内容正文:
课时分层作业(十) 电阻定律 电阻率
考点一 对电阻定律的理解和应用
1.关于公式R=和公式R=ρ,下列说法正确的是( )
A.两式对一切情况都适用
B.R=仅适用于金属导体,R=ρ适用于任何导体
C.导体的电阻R与U成正比,与I成反比
D.同种导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比,与导体的横截面积成反比
D [R=ρ适用于金属导体和电解液,且为纯电阻电路,故A、B错误;导体的电阻由导体本身决定,与U、I无关,故C错误,D正确。]
2.目前集成电路的集成度很高,要求里面的各种电子元件都微型化,集成度越高,电子元件越微型化、越小。图中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸远远小于R1的尺寸。通过两导体的电流方向如图所示,则关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是( )
A.R1>R2 B.R1<R2
C.R1=R2 D.无法确定
C [设正方形导体表面的边长为a,厚度为d,材料的电阻率为ρ,根据电阻定律得R=ρ=ρ=,可见正方形电阻的阻值只和材料的电阻率及厚度有关,与导体的其他尺寸无关,选项C正确。]
3.一根均匀导线,现将它均匀拉长,使导线的直径减小为原来的一半,此时它的阻值为64 Ω,则导线原来的电阻值为( )
A.128 Ω B.32 Ω C.4 Ω D.2 Ω
C [一根均匀导线,现将它均匀拉长,使导线的直径减小为原来的一半,则横截面积变为原来的,因为导线的体积不变,则长度变为原来的4倍,根据电阻定律R=ρ,知电阻变为原来的16倍,所以导线原来的电阻为4 Ω,选项C正确。]
考点二 电阻R和电阻率ρ的比较
4.关于金属的电阻率,下列说法正确的是( )
A.纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大,绝缘体的电阻率最大
B.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
C.合金的电阻率随温度的升高而减小
D.电阻率的大小只随温度的变化而变化,与材料无关
A [由不同种类金属的电阻特点知A对;纯金属的电阻率随温度的升高而增大,而合金的电阻率随温度的升高增加量很小或不变,B、C错;电阻率除与温度有关外,还与材料有关,D错。]
5.根据电阻定律可得电阻率ρ=,对于温度一定的某种金属导线来说,它的电阻率( )
A.跟导线的电阻成正比
B.跟导线的横截面积成反比
C.由所用金属材料本身特性决定
D.跟导线的长度成正比
C [导线的电阻率与导线的电阻大小、横截面积、长度无关,由材料本身特性决定,故C正确。]
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是两片面积为1 cm2的正方形铂片,间距为d=1 cm,把它们浸在待测液体中,若通过两根引线加上U=6 V的电压时,测出电流I=1 μA,则这种液体的电阻率为多少?
[解析] R== Ω=6×106Ω
由题意知:l=d=10-2 m,S=10-4 m2
由R=ρ得ρ==Ω·m=6×104 Ω·m。
[答案] 6×104 Ω·m
7.有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过在钻孔中进行电特性测量,可以反映地下的有关情况。如图所示为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm,设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率ρ=0.314 Ω·m,现在在钻孔的上表面和底部加上电压,测得U=100 V,I=100 mA。求该钻孔的深度。
[解析] 盐水电阻R==1 000 Ω
由电阻定律R=,S=πr2≈3.14×10-2 m2
解得h=100 m。
[答案] 100 m
考点三 滑动变阻器限流式和分压式接法
8.如图所示的电路中,U=24 V,滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω,R1=50 Ω。当滑片P滑至R2的中点时,电压表的示数为( )
A.8 V B.12 V C.16 V D.4 V
A [由题图可知,滑片P滑至R2的中点时,滑动变阻器下半部分电阻为R下=50 Ω,下半部分电阻与R1并联后的阻值为R并=R1=25 Ω,则电压表示数UV=U=×24 V=8 V,故A正确。]
9.(多选)如图所示,a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱,现把此变阻器接成一个分压电路向一个小灯泡供电,并要求滑片P向c移动时,小灯泡两端电压减小,下列说法中正确的是( )
A.a接电源正极,b接电源负极,c、d接小灯泡两端
B.a接电源正极,b接电源负极,c、a接小灯泡两端
C.a接电源正极,b接电源负极,d、b接小灯泡两端
D.a接电源正极,b接电源负极,d、a接小灯泡两端
BD [分压电路的正确接法是“一上两下”,而且a与b需要接电源两极,可将a接电源正极,b接电源负极。由于题目要求“滑片P向c移动时,小灯泡两端电压减小”,可知滑片P向c移动