11.2 导体的电阻(6大题型)-2024-2025学年高二物理同步题型分类讲与练(人教版2019必修第三册)
2024-08-28
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2份
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46页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 3. 实验:导体电阻率的测量 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.01 MB |
| 发布时间 | 2024-08-28 |
| 更新时间 | 2024-08-28 |
| 作者 | 物理课代表wang |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-08-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47056956.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
11.2 导体的电阻
知识点 1 电阻
1、实验: 选取一个导体,研究导体两端的电压随导体中的电流的变化情况,做出U-I图像。
结论:①R是一个只跟导体本身性质有关而与通过的电流无关的物理量。
②在电压U相同时,R越大,导体中的电流I越小。
③R的值反映了导体对电流的阻碍作用。
2、电阻
①定义:导体两端的电压与通过导体的电流之比叫作导体的电阻,用字母R表示。
②定义式:
③单位:欧姆(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
知识点2 影响导体电阻的因素
1、探究影响导体电阻的因素实验
①实验目的:探究导体电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系。
②实验方法:控制变量法。
③实验原理:串联电路中导体两端电压跟导体电阻成正比。
2、结论
同种材料制成的电阻,阻值与长度成正比,与横截面积的倒数成正比;长度、横截面积相同,材料不同的导体的电阻不同。
知识点3 电阻定律和电阻率
1、电阻定律的内容
同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻还与它的材料有关。即
【注意】式中长度l是沿电流方向导体的长度,横截面积S是垂直于电流方向的横截面的面积。ρ为比例系数,与材料有关叫作材料的电阻率。
2、电阻率
①物理意义:反映了材料导电性能的好坏。电阻率越小,导电性能越好。
②公式:。
③单位:欧·米,符号Ω·m。
3、电阻率与温度的关系
①金属的电阻率随温度升高而增大。
②有些半导体的电阻率随温度升高而减小,且随温度改变变化较大,常用于制作热敏电阻。
③有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用于制作标准电阻(如锰铜和镍铜)。
4、半导体和超导体
①半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。
②超导现象:某些金属在温度特别低时电阻可以降到0,这种现象叫超导现象,此时的导体叫超导体。
导体的伏安特性曲线
建立平面直角坐标系,用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,这样画出的的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。【注意】不是U-I图像。
①线性元件:对于金属导体,在温度没有显著变化时,电阻几乎是不变的(不随电流、电压改变),它的伏安特性曲线是一条过原点的直线,也就是电流I与电压U成正比。具有这种伏安特性的电学元件叫作线性元件。
②I-U图像和U-I图像比较
I-U图像
U-I图像
斜率
表示
表示R
线性元件图像
非线性元件图像
电阻随U的增大而增大
电阻随I的增大而减小
题型一 欧姆定律的理解
【例1】(23-24高一下·陕西西安·期末)根据部分电路欧姆定律,下列判断正确的有( )
A.导体两端的电压越大,电阻就越大
B.由可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
C.比较几只电阻的I—U图像可知,电流变化相同时,电压变化较小的图像是属于阻值较大的那个电阻的
D.导体中的电流越大,电阻就越小
【变式1-1】(21-22高二上·北京顺义·阶段练习)根据欧姆定律,下列判断正确的是( )
A.导体两端的电压为零,电阻即为零
B.导体中的电流越大,电阻就越小
C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍
D.由可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
【变式1-2】(23-24高一下·浙江宁波·期末)如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知下列说法正确的是( )
A.导体的电阻是25Ω
B.导体的电阻是0.04Ω
C.当导体两端的电压是10V时,通过导体的电流是2A
D.当通过导体的电流是0.1A时,导体两端的电压是0.004V
【变式1-3】(2023高二上·全国·专题练习)一个电阻器,当它两端的电压增加0.2V时,通过电阻器的电流增加2mA,则该电阻器的阻值是多少?
【变式1-4】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·开学考试)某小组猜想电流与电压和电阻有关,现要探究电流与电压的关系。
(1)为探究电流与电压的关系,实验中应控制 不变;
(2)该小组连接的部分电路如图所示,请用笔画线代替导线将电路补充完整 (导线不能交叉);
(3)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最 端;
(4)试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障,闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C接线柱,电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障,则发生的故障是 ;
(5)排除故障后,闭合开关,通过移动 的位置改变电阻两端的电压,测量电阻两端的电压U和对应的电流I,记录的实验数据如下表所示;
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.60
1.90
2.20
2.50
2.80
电流I/A
0.16
0.19
0.22
0.25
0.28
分析表格中的数据,发现电压与其对应电流的比值 ,从而得出结论: 。
题型二 探究影响导体电阻的因素实验
【例2】(2023高二·辽宁沈阳·学业考试)某同学探究影响导体电阻的因素实验如图所示,a、b和c是三段材料相同的金属导体。b与a,横截面积相同,长度不同;c与a,长度相同,横截面积不同。用电压表分别测量a、b和c两端的电压,就能知道它们的电阻之比。
(1)若a、b两端的电压之比为1:2,则它们的电阻之比为 ;
(2)若a、c的电阻之比为2:1,则它们的横截面积之比为 。
【变式2-1】(22-23高二上·上海浦东新·期中)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。
(1)为了研究电阻与导体材料的关系,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的关系,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 。
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
【变式2-2】(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·期中)某小组同学在学习了欧姆定律后,对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良,结合实验室所提供的几种规格的导体(如表1),设计了如图1所示的电路图。
导体代号
长度/m
横截面积
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)在探究“导体电阻与横截面积的关系”时,、、,分别选用A、B、C三段导体。某次读数,电压表示数为1.5V、示数为0.7V,电压表示数如图2所示为 V。由欧姆定律分析得出,电压表示数越大,导体电阻越 。(选填“大”或“小”)。多次调节滑动变阻器重复读数,可得出结论:材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越 (选填“大”或“小”)。
(2)在探究“导体电阻与长度的关系”时,选用B、 和 (填导体代号),重复上述操作,可得出结论:材料和横截面积相同时,长度越长,导体电阻越大。
(3)本实验主要运用的物理方法是 (选填“控制变量法”或“模型法”)。
【变式2-3】(21-22高二·全国·课后作业)我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关。进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫作电阻定律,用公式表示为,其中R、l、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫作材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;
猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见表:
实验序号
材料
长度l/m
横截面积S/m2
电阻R/Ω
电阻率ρ
1
铜
1.0
0.17
2
铜
2.0
0.34
3
铜
1.0
0.34
4
铁
1.0
1.0
5
镍铬合金
1.0
10.0
(1)你认为下面哪一个是电阻率的单位 。
A.Ω·m B.Ω/m
C.Ω/m2 D.Ω
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是 (选填“正确”或“错误”)的。
(3)分析比较实验序号 的数据,可以初步确定猜想2是错误的。
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是 。
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,电阻丝的材料应选用 ,这是因为相同规格的这种材料做成的电阻阻值较 (选填“大”或“小”),可以调节的阻值范围较大。
(6)根据表中的数据求出一段长10 m、横截面积为2 mm2的铁导线的电阻是 Ω。
(7)我们知道导体的电阻还与温度有关,有些导体的电阻随温度升高而增大,有些导体的电阻随温度升高而减小。你认为导体的电阻随温度变化是因为 。
A.不成立 B.发生变化 C.l发生变化 D.S发生变化
题型三 电阻定律
【例3】(23-24高一下·江苏常州·期末)欧姆不仅发现了欧姆定律,还对导体的电阻进行了研究。如图所示,一块均匀长方体的金属样品,边长分别为a、b、c,且a>b>c。当样品两侧面加上相同的电压U时,样品中电流最大的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-1】(23-24高一下·新疆乌鲁木齐·期末)在生活中我们经常看到小鸟站在高压线上却平安无事,某同学想探究其中原因,于是查阅相关数据:铜的电阻率为,输电线的横截面积为120mm2,一只鸟站在一条通过100A电流的铜质裸导线上,两爪间的距离是4cm,则鸟两爪间的电压(V)数量级为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(23-24高一下·河北唐山·期末)如图,多块沿各方向导电性能相同的长方体样品,设它们的长为a、宽为b、厚为c,电流沿AB方向时样品的电阻为R。换用不同样品进行实验,下列说法正确的是( )
A.保持样品长度a不变,电阻R与宽度b成正比
B.保持样品宽度b不变,电阻R与长度a成正比
C.保持样品厚度c不变,长度a和宽度b加倍,电阻R加倍
D.保持样品厚度c不变,长度a和宽度b减半,电阻R保持不变
【变式3-3】(23-24高一下·河北衡水·期末)水平桌面上有两个柱型导体,它们的横截面均为正方形,柱体高均为h,较大的柱体横截面边长为a,较小的柱体横截面边长为b,如图所示,垂直柱体侧面通入电流,关于较大的柱体与较小的柱体,下列说法正确的是( )
A.若两导体电阻率相同,则电阻之比为a∶b
B.若两导体电阻率相同,则电阻之比为b∶a
C.若两导体电阻相同,则两导体电阻率也相同
D.若将电流方向改为竖直向下且两导体电阻率相同,则电阻之比为
【变式3-4】(23-24高一下·山东烟台·期末)如图所示,一铜棒的长度为L、横截面积为S、电阻率为。铜棒单位体积内的自由电子数为n,电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均速率为v,则加在铜棒两端的电压大小为( )
A. B. C. D.
【变式3-5】(23-24高二下·四川成都·期末)在神经系统中,神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质—髓质累积而成的,具有很大的电阻。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度20cm、半径4cm的圆柱体,当其两端加上的电压时,测得引起神经纤维产生感觉的电流为,则该段髓质的电阻率约为( )
A. B.
C. D.
【变式3-6】(23-24高二上·江西南昌·期中)将四个圆柱形定值电阻a、b、c、d分别接入电路,四个定值电阻的材料相同,长度相同,测得相应的电流、电压值如图所示。则他们中横截面积最小的电阻是( )
A.a B.b C.c D.d
题型四 电阻率的理解及计算
【例4】(23-24高二上·浙江台州·期末)电阻率的倒数称为电导率,符号是,即。下列说法正确的是( )
A.电导率的大小一定与温度无关 B.电导率的国际单位是
C.材料的电导率与材料的形状有关 D.材料的电导率越小,导电性能越强
【变式4-1】(2024高二上·江苏扬州·学业考试)如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R,则样品的电阻率为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(23-24高二上·山东济宁·阶段练习)甲、乙为不同材料制成的两个长方体金属导电板,长、宽、高均分别为a、b、c,其中a>b>c,如图,它们的外形完全相同。现将甲、乙两金属导电板按下图两种方式接入同一电源时,若回路中的电流相同,那么甲、乙两金属导电板的电阻率之比为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(23-24高二上·黑龙江绥化·阶段练习)电阻率是反映材料导电性能的物理量,如图是测量液体的电阻率的示意图,甲、乙是两片面积均为的正方形铂片,间距为.把它们浸没在待测液体中,若通过两根引线加上的电压时,测出电流,则这种液体的电阻率为( )
A. B. C. D.
【变式4-4】(23-24高一下·山东青岛·期末)(多选)如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设,,,当里面注满某种电解液,且P、Q加上电压后,其图线如图乙所示,当时,下列说法正确的是( )
A.电解液的电阻为 B.电解液的电阻为
C.电阻率是 D.电阻率是
【变式4-5】 (2023高二上·全国·专题练习)如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设,,,当里面注满某电解液,且P、Q间加上电压后,其图像如图乙所示,当时,求电解液的电阻率ρ是多少?
【变式4-6】(2022高二·江苏盐城·学业考试)如图所示,将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路,小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热,发现小灯泡变暗,这说明温度升高,灯丝的( )
A.电阻率变大,电阻变大 B.电阻率变小,电阻变小
C.电阻率变大,电阻变小 D.电阻率变小,电阻变大
题型五 线性元件伏安特性曲线
【例5】(23-24高一下·海南省直辖县级单位·阶段练习)如图所示为电阻、的图像,由图可知( )
A. B.
C.电压增大,的阻值变大 D.电压增大,的阻值变小
【变式5-1】(21-22高二·全国·课后作业)如图所示是某导体的I—U图线,图中α = 45°,下列说法错误的是( )
A.通过该导体的电流与其两端的电压成正比
B.此导体的电阻R不变
C.I—U图线的斜率表示电阻的倒数,所以电阻
D.在该导体的两端加6V的电压时,每秒通过导体横截面的电荷量是3C
【变式5-2】(23-24高二上·广东汕头·阶段练习)两个电阻的U—I图像如图所示,则R1、R2的电阻比是( )
A.3:1 B.6:1 C.1:2 D.1:4
【变式5-3】(23-24高二上·陕西西安·阶段练习)如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的、粗细相同的圆柱形电阻丝甲、乙的伏安特性曲线,下列判断正确的是( )
A.甲的阻值小于乙的阻值 B.甲和乙均不是线性元件
C.乙的长度小于甲的长度 D.甲和乙的阻值与通过它们的电流成正比
【变式5-4】(23-24高二上·广东中山·阶段练习)(多选)某学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线,如图甲、乙所示,则( )
A.图甲中,电学元件A若为电阻,可当作定值电阻使用
B.图甲中,两电学元件阻值的关系为
C.图乙中,电学元件为非线性元件
D.图乙可能是小灯泡的伏安特性曲线
【变式5-5】(23-24高二上·福建龙岩·期末)用某合金制成的甲、乙两根电阻丝的粗细相同,长度不同,其横截面积为,乙电阻丝的长度为,甲、乙电阻的图像如图所示,则电阻大的电阻丝为 (填“甲”或“乙”),甲电阻丝的长度为 ,该合金的电阻率为 。
题型六 非线性元件伏安特性曲线
【例6】(23-24高二下·湖南益阳·期末)如图所示,为某一金属导体的伏安特性曲线,由图像可知( )
A.导体两端电压为1V时,电阻为1Ω B.导体两端电压为1V时,电阻为0.5Ω
C.导体两端电压为2V时,电阻为1Ω D.导体两端电压为2V时,电阻为0.5Ω
【变式6-1】(23-24高一下·湖南长沙·期末)某一导体的伏安特性曲线如图中AB曲线所示,其电阻会随温度的改变而改变,下列说法正确的是( )
A.B点对应的电阻为12Ω
B.B点对应的电阻为0.25Ω
C.工作状态从A变化到B时,导体的电阻因温度的影响改变了10Ω
D.工作状态从A变化到B时,导体的电阻因温度的影响改变了9Ω
【变式6-2】(23-24高一下·江苏南通·期中)如图所示为某白炽灯的U-I图像,图中A点的坐标为(I1,U1),过A点的切线与横轴交点的坐标为I0。则( )
A.随电压的升高,白炽灯的电阻逐渐减小
B.对应A点,白炽灯的电阻为
C.对应A点,白炽灯的电阻为
D.对应A点,白炽灯的电阻为
【变式6-3】(23-24高二上·福建龙岩·阶段练习)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,由图可知( )
A.R1的电阻R1=tan 45° Ω=1 Ω
B.R1的电阻为2 Ω
C.当U=1 V时,R2的电阻小于R1的电阻
D.当U=1 V时,R2的功率大于R1的功率
【变式6-4】(22-23高二上·安徽芜湖·期中)如图所示是某白炽灯的伏安特性曲线,图中OA连线与横轴的夹角为,A点的坐标为(U0,I0),其切线与纵轴交点的纵坐标为,则( )
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B.对应A点,白炽灯的电阻可表示为
C.对应A点,白炽灯的电阻可表示为 D.对应A点,白炽灯的电阻可表示为
【变式6-5】(23-24高二上·广东广州·期中)(多选)由钨合金制成的一段导体的伏安特性曲线如图所示,根据该图线及相应坐标可知( )
A.流过导体的电流为时,导体的电阻是
B.加在导体两端的电压为12V时,导体的电阻是
C.该导体的电阻随电压的升高而增大
D.在导体两端加上12V的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是1.5C
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11.2 导体的电阻
知识点 1 电阻
1、实验: 选取一个导体,研究导体两端的电压随导体中的电流的变化情况,做出U-I图像。
结论:①R是一个只跟导体本身性质有关而与通过的电流无关的物理量。
②在电压U相同时,R越大,导体中的电流I越小。
③R的值反映了导体对电流的阻碍作用。
2、电阻
①定义:导体两端的电压与通过导体的电流之比叫作导体的电阻,用字母R表示。
②定义式:
③单位:欧姆(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
知识点2 影响导体电阻的因素
1、探究影响导体电阻的因素实验
①实验目的:探究导体电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系。
②实验方法:控制变量法。
③实验原理:串联电路中导体两端电压跟导体电阻成正比。
2、结论
同种材料制成的电阻,阻值与长度成正比,与横截面积的倒数成正比;长度、横截面积相同,材料不同的导体的电阻不同。
知识点3 电阻定律和电阻率
1、电阻定律的内容
同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻还与它的材料有关。即
【注意】式中长度l是沿电流方向导体的长度,横截面积S是垂直于电流方向的横截面的面积。ρ为比例系数,与材料有关叫作材料的电阻率。
2、电阻率
①物理意义:反映了材料导电性能的好坏。电阻率越小,导电性能越好。
②公式:。
③单位:欧·米,符号Ω·m。
3、电阻率与温度的关系
①金属的电阻率随温度升高而增大。
②有些半导体的电阻率随温度升高而减小,且随温度改变变化较大,常用于制作热敏电阻。
③有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用于制作标准电阻(如锰铜和镍铜)。
4、半导体和超导体
①半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质。
②超导现象:某些金属在温度特别低时电阻可以降到0,这种现象叫超导现象,此时的导体叫超导体。
导体的伏安特性曲线
建立平面直角坐标系,用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,这样画出的的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。【注意】不是U-I图像。
①线性元件:对于金属导体,在温度没有显著变化时,电阻几乎是不变的(不随电流、电压改变),它的伏安特性曲线是一条过原点的直线,也就是电流I与电压U成正比。具有这种伏安特性的电学元件叫作线性元件。
②I-U图像和U-I图像比较
I-U图像
U-I图像
斜率
表示
表示R
线性元件图像
非线性元件图像
电阻随U的增大而增大
电阻随I的增大而减小
题型一 欧姆定律的理解
【例1】(23-24高一下·陕西西安·期末)根据部分电路欧姆定律,下列判断正确的有( )
A.导体两端的电压越大,电阻就越大
B.由可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
C.比较几只电阻的I—U图像可知,电流变化相同时,电压变化较小的图像是属于阻值较大的那个电阻的
D.导体中的电流越大,电阻就越小
【答案】B
【解析】A.电阻由导体自身材料、长度与横截面积共同决定,与导体两端电压无关,故A错误;
B.是电流的宏观决定式,可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比,故B正确;
C.根据
可知,I—U图像的斜率表示电阻的倒数,则有
可知,电流变化相同时,电压变化较小的图像是属于阻值较小的那个电阻的,故C错误;
D.电阻由导体自身材料、长度与横截面积共同决定,与导体中的电流无关,故D错误。
故选B。
【变式1-1】(21-22高二上·北京顺义·阶段练习)根据欧姆定律,下列判断正确的是( )
A.导体两端的电压为零,电阻即为零
B.导体中的电流越大,电阻就越小
C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍
D.由可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
【答案】D
【解析】ABC.根据电阻定律
可知导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故ABC错误;
D.由欧姆定律
可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,故D正确。
故选D。
【变式1-2】(23-24高一下·浙江宁波·期末)如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知下列说法正确的是( )
A.导体的电阻是25Ω
B.导体的电阻是0.04Ω
C.当导体两端的电压是10V时,通过导体的电流是2A
D.当通过导体的电流是0.1A时,导体两端的电压是0.004V
【答案】A
【解析】AB.根据图象,由欧姆定律可得,导体电阻
故A正确,B错误;
C.当导体两端电压是10V时,通过导体的电流
故C错误;
D.当通过导体的电流是0.1A时,导体两端的电压
故D错误。
故选A。
【变式1-3】(2023高二上·全国·专题练习)一个电阻器,当它两端的电压增加0.2V时,通过电阻器的电流增加2mA,则该电阻器的阻值是多少?
【答案】
【解析】导体电阻不变,所以导体两端的电压与电流成正比,即
【变式1-4】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·开学考试)某小组猜想电流与电压和电阻有关,现要探究电流与电压的关系。
(1)为探究电流与电压的关系,实验中应控制 不变;
(2)该小组连接的部分电路如图所示,请用笔画线代替导线将电路补充完整 (导线不能交叉);
(3)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最 端;
(4)试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障,闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C接线柱,电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障,则发生的故障是 ;
(5)排除故障后,闭合开关,通过移动 的位置改变电阻两端的电压,测量电阻两端的电压U和对应的电流I,记录的实验数据如下表所示;
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.60
1.90
2.20
2.50
2.80
电流I/A
0.16
0.19
0.22
0.25
0.28
分析表格中的数据,发现电压与其对应电流的比值 ,从而得出结论: 。
【答案】(1)定值电阻阻值
(2)
(3)右
(4)定值电阻断路
(5)滑动变阻器 不变 电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比
【解析】(1)电流由电压与电阻影响,为探究电流与电压的关系,实验中应控制定值电阻阻值不变;
(2)实物图连接如图
(3)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最大阻值处,即最右端;
(4)保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C接线柱,电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转,说明电压表均与电源串联,且开关、电流表无故障,刚接通电路时也是该现象,说明滑动变阻器无故障,则故障为定值电阻断路。
(5)[1]排除故障后,闭合开关,通过移动滑动变阻器的位置改变电阻两端的电压,测量电阻两端的电压U和对应的电流I;
[2][3]分析表格中的数据,发现电压与其对应电流的比值均为10不变,从而得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
题型二 探究影响导体电阻的因素实验
【例2】(2023高二·辽宁沈阳·学业考试)某同学探究影响导体电阻的因素实验如图所示,a、b和c是三段材料相同的金属导体。b与a,横截面积相同,长度不同;c与a,长度相同,横截面积不同。用电压表分别测量a、b和c两端的电压,就能知道它们的电阻之比。
(1)若a、b两端的电压之比为1:2,则它们的电阻之比为 ;
(2)若a、c的电阻之比为2:1,则它们的横截面积之比为 。
【答案】 1:2 1:2
【解析】(1)[1] 流过a、b的电流相等,a、b两端的电压之比为1:2,根据可得,它们的电阻之比为1:2。
(2)[2] a、c的长度相同,电阻之比为2:1,根据可得,它们的横截面积之比为1:2。
【变式2-1】(22-23高二上·上海浦东新·期中)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。
(1)为了研究电阻与导体材料的关系,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的关系,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 。
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
【答案】 CF CG AD 控制变量法
【解析】(1)[1]为了研究电阻与导体材料的关系,根据控制变量法,应选用的长度和横截面积相同而材料不同的两根导线,由表格知选用的两根导线是CF;
(2)[2]为了研究电阻与导体的长度的关系,根据控制变量法,应选用的材料和横截面积相同的而长度不同的两根导线,由表格知应选用的两根导线是CG;
(3)[3]为了研究电阻与横截面积的关系,根据控制变量法,应选用的材料和长度相同的而横截面积不同的两根导线,由表格知应选用的两根导线是AD;
(4)[4]本实验所采用的方法是控制变量法。
【变式2-2】(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·期中)某小组同学在学习了欧姆定律后,对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良,结合实验室所提供的几种规格的导体(如表1),设计了如图1所示的电路图。
导体代号
长度/m
横截面积
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)在探究“导体电阻与横截面积的关系”时,、、,分别选用A、B、C三段导体。某次读数,电压表示数为1.5V、示数为0.7V,电压表示数如图2所示为 V。由欧姆定律分析得出,电压表示数越大,导体电阻越 。(选填“大”或“小”)。多次调节滑动变阻器重复读数,可得出结论:材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越 (选填“大”或“小”)。
(2)在探究“导体电阻与长度的关系”时,选用B、 和 (填导体代号),重复上述操作,可得出结论:材料和横截面积相同时,长度越长,导体电阻越大。
(3)本实验主要运用的物理方法是 (选填“控制变量法”或“模型法”)。
【答案】0.50 大 小 D E 控制变量法
【解析】(1)[1]电压表量程为,分度值为,则如图2所示,电压表V3示数为0.50V;
[2]由欧姆定律可推导出
电流相等,电压表示数越大,导体电阻越大;
[3]由电阻定律可得,当材料和长度相同时,横截面积越大,导体的电阻越小;
(2)[4][5]探究“导体电阻与长度的关系”时,由控制变量法,保证材料和横截面积相同,长度不同,应选择导体代号为B、D、E三个电阻;
(3)[6]本实验中主要采用的物理方法是控制变量法。
【变式2-3】(21-22高二·全国·课后作业)我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关。进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫作电阻定律,用公式表示为,其中R、l、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫作材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;
猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见表:
实验序号
材料
长度l/m
横截面积S/m2
电阻R/Ω
电阻率ρ
1
铜
1.0
0.17
2
铜
2.0
0.34
3
铜
1.0
0.34
4
铁
1.0
1.0
5
镍铬合金
1.0
10.0
(1)你认为下面哪一个是电阻率的单位 。
A.Ω·m B.Ω/m
C.Ω/m2 D.Ω
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是 (选填“正确”或“错误”)的。
(3)分析比较实验序号 的数据,可以初步确定猜想2是错误的。
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是 。
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,电阻丝的材料应选用 ,这是因为相同规格的这种材料做成的电阻阻值较 (选填“大”或“小”),可以调节的阻值范围较大。
(6)根据表中的数据求出一段长10 m、横截面积为2 mm2的铁导线的电阻是 Ω。
(7)我们知道导体的电阻还与温度有关,有些导体的电阻随温度升高而增大,有些导体的电阻随温度升高而减小。你认为导体的电阻随温度变化是因为 。
A.不成立 B.发生变化 C.l发生变化 D.S发生变化
【答案】 A 错误 1、3/3、1 电阻率与材料的种类有关 镍铬合金
大 0.5 B
【解析】(1)[1]已知R的单位是Ω、l的单位是m、S的单位是m2,由电阻定律公式R=ρ,根据等式两边的单位相同,可知ρ的单位是Ω·m,故选A。
(2)[2]分析比较实验序号1、2的数据,其他条件相同、长度不同时,电阻率相同,故猜想1是错误的。
(3)[3]分析比较实验序号1、3的数据,其他条件相同、横截面积不同时,电阻率相同,可以确定猜想2是错误的,故答案为1、3。
(4)[4]分析比较实验序号1、4、5的数据,长度、横截面积相同,而材料不同时,电阻率不同,可得到的初步结论是电阻率与材料的种类有关。
(5)[5]根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,电阻丝的材料应选用镍铬合金,这是因为这种材料的电阻率大,相同规格的这种材料做成的电阻阻值较大。
(6)[6]根据表中的数据可求得此铁导线的电阻
R=ρ=1.0×10-7 Ω·m×=0.5 Ω
(7)[7]导体材料、长度和横截面积都确定的情况下,温度变化,电阻值发生变化,原因是此时的电阻率发生变化。
题型三 电阻定律
【例3】(23-24高一下·江苏常州·期末)欧姆不仅发现了欧姆定律,还对导体的电阻进行了研究。如图所示,一块均匀长方体的金属样品,边长分别为a、b、c,且a>b>c。当样品两侧面加上相同的电压U时,样品中电流最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】当样品两侧面加上相同的电压U时,样品中电流最大时,电阻最小,根据
当L最小,S最大时电阻最小,因为a>b>c,则图B中电阻最小,电流最大。
故选B。
【变式3-1】(23-24高一下·新疆乌鲁木齐·期末)在生活中我们经常看到小鸟站在高压线上却平安无事,某同学想探究其中原因,于是查阅相关数据:铜的电阻率为,输电线的横截面积为120mm2,一只鸟站在一条通过100A电流的铜质裸导线上,两爪间的距离是4cm,则鸟两爪间的电压(V)数量级为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】两爪间的距离是4cm,则鸟两爪间的电阻为
输电线通过100A电流,则鸟两爪间的电压为
则电压的数量级为,故选B。
【变式3-2】(23-24高一下·河北唐山·期末)如图,多块沿各方向导电性能相同的长方体样品,设它们的长为a、宽为b、厚为c,电流沿AB方向时样品的电阻为R。换用不同样品进行实验,下列说法正确的是( )
A.保持样品长度a不变,电阻R与宽度b成正比
B.保持样品宽度b不变,电阻R与长度a成正比
C.保持样品厚度c不变,长度a和宽度b加倍,电阻R加倍
D.保持样品厚度c不变,长度a和宽度b减半,电阻R保持不变
【答案】D
【解析】A.根据可知,保持样品长度a,厚度c不变时,电阻R与宽度b成反比,选项A错误;
B.根据可知,保持样品宽度b不变,厚度c不变时,电阻R与长度a成正比,选项B错误;
C.根据可知,保持样品厚度c不变,长度a和宽度b加倍,电阻R不变,选项C错误;
D.根据可知,保持样品厚度c不变,长度a和宽度b减半,电阻R保持不变,选项D正确。
故选D。
【变式3-3】(23-24高一下·河北衡水·期末)水平桌面上有两个柱型导体,它们的横截面均为正方形,柱体高均为h,较大的柱体横截面边长为a,较小的柱体横截面边长为b,如图所示,垂直柱体侧面通入电流,关于较大的柱体与较小的柱体,下列说法正确的是( )
A.若两导体电阻率相同,则电阻之比为a∶b
B.若两导体电阻率相同,则电阻之比为b∶a
C.若两导体电阻相同,则两导体电阻率也相同
D.若将电流方向改为竖直向下且两导体电阻率相同,则电阻之比为
【答案】C
【解析】ABC.由可知,若电阻率相同,则沿图示电流方向有电阻之比
同理电阻相同,电阻率也相同,故AB错误,C正确;
D.若将电流方向改为竖直向下,且电阻率相同,则电阻分别为
,
电阻之比为
故D项错误。
故选C。
【变式3-4】(23-24高一下·山东烟台·期末)如图所示,一铜棒的长度为L、横截面积为S、电阻率为。铜棒单位体积内的自由电子数为n,电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均速率为v,则加在铜棒两端的电压大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据电流微观表达式可得
根据电阻定律和欧姆定律可得
,
联立解得加在铜棒两端的电压大小为
故选B。
【变式3-5】(23-24高二下·四川成都·期末)在神经系统中,神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类。现代生物学认为,髓鞘是由多层类脂物质—髓质累积而成的,具有很大的电阻。某生物体中某段髓质神经纤维可视为长度20cm、半径4cm的圆柱体,当其两端加上的电压时,测得引起神经纤维产生感觉的电流为,则该段髓质的电阻率约为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据电阻定律
又
联立,解得
故选A。
【变式3-6】(23-24高二上·江西南昌·期中)将四个圆柱形定值电阻a、b、c、d分别接入电路,四个定值电阻的材料相同,长度相同,测得相应的电流、电压值如图所示。则他们中横截面积最小的电阻是( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】A
【解析】根据
可知a电阻最大,c电阻最小;根据
可知a横截面积最小,c横截面积最大。
故选A。
题型四 电阻率的理解及计算
【例4】(23-24高二上·浙江台州·期末)电阻率的倒数称为电导率,符号是,即。下列说法正确的是( )
A.电导率的大小一定与温度无关 B.电导率的国际单位是
C.材料的电导率与材料的形状有关 D.材料的电导率越小,导电性能越强
【答案】B
【解析】AC.材料的电导率与材料的形状无关,由材料本身的性质决定,受温度的影响,当温度发生变化时,电导率的大小会改变,故AC错误;
B.根据电阻定律
可知,电阻率的单位是,则电导率的单位是,故B正确。
D.电导率越小,材料的电阻率越大,其导电性能越差,故D错误。
故选B。
【变式4-1】(2024高二上·江苏扬州·学业考试)如图所示,一块均匀的长方体样品,长为a,宽为b,厚为c。电流沿AB方向时测得样品的电阻为R,则样品的电阻率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据电阻定律可得
解得
故选B。
【变式4-2】(23-24高二上·山东济宁·阶段练习)甲、乙为不同材料制成的两个长方体金属导电板,长、宽、高均分别为a、b、c,其中a>b>c,如图,它们的外形完全相同。现将甲、乙两金属导电板按下图两种方式接入同一电源时,若回路中的电流相同,那么甲、乙两金属导电板的电阻率之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】甲、乙两金属导电板按下图两种方式接入同一电源时,若回路中的电流相同,则由欧姆定律可知甲、乙两金属导电板的电阻相等,根据电阻决定式有
则可得电阻率为
甲、乙两金属导电板的电阻率之比为
故选A。
【变式4-3】(23-24高二上·黑龙江绥化·阶段练习)电阻率是反映材料导电性能的物理量,如图是测量液体的电阻率的示意图,甲、乙是两片面积均为的正方形铂片,间距为.把它们浸没在待测液体中,若通过两根引线加上的电压时,测出电流,则这种液体的电阻率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据欧姆定律有
由题意知,根据电阻定律得
故选C。
【变式4-4】(23-24高一下·山东青岛·期末)(多选)如图甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设,,,当里面注满某种电解液,且P、Q加上电压后,其图线如图乙所示,当时,下列说法正确的是( )
A.电解液的电阻为 B.电解液的电阻为
C.电阻率是 D.电阻率是
【答案】BC
【解析】AB.根据欧姆定律
结合乙图可知,U-I图像中图线上某点与原点连线的切线斜率表示电阻,即
故A错误,B正确;
CD.由电阻定律
解得
故C正确,D错误。
故选BC。
【变式4-5】 (2023高二上·全国·专题练习)如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设,,,当里面注满某电解液,且P、Q间加上电压后,其图像如图乙所示,当时,求电解液的电阻率ρ是多少?
【答案】
【解析】由题图乙可求得时,电解液的电阻
由题图甲可知电解液容器长
截面积
结合电阻定律得
【变式4-6】(2022高二·江苏盐城·学业考试)如图所示,将灯泡的灯丝与小灯泡串联接入电路,小灯泡发光。用酒精灯给灯丝加热,发现小灯泡变暗,这说明温度升高,灯丝的( )
A.电阻率变大,电阻变大 B.电阻率变小,电阻变小
C.电阻率变大,电阻变小 D.电阻率变小,电阻变大
【答案】A
【解析】由电路图可知,该电路为串联电路,一段时间后发现小灯泡变暗,则可知电流减小,根据闭合电路欧姆定律
电流减小,则总电阻增大,即灯丝电阻增大,根据电阻定律
可知电阻率增大。
故选A。
题型五 线性元件伏安特性曲线
【例5】(23-24高一下·海南省直辖县级单位·阶段练习)如图所示为电阻、的图像,由图可知( )
A. B.
C.电压增大,的阻值变大 D.电压增大,的阻值变小
【答案】B
【解析】AB.根据欧姆定律,可知图像的斜率等于电阻的倒数,则有
故A错误,B正确;
CD.由于对应的图像的斜率保持不变,则电压增大,的阻值不变,故CD错误。
故选B。
【变式5-1】(21-22高二·全国·课后作业)如图所示是某导体的I—U图线,图中α = 45°,下列说法错误的是( )
A.通过该导体的电流与其两端的电压成正比
B.此导体的电阻R不变
C.I—U图线的斜率表示电阻的倒数,所以电阻
D.在该导体的两端加6V的电压时,每秒通过导体横截面的电荷量是3C
【答案】C
【解析】A.由题图可知,电流随着导体两端的电压的增大而增大,通过该导体的电流与导体两端的电压成正比,故A正确,不符合题意;
BC.由可知,I—U图线的斜率表示电阻的倒数,则导体的电阻R不变,且R = 2Ω,故B正确,不符合题意、C错误,符合题意;
D.在该导体的两端加6V的电压时,电路中电流
每秒通过导体横截面的电荷量
q = It = 3 × 1C = 3C
故D正确,不符合题意。
故选C。
【变式5-2】(23-24高二上·广东汕头·阶段练习)两个电阻的U—I图像如图所示,则R1、R2的电阻比是( )
A.3:1 B.6:1 C.1:2 D.1:4
【答案】B
【解析】U—I图像的斜率表示电阻,根据图像可知
,
解得
故选B。
【变式5-3】(23-24高二上·陕西西安·阶段练习)如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的、粗细相同的圆柱形电阻丝甲、乙的伏安特性曲线,下列判断正确的是( )
A.甲的阻值小于乙的阻值 B.甲和乙均不是线性元件
C.乙的长度小于甲的长度 D.甲和乙的阻值与通过它们的电流成正比
【答案】C
【解析】A.图线为过原点的直线,则图线斜率的倒数表示电阻,由图a的斜率小于b的斜率,所以甲电阻丝的阻值大于乙电阻丝的阻值,故A错误;
B.由于它们的伏安特性曲线均为直线,故这两个电阻丝均为线性元件,故B错误;
C.根据电阻定律可知,相同材料、粗细相同,甲的阻值大于乙的阻值,则甲的长度大于乙的长度,故C正确;
D.电阻丝的阻值由电阻丝本身性质决定,与所加电流无关,故D错误。
故选C。
【变式5-4】(23-24高二上·广东中山·阶段练习)(多选)某学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线,如图甲、乙所示,则( )
A.图甲中,电学元件A若为电阻,可当作定值电阻使用
B.图甲中,两电学元件阻值的关系为
C.图乙中,电学元件为非线性元件
D.图乙可能是小灯泡的伏安特性曲线
【答案】AC
【解析】A.在电阻的曲线中,斜率为电阻的倒数,根据图甲可知电学元件A的图线斜率恒定,故若A为电阻,可当作定值电阻使用,故A正确;
B.从图甲可以看出,当两者电流相等时,A的电压较大,根据
可知
故B错误;
C.由图乙可知,其电学元件为非线性元件,故C正确;
D.小灯泡的电阻随灯泡两端的电压增加电阻变大,因此图乙不可能是小灯泡的伏安特性曲线,故D错误。
故选AC。
【变式5-5】(23-24高二上·福建龙岩·期末)用某合金制成的甲、乙两根电阻丝的粗细相同,长度不同,其横截面积为,乙电阻丝的长度为,甲、乙电阻的图像如图所示,则电阻大的电阻丝为 (填“甲”或“乙”),甲电阻丝的长度为 ,该合金的电阻率为 。
【答案】乙 16
【解析】[1]根据
可知I-U图像的斜率的倒数等于电阻,可知电阻大的电阻丝为乙;
[2]因
根据
而
可得甲电阻丝的长度为
[3]根据
R甲=8Ω
该合金的电阻率为
题型六 非线性元件伏安特性曲线
【例6】(23-24高二下·湖南益阳·期末)如图所示,为某一金属导体的伏安特性曲线,由图像可知( )
A.导体两端电压为1V时,电阻为1Ω B.导体两端电压为1V时,电阻为0.5Ω
C.导体两端电压为2V时,电阻为1Ω D.导体两端电压为2V时,电阻为0.5Ω
【答案】C
【解析】AB.在虚线上,当时,,根据
可得
在伏安特性曲线上,,所以,故AB错误;
CD.由图可得,当,,由
可得
故C正确、D错误。
故选C。
【变式6-1】(23-24高一下·湖南长沙·期末)某一导体的伏安特性曲线如图中AB曲线所示,其电阻会随温度的改变而改变,下列说法正确的是( )
A.B点对应的电阻为12Ω
B.B点对应的电阻为0.25Ω
C.工作状态从A变化到B时,导体的电阻因温度的影响改变了10Ω
D.工作状态从A变化到B时,导体的电阻因温度的影响改变了9Ω
【答案】C
【解析】AB.根据欧姆定律可知,B点对应的电阻为
故AB错误;
CD.根据欧姆定律可知,A点对应的电阻为
可知,工作状态从A变化到B时,导体的电阻因温度的影响改变了
故C正确,D错误。
故选C。
【变式6-2】(23-24高一下·江苏南通·期中)如图所示为某白炽灯的U-I图像,图中A点的坐标为(I1,U1),过A点的切线与横轴交点的坐标为I0。则( )
A.随电压的升高,白炽灯的电阻逐渐减小
B.对应A点,白炽灯的电阻为
C.对应A点,白炽灯的电阻为
D.对应A点,白炽灯的电阻为
【答案】B
【解析】BCD.根据欧姆定律
可知图线上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻,由图可知,A点时,白炽灯的电阻为
故B正确,CD错误;
A.随着电压的增大,图线上各点与坐标原点连线的斜率逐渐增大,则随电压的升高,白炽灯的电阻逐渐增大,故A错误。
故选B。
【变式6-3】(23-24高二上·福建龙岩·阶段练习)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,由图可知( )
A.R1的电阻R1=tan 45° Ω=1 Ω
B.R1的电阻为2 Ω
C.当U=1 V时,R2的电阻小于R1的电阻
D.当U=1 V时,R2的功率大于R1的功率
【答案】B
【解析】AB.是定值电阻,图线斜率倒数表电阻,所以
故A错误,B正确;
CD.当U=1 V时
所以此时两电阻相等,由功率公式
可知此时两电阻的功率也相等。故CD错误。
故选B。
【变式6-4】(22-23高二上·安徽芜湖·期中)如图所示是某白炽灯的伏安特性曲线,图中OA连线与横轴的夹角为,A点的坐标为(U0,I0),其切线与纵轴交点的纵坐标为,则( )
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B.对应A点,白炽灯的电阻可表示为
C.对应A点,白炽灯的电阻可表示为 D.对应A点,白炽灯的电阻可表示为
【答案】C
【解析】A.根据
结合图像可知,随电压U增大,图线的斜率减小,说明灯泡电阻增大,故A错误;
BCD.对应A点,若电压和电流均为国际单位V和A,则白炽灯的电阻可表示为
故BD错误、C正确。
故选C。
【变式6-5】(23-24高二上·广东广州·期中)(多选)由钨合金制成的一段导体的伏安特性曲线如图所示,根据该图线及相应坐标可知( )
A.流过导体的电流为时,导体的电阻是
B.加在导体两端的电压为12V时,导体的电阻是
C.该导体的电阻随电压的升高而增大
D.在导体两端加上12V的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是1.5C
【答案】ACD
【解析】A.流过导体的电流为1A时,两端电压为5V,则导体的电阻为
故A正确;
BD.加在导体两端的电压为12V时,流过导体的电流为1.5A,则导体的电阻为
每秒通过电阻横截面的电荷量是
故B错误,D正确;
C.由A、B解析可知导体电阻随电压的升高而增大,故C正确。
故选ACD。
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