内容正文:
11.2 导体的电阻
[见学生用书P39]
如图所示,一个滑动变阻器是常用的电学原件,当滑动变阻器的滑片滑到不同位置时可以接入不同的电阻,你知道其中的物理原理吗?
【答案】 由于导线电阻与导线的长度有关,接入导线越长,导线电阻越大。滑动变阻器的原理是通过改变接入导线的长度来改变电阻的阻值。
1.某同学对四个电阻各进行了一次测量,每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中的描点如图所示,分别用Ra、Rb、Rc、Rd代表电阻的阻值,则( A )
第1题图
A.Ra>Rd B.Rd>Ra
C.Rc>Rb D.Rb>Rc
【解析】 连接aO、bO、cO、dO,U-I图像的斜率反映电阻的大小,故Ra>Rd,A正确,B错误;又因为O、b、c三点在一条直线上,故Rb=Rc,C、D错误。
2.(多选)根据欧姆定律,下列说法正确的是( CD )
A.由关系式U=IR可知,导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定
B.由关系式R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.由关系式I=可知,导体中电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.由关系式R=可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值
【解析】 U=IR和I=的意义不同,可以说I由U和R共同决定,但不能说U由I和R共同决定,因为电流产生的条件是导体两端存在电势差,A错误,C正确;可以利用R=计算导体的电阻,但R与U和I无关,B错误,D正确。故选CD。
3.电位器(如图所示)是变阻器的一种。如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯泡的亮度,下列说法正确的是( D )
第3题图
A.连接A、B使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮
B.连接A、C使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮
C.连接A、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗
D.连接B、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮
【解析】 连接A、B使滑动触头顺时针转动,电阻变大,则灯泡变暗,A错误;连接A、C使滑动触头逆时针转动或者顺时针转动,电阻不变,则灯泡亮度不变,B、C错误;连接B、C使滑动触头顺时针转动,电阻减小,电流变大,故灯泡变亮,D正确。
4.在探究影响导体电阻与其影响因素的定量关系时,某同学按如图所示的电路进行了实验研究,其中导体a与b只是长度不同,a与c只是粗细不同,a与d只是材料不同。关于该实验,下列说法正确的是( B )
第4题图
A.此电路缺少电流表,所以无法研究定量关系
B.a与b相比,导体越长,电压表示数越大
C.a与c相比,导体越粗,电压表示数越大
D.a与d相比,电压表示数越大,表明该种材料的导电性能越好
【解析】 此电路是串联电路,电流相等,根据电压表示数,可得各导体电阻间的定量关系,A错误;串联电路电流相等,a与b相比,导体越长,电阻越大,电压表示数越大,B正确;串联电路电流相等,a与c相比,导体越粗,电阻越小,电压表示数越小,C错误;串联电路电流相等,a与d相比,电压表示数越大,电阻越大,表明该种材料的导电性能越差,D错误。
5.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。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜,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( B )
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
【解析】 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,则导线的电阻值为R== Ω=1.25 Ω;又因为R=ρ=ρ=;代入数据可得ρ≈2.5×10-8 Ω·m,B正确。
6.考虑温度对电阻率的影响,下列能正确反映通过灯泡的电流与灯泡两端电压关系的是( A )
【解析】 如果考虑温度对电阻率的影响,金属电阻随着温度的升高电阻率变大,并且电流随电压的变化是非线性的,A正确。
7.若加在某导体两端的电压为原来的时,导体中的电流减小了0.4 A。求所加电压变为原来的2倍时,导体中的电流大小。
【答案】 2.0 A。
【解析】 解法一:设原来的电压为U0,电流为I0,导体的电阻为R,由欧姆定律得R==,解得I0=1.0 A。
电压变为原来的2倍后,R==,所以I=2I0=2.0 A。
解法二:根据同一电阻电压的变化量与电流的变化量之比相等,有=,解得I0=1.0 A,
又因为R==,联立得I=2I0=2.0 A。
8.两只鸟站在一条通电的铝质裸导线上(如图所示),导线的横截面积为185 mm2,导线上通过的电流为400 A,鸟的两爪间的距离为5 cm,求两爪间的电压。(ρ铝=2.9×10-8 Ω·m)
第8