11.2 导体的电阻 同步作业 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
2026-08-31
|
8页
|
181人阅读
|
8人下载
摘要:
**基本信息**
本同步练习以“导体的电阻”为核心,通过基础概念应用、图像分析进阶至实验探究与综合计算,分层梯度清晰,全面覆盖电阻定律、伏安特性曲线等知识点,助力巩固物理观念,培养科学思维与探究能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|电阻公式、电阻率概念|直接应用公式(如第1题对比不同电阻率电阻),强化物理观念|
|进阶层|伏安特性曲线、非线性元件|结合图像斜率与变化分析(如第2题I-U图像电阻比、第7题电阻随电压变化),提升科学推理|
|综合层|实验设计、欧姆定律计算|通过控制变量法实验(第14题)和多解法计算(第15题),培养科学探究与问题解决能力|
内容正文:
第2节 导体的电阻 同步作业
一、选择题:
考点一 电阻 伏安特性曲线
1.有甲、乙两根材料不同,长度和横截面积都相同的金属丝,在温度一定的情况下,甲金属丝的电阻率是乙金属丝电阻率的2倍,以下有关它们电阻值的说法正确的是( )
A.甲、乙两根金属丝的电阻值相等
B.甲金属丝的电阻值是乙金属丝电阻值的2倍
C.乙金属丝的电阻值是甲金属丝电阻值的2倍
D.甲金属丝的电阻值是乙金属丝电阻值的4倍
2.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,可知两电阻的比值R1∶R2等于( )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶ D.∶1
3.某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在平面直角坐标系中描点,得到了图中A、B、C、D四个点,四个电阻的UI图像如图所示。根据电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比可得,这四个电阻中阻值最大的是( )
A.RA B.RB C.RC D.RD
4.将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是( )
A.a和b B.b和d C.a和c D.c和d
5.(多选)根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )
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
6.(多选)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,由图可知( )
A.R1为线性元件,R2为非线性元件
B.R1的电阻R1=tan45°=1 Ω
C.R2的电阻随电压的增大而减小
D.当U=1 V时,R2的电阻等于R1的电阻
7.(多选)如图所示为某一金属导体的伏安特性曲线,下列说法正确的是( )
A.该导体的电阻随电压的升高而增大
B.该导体的电阻随电压的升高而减小
C.导体两端的电压为2 V时,电阻为0.5 Ω
D.导体两端的电压为2 V时,电阻为1 Ω
8.(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.所加电压为5 V时,导体的电阻是5 Ω
B.所加电压为12 V时,导体的电阻是14 Ω
C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断增大
考点二 电阻定律 电阻率
9.对电阻率及其公式ρ=的理解,正确的是( )
A.金属铂电阻的电阻率随温度升高而减小
B.电阻率的大小与温度有关,温度越高,电阻率越大
C.同一温度下,电阻率跟导体电阻与横截面积的乘积成正比,跟导体的长度成反比
D.同一温度下,电阻率由导体材料的本身特性决定
10.有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c,电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( )
11.两根完全相同的金属导线,如果把一根导线对折起来当成一个电阻(R1)使用,把另一根均匀地拉伸到原来长度的2倍当成一个电阻(R2)使用,假如它们的密度和电阻率不发生变化,则第一个电阻R1与第二个电阻R2的比值为( )
A.1∶4 B.1∶8
C.1∶16 D.1∶32
12.如图所示,一块均匀的长方体导体,长为a,宽为b,厚为c。电流沿AB方向时测得导体的电阻为R,则电流沿CD方向时导体的电阻以及导体的电阻率分别为( )
A., B.()2R,
C.,()2R D.()3R,
13.如图甲所示,两根横截面积相同的不同材料制成的导线Ⅰ和Ⅱ,串联后接入电路。导线上任意一点的电势φ随该点与a点距离x的变化关系如图乙所示。若导线Ⅰ和Ⅱ的电阻率分别为ρ1、ρ2,电阻分别为R1、R2,则( )
A.ρ1<ρ2,R1<R2 B.ρ1>ρ2,R1<R2
C.ρ1<ρ2,R1>R2 D.ρ1>ρ2,R1>R2
二.实验题:
考点三 影响电阻的因素
14.“研究导体电阻与长度、横截面积及材料的定量关系”的实验电路如图甲所示,a、b、c、d是四种不同的金属丝。现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示。
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.8
0.8
B
镍铬合金
0.5
0.5
C
镍铬合金
0.3
0.5
D
镍铬合金
0.3
1.0
E
康铜合金
0.3
1.0
F
康铜合金
0.8
1.0
(1)电路图中四条金属丝应分别选上表中的BCDE(用编号表示)。
(2)在相互交流时,有位同学提出用如图乙所示的电路,只要将图乙中P端分别和触点1、2、3、4相接,读出电流,利用电流跟电阻成反比的关系,也能研究出导体电阻与其影响因素的定量关系,你认为上述方法是否正确,若正确,请说出理由;若不正确,请说出原因。
三.计算题:(计算要有必要的文字说明和解题步骤,有数值的要注明单位)
15.若加在某导体两端的电压变为原来的时,导体中的电流减小了0.4 A;如果所加电压变为原来的2倍,则此时导体中的电流为多大?
参考答案:
1.答案:B解析 当长度和横截面积都相同时,金属丝的电阻与电阻率成正比,因为甲金属丝的电阻率是乙金属丝电阻率的2倍,所以甲金属丝的电阻值是乙金属丝电阻值的2倍,B正确。
2.答案:A解析 在IU图像中直线斜率的倒数等于该导体的电阻,因此两个电阻之比等于斜率的倒数之比,即==,A正确。
3.答案:A解析 UI图像上某点与原点连线的斜率k==R,故斜率最大即阻值最大的是RA,故A正确。
4.答案:A解析 分别过原点作出过四个点的图线,根据UI图像中斜率反映了导体电阻的大小可知,阻值最接近的两个电阻为a和b,故A项正确。
5.答案:CD解析 关系式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。
6.答案:AD解析 由题图可知,R1的伏安特性曲线为过原点的倾斜直线,故R1为线性元件,R2的伏安特性曲线为曲线,故R2是非线性元件,故A正确;R1的电阻不等于tan45°,应为U与I的比值,大小为2 Ω,故B错误;R2为非线性元件,其电阻大小仍等于某一时刻U与I的比值,故D正确;由题图可知,R2的电阻随电压的增大而增大,故C错误。
7.答案:AD解析 IU图线上某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知,随着电压的升高,图线上某点与原点连线的斜率在减小,所以电阻在增大,故A正确,B错误;当导体两端的电压为2 V时,此时对应的电流为2 A,所以电阻R==1 Ω,故C错误,D正确。
8.答案:AD解析 由题图可知,所加电压为5 V时,电流为1.0 A,则由电阻的定义式可得R== Ω=5 Ω,A项正确;所加电压为12 V时,电流为1.5 A,则可得导体的电阻为R′= Ω=8 Ω,B项错误;由题图可知,随着电压的增大,图像的斜率减小,则可知导体的电阻随电压的增大而不断增大,C项错误,D项正确。
9.答案:D解析 金属的电阻率是随温度升高而增大的,但是有些半导体的电阻率是随温度的升高而减小的,故A、B错误;同一温度下,电阻率是由导体的材料决定的,与导体的横截面积和长度无关,故C错误,D正确。
10.答案:A解析 由电阻的决定式R=ρ可知,题图A中电阻RA=ρ,题图B中电阻RB=ρ,题图C中电阻RC=ρ,题图D中电阻RD=ρ,又a>b>c,故电阻阻值最小的为A。
11.答案:C解析 设原来金属导线的电阻为R,其中一根导线对折起来,其横截面积变为原来的2倍,长度变为原来的,根据电阻定律R=ρ,得电阻R1=;另一根导线均匀地拉伸到原来长度的2倍,其长度变为原来的2倍,横截面积变为原来的,根据电阻定律R=ρ,得电阻R2=4R,则两电阻之比为1∶16,C项正确。
12.答案:B解析 电流沿AB方向时测得导体的电阻为R,由电阻定律R=ρ=ρ,解得ρ=。电流沿CD方向时导体的电阻R′=ρ=·=()2R,故选B。
13.答案:A解析 由题图知,导线Ⅰ分担的电压U1=3φ0-2φ0=φ0,导线Ⅱ分担的电压U2=2φ0,因R1、R2串联,流过两导线的电流相等,由R=可知,R1<R2,因S1=S2,l1>l2,由R=ρ可知,ρ1<ρ2,故选A。
14.答案 不正确,因为P端分别和触点1、2、3、4相接时,导体两端的电压不一定相同。只有电压不变时,才能利用电流跟电阻成反比的关系探究出导体的电阻与其影响因素的定量关系。
解析 (1)用控制变量法研究,选金属丝时,要求能进行对比研究,即除所研究因素外,其他因素相同。从题中表格所给信息可以看出,要研究导体电阻与导体长度的关系,则需要有编号为B、C的金属丝;要研究导体电阻与导体横截面积的关系,则要有编号为C、D的金属丝;要研究导体电阻与导体材料的关系,则要有编号为D、E的材料。故选BCDE。
(2)接不同的触点时,金属丝两端的电压可能不同,利用电流与电阻成反比的关系研究的前提是导体两端的电压一定。
15.答案 2.0 A
解析 解法一:依题意和欧姆定律得R==,所以I0=1.0 A,又因为R==,所以I2=2I0=2.0 A。
解法二:由R=== ,得I0=1.0 A,又R==,ΔU2=U0,所以ΔI2=I0,I2=2I0=2.0 A。
解法三:画出导体的IU图像,如图所示,设原来导体两端的电压为U0时,导体中的电流为I0。当U=时,I=I0-0.4 A。
当U′=2U0时,电流为I2。由图知==,
所以I0=1.0 A,I2=2I0=2.0 A。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。