高中物理粵教版1第二章電路 學業(yè)分層測評8

學業(yè)分層測評(八)探究決定導線電阻的因素(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．關于公式R＝U/I和公式R＝ρ·l/S，下列說法正確的是()A．兩式對一切情況都適用B．R＝U/I僅適用于金屬導體，R＝ρ·l/S適用于任何導體C．導體的電阻R與U成正比，與I成反比D．導體的電阻在溫度一定時與導體長度成正比，與導體的橫截面積成反比【解析】R＝eq\f(U,I)適用于金屬導體和電解液導電并且為純電阻電路，故A、B錯誤；導體電阻由本身決定，與U、I無關，故C錯誤；在溫度一定時，電阻率ρ一定，由R＝ρeq\f(l,S)可知導體的電阻R與l成正比，與S成反比，故D正確．【答案】D2．導體的電阻是導體本身的一種性質，對于同種材料的導體，下列說法正確的是()A．橫截面積一定，電阻與導體的長度成正比B．長度一定，電阻與導體的橫截面積成正比C．電壓一定，電阻與通過導體的電流成正比D．電流一定，電阻與導體兩端的電壓成反比【解析】由R＝ρeq\f(l,S)可知，在橫截面積S一定時，電阻R與長度l成正比，長度l一定時，電阻R與橫截面積S成反比，故A正確，B錯誤；R＝eq\f(U,I)是電阻的定義式，提供了一種測電阻的方法，但電阻R與電壓U、電流I無關，故C、D均錯誤．【答案】A3．在測定金屬絲電阻率的實驗中，由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)可知，對實驗結果的準確性影響最大的是()A．導線直徑d的測量B．電壓U的測量C．電流I的測量D．導線長度l的測量【解析】四個選項中的四個物理量對金屬絲的電阻率均有影響，但影響最大的是直徑d，因為在計算式中取直徑的平方．【答案】A4．有長度相同質量相同、材料不同的金屬導線A、B各一根．已知A的密度比B的小，A的電阻率比B的小．則A、B兩根導線的電阻()A．RA>RB B．RA<RBC．RA＝RB D．無法判斷【解析】由R＝ρeq\f(l,S)可知，RA<RB.【答案】B5．將截面均勻、長為l、電阻為R的金屬導線截去eq\f(l,n)，再拉長到l，則導線電阻變?yōu)?)\f(n－1,n)R \f(1,n)R\f(n,n－1)R D．nR【解析】R＝ρeq\f(l,S)，截去eq\f(l,n)再拉長l后的截面積為S′則(l－eq\f(l,n))S＝lS′，S′＝eq\f(n－1,n)S，則R′＝ρeq\f(l,S′)＝eq\f(n,n－1)ρeq\f(l,S)＝eq\f(n,n－1)R.【答案】C6．(多選)如圖2-1-5所示是插頭式電阻箱的結構示意圖，下列說法正確的是()圖2-1-5A．電阻箱的銅塞拔出的越多，接入電路中的電阻越大B．電阻箱連入時要拔出一些銅塞，以免電路短路C．此電阻箱能得到的最大阻值為10ΩD．要想使電阻箱的電阻為8Ω，應拔出的銅塞是3和5【解析】銅塞全部拔出時，接入電路的阻值最大為20Ω，C錯，全部插入時電阻為零，所以A、B對，電阻為8Ω時應拔出的是1、2、4或1、3、4，D錯．【答案】AB7．用電器距離電源L，線路上的電流為I，為使在線路上的電壓降不超過U，已知輸電線的電阻率為ρ.那么，輸電線的橫截面積的最小值是()\f(ρL,R) \f(2ρLI,U)\f(U,ρLI) \f(2UL,Iρ)【解析】輸電線由兩根導線組成，根據R＝eq\f(U,I)和R＝ρeq\f(l,S)得S＝eq\f(2ρLI,U).【答案】B8．有一根細長而均勻的金屬材料，長為l，電阻率為ρ，橫截面積外方(正方形)內圓，正方形邊長為a，如圖2-1-6所示，現(xiàn)把它沿垂直紙面方向接入電路中，當電壓為U時，電流為I，內圓的直徑為多大？【導學號：30800017】圖2-1-6【解析】設直徑為d，其電阻為R＝eq\f(U,I)①由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)②由幾何關系S＝a2－eq\f(πd2,4)③聯(lián)立①②③得d＝2eq\r(\f(a2U－ρlI,πU))【答案】2eq\r(\f(a2U－ρlI,πU))[能力提升]9．(多選)如圖2-1-7所示為滑動變阻器的原理示意圖，下列說法中正確的是()圖2-1-7A．a和b串聯(lián)接入電路中，P向右移動時電流增大B．b和d串聯(lián)接入電路中，P向右移動時電流增大C．b和c串聯(lián)接入電路中，P向右移動時電流增大D．a和c串聯(lián)接入電路中，P向右移動時電流增大【解析】滑動變阻器共有四個接線柱和一個滑片，金屬桿上的兩個接線柱(圖中的c和d)與滑片P可視為同一個等電勢點，因此滑動變阻器問題的關鍵在于先認清串聯(lián)接入電路的電阻絲是哪一段(看與電阻絲相連的兩個接線柱a和b是誰接入電路)，然后從滑片P的移動方向判定接入電路的電阻絲是變長了還是變短了，再根據電阻定律判定電阻是變大了還是變小了．當a和c或d接入電路且P向右移動時，串聯(lián)接入電路的有效電阻絲增長，電阻增大，電流減小．因此D錯．當b和c或d接入電路且P向右移動時，接入電路的有效電阻絲變短，電阻變小，電流變大，B、C都對．當a和b串聯(lián)接入電路時，無論P向何方移動，接入電路的電阻絲長度不變，電阻不變，電流就不變，A錯．【答案】BC10．如圖2-1-8所示，一段粗細均勻的導線長1200m，在兩端點A、B間加上恒定電壓時，測得通過導線的電流為0.5A，若剪去BC段，在A、C兩端加同樣電壓時，通過導線的電流變?yōu)?.6A，則剪去的BC段多長？圖2-1-8【解析】設整個導線AB的電阻為R1，其中AC段的電阻為R2，根據歐姆定律U＝I1R1＝I2R2，則eq\f(R2,R1)＝eq\f(I1,I2)＝eq\f,＝eq\f(5,6).再由電阻定律，導線的電阻與其長度成正比，所以AC段導線長l2＝eq\f(R2,R1)l1＝eq\f(5,6)×1200m＝1000m．由此可知，剪去的導線BC段的長度為：l＝l1－l2＝200m.【答案】200m11．兩根不同材料制成的均勻電阻絲，長度之比L1∶L2＝5∶2，直徑之比d1∶d2＝2∶1，給它們加相同的電壓，通過它們的電流之比I1∶I2＝3∶2，求它們的電阻率之比ρ1∶ρ2為多少？【解析】根據歐姆定律I＝eq\f(U,R)，當U相同時，R1∶R2＝I2∶I1＝2∶3，根據電阻定律R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝Req\f(S,l)，所以eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(R1S1L2,R2S2L1)＝eq\f(2,3)×4×eq\f(2,5)＝eq\f(16,15).【答案】16∶1512．如圖2-1-9所示，P是一個表面鑲有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為L，直徑為D，鍍膜的厚度為d，管兩端有導電金屬箍M、N.現(xiàn)把它接入電路中，測得它兩端電壓為U，通過它的電流為I，則金屬膜的電阻為多少？鍍膜材料電阻率為多少？圖2-1-9【解析】由歐姆定律可得R＝eq\f(U,I)，沿著L的方向將膜層展開，如圖所示，則膜層等效為一電阻，