高中物理-2-1-探究决定导线电阻的因素规范训练-粤教版选修3.doc

第1节　探究决定导线电阻的因素

(时间：60分钟)

知识点一　电阻、电阻率的理解
1．(双选)关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是 (　　)．
A．由R＝ρ知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比
B．由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．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度
解析　导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的变化而变化，导体的电阻与长度、截面积有关．与导体两端的电压及导体中的电流无关，A对，B、C错，电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，并存在超导现象，绝对零度只能接近，不可能达到，D对．
答案　AD
[
图2－1－6

2．(双选)滑动变阻器的原理如图2－1－6所示，则下列说法中正确的是
(　　)．
A．若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大
B．若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小
C．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱
D．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱
解析　若将a、c两端连在电路中，aP部分将连入电路，则当滑片OP向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，A正确．若将a、d两端连在电路中，也是aP部分将连入电路，则当滑片OP向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，B错误．A、B两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a、b两个接线柱中任意选一个，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C错误．在滑动变阻器的分压式接法中，a、b两个接线柱必须接入电路，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，D正确．
答案　AD
知识点二　电阻定律及应用
3．(太原高二检测)两段材料和质量都相同的均匀电阻线，它们的长度之比为L1∶L2＝2∶3，则它们的电阻比R1∶R2为 (　　)．
A．2∶3 B．4∶9
C．9∶4 D．3∶2
解析　材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的，又因长度之比L1∶L2＝2∶3.故截面积之比S1∶S2＝3∶2.由电阻定律得电阻之比为＝＝·＝×＝.
答案　B
4．神经系统中，把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，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106 Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看作高20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为 (　　)．
A．0.31 μA B．0.62 μA
C．0.15 μA D．0.43 μA
解析　因为R＝，所以R＝3.18×108 Ω，
所以I＝＝0.31 μA.
答案　A

图2－1－7
5．在如图2－1－7所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为 (　　)．

解析　由U＝IRx＝·x＝x，其中E、L均为定值，故U与x成正比．A项正确．
答案　A
6．如图2－1－8甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图2－6－11乙所示．当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ是多少？

图2－1－8[

解析　由图乙可求得电解液的电阻为
R＝＝ Ω＝2 000 Ω
由图甲可知电解液长为：l＝a＝1 m[
截面积为：S＝bc＝0.02 m2
结合电阻定律R＝ρ
得ρ＝＝ Ω·m＝40 Ω·m.
答案　40 Ω·m

图2－1－9
7．(双选)如图2－1－9所示的滑动变阻器中a、b、c、d是它的四个接线柱，P是滑动触片．现将滑动变阻器接入电路中，并要求滑动触片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路中的接线柱可能是 (　　)．
A．a和b B．a和c
C．b和c D．b和d
解析　滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝长度，使接入电路中的电阻发生变化．要使滑动触片P向c移动时电路中的电流减小，则接入电路中的电阻丝的电阻应增大，电阻丝的长度应变长．滑动触片P与接线柱c、d之间没有电阻，所以接入电路中的一个接线柱必须是c或d；在滑动触片P向c移动时，只有b、P之间的导体长度在变长，所以接入电路的另一个接线柱只能是b.可见，接入电路中的接线柱可以是b和c或者是b和d.
答案　CD

图2－1－10
8．如图2－1－10所示，厚薄均匀的矩形金属薄片，边长ab＝10 cm，bc＝5 cm，当将A、B接入到电压为U的电路中时，电流为1 A；若将CD接入到电压为U的电路中时，其电流为 (　　)．
A．4 A B．2 A
C．0.5 A D．0.25 A
解析　设金属片的厚度为d，则将A、B接入电路时，R1＝ρ，将C、D接入电路时，R2＝ρ，故＝＝，因为电压保持不变，由欧姆定律I＝，得＝＝，故I2＝4I1＝4 A，A正确．
答案　A

图2－1－11
9．两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图2－1－11中的ab段和bc段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为 (　　)．
A．2∶1 B．1∶2
C．6∶1 D．1∶6
解析　两导线串联，电流相等，I1＝I2，从两段图线上截取相同的电压，U1＝U2，保证电阻是相等的，此时长度之比为L1∶L2＝1∶2，由电阻定律知，横截面积之比等于长度之比，S1∶S2＝1∶2，B正确，A、C、D错误
答案　B

图2－1－12
10．图2－1－12为用伏安法测定一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：
(1)待测电阻Rx(约100 Ω)；
(2)直流电流表(量程0～20 mA，内阻50 Ω)；
(3)直流电压表(量程0～3 V，内阻5 kΩ)；
(4)直流电源(输出电压6 V，内阻不计)；
(5)滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω，允许最大电流为1 A)；
(6)开关1个，导线若干．
根据器材规格及实验要求，在本题的实物图上连线．
解析　先确定采用电流表内接电路还是外接电路，＝＝2，＝＝50，满足电流表外接的要求RV＞＞Rx，故电流表应外接．
再确定滑动变阻器采用限流式接法还是分压式接法．
若采用限流式接法，则滑动变阻器阻值达到最大值时，电路中电流最小，I小＝＝ A≈3.6×10－2 A＝36 mA，已超过电流表量程，故必须采用滑动变阻器分压式接法．
实验电路如图甲所示，实物连线如图乙所示．

答案　见解析