,U1<U2
6.某个由导电介质制成的电阻截面如图所示,导电介质的电阻率为ρ,制成内外半径分别为a和b的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。设该电阻的阻值为R。下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,R的合理表达式应为( )
A. B.
C. D.
7.(多选)离地面高度5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质,假设由于雷暴对大气层的“电击”,使得离地面高度5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场,其电势差约为3×105 V。已知,雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103C,地球表面积近似为5.0×1014 m2,则( )
A.该大气层的等效电阻约为600Ω
B.该大气层的