内容正文:
专题06 恒定电流与电学实验
基础·固本强基
题型1 电流、电荷量与微观表达
题型2 欧姆定律与伏安关系
题型3 电阻定律与控制变量
题型4 串并联与滑动变阻器
题型5 电表的原理、改装与读数
提升·进阶突破
题型6 伏安法、接法与测量误差
题型7 电阻率的不同测量方案
题型8 电表综合与伏安特性实验
题型9 微观模型与导电材料应用
基础·固本强基
题型1 电流、电荷量与微观表达(共5小题)
【模型】电流描述电荷通过截面的快慢,微观模型须明确n的单位。
【方法】换算时间和mA·h,用I=Δq/Δt或I=neSv,区分粒子流与电流方向。
1.(25-26高二上·广东阳江·期末)如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明,下列说法正确的是( )
A.该电池的容量为0.7C
B.该电池待机时的平均工作电流约为14.6mA
C.mA·h与J均属于能量的单位
D.该电池放电时通过静电力做功将其它形式的能转化为电能
【答案】B
【详解】A.电池容量代表电池可储存的总电荷量,该电池容量为
远大于,故A错误;
B.已知待机总时间,总电荷量,平均工作电流,故B正确;
C.是能量单位,但是电流×时间,是电荷量的单位,故C错误;
D.电池放电时,将化学能等其他形式的能转化为电能,是非静电力做功,故D错误。
故选B。
2.(26-27高二上·江西·阶段检测)电路中有一电阻,通过电阻的电流为1 A,电子电荷量,在通电1.6分钟的时间内,通过电阻横截面的电子数为( )
A.6000个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【详解】由电流的定义可得电子个数
故选C。
3.(25-26高二上·河南新乡·阶段检测)一段均匀铜导体的电阻为r,横截面积为S,导体两端所加电压为U,电子的电荷量为e,导体中单位体积内的自由电子数为n,则电子在铜导体中定向移动的速率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据欧姆定律有
根据电流的微观表达式
联立解得电子定向移动的速率为
故选B。
4.(26-27高二上·河南·开学考试)通过导体单位横截面积的电流称为电流密度。一段材质相同、粗细均匀的金属导体中单位体积内自由电子的个数为n,单个自由电子的电荷量为e。在该金属导体中通入大小为I的电流后,自由电子定向移动的速率为v,此时导体中的电流密度大小为( )
A. B.nev C. D.
【答案】B
【详解】根据电流的微观表达式I=neSv,电流密度,B正确。
故选B。
5.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)下列说法正确的是( )
A.“元电荷”是最小的电荷量,用e表示,则,质子和电子都是元电荷
B.若放入正电荷时,电场中某点的电场强度方向向右,则放入负电荷时,该点的电场强度方向向左
C.电流既有大小又有方向,电流相加时遵从平行四边形定则
D.由可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多
【答案】D
【详解】A.元电荷是最小的电荷量,,但质子和电子是带电粒子,其电荷量等于元电荷,它们本身不是元电荷,故A错误;
B.电场强度方向由电场本身决定,与放入电荷的正负无关;放入负电荷时,电场力方向与电场强度方向相反,但电场强度方向不变,故B错误;
C.电流是标量,虽有方向,但相加时遵从代数加减法则,不遵从平行四边形定则,故C错误;
D.由可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,故D正确。
故选D。
题型2 欧姆定律与伏安关系(共5小题)
【模型】电阻是工作点U/I,非线性图像的切线不代表该点电阻。
【方法】看清U—I或I—U坐标,以原点连线求电阻;联立电路确定工作点。
6.(22-23高二上·广东湛江·期中)两电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,可知电阻大小之比R1∶R2等于( )
A. B. C.3∶1 D.1∶3
【答案】D
【详解】在-图像中,直线斜率为
而电阻
由图可知,,所以
故选D。
7.(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)某非线性元件的伏安特性曲线如图所示,P点是曲线上的一点,PA是曲线过P点的切线,该切线与U轴的夹角为θ,图像中标注的各物理量均已知。当通过该非线性元件的电流为I1时,该元件的电阻为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】通过该非线性元件的电流为I1时,电压为U1,根据电阻的定义可得该元件的电阻为。
故选A。
8.(26-27高二上·云南昆明·阶段检测)某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12 V,1.5 A),甲的图线与U轴所成夹角θ为30°。下列说法正确的是( )
A.随电压的增大,元件乙的电阻变小
B.元件甲的电阻为0.125 Ω
C.在A点对应的状态时,甲、乙两元件的电阻相等
D.若将甲、乙两元件并联后直接接在电压恒为5 V的电源上,则流过甲、乙两元件的电流相等
【答案】C
【详解】A.随着电压的增大,元件乙图像上的点与原点连线斜率减小,根据
可知元件乙的电阻增大,故A错误;
B.元件甲的电阻为,故B错误;
C.在A点对应的状态时,甲、乙两元件的电压和电流都相等,可知电阻相等,故C正确;
D.若将甲、乙两元件并联后接在5V电源上,两元件电压均为5V。由图可知,此时通过甲、乙的电流不相等,故D错误。
故选C。
9.(25-26高一上·北京平谷·开学考试)如图所示是小明测量未知电阻的实验电路,电源两端电压不变。其中为阻值已知的定值电阻,当只闭合开关时,电流表的示数为;开关、都闭合时,电流表的示数为。则下列四个选项中,的表达式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】当只闭合开关时,电流表的示数为,此时只有接入电路,可得
开关、都闭合时,与并联,电流表的示数为,通过的电流为
则。
故选C。
【点睛】根据闭合电路的欧姆定律以及并联电路的电流和电压的关系列式解答。考查闭合电路的欧姆定律以及并联电路的电流和电压的关系,会根据题意进行准确分析解答。
10.(26-27高二上·山东聊城·阶段检测)如图甲所示,三个规格完全相同的灯泡接在输出电压为3V的电源两端,灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻随电压增大而减小
B.通过L1、L2的电流之比为5:4
C.通过L1、L2的电流之比为2:1
D.此时L2的电阻为7.5Ω
【答案】BD
【详解】A.灯泡的伏安特性曲线上的点与坐标原点连线的斜率倒数表示灯泡的电阻,由图可知,电压增大,曲线上的点与坐标原点连线的斜率不断减小,则其倒数不断增大,电阻不断增大,即灯泡的电阻随电压增大而增大,故A错误;
BC.由图可知,电源的输出电压为3V,即灯泡L1两端的电压为3V,流过灯泡L1的电流为0.25A,灯泡L2、L3两端的总电压为3V,则各自电压为1.5V,流过灯泡L2、L3的电流为0.20A,所以通过L1、L2的电流之比为,故B正确,C错误;
D.根据欧姆定律可得,故D正确。
故选BD。
题型3 电阻定律与控制变量(共6小题)
【模型】电阻与长度、截面积及材料温度共同相关。
【方法】画电流方向,确定横截面积;体积不变拉伸与直接截断分别处理。
11.(25-26高二上·重庆·期中)两根材料相同、长度均为的圆柱形导线a和b,半径之比,将它们并联接入电路中,下列说法正确的是( )
A.通过a、b的电流之比
B.导线a、b的电阻之比
C.a、b两端的电压之比
D.单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比
【答案】B
【详解】B.根据电阻定律,电阻
因此电阻之比,故B正确。
AC.并联电路电压相等,即
由欧姆定律,故,故AC错误。
D.根据,故单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比,故D错误。
故选B。
12.(25-26高二上·广东·阶段检测)如图所示,一块均匀的长方体金属块,当给导体的上下表面加上电压U时,流过导体的电流为I,已知,,,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻为
B.导体的电阻率为
C.当给导体的前后表面加上电压U时,流过导体的电流为4I
D.当给导体的左右表面加上电压U时,流过导体的电流为9I
【答案】B
【详解】A.导体上下表面间的电阻为
故A错误;
B.根据电阻定律导体上下表面间的电阻为
联立得导体的电阻率为,故B正确;
C.导体的前后表面间的电阻为
当给导体的前后表面加上电压U时,流过导体的电流为
故C错误;
D.导体的左右表面间的电阻为
当给导体的左右表面加上电压U时,流过导体的电流为
故D错误;
故选B。
13.(25-26高二上·福建龙岩·期中)如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b串联连接在电路中,横截面积之比。下列说法正确的是( )
A.a、b导线电阻之比为2∶3 B.a、b导线通过的电流之比为2∶3
C.a、b导线的两端电压之比为2∶3 D.a、b导线的焦耳热功率之比为3∶2
【答案】D
【详解】A.根据电阻定律,,A错误;
B.两导线串联接入电路,电流相同,B错误;
C.串联电路中,电压与电阻成正比,a、b导线的两端电压之比为3∶2,C错误;
D.串联电路中,电流相同,,功率与电阻成正比,a、b导线的焦耳热功率之比为3∶2,D正确。
故选 D。
14.(26-27高二上·甘肃白银·阶段检测)电阻丝是中学实验室里常见的电学元件,规格各有不同。现有一根粗细均匀、长为L,电阻为R的电阻丝,将其截去,再把剩余部分均匀拉长至L,则导线电阻变为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设电阻丝电阻率为,横截面积为,根据电阻定律有
电阻丝的体积为;当电阻丝截去,剩余部分体积变为,设剩余部分拉长后的横截面积为S',可知
解得
剩余部分的电阻
故选A。
15.(2024高二上·江苏盐城·学业考试)由电阻定律变形后得电阻率可知( )
A.电阻率随导体电阻的增大而增大 B.电阻率随导体长度L的减小而增大
C.电阻率随导体横截面积的减小而增大 D.电阻率只与导体的材料和温度有关
【答案】D
【详解】电阻率反映了导体本身的属性,在温度不变的情况下,电阻率只与导体的材料有关。故选D。
16.(25-26高二上·广东江门·阶段检测)探究影响电阻大小的因素:在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表一所示。为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
表一
编号
材料
长度/m
横截面积/
a
镍铬合金
0.5
0.5
b
镍铬合金
1.0
0.5
c
镍铬合金
0.5
1.0
d
锰钢合金
0.5
0.5
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为_________两根电阻丝进行实验;如果选用编号为a、c两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_________(填序号);如果选用编号为a、d两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_________(填序号)。
(2)小红将某待测量的金属丝单层缠绕在圆柱形铅笔上,测得N圈的电阻丝宽为d,电阻丝的总阻值为R,总长度为L,则该电阻丝的电阻率_________。(用题目给出物理量的字母表示)
【答案】(1) a、b ② ③
(2)
【详解】(1)[1]为了研究导体电阻与导体长度的关系,控制导体的材料和横截面积相同,长度不同,应该选用a、b两根电阻丝进行实验;
[2]如果选用编号为a、c两根电阻丝进行实验,导体的材料和长度相同,横截面积不同,为研究导体电阻与横截面积的关系,是为了验证猜想②;
[3]如果选用编号为a、d两根电阻丝进行实验,导体的长度和横截面积相同,材料不同,为研究导体电阻与材料的关系,是为了验证猜想③;
(2)待测金属丝的直径,金属丝的横截面积,根据公式
联立解得
题型4 串并联与滑动变阻器(共5小题)
【模型】串联同流、并联同压,滑动变阻器按实际接入部分等效。
【方法】先简化连接,再列电压、电流关系;分压电路需考虑负载。
17.(22-23高二上·广东中山·阶段检测)如图所示的电路中,R0为固定电阻,R为滑动变阻器,移动滑片P,电路的总电阻会发生变化。下列叙述正确的是( )
A.P向左滑动时总电阻将减小
B.滑动变阻器右边接线柱松动会对电路调节有影响
C.P滑到最左端时总电阻为R0
D.P滑到最右端时总电阻为零
【答案】A
【详解】A.P向左滑动时,R接入电路的阻值减小,根据可知并联电路总电阻减小,故A正确;
B.滑动变阻器接入电路部分为左端和滑片P之间的部分,因此滑动变阻器右边接线柱松动不会对电路调节有影响,故B错误;
C.P滑到最左端时,R接入阻值为零,R0被短路,总电阻为零,故C错误;
D.P滑到最右端时,R接入阻值最大,根据可知并联电路总电阻最大,故D错误。
故选A。
18.(25-26高二上·广东中山·阶段检测)如图所示的电路中,接在滑动变阻器两端的电压恒定为10V,滑片P处在的正中央,下列四种情况中,R上的电压最接近5V的情况是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【详解】由串并联电路特点及欧姆定律,A选项电阻R上电压
B选项电阻R上电压
C选项电阻R上电压
D选项电阻R上电压
R上的电压最接近5V的情况是D图。
故选D。
19.(24-25高二上·云南·期末)如图所示,当开关S闭合时,两理想电压表的示数分别为、。则两电阻、的阻值之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题图可知两端电压为
由于、串联,通过的电流相等,根据欧姆定律可知,分到的电压与电阻成正比,则有
故选B。
20.(19-20高二上·广东珠海·期中)电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,则下列判断中错误的是( )
A.电路中的电流为0.6A B.电阻R2的阻值为20Ω
C.三只电阻两端的总电压为21V D.电阻R3两端的电压为4V
【答案】D
【详解】A.电路中的电流为
故A正确;
B.电阻R2的阻值为
故B正确;
D.电阻R3两端的电压为
故D错误;
C.根据串联电路的电压特点可知,三只电阻两端的总电压为
故C正确;
故选D。
21.(26-27高二上·山东聊城·阶段检测)在如图所示的电路中,电阻R1为8Ω,R2为6Ω,R3为3Ω,在M、N两点间加上30V的电压,则通过电阻R2的电流为( )
A.1A B.2A C.3A D.4A
【答案】A
【详解】由电路图可知,与并联后再与串联。设并联部分的等效电阻为,由并联电路的电阻关系得
解得
电路的总电阻为
设点与点间所加的电压为,由欧姆定律,干路电流为
并联部分的电压为
由于并联电路各支路电压相等,通过的电流为
故选A。
题型5 电表的原理、改装与读数(共5小题)
【模型】电表改装利用串联分压、并联分流,读数先确认量程。
【方法】由满偏条件求电阻,按最小分度读数,不把电表量程当刻度读数。
22.(24-25高二上·重庆·期中)小华同学为了将一个量程为0-3V,内阻为3kΩ的电压表改装成一个量程为0-15V的电压表,设计了如图所示的电路图,求电阻箱接入电路中的阻值( )
A.0.75kΩ B.0.6kΩ
C.12kΩ D.15kΩ
【答案】C
【分析】本题考查电表改装,串并联电路中电流、电压、电阻的关系。
【详解】在串联电路中电流相等,电压和电阻成正比,则可得
解得
故C正确
故选C。
23.(24-25高二上·广东清远·期末)内阻为100Ω、满偏电流为3mA的表头刻度盘如图所示,现指针指着某一电流刻度,以下说法正确的是( )
A.此表头两接线柱之间的电压为7mV
B.此表头允许的最大电压为3V
C.若要把它改装为0~15V的电压表,需串联4900Ω的电阻
D.若要把它改装为0~0.6A的电流表,需并联1Ω的电阻
【答案】C
【详解】A.由图可知,图中的指针所示的电流为0.7mA,则此表头两接线柱之间的电压为
故A错误;
B.由题知,满偏电流为,则此表头允许的最大电压为
故B错误;
C.若要把它改装为0~15V的电压表,需串联一个电阻,根据电压表改装原理有
代入数据解得
故C正确;
D.若要把它改装为0~0.6A的电流表,需并联一个电阻,根据电流表改装原理有
代入数据解得
故D错误。
故选C。
24.(24-25高二上·广东中山·阶段检测)仪器读数。
(1)十分度游标卡尺:_____
(2)量程电压表:______
(3)双量程电流表:_____
(4)分度游标卡尺∶:_____
【答案】(1)5.03cm
(2)4.0V
(3)2.10A
(4)10.60
【详解】(1)由图示游标卡尺可知,主尺示数为50mm,游标卡尺示数为0.3mm,游标卡尺的读数为
(2)电压表最小分度值为0.5V,由图可知电压表读数为4.0V
(3)由图可知,电流表选用的3A的量程,最小分度值为0.1A,所以电流表读数为2.10A
(4)由图示游标卡尺可知,主尺示数为10mm,游标卡尺示数为
游标卡尺的读数为
25.(25-26高二上·广东深圳·期中)(1)测量钢球直径的正确操作是图中________(选填“甲”或“乙”)所示的方式;
(2)螺旋测微器测量直径如图丙,其读数________mm;电流表的示数如图丁,其读数________A;
【答案】(1)甲
(2) 6.860mm/6.861mm/6.862mm/6.863mm/6.864mm 0.34A
【详解】(1)测量球体直径时,需用卡尺的外测量爪夹住球体,且要保证测量的是直径(即最长弦)。甲图:外测量爪夹住钢球,测量的是直径。 乙图:钢球位置错误,未用外测量爪正确夹持, 因此正确操作是甲。
(2)[1]螺旋测微器读数 = 固定刻度读数 + 可动刻度读数(需估读)。 固定刻度:6.5 mm(注意:固定刻度露出“5”后还有半毫米刻度线,故为6.5 mm); 可动刻度:36.2×0.01 mm = 0.362 mm;总读数: (6.5 + 0.362 )mm= 6.862mm (合理范围:6.860mm~6.864 mm)。
[2] 电流表量程为 ,分度值为 0.02A,指针指向“0.3”后第2小格,读数为: (0.3 + 2×0.02)A = 0.34 A 。
26.(26-27高二上·辽宁大连·阶段检测)如图所示,将一只满偏电流为100 mA、内阻为30Ω的表头改装成测量电流、电压两用的电表,已知,。求:
(1)电流表的量程
(2)电压表的量程。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)使用和两个接线柱时,表头与电阻并联,起分流作用。设表头的满偏电流为,内阻为。表头满偏时,由欧姆定律得两支路的共同电压
由欧姆定律,通过的电流为
并联电路的总电流等于各支路电流之和,故电流表的量程为
(2)使用和两个接线柱时,表头与的并联部分再与串联。表头满偏时,中的电流等于第(1)问求得的总电流,并联部分的电压仍为。由串联电路的电压关系和欧姆定律,电压表的量程为
提升·进阶突破
题型6 伏安法、接法与测量误差(共5小题)
【模型】内接测量值偏大,外接测量值偏小,误差来自不同电表。
【方法】先明确电压、电流测了哪些支路,按真实内阻建立误差关系。
27.(26-27高二上·江苏无锡·阶段检测)在“用伏安法测电阻”的实验中,测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示,把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值,考虑到实际电表内阻对测量的影响,两种连接方式都存在系统误差。下列判断正确的是( )
A.若采用甲图,系统误差是由电压表分流引起的
B.若采用乙图,系统误差是由电流表分压引起的
C.若采用乙图,电流表示数大于通过Rx的实际电流,电阻的测量值Rx小于真实值
D.当待测电阻阻值与电流表内阻接近时,用图甲所示电路测量的误差较小
【答案】C
【详解】A.甲图中电流表与串联,电压表测量与电流表串联的总电压,测量值大于真实值,系统误差由电流表分压引起,A错误;
B.乙图中电压表测量两端的电压,电流表测量通过与电压表的总电流,系统误差由电压表分流引起,B错误;
C.乙图中电流表示数大于通过的实际电流,电阻测量值小于真实值,C正确;
D.甲图的误差由电流表分压产生,待测电阻阻值远大于电流表内阻时误差较小;待测电阻阻值与电流表内阻接近时,用乙图电路测量误差较小,D错误。
故选C
28.(25-26高二上·广东广州·阶段检测)为了测量某段金属丝的电阻率,某同学测得该金属丝的截面直径为d,根据实验室提供的器材设计电路,并连接如图甲和图乙两种电路。
(1)上述电路正确的是_________(填“甲”或“乙”)电路;
(2)选用正确的电路测量电阻,闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片移到最_________(填“左”或“右”)端。闭合开关后,通过多次调节滑动变阻器的滑片,测得多组电压表和电流表的示数U、I,以U为纵坐标、电流I为横坐标作U-I图像,得到图像的斜率为k,测得金属丝接入电路的长度为L,则根据测量的值,求得金属丝的电阻率ρ=_________;由于测电阻存在系统误差,使测得的电阻率比真实值_________(填“大”或“小”)。
【答案】(1)乙
(2) 左 小
【详解】(1)该实验滑动变阻器要接成分压电路,甲电路的开关不能控制整个电路,则乙电路正确;
(2)[1]闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片移到最左端,以保护电路。
[2]因U-I图像的斜率等于待测电阻的阻值,则根据
解得
[3]由于电压表的分流作用,使得电流的测量值偏大,根据,电阻的测量值偏小,则使测得的电阻率比真实值小。
29.(24-25高二上·广东深圳·期末)某同学在实验室测量一粗细均匀的电阻丝的电阻率,提供的器材:毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V(量程3.0V,内阻约为3kΩ)、电流表A(量程0.6A,内阻约1.0Ω)、滑动变阻器R(最大阻值10Ω)、学生电源E(电压8V)、开关S、单刀双掷开关K和导线若干。
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测得电阻丝的直径d=_____mm。
(2)该同学利用所提供的器材设计了如图乙所示的电路,实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置不变,将开关K先后与1、2连接,发现电压表示数变化大、较为显著,电流表示数基本不变,则测量时应将开关K连接_____(填“1”或“2”),按此连接测量,测量结果_____(选填“小于”“大于”或“等于”)电阻丝的真实值。
(3)请按照图乙的电路图在图丙中把线路补充完整。
(4)该同学测得接入金属丝的长度l,电压表读数为U,电流表读数I,根据电阻定律可得电阻丝电阻率表达式为ρ=_____(用π、l、d、U、I表示)。
【答案】(1)0.770
(2) 1 小于
(3)
(4)
【详解】(1)由图甲所示螺旋测微器可知,电阻丝的直径d=0.5mm+27.0×0.01mm=0.770mm
(2)[1] [2]电压表示数变化大,电流表示数基本不变,说明电流表的分压对电路影响较大,电流表应采用外接法,测量时开关K应连接1;电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,电流的测量值大于真实值,由欧姆定律可知,电阻的测量值小于真实值。
(3)根据图乙所示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示
(4)根据欧姆定律有
根据电阻定律有
又
联立解得
30.(26-27高二上·黑龙江牡丹江·阶段检测)某实验小组利用如图所示的电路测量金属丝的电阻率(图中表示待测金属丝的电阻)。
(1)用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度,再用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图甲所示,金属丝直径的测量值__________。
(2)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l,螺旋测微器测得金属丝的直径为d,某次电流表和电压表示数分别为I和U,则被测金属丝的电阻率为______________。(用题中所给物理量的字母表示)若考虑电流表和电压表内阻,则电阻率的测量值比真实值______________(填“偏大”或者“等于”或者“偏小”)
【答案】(1)1.650
(2) 偏小
【详解】(1)螺旋测微器读数的原理是固定尺刻度加可动尺刻度乘以精确度,则图甲读数为
(2)[1]金属丝的电阻为
根据电阻定律
解得金属丝的电阻率为
[2]若考虑电流表和电压表内阻,电流表的测量值I偏大,则电阻率的测量值比真实值偏小。
31.(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)一根细长均匀的金属管线,长约50cm,电阻大约5Ω,截面图如图甲所示。
(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径,示数如图乙所示,金属管线的外径为__________ mm。
(2)实验室有如下器材
A、电流表(量程0.6A,内阻约0.2Ω)
B、电流表(量程3A,内阻约0.03Ω)
C、电压表(量程3V,内阻约5kΩ)
D、滑动变阻器(2250Ω,0.3A)
E、滑动变阻器(10Ω,3A)
F、蓄电池(电压为6V)
G、开关一个,(带夹子的)导线若干
要进一步精确测量金属管线的阻值,电流表应选_____ ,滑动变阻器应选_____ 。(只填代号字母)
(3)若要求电表的示数可以从0开始增大,请将如图丙所示的实物电路补充完整。
(4)金属管线样品材料的电阻率为ρ,通过多次测量得出金属管线的电阻为R,金属管线的外径为d,要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S,在前面实验的基础上,还需要测量的物理量是___________ 。计算中空部分横截面积的表达式为S=____________________ (均用题中符号字母表示)。
(5)考虑电表内阻的影响,本实验得到的横截面积______(“小于”、“等于”、“大于”)真实值。
【答案】(1)1.125
(2) A E
(3)
(4) 样品的长度L
(5)小于
【详解】(1)固定刻度读数为,可动刻度读数为,根据螺旋测微器读数规则有
(2)[1]电压表量程为,金属管的电阻约为,电压表满偏时通过金属管的电流满足
代入数据解得
为减小读数的相对误差,应选择量程为的电流表。
[2]滑动变阻器应选择总阻值较小、额定电流较大的器材,使电路调节方便且不会超过额定电流,因此选择滑动变阻器。
(3)金属管电阻满足
因此采用电流表外接法,即电压表直接并联在金属管两端,电流表串联在金属管所在支路中。为使电表示数能够从零开始增大,滑动变阻器采用分压式接法,将滑动变阻器的两个固定接线柱接在电源两端,滑片和其中一个固定接线柱作为输出端,金属管与电流表串联后接在输出端,闭合开关前应将输出电压调为零。
(4)[1]根据电阻定律可知,还需要测量金属管样品的长度。
[2]设金属材料部分的有效横截面积为,根据电阻定律有
解得
金属管外轮廓的横截面积为
因此中空部分的横截面积为
(5)采用电流表外接法时,电流表测得的电流为金属管电流与电压表电流之和,即
因此实验测得的电阻满足
金属材料部分的横截面积满足
测得的电阻偏小,使计算得到的金属材料横截面积偏大,而中空部分的横截面积满足
因此实验得到的中空部分横截面积小于真实值。
题型7 电阻率的不同测量方案(共5小题)
【模型】电阻率测量将电阻测量与几何尺寸测量结合。
【方法】由所用双表、替代或长度变化方案列式,统一单位并检查量程与保护。
32.(23-24高二上·广东深圳·期中)在“测定金属丝的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,金属丝电阻值约为。可供选择的器材有:
A.电流表(量程,内阻)
B.电流表(量程,内阻)
C.电压表(量程,内阻约为)
D.滑动变阻器(,)
E.滑动变阻器(,)
F.蓄电池(,内阻很小)
G.开关一个,带夹子的导线若干
(1)先使用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示,则金属丝的直径________。
(2)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的并且精确测量金属丝的阻值,电流表应选________,滑动变阻器应选________。(填选项前的字母)
(3)请将如图乙所示的实际测量电路用笔画线补充完整________。(实验要求测量尽可能精确、接线简单、功耗低)
(4)结合所选器材已知条件,测量得出电压表示数为,电流表示数为,金属丝直径为,长度为,得到金属丝的电阻率的表达式________(用本题给定的物理量对应字母表示)。
(5)实验中用到的电表存在内阻,电阻率的测量结果________(选填“大于”“小于”“等于”)真实值。
【答案】(1)0.313/0.312/0.314/0.315
(2) B D
(3)
(4)
(5)等于
【详解】(1)螺旋测微器读数等于固定刻度读数加可动刻度读数,固定刻度每一小格代表,可动刻度每一小格代表,需要估读到下一位。
因此,由题图
(2)[1]电源电压,金属丝电阻约,最大电流
电流表:要求读数不小于量程的。量程的为,可满足;量程的为,达不到,故电流表应选B。
[2]滑动变阻器应选阻值较小的D,便于精细调节。
(3)因电流表内阻为已知精确值,可将电压表并联在金属丝与电流表串联的两端,测出总电压和电流,通过消除电流表分压引起的系统误差。因此为精确测量,采用电流表内接法。
滑动变阻器采用限流接法,功耗低且接线简单。连接电路图如下所示:
(4)金属丝电阻,横截面积,由电阻定律
联立解得
(5)采用内接法并利用已知的电流表内阻进行修正,理论上可完全消除电流表分压带来的系统误差,因此电阻率的测量结果等于真实值。
33.(25-26高二上·广东深圳·期末)某实验小组欲测量一金属丝的电阻率,实验室提供器材如下:
待测金属丝(阻值约10Ω)
直流电源E(电动势为6V,内阻很小)
电流表A(量程为0~0.6A,内阻很小)
电压表V(量程为0~3V,内阻为4000Ω)
滑动变阻器(最大阻值为100Ω)
滑动变阻器(最大阻值为5Ω)
定值电阻若干个,开关,导线若干。
(1)首先用螺旋测微器测量待测金属丝的直径d,某次测量时示数如图甲所示,则______mm。
(2)为尽量准确地测量金属丝的电阻,设计了如图乙所示电路,图乙中滑动变阻器选用______,由于电压表量程太小,需要串联定值电阻将其改装成量程0~6V的电压表,则______Ω。
(3)根据图乙电路图,请用笔画线代替导线将图丙中实物连线补充完整。
(4)考虑到电表内阻的影响,金属丝的电阻率测量值将______真实值。
【答案】(1)0.200
(2) 4000
(3)
(4)大于
【详解】(1)螺旋测微器的读数规则为=0+20.0=0.200mm
(2)滑动变阻器选用分压式接法,故滑动变阻器应该选用,电压表量程太小,需要串联定值电阻,将其改装成量程,则
解得
(3)根据电路图,连接实物图如图所示
(4)采用电流表内接法时,由于,可知金属丝的电阻测量值大于真实值,根据电阻定律可得,
解得
则金属丝的电阻率测量值将大于真实值。
34.(26-27高二上·山东临沂·期中)为准确测量Rx(阻值约为20Ω)的电阻值,该同学设计了如图丙所示的电路,可供选择的实验器材有:
A.电流表A1(量程为0~200mA,内阻r1约为2Ω)
B.电流表A2(量程为0~3mA,内阻r2=100Ω)
C.定值电阻
D.定值电阻
E.滑动变阻器R3(,允许通过的最大电流为2A)
F.滑动变阻器R4(,允许通过的最大电流为0.6A)
G.电池E(电动势为3V,内阻很小)
H.开关S及若干导线
(1)上述器材中,A处电流表应选择___________(填“A1”或“A2”);定值电阻R应选择___________(填“R1”或“R2”);滑动变阻器应选择___________(填“R3”或“R4”)。
(2)调节滑动变阻器,测得多组电流表A的示数IA和电流表B的示数IB,并作出IB-IA图像如图丁所示,图像的斜率为k。测得细圆柱体Rx的长度为L,直径为d,已知定值电阻阻值为R0、电流表A的内阻为RA,则该细圆柱体的电阻率=___________(用π、R0、d、RA、k、L的字母表示)。
【答案】(1) R1 R3
(2)
【详解】(1)[1]电源电动势为,A处电流表与定值电阻串联后并联在待测电阻两端,需要利用其内阻已知的特性测量并联电压;若选,其内阻约为,未知且量程过大,读数误差大,故A处选内阻为的。
[2]A处电流表量程为,与定值电阻串联后两端最大电压约为,由可知所选定值电阻应约为,故选。
[3] 图中滑动变阻器采用分压接法,为方便调节并获得较大范围的电流变化,应选择总阻值较小的;其允许通过的最大电流为,满足实验要求。
(2)由电路可知,电流表测下支路电流,电流表测干路电流,则待测电阻所在支路的电流为。并联部分电压相等,根据欧姆定律有
整理得
因此图像的斜率
解得
根据电阻定律有,其中
代入解得
35.(26-27高二上·江苏扬州·阶段检测)某探究小组要测量电阻丝的电阻率,可利用的器材有:
A.电源(、内阻约为)
B.电流表(量程为0.6A)
C.电流表(量程为3A)
D.定值电阻
E.定值电阻
其他元件还有电阻丝、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干,他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。
(1)实验步骤如下:
①将电阻丝拉直固定,按图甲连接电路,金属夹置于电阻丝的端;电流表应选择________(填“”或“”),定值电阻应选择________(填“”或“”);
②用螺旋测微器测量电阻丝的直径,如图乙所示,则________mm;
③闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数,断开开关S,记录金属夹与端的距离;
④多次重复步骤③,根据记录的若干组、的值,作出图像,如图丙所示。
(2)若图丙中图像的斜率为,则电阻丝的电阻率__________________________(选用字母、、、、表示)。
【答案】(1) 5.312(5.311~5.314)
(2)
【详解】(1)[1]选用时,金属夹接近使电阻丝接入长度最短,电路中的电流最大。由闭合电路欧姆定律,最大电流满足
代入数据得
故电流表选;量程过大,会使读数的相对误差较大。
[2]在保证电流表不超量程的前提下,选可使电流较大,读数相对误差较小,因此定值电阻选。
[3]螺旋测微器固定刻度读数为,可动刻度与基准线重合在第31格,每格为,所以
实验时闭合开关,移动金属夹并读出电流,随后断开开关测量夹子到端的距离,重复测量后作图像。
(2)设电阻丝横截面积为,则。电阻丝接入长度为时,由电阻定律得。电路中各元件串联,按闭合电路欧姆定律有
整理得
因此图像的斜率满足
解得
36.(26-27高二上·辽宁大连·阶段检测)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻(阻值)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图(a)是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空:
(1)实验时,先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大,闭合S
(2)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻,此时电压表读数记为,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为。由此得到金属丝的电阻_____。(结果均用、、表示)
(3)继续微调R,重复(2)的测量过程,得到多组测量数据,如下表所示:
()
0.57
0.71
0.85
1.14
1.43
()
0.97
1.21
1.45
1.94
2.43
(4)利用上述数据,得到金属丝的电阻。
(5)用米尺测得金属丝长度。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(b)所示,该读数______mm。多次测量后,得到直径的平均值恰好与d相等。
(6)由以上数据可得,待测金属丝所用材料的电阻率______。(保留2位有效数字)
【答案】 0.150/0.151/0.149 5.0
【详解】[1]电压表的内阻非常大,流过电压表的电流可忽略。将K与1端相连时,电压表测金属丝两端的电压,读数为;将K与2端相连时,电压表测金属丝与串联电路的总电压,读数为。则定值电阻两端的电压为
流过金属丝的电流为,金属丝的电阻为
[2]螺旋测微器固定刻度的示数为0mm,可动刻度的示数为,即金属丝的直径为,读数在0.149~0.151mm范围内均可。
[3]由电阻定律,金属丝的横截面积为,解得
代入、、,得
题型8 电表综合与伏安特性实验(共5小题)
【模型】改装和伏安特性实验需要把仪器内部结构与外电路一起分析。
【方法】先算表头和改装电阻,再确定分压接法、测量点及非线性工作状态。
37.(25-26高二上·广东·阶段检测)如图是双量程电流表的内部结构图,当使用A、B两个端点时,量程为0~10A;当使用A、C两个端点时,量程为0~1A。已知表头的满偏电流,内阻,则电阻、的值分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【详解】当使用A、B两个端点时,量程为,根据欧姆定律得
当使用A、C两个端点时,量程为,根据欧姆定律得
联立解得,。
故选A。
38.(25-26高二上·广东茂名·期中)如图所示,其中电流表的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.06 A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A
【答案】AC
【详解】AB.此时电流表与并联,根据并联电路电压相等
当电流表满偏(电流为)时,
代入,得的电流。
流过接线柱1的总电流
因此每小格表示的电流为, 故A正确,B错误;
CD.此时电路结构为:电流表与并联后,整体再与串联。
电流表的量程仍为
因此每小格表示的电流为, 故C正确,D均错误。
故选 AC。
39.(25-26高二上·广东中山·阶段检测)某小组同学从一种报废的自动控制电路中拆下来一个电阻,为测其阻值,进行了如下操作:
(1)小组同学决定想用多用电表粗测待测电阻阻值,将多用电表挡位调到电阻挡“×10”,测量时发现多用电表指针偏转过大,应将选择开关拨至__________(填“”或“×100”)的挡位,测量时,多用电表指针指示的位置如图所示,由此可得待测电阻的内阻为_________。
(2)现有器材:
A待测电阻
B.电源(电动势3V,内阻可忽略)
C.电压表V(量程为,内阻约为)
D.电流表(量程为,内阻约为)
E.电流表(量程为,内阻约为)
F.滑动变阻器(最大阻值)
G.滑动变阻器(最大阻值)
H.开关与导线若干
为尽可能准确测量电阻的阻值,则电流表选用_________;滑动变阻器选用_________。(填仪器前的字母序号)
(3)为减小误差,且方便调节。上图是实验电路的实物图,图中已连接了部分导线,请补充完成图中实物间的连线。
【答案】(1) 16
(2) E F
(3)见解析
【详解】(1)[1]多用电表欧姆挡指针偏转角过大,说明被测电阻阻值较小,当前选的倍率过大,需要更换更小倍率;
[2]欧姆表读数为刻度值×倍率,指针指在16,因此读数为
(2)[1]已知待测电阻约,电源电动势,电路最大电流约为
量程小于,量程不足,因此选即标号E;
[2]滑动变阻器为方便调节,优先选择小阻值的,即标号F。
(3)待测电阻,电压表内阻约,满足,电流表外接法误差更小,因此按外接法+限流接法连线即可。
40.(25-26高二上·广东汕头·期末)某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下:待测小灯泡L一只,额定电压为2.5V,电阻约为几欧,
电压表一个,量程0~3V,内阻约为3kΩ;
电流表一个,量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω;
滑动变阻器一个,干电池两节,开关一个,导线若干。
(1)请在答题卷中将图甲中补全实验电路图以完成电压、电流测量 (在答题卷中作答)。
(2)图甲中开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑片置于______(选填:“A端”,“B端”或“中间位置”)。
(3)该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图乙所示,则小灯泡在额定工作状态时的电阻为______Ω(保留两位有效数字)。
(4)实验中该同学发现仪器柜中没有电压表,但有满偏电流为0.5mA,内阻为800Ω的电流计,该同学想把它改装成3V电压表使用,则应______联一个______Ω的电阻即可。
【答案】(1)
(2)B端
(3)5.4Ω~5.8Ω
(4) 串 5200
【详解】(1)电压表内阻远大于待测小灯泡的电阻,故应采用电流表外接法,所以电路连接如图所示
(2)图甲中开关S闭合之前,应使测量电路处于短路状态,故把滑动变阻器的滑片置于B端。
(3)由图乙知,则小灯泡在额定电压2.5V工作状态时电流为0.43A,则电阻为
(4)[1][2]电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻,根据欧姆定律可得
41.(24-25高二上·广东深圳·期中)某同学想测绘小灯泡的I-U图像,所用器材如下:
A.待测小灯泡一只(额定电压为3.7V,额定电流为0.3A);
B.双量程电压表V(0~3V,内阻约为3.0kΩ;0~15V,内阻约为10kΩ);
C.双量程电流表A(0~0.6A,内阻约为1.0Ω;0~3A,内阻约为0.1Ω);
D.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A);
E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A);
F.4节干电池(每节干电池的电动势均为1.5V,内阻均为3.75Ω);
G.开关和导线若干。
(1)请将图甲中的电路补充完整_______。
(2)滑动变阻器应选_____(填“R1”或“R2”),闭合开关前滑动变阻器应移动到_____(填“左”或“右”)端。
(3)根据实验数据描绘出小灯泡的I-U图像,如图乙所示,现串联2节干电池并将小灯泡接在干电池两端,如图丙所示,则此时小灯泡的实际功率为_____W(结果保留两位小数)。
【答案】(1)
(2) R1 右
(3)0.30
【详解】(1)由于小灯泡额定电压为3.7V,所以电压表的量程应选用0~15V,待测小灯泡额定电流为0.3A,则电流表的量程应选用0~0.6A,由于
则电流表应采用外接法,描绘小灯泡的I-U图像,小灯泡两端电压应从零开始变化,所以滑动变阻器应采用分压式接法,实物连接如图所示
(2)[1]滑动变阻器应采用分压式接法,滑动变阻器应选阻值较小的,故选R1;
[2]小灯泡两端电压应从零开始,闭合开关前滑动变阻器应移动到右端。
(3)根据闭合电路欧姆定律可得
在小灯泡的图像中作出2节干电池的曲线,如图所示
可得交点坐标为(1.67V,0.18A),此时小灯泡的实际功率为
题型9 微观模型与导电材料应用(共4小题)
【模型】微观模型和特殊材料仍需满足电流与电阻的基本定义。
【方法】明确给定材料参数,结合几何和能量推导,检查数量级及维度。
42.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)给定一段粗细均匀的导体AB,横截面积为S、长为L。单位体积内有n个自由电子,每个电子的电荷量为e、在导体AB两端加某一电压时,自由电子定向移动的平均速率为v。经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞。自由电子与金属离子碰撞的平均结果表现为导体给自由电子以连续的阻力,使自由电子的定向移动近似为匀速运动。设阻力的大小与自由电子定向移动速率成正比,即f=kv,k是阻力系数。则导体的电阻率可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知,自由电子做匀速运动,受力平衡,电场力与阻力大小相等,即
其中电场强度
联立解得电压
根据电流的微观表达式可知,导体中的电流
根据电阻定律和欧姆定律,可得电阻率
将和的表达式代入电阻率公式,得
故选B。
43.(26-27高二上·江西赣州·阶段检测)如图甲,图线1、2分别表示长度相同、半径之比的同种材料均匀铜导线、的伏安特性曲线,当它们按图乙方式接入电路时,以下说法正确的是( )
A.、总电阻的图线应在区域Ⅱ
B.通过、导线的自由电荷定向移动速率之比为9∶4
C.单位时间通过、导线横截面的电量之比为9∶4
D.、两段的电场强度之比为4∶9
【答案】B
【详解】A.导线的电阻
两导线串联后的总电阻大于任一导线的电阻。
图线的斜率为,故总电阻的图线斜率小于图线1、2,应位于区域III,故A错误;
B.两导线串联,电流相等。同种材料中自由电荷数密度相同,由
整理得,故B正确;
C.由电流的定义式
可知,在单位时间内通过两导线横截面的电量之比为,故C错误;
D.两导线电阻之比
串联时电压之比
由于两导线的长度相同,则、两段的电场强度之比为,故D错误。
故选B。
44.(25-26高二上·广东广州·期中)2019年3月19日,复旦大学科研团队宣称已成功研制出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料,据介绍该材料的电导率是石墨烯的100倍。电导率就是电阻率的倒数,即。下列说法正确的是( )
A.电导率的单位是 B.电导率大小与温度有关
C.材料的电导率与材料的形状有关 D.材料的电导率越大,其导电性能越好
【答案】ABD
【详解】A.根据电阻定律,可得
可知电阻率的单位是;电导率,因此其单位为,故A正确;
B.电阻率受温度影响(如金属电阻率随温度升高而增大),电导率作为电阻率的倒数,必然与温度有关,故B正确;
C.电导率是材料的固有属性,仅由材料种类和温度决定,与形状无关,故C错误;
D.电阻率越大,材料的导电性能越差;而电导率越大,导电性能越好,故D正确。
故选ABD。
45.(25-26高二上·广东潮州·阶段检测)离地面高度H=5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质,假设由于雷暴对大气层的“电击”,使得离地面高度H=5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场,其电势差约为U=3.0×105V。已知雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为q=1.5×103C,地球表面积近似为S=5.0×1014m2,求:离地面H=5.0×104m以下的大气层(漏电大气层)的平均电阻率。(结果保留两位有效数字)
【答案】
【详解】漏电电流为
漏电大气层的电阻为
根据电阻定律有
则
2 / 2
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专题06 恒定电流与电学实验
基础·固本强基
题型1 电流、电荷量与微观表达
题型2 欧姆定律与伏安关系
题型3 电阻定律与控制变量
题型4 串并联与滑动变阻器
题型5 电表的原理、改装与读数
提升·进阶突破
题型6 伏安法、接法与测量误差
题型7 电阻率的不同测量方案
题型8 电表综合与伏安特性实验
题型9 微观模型与导电材料应用
基础·固本强基
题型1 电流、电荷量与微观表达(共5小题)
【模型】电流描述电荷通过截面的快慢,微观模型须明确n的单位。
【方法】换算时间和mA·h,用I=Δq/Δt或I=neSv,区分粒子流与电流方向。
1.(25-26高二上·广东阳江·期末)如图所示是某种手机电池外壳上的文字说明,下列说法正确的是( )
A.该电池的容量为0.7C
B.该电池待机时的平均工作电流约为14.6mA
C.mA·h与J均属于能量的单位
D.该电池放电时通过静电力做功将其它形式的能转化为电能
2.(26-27高二上·江西·阶段检测)电路中有一电阻,通过电阻的电流为1 A,电子电荷量,在通电1.6分钟的时间内,通过电阻横截面的电子数为( )
A.6000个 B.个 C.个 D.个
3.(25-26高二上·河南新乡·阶段检测)一段均匀铜导体的电阻为r,横截面积为S,导体两端所加电压为U,电子的电荷量为e,导体中单位体积内的自由电子数为n,则电子在铜导体中定向移动的速率为( )
A. B. C. D.
4.(26-27高二上·河南·开学考试)通过导体单位横截面积的电流称为电流密度。一段材质相同、粗细均匀的金属导体中单位体积内自由电子的个数为n,单个自由电子的电荷量为e。在该金属导体中通入大小为I的电流后,自由电子定向移动的速率为v,此时导体中的电流密度大小为( )
A. B.nev C. D.
5.(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)下列说法正确的是( )
A.“元电荷”是最小的电荷量,用e表示,则,质子和电子都是元电荷
B.若放入正电荷时,电场中某点的电场强度方向向右,则放入负电荷时,该点的电场强度方向向左
C.电流既有大小又有方向,电流相加时遵从平行四边形定则
D.由可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多
题型2 欧姆定律与伏安关系(共5小题)
【模型】电阻是工作点U/I,非线性图像的切线不代表该点电阻。
【方法】看清U—I或I—U坐标,以原点连线求电阻;联立电路确定工作点。
6.(22-23高二上·广东湛江·期中)两电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,可知电阻大小之比R1∶R2等于( )
A. B. C.3∶1 D.1∶3
7.(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)某非线性元件的伏安特性曲线如图所示,P点是曲线上的一点,PA是曲线过P点的切线,该切线与U轴的夹角为θ,图像中标注的各物理量均已知。当通过该非线性元件的电流为I1时,该元件的电阻为( )
A. B. C. D.
8.(26-27高二上·云南昆明·阶段检测)某线性元件甲和非线性元件乙的伏安特性曲线,两图线交于A点,A点坐标为(12 V,1.5 A),甲的图线与U轴所成夹角θ为30°。下列说法正确的是( )
A.随电压的增大,元件乙的电阻变小
B.元件甲的电阻为0.125 Ω
C.在A点对应的状态时,甲、乙两元件的电阻相等
D.若将甲、乙两元件并联后直接接在电压恒为5 V的电源上,则流过甲、乙两元件的电流相等
9.(25-26高一上·北京平谷·开学考试)如图所示是小明测量未知电阻的实验电路,电源两端电压不变。其中为阻值已知的定值电阻,当只闭合开关时,电流表的示数为;开关、都闭合时,电流表的示数为。则下列四个选项中,的表达式正确的是( )
A. B. C. D.
10.(26-27高二上·山东聊城·阶段检测)如图甲所示,三个规格完全相同的灯泡接在输出电压为3V的电源两端,灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻随电压增大而减小
B.通过L1、L2的电流之比为5:4
C.通过L1、L2的电流之比为2:1
D.此时L2的电阻为7.5Ω
题型3 电阻定律与控制变量(共6小题)
【模型】电阻与长度、截面积及材料温度共同相关。
【方法】画电流方向,确定横截面积;体积不变拉伸与直接截断分别处理。
11.(25-26高二上·重庆·期中)两根材料相同、长度均为的圆柱形导线a和b,半径之比,将它们并联接入电路中,下列说法正确的是( )
A.通过a、b的电流之比
B.导线a、b的电阻之比
C.a、b两端的电压之比
D.单位时间内通过a、b横截面的电荷量之比
12.(25-26高二上·广东·阶段检测)如图所示,一块均匀的长方体金属块,当给导体的上下表面加上电压U时,流过导体的电流为I,已知,,,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻为
B.导体的电阻率为
C.当给导体的前后表面加上电压U时,流过导体的电流为4I
D.当给导体的左右表面加上电压U时,流过导体的电流为9I
13.(25-26高二上·福建龙岩·期中)如图所示,两段长度和材料相同、各自粗细均匀的金属导线a、b串联连接在电路中,横截面积之比。下列说法正确的是( )
A.a、b导线电阻之比为2∶3 B.a、b导线通过的电流之比为2∶3
C.a、b导线的两端电压之比为2∶3 D.a、b导线的焦耳热功率之比为3∶2
14.(26-27高二上·甘肃白银·阶段检测)电阻丝是中学实验室里常见的电学元件,规格各有不同。现有一根粗细均匀、长为L,电阻为R的电阻丝,将其截去,再把剩余部分均匀拉长至L,则导线电阻变为( )
A. B. C. D.
15.(2024高二上·江苏盐城·学业考试)由电阻定律变形后得电阻率可知( )
A.电阻率随导体电阻的增大而增大 B.电阻率随导体长度L的减小而增大
C.电阻率随导体横截面积的减小而增大 D.电阻率只与导体的材料和温度有关
16.(25-26高二上·广东江门·阶段检测)探究影响电阻大小的因素:在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表一所示。为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
表一
编号
材料
长度/m
横截面积/
a
镍铬合金
0.5
0.5
b
镍铬合金
1.0
0.5
c
镍铬合金
0.5
1.0
d
锰钢合金
0.5
0.5
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为_________两根电阻丝进行实验;如果选用编号为a、c两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_________(填序号);如果选用编号为a、d两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_________(填序号)。
(2)小红将某待测量的金属丝单层缠绕在圆柱形铅笔上,测得N圈的电阻丝宽为d,电阻丝的总阻值为R,总长度为L,则该电阻丝的电阻率_________。(用题目给出物理量的字母表示)
题型4 串并联与滑动变阻器(共5小题)
【模型】串联同流、并联同压,滑动变阻器按实际接入部分等效。
【方法】先简化连接,再列电压、电流关系;分压电路需考虑负载。
17.(22-23高二上·广东中山·阶段检测)如图所示的电路中,R0为固定电阻,R为滑动变阻器,移动滑片P,电路的总电阻会发生变化。下列叙述正确的是( )
A.P向左滑动时总电阻将减小
B.滑动变阻器右边接线柱松动会对电路调节有影响
C.P滑到最左端时总电阻为R0
D.P滑到最右端时总电阻为零
18.(25-26高二上·广东中山·阶段检测)如图所示的电路中,接在滑动变阻器两端的电压恒定为10V,滑片P处在的正中央,下列四种情况中,R上的电压最接近5V的情况是( )
A., B.,
C., D.,
19.(24-25高二上·云南·期末)如图所示,当开关S闭合时,两理想电压表的示数分别为、。则两电阻、的阻值之比为( )
A. B. C. D.
20.(19-20高二上·广东珠海·期中)电阻R1、R2、R3串联在电路中。已知R1=10Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,则下列判断中错误的是( )
A.电路中的电流为0.6A B.电阻R2的阻值为20Ω
C.三只电阻两端的总电压为21V D.电阻R3两端的电压为4V
21.(26-27高二上·山东聊城·阶段检测)在如图所示的电路中,电阻R1为8Ω,R2为6Ω,R3为3Ω,在M、N两点间加上30V的电压,则通过电阻R2的电流为( )
A.1A B.2A C.3A D.4A
题型5 电表的原理、改装与读数(共5小题)
【模型】电表改装利用串联分压、并联分流,读数先确认量程。
【方法】由满偏条件求电阻,按最小分度读数,不把电表量程当刻度读数。
22.(24-25高二上·重庆·期中)小华同学为了将一个量程为0-3V,内阻为3kΩ的电压表改装成一个量程为0-15V的电压表,设计了如图所示的电路图,求电阻箱接入电路中的阻值( )
A.0.75kΩ B.0.6kΩ
C.12kΩ D.15kΩ
23.(24-25高二上·广东清远·期末)内阻为100Ω、满偏电流为3mA的表头刻度盘如图所示,现指针指着某一电流刻度,以下说法正确的是( )
A.此表头两接线柱之间的电压为7mV
B.此表头允许的最大电压为3V
C.若要把它改装为0~15V的电压表,需串联4900Ω的电阻
D.若要把它改装为0~0.6A的电流表,需并联1Ω的电阻
24.(24-25高二上·广东中山·阶段检测)仪器读数。
(1)十分度游标卡尺:_____
(2)量程电压表:______
(3)双量程电流表:_____
(4)分度游标卡尺∶:_____
25.(25-26高二上·广东深圳·期中)(1)测量钢球直径的正确操作是图中________(选填“甲”或“乙”)所示的方式;
(2)螺旋测微器测量直径如图丙,其读数________mm;电流表的示数如图丁,其读数________A;
26.(26-27高二上·辽宁大连·阶段检测)如图所示,将一只满偏电流为100 mA、内阻为30Ω的表头改装成测量电流、电压两用的电表,已知,。求:
(1)电流表的量程
(2)电压表的量程。
提升·进阶突破
题型6 伏安法、接法与测量误差(共5小题)
【模型】内接测量值偏大,外接测量值偏小,误差来自不同电表。
【方法】先明确电压、电流测了哪些支路,按真实内阻建立误差关系。
27.(26-27高二上·江苏无锡·阶段检测)在“用伏安法测电阻”的实验中,测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示,把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值,考虑到实际电表内阻对测量的影响,两种连接方式都存在系统误差。下列判断正确的是( )
A.若采用甲图,系统误差是由电压表分流引起的
B.若采用乙图,系统误差是由电流表分压引起的
C.若采用乙图,电流表示数大于通过Rx的实际电流,电阻的测量值Rx小于真实值
D.当待测电阻阻值与电流表内阻接近时,用图甲所示电路测量的误差较小
28.(25-26高二上·广东广州·阶段检测)为了测量某段金属丝的电阻率,某同学测得该金属丝的截面直径为d,根据实验室提供的器材设计电路,并连接如图甲和图乙两种电路。
(1)上述电路正确的是_________(填“甲”或“乙”)电路;
(2)选用正确的电路测量电阻,闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片移到最_________(填“左”或“右”)端。闭合开关后,通过多次调节滑动变阻器的滑片,测得多组电压表和电流表的示数U、I,以U为纵坐标、电流I为横坐标作U-I图像,得到图像的斜率为k,测得金属丝接入电路的长度为L,则根据测量的值,求得金属丝的电阻率ρ=_________;由于测电阻存在系统误差,使测得的电阻率比真实值_________(填“大”或“小”)。
29.(24-25高二上·广东深圳·期末)某同学在实验室测量一粗细均匀的电阻丝的电阻率,提供的器材:毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V(量程3.0V,内阻约为3kΩ)、电流表A(量程0.6A,内阻约1.0Ω)、滑动变阻器R(最大阻值10Ω)、学生电源E(电压8V)、开关S、单刀双掷开关K和导线若干。
(1)如图甲所示,用螺旋测微器测得电阻丝的直径d=_____mm。
(2)该同学利用所提供的器材设计了如图乙所示的电路,实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置不变,将开关K先后与1、2连接,发现电压表示数变化大、较为显著,电流表示数基本不变,则测量时应将开关K连接_____(填“1”或“2”),按此连接测量,测量结果_____(选填“小于”“大于”或“等于”)电阻丝的真实值。
(3)请按照图乙的电路图在图丙中把线路补充完整。
(4)该同学测得接入金属丝的长度l,电压表读数为U,电流表读数I,根据电阻定律可得电阻丝电阻率表达式为ρ=_____(用π、l、d、U、I表示)。
30.(26-27高二上·黑龙江牡丹江·阶段检测)某实验小组利用如图所示的电路测量金属丝的电阻率(图中表示待测金属丝的电阻)。
(1)用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度,再用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图甲所示,金属丝直径的测量值__________。
(2)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l,螺旋测微器测得金属丝的直径为d,某次电流表和电压表示数分别为I和U,则被测金属丝的电阻率为______________。(用题中所给物理量的字母表示)若考虑电流表和电压表内阻,则电阻率的测量值比真实值______________(填“偏大”或者“等于”或者“偏小”)
31.(25-26高二上·广东佛山·阶段检测)一根细长均匀的金属管线,长约50cm,电阻大约5Ω,截面图如图甲所示。
(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径,示数如图乙所示,金属管线的外径为__________ mm。
(2)实验室有如下器材
A、电流表(量程0.6A,内阻约0.2Ω)
B、电流表(量程3A,内阻约0.03Ω)
C、电压表(量程3V,内阻约5kΩ)
D、滑动变阻器(2250Ω,0.3A)
E、滑动变阻器(10Ω,3A)
F、蓄电池(电压为6V)
G、开关一个,(带夹子的)导线若干
要进一步精确测量金属管线的阻值,电流表应选_____ ,滑动变阻器应选_____ 。(只填代号字母)
(3)若要求电表的示数可以从0开始增大,请将如图丙所示的实物电路补充完整。
(4)金属管线样品材料的电阻率为ρ,通过多次测量得出金属管线的电阻为R,金属管线的外径为d,要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S,在前面实验的基础上,还需要测量的物理量是___________ 。计算中空部分横截面积的表达式为S=____________________ (均用题中符号字母表示)。
(5)考虑电表内阻的影响,本实验得到的横截面积______(“小于”、“等于”、“大于”)真实值。
题型7 电阻率的不同测量方案(共5小题)
【模型】电阻率测量将电阻测量与几何尺寸测量结合。
【方法】由所用双表、替代或长度变化方案列式,统一单位并检查量程与保护。
32.(23-24高二上·广东深圳·期中)在“测定金属丝的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,金属丝电阻值约为。可供选择的器材有:
A.电流表(量程,内阻)
B.电流表(量程,内阻)
C.电压表(量程,内阻约为)
D.滑动变阻器(,)
E.滑动变阻器(,)
F.蓄电池(,内阻很小)
G.开关一个,带夹子的导线若干
(1)先使用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示,则金属丝的直径________。
(2)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的并且精确测量金属丝的阻值,电流表应选________,滑动变阻器应选________。(填选项前的字母)
(3)请将如图乙所示的实际测量电路用笔画线补充完整________。(实验要求测量尽可能精确、接线简单、功耗低)
(4)结合所选器材已知条件,测量得出电压表示数为,电流表示数为,金属丝直径为,长度为,得到金属丝的电阻率的表达式________(用本题给定的物理量对应字母表示)。
(5)实验中用到的电表存在内阻,电阻率的测量结果________(选填“大于”“小于”“等于”)真实值。
33.(25-26高二上·广东深圳·期末)某实验小组欲测量一金属丝的电阻率,实验室提供器材如下:
待测金属丝(阻值约10Ω)
直流电源E(电动势为6V,内阻很小)
电流表A(量程为0~0.6A,内阻很小)
电压表V(量程为0~3V,内阻为4000Ω)
滑动变阻器(最大阻值为100Ω)
滑动变阻器(最大阻值为5Ω)
定值电阻若干个,开关,导线若干。
(1)首先用螺旋测微器测量待测金属丝的直径d,某次测量时示数如图甲所示,则______mm。
(2)为尽量准确地测量金属丝的电阻,设计了如图乙所示电路,图乙中滑动变阻器选用______,由于电压表量程太小,需要串联定值电阻将其改装成量程0~6V的电压表,则______Ω。
(3)根据图乙电路图,请用笔画线代替导线将图丙中实物连线补充完整。
(4)考虑到电表内阻的影响,金属丝的电阻率测量值将______真实值。
34.(26-27高二上·山东临沂·期中)为准确测量Rx(阻值约为20Ω)的电阻值,该同学设计了如图丙所示的电路,可供选择的实验器材有:
A.电流表A1(量程为0~200mA,内阻r1约为2Ω)
B.电流表A2(量程为0~3mA,内阻r2=100Ω)
C.定值电阻
D.定值电阻
E.滑动变阻器R3(,允许通过的最大电流为2A)
F.滑动变阻器R4(,允许通过的最大电流为0.6A)
G.电池E(电动势为3V,内阻很小)
H.开关S及若干导线
(1)上述器材中,A处电流表应选择___________(填“A1”或“A2”);定值电阻R应选择___________(填“R1”或“R2”);滑动变阻器应选择___________(填“R3”或“R4”)。
(2)调节滑动变阻器,测得多组电流表A的示数IA和电流表B的示数IB,并作出IB-IA图像如图丁所示,图像的斜率为k。测得细圆柱体Rx的长度为L,直径为d,已知定值电阻阻值为R0、电流表A的内阻为RA,则该细圆柱体的电阻率=___________(用π、R0、d、RA、k、L的字母表示)。
35.(26-27高二上·江苏扬州·阶段检测)某探究小组要测量电阻丝的电阻率,可利用的器材有:
A.电源(、内阻约为)
B.电流表(量程为0.6A)
C.电流表(量程为3A)
D.定值电阻
E.定值电阻
其他元件还有电阻丝、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干,他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。
(1)实验步骤如下:
①将电阻丝拉直固定,按图甲连接电路,金属夹置于电阻丝的端;电流表应选择________(填“”或“”),定值电阻应选择________(填“”或“”);
②用螺旋测微器测量电阻丝的直径,如图乙所示,则________mm;
③闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数,断开开关S,记录金属夹与端的距离;
④多次重复步骤③,根据记录的若干组、的值,作出图像,如图丙所示。
(2)若图丙中图像的斜率为,则电阻丝的电阻率__________________________(选用字母、、、、表示)。
36.(26-27高二上·辽宁大连·阶段检测)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻(阻值)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图(a)是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空:
(1)实验时,先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大,闭合S
(2)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻,此时电压表读数记为,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为。由此得到金属丝的电阻_____。(结果均用、、表示)
(3)继续微调R,重复(2)的测量过程,得到多组测量数据,如下表所示:
()
0.57
0.71
0.85
1.14
1.43
()
0.97
1.21
1.45
1.94
2.43
(4)利用上述数据,得到金属丝的电阻。
(5)用米尺测得金属丝长度。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(b)所示,该读数______mm。多次测量后,得到直径的平均值恰好与d相等。
(6)由以上数据可得,待测金属丝所用材料的电阻率______。(保留2位有效数字)
题型8 电表综合与伏安特性实验(共5小题)
【模型】改装和伏安特性实验需要把仪器内部结构与外电路一起分析。
【方法】先算表头和改装电阻,再确定分压接法、测量点及非线性工作状态。
37.(25-26高二上·广东·阶段检测)如图是双量程电流表的内部结构图,当使用A、B两个端点时,量程为0~10A;当使用A、C两个端点时,量程为0~1A。已知表头的满偏电流,内阻,则电阻、的值分别为( )
A., B.,
C., D.,
38.(25-26高二上·广东茂名·期中)如图所示,其中电流表的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.06 A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A
39.(25-26高二上·广东中山·阶段检测)某小组同学从一种报废的自动控制电路中拆下来一个电阻,为测其阻值,进行了如下操作:
(1)小组同学决定想用多用电表粗测待测电阻阻值,将多用电表挡位调到电阻挡“×10”,测量时发现多用电表指针偏转过大,应将选择开关拨至__________(填“”或“×100”)的挡位,测量时,多用电表指针指示的位置如图所示,由此可得待测电阻的内阻为_________。
(2)现有器材:
A待测电阻
B.电源(电动势3V,内阻可忽略)
C.电压表V(量程为,内阻约为)
D.电流表(量程为,内阻约为)
E.电流表(量程为,内阻约为)
F.滑动变阻器(最大阻值)
G.滑动变阻器(最大阻值)
H.开关与导线若干
为尽可能准确测量电阻的阻值,则电流表选用_________;滑动变阻器选用_________。(填仪器前的字母序号)
(3)为减小误差,且方便调节。上图是实验电路的实物图,图中已连接了部分导线,请补充完成图中实物间的连线。
40.(25-26高二上·广东汕头·期末)某同学想通过测绘小灯泡的I-U图像来研究小灯泡的电阻随电压变化的规律。所用器材如下:待测小灯泡L一只,额定电压为2.5V,电阻约为几欧,
电压表一个,量程0~3V,内阻约为3kΩ;
电流表一个,量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω;
滑动变阻器一个,干电池两节,开关一个,导线若干。
(1)请在答题卷中将图甲中补全实验电路图以完成电压、电流测量 (在答题卷中作答)。
(2)图甲中开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑片置于______(选填:“A端”,“B端”或“中间位置”)。
(3)该同学通过实验作出小灯泡的I-U图像如图乙所示,则小灯泡在额定工作状态时的电阻为______Ω(保留两位有效数字)。
(4)实验中该同学发现仪器柜中没有电压表,但有满偏电流为0.5mA,内阻为800Ω的电流计,该同学想把它改装成3V电压表使用,则应______联一个______Ω的电阻即可。
41.(24-25高二上·广东深圳·期中)某同学想测绘小灯泡的I-U图像,所用器材如下:
A.待测小灯泡一只(额定电压为3.7V,额定电流为0.3A);
B.双量程电压表V(0~3V,内阻约为3.0kΩ;0~15V,内阻约为10kΩ);
C.双量程电流表A(0~0.6A,内阻约为1.0Ω;0~3A,内阻约为0.1Ω);
D.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A);
E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A);
F.4节干电池(每节干电池的电动势均为1.5V,内阻均为3.75Ω);
G.开关和导线若干。
(1)请将图甲中的电路补充完整_______。
(2)滑动变阻器应选_____(填“R1”或“R2”),闭合开关前滑动变阻器应移动到_____(填“左”或“右”)端。
(3)根据实验数据描绘出小灯泡的I-U图像,如图乙所示,现串联2节干电池并将小灯泡接在干电池两端,如图丙所示,则此时小灯泡的实际功率为_____W(结果保留两位小数)。
题型9 微观模型与导电材料应用(共4小题)
【模型】微观模型和特殊材料仍需满足电流与电阻的基本定义。
【方法】明确给定材料参数,结合几何和能量推导,检查数量级及维度。
42.(26-27高二上·辽宁沈阳·阶段检测)给定一段粗细均匀的导体AB,横截面积为S、长为L。单位体积内有n个自由电子,每个电子的电荷量为e、在导体AB两端加某一电压时,自由电子定向移动的平均速率为v。经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞。自由电子与金属离子碰撞的平均结果表现为导体给自由电子以连续的阻力,使自由电子的定向移动近似为匀速运动。设阻力的大小与自由电子定向移动速率成正比,即f=kv,k是阻力系数。则导体的电阻率可表示为( )
A. B. C. D.
43.(26-27高二上·江西赣州·阶段检测)如图甲,图线1、2分别表示长度相同、半径之比的同种材料均匀铜导线、的伏安特性曲线,当它们按图乙方式接入电路时,以下说法正确的是( )
A.、总电阻的图线应在区域Ⅱ
B.通过、导线的自由电荷定向移动速率之比为9∶4
C.单位时间通过、导线横截面的电量之比为9∶4
D.、两段的电场强度之比为4∶9
44.(25-26高二上·广东广州·期中)2019年3月19日,复旦大学科研团队宣称已成功研制出具有较高电导率的砷化铌纳米带材料,据介绍该材料的电导率是石墨烯的100倍。电导率就是电阻率的倒数,即。下列说法正确的是( )
A.电导率的单位是 B.电导率大小与温度有关
C.材料的电导率与材料的形状有关 D.材料的电导率越大,其导电性能越好
45.(25-26高二上·广东潮州·阶段检测)离地面高度H=5.0×104m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质,假设由于雷暴对大气层的“电击”,使得离地面高度H=5.0×104m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场,其电势差约为U=3.0×105V。已知雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为q=1.5×103C,地球表面积近似为S=5.0×1014m2,求:离地面H=5.0×104m以下的大气层(漏电大气层)的平均电阻率。(结果保留两位有效数字)
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