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课堂小练(十一) 导体的电阻
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1.若常温下的超导体研制成功,它适于做( )
A.保险丝 B.输电线
C.电炉丝 D.电阻温度计
解析 超导体电阻为零,不能产热可用来做输电线,B项正确。
答案 B
2.(多选)如图所示的滑动变阻器中,A、B、C、D是它的四个接线柱,P是滑片。现将滑动变阻器接入电路中,并要求滑片P向接线柱C移动时,电路中的电流减小,则接入电路中的接线柱可能是( )
A.A和B B.A和C
C.B和C D.B和D
解析 滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝的长度,使接入电路中的电阻发生变化的。要使滑片P向C移动时电路中的电流减小,则接入电路中的电阻丝的电阻应增大,电阻丝的长度应变长。滑片P与接线柱C、D之间没有电阻,所以接入电路中的一个接线柱必须是C或D;在滑片P向C移动时,只有B、P之间的电阻丝在变长,所以接入电路的另一个接线柱只能是B,所以接入电路中的接线柱可能是B和C,也可能是B和D,故C、D两项正确。
答案 CD
3.金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;金属的电阻率随温度的升高而增大,有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响,根据以上的信息,判断下列的说法中正确的是( )
A.连接电路用的导线一般用合金来制作
B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作
C.电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作
解析 纯金属的电阻率小,故连接电路用的导线一般用纯金属来制作,故A项错误;合金的电阻率大,故电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作,故B项正确;有的金属电阻率随温度变化而显著变化,故电阻温度计一般用纯金属来制作,故C项错误;有的合金的电阻率几乎不受温度的影响,故标准电阻一般用合金材料制作,故D项错误。
答案 B
4.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.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
B.所有材料的电阻率都是随温度的升高而增大
C.对于同种材料,导体越长,横截面积越小,导体的电阻越大
D.对于同种材料,导体越长,横截面积越大,导体的电阻越大
解析 R=是导体电阻的定义式,导体的电阻取决于导体的材料、接入电路的长度、横截面积以及温度,与其接入电路时的电压和电流无关,A项错误;纯金属的电阻率随温度升高而增大,半导体材料的电阻率随温度升高而减小,B项错误;由电阻定律R=ρ可知,在温度一定时,对于同种材料,导体越长,横截面积越小,导体的电阻越大,C项正确,D项错误。
答案 C
5.如图所示为A、B两电阻的U-I图线,则关于两电阻的描述正确的是( )
A.电阻A的阻值随电流的增大而减小,电阻B的阻值不变
B.在两图线交点处,电阻A的阻值等于电阻B的阻值
C.在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻B的阻值
D.在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B的阻值
解析 根据欧姆定律可知R=,由题图可知,随着电流的增大,电阻A的图线上的点与原点连线的斜率越来越大,故A的电阻随电流的增大而增大,同理,电阻B阻值不变,A项错误;两图线的交点处,电流和电压均相同,则由欧姆定律可知,两电阻的阻值大小相等,故B项正确,C、D两项错误。
答案 B
6.两个用同种材料制成的均匀导体A、B,其质量相同,当它们接入电压相同的电路时,其电流之比IA∶IB=1∶4,则横截面积之比SA∶SB为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶4 D.4∶1
解析 由R=可知,在U一定时,I与R成反比,即RA∶RB=4∶1,又根据电阻定律R=ρ= ρ =ρ可知,当ρ、V一定时,R∝,即有==,所以==,A项正确。
答案 A
7.(多选)电位器是用来控制电路的电学器材,其工作原理类似于滑动变阻器,其中P、O、Q为三个接线柱,如图为某电位器的示意图。现将此电位器与一定值电阻、一理想的电流表串联接在一电源两端,通过转动滑动触头来改变电路中的电流。则下列说法正确的是( )
A.如果将P、O两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数减小
B.如果将P、Q两端接入电路,滑动触头逆时针转动时,电流表的示数增大
C.如果将P、Q两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数减小
D.如果将O、Q两端接入电路,滑动触头顺时针转动时,电流表的示数增大
解析 连接P、O,使滑动触头顺时针转动时,接入电路的电阻变大,电流变小,即电流表的示数减小,A项正确;而连接P、Q时,无论滑动触头怎么转动,接入电路的电阻都为整个电位器的电阻,电阻不变,电流表的示数不变,B、C两项错误;连接O、Q,使滑动触头顺时针转动时,接入电路的电阻变小,则电流表的示数增大,D项正确。
答案 AD
8.金属铂的电阻对温度的高低非常敏感,在下图所示的U—I图像中,可能表示金属铂电阻的U—I图线的是( )
解析 由于纯金属铂的电阻率随温度升高而增大,且电流越大时温度越高,C项正确。
答案 C
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9.在如图所示电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则各点电势U随x变化的图线应为( )
解析 根据电阻定律,横坐标为x的点与A点之间的电阻R=ρ,这两点间的电压U=IR=Iρ(I为电路中的电流,它是一个定值),故U跟x成正比例关系,A项正确。
答案 A
10.两根材料相同的均匀导线x和y,x长为l,y长为2l,串联在电路中时,沿长度方向电势变化如图所示,则x、y导线的横截面积之比为( )
A.2∶3 B.1∶3
C.1∶2 D.3∶1
解析 由题图可知Ux=6 V,Uy=4 V,而串联时电流相同,则有===,即== =,B项正确。
答案 B
11.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某实验小组提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻跟导体长度有关;
猜想二:导体电阻跟导体粗细有关;
猜想三:导体电阻跟导体材料有关。
同学们想利用如图的电路和表中的导体特征验证上述猜想。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
(1)请将猜想一的实验设计思路补充完整。选取 和 相同、 不同的导体,分别将其接入如图电路中,通过比较电路中 的大小,判断导体电阻的大小。
(2)验证猜想三时,若需对比三个实验数据,则应从上表中选取导体 (填写导体代号)。
解析 (1)为了研究导体电阻与导体长度的关系,则需使导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用的三种导体是B、D、E,分别将其接入如题图电路中。通过比较电路中电流的大小,判断导体电阻的大小。
(2)为了研究导体电阻与导体材料的关系,则需使导体的长度和横截面积相同,材料不同,应选用的三种导体是C、F、G,分别将其接入如题图电路中。通过比较电路中电流的大小,判断导体电阻的大小。
答案 (1)材料 横截面积 长度 电流 (2)C、F、G
12.如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,当里面注满某电解液,且P、Q加上电压后,其U-I图线如图乙所示。当U=10 V时,求电解液的电阻率ρ是多少?
甲 乙
解析 由题图乙可求得电解液的电阻为
R== Ω=2 000 Ω,
由题图甲可知电解液长为l=a=1 m,
横截面积为S=bc=0.02 m2,
结合电阻定律R=ρ,
得ρ== Ω·m=40 Ω·m。
答案 40 Ω·m
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