2022新教材高中物理第十一章电路及其应用2导体的电阻练习含解析新人教版必修第三册.doc
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1、导体的电阻一电阻定律的含义和应用1.电阻定律表达式R=中各符号的含义:(1)表示导体材料的电阻率,与材料和温度有关。反映了导体的导电性能,越大,说明导电性能越差;越小,说明导电性能越好。(2)L表示沿电流方向导体的长度。(3)S表示垂直于电流方向导体的横截面积。2.电阻和电阻率的比较:电阻R电阻率描述对象导体材料物理意义反映导体对电流阻碍作用的大小,R大,阻碍作用大反映材料导电性能的好坏,大,导电性能差决定因素由材料、温度和导体形状决定由材料、温度决定,与导体形状无关单位欧姆()欧姆米(m)联系R=。大,R不一定大;R大,不一定大3.各种材料的电阻率与温度的关系:(1)金属的电阻率随温度升高而
2、增大。(2)有些半导体的电阻率随温度升高而减小,且随温度的改变变化较大,常用于制作热敏电阻。(3)有些合金,如锰铜合金、镍铜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。(4)当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然降低到零,成为超导体。【典例示范】有些材料沿不同方向物理性质不同,我们称之为各向异性。如图所示,长方体材料长、宽、高分别为a、b、c,由于其电阻率的各向异性,将其左右两侧接入电源时回路中的电流,与将其上下两侧接入该电源时回路中的电流相同,则该材料左右方向的电阻率与上下方向的电阻率之比为()A.B.C.D.【解析】选C。由题可知,其左右两侧接入电源时回路中的电流,与
3、将其上下两侧接入该电源时回路中的电流相同,则其左右两侧接入电源时回路中的电阻值等于将其上下两侧接入该电源时回路中的电阻值,由电阻定律可得1=2,所以=,故C项正确,A、B、D项错误。【规律方法】电阻定律的应用技巧(1)公式R=中的L表示沿电流方向的长度,S表示垂直电流方向的横截面积。(2)导体的形状改变时由于体积不变,长度和横截面积会同时改变,计算电阻时应同时考虑L和S的变化。例如:将导体的长度拉伸为原来的n倍,电阻不是变为原来的n倍,而是n2倍。(3)电阻率是材料本身的一种属性,反映了材料对电流阻碍能力的强弱。(4)=是电阻率的计算式,材料的电阻率与导体的电阻R、长度L和横截面积S均无关,与
4、材料的性质有关,还受到温度的影响。【素养训练】1.某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同。如图所示,将横截面积之比为35,长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水,封闭构成盐水柱a和b并联接入电路中,忽略温度对电阻的影响,则下列说法正确的是()A.盐水柱a和b电阻之比为35B.通过盐水柱a和b的电流之比为35C.盐水柱a和b中自由电荷的移动速率之比为35D.电路稳定时盐水柱中电场强度处处为零【解析】选B。根据电阻定律R=可知,横截面积之比为35,电阻之比为53,故A错误;两个导体两端的电压相同,由欧姆定律得电流之比为35,故B正确;由电流的微观表达式I=neSv,结合a、b的电流关系与
5、横截面积关系可知电荷移动速率之比为11,故C错误;导体中自由电荷在电场力作用下沿力的方向定向运动形成持续电流,电场强度不为零,故D错误。2.如图,R1、R2是材料相同厚度相同,表面为正方形的导体,正方形的边长之比为21,通过这两个导体的电流方向如图所示,则以下说法正确的是()A.金属材料的电阻率跟长度成正比,跟材料的横截面积成反比B.若通过导体的电流方向如图,两个导体的电阻之比R1R2=41C.若电流方向如图所示,不管两导体是串联还是并联在电路中,两电阻的热功率相同D.若两导体的电流方向垂直于正方形面通过,则两导体电阻之比R1R2=41【解析】选C。设R1正方形的边长为L,厚度为d,则R2正方
6、形的边长为,厚度也为d。R1、R2材料相同,所以电阻率相同;故A错误。通过导体的电流方向如图,根据电阻定律得R1=,R2=R1,所以两个导体的电阻之比R1R2=11;故B错误。若电流方向如图所示,R1=R2,不管两导体是串联还是并联在电路中,两电阻的热功率相同;故C正确。若两导体的电流方向垂直于正方形面通过,根据电阻定律R1=,R2=4=4R1,则两导体电阻之比R1R2=14;故D错误。【补偿训练】关于导体的电阻,说法正确的是()A.R=是电阻的定义式B.电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱,由导体的长度决定,与温度无关C.电阻率与导体的长度L和横截面积S有关D.电阻率很大的导体,电阻可以很小
7、【解析】选D。公式R=是电阻定律表达式,R=是电阻的定义式,故A项错误;电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱,由导体的材料决定,往往随温度变化而变化,与导体的长度、横截面积无关,故B、C项错误;由电阻定律R=可知。电阻与导体的长度、横截面积和电阻率三个因素有关。则电阻率很大的导体,电阻可能很小;故D项正确。二电阻大小的计算电阻定义式与决定式的区别和联系R=R=区别是电阻的定义式,电阻本身与电压、电流无关是电阻的决定式,电阻的大小由导体的电阻率、横截面积、长度共同决定提供了一种测R的方法:只要测出U、I就可求出R提供了一种测导体的电阻率的方法:只要测出R、L、S就可求出适用于纯电阻元件适用于粗细
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