人教物理选修31练习：第二章 7 第6节 导体的电阻 含解析
人教版 物理选修3-1第二章第六节 导体的电阻Resistance
R=0
课堂训练
1、一段均匀导线对折两次后并联在一起 测得其电阻为0.5 Ω， ，测得其电阻为0.5 Ω，导线原来的电阻 多大？ 多大？若把这根导线的一半均匀拉长为 三倍，另一半不变， 三倍，另一半不变，其电阻是原来的多 少倍？ 少倍？
8Ω
5倍
2、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方 同一半圆形金属片，如图所示， 向测量其电阻 是否相等？ (1)Ra、Rb是否相等？ (2)如果不等 如果不等， 谁大？ (2)如果不等，Ra、Rb谁大？ Ra、Rb比值是多少？ 比值是多少？ （1）不等 (a)又短又“ (a)又短又“胖”，(b)又长又“瘦”，∴Ra < Rb 又短又 (b)又长又“ 又长又 (a)为两 为两R （2）若1/4圆形金属片电阻为R0，则(a)为两R0 1/4圆形金属片电阻为R 圆形金属片电阻为 并联， /2；(b)为两电阻串联 为两电阻串联， 并联，Ra = R0 /2；(b)为两电阻串联，Rb =2 R0， 所以Ra :Rb=1:4
l R∝与 是与l、 无关的常数 无关的常数！ 注意：k是与 、S无关的常数！
理论探究 3.实验探究导体的电阻 与材料的关系 实验探究导体的电阻R与材料的关系 实验探究导体的电阻
取相同长度、横截面积、不同材料的导体进行实验 相同长度、横截面积、不同材料的导体进行实验 （探究不同材料的比例常数k）。 探究不同材料的比例常数 ）。
l R=k S
结论： 结论：
k是由导体材料决定 是由导体材料决定 是由导体材料 无关！ 与l、S无关！ 、 无关
实验电路图
三、电阻定律
1.内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长 .内容：同种材料的导体，其电阻 与它的长 成正比，与它的横截面积S成反比； 度l成正比，与它的横截面积 成反比；导体 电阻与构成它的材料有关。 材料有关 电阻与构成它的材料有关。 2.决定式 决定式: 决定式
物理人教选修3-1课后训练：第2章第6节导体的电阻 含解析 精品
课后训练基础巩固1．如图为滑动变阻器的示意图，A、B、C、D为4个接线柱，当滑动片P由C向D移动时，若要使变阻器接入电路的电阻由大变小，应将变阻器的哪两个接线柱连入电路（）A．A和B B．A和DC．B和C D．C和D2．有关电阻率的叙述正确的是（）A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的1/3B．各种材料的电阻率在数值上等于该材料长1 m、横截面积1 m2时的电阻C．纯金属的电阻率比合金的电阻率大D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大3．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——髓质累积而成的，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106Ω·m。
某生物体中的某段髓质神经纤维可看做高20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经开始发生反应，则引起该神经纤维产生感觉的最小电流为（）A．0.31 μA B．0.62 μAC．0.15 μA D．0.43 μA4．如图所示，表示用不同电压加在一段金属导体两端，在温度不变的情况下测得I－U 的图象，试根据图象分析：若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面积，则这段导体的I－U线这时符合下列哪种情况（）5．两根材料相同的均匀导线x和y，x长为l，y长为2l，串联在电路中时，沿长度方向电势变化如图所示，则x、y导线的横截面积之比为（）A．2∶3 B．1∶3C．1∶2 D．3∶1能力提升6．如图所示，一段粗细均匀的导线长1 200 m，在两端点A、B间加上恒定电压时，测得通过导线的电流为0.5 A，若剪去BC段，在A、C两端加同样电压时，通过导线的电流变为0.6 A，则剪去的BC段多长？7．在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5 Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：A．电池组（3 V，内阻约1 Ω）B．电流表（0～3 A，内阻0.012 5 Ω）C．电流表（0～0.6 A，内阻约0.125 Ω）D．电压表（0～3 V，内阻4 kΩ）E．电压表（0～15 V，内阻15 kΩ）F．滑动变阻器（0～20 Ω，允许最大电流1 A）G．滑动变阻器（0～2 000 Ω，允许最大电流0.3 A）H．开关、导线若干（1）实验时应从上述器材中选用________（填写仪器前字母代号）。
2020-2021学年人教版物理选修3-1习题：第2章 6 导体的电阻(含解析)
第二章 6[练案15]基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(2019·北京市昌平区高二上学期期末)关于导体的电阻的表达式R ＝U I 和R ＝ρLS ，下面说法不正确的是( A )A ．金属导体的电阻与加在导体两端的电压成正比，与通过的电流成反比B ．金属导体的电阻与导体长度、横截面积和材料有关C ．一般情况下，金属导体的电阻随工作环境温度的变化而变化D ．对于给定的一段金属导体来说，在恒温下UI 比值是恒定的，导体电阻不随U 或I 的变化而变化解析：导体的电阻是导体本身的特性，与其两端电压和电流强度无关，选项A 错误；根据电阻定律R ＝ρLS 可知：导体的电阻与导体的长度、横截面积和材料有关，选项B 正确；导体的电阻率随温度变化而变化，电阻也随温度而变化，选项C 正确；导体的电阻是导体本身的特性，对一段一定的导体来说，在恒温下比值UI 是恒定的，导体电阻不随U 或I 的变化而化，选项D 正确。
本题选不正确的，故选A 。
2．关于电阻率，下列说法正确的是( C )A ．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的1/3B ．材料的电阻率随温度的升高而增大C ．纯金属的电阻率较合金的电阻率小D ．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大 解析：电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，A 错误。
金属材料的电阻率随温度升高而增大，而半导体材料则相反，所以B 错误。
合金的电阻率比纯金属的电阻率大，C 正确。
电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为物体的电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而且电阻还跟导体的长度、横截面积有关，所以D 错误。
3．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断，由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别，那么熔丝熔断的可能性较大的地方是( B )A ．横截面积大的地方B ．横截面积小的地方C ．同时熔断D ．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方解析：根据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时电阻大的位置发热量大易熔断，B 正确。
高中物理人教版选修3-1第二章恒定电流6.导体的电阻含答案解析
高中物理人教版选修3-1第二章恒定电流6.导体的电阻学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．用电器距离电源为L，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ。
那么，输电线的横截面积的最小值为（）A．LRρB．2LIUρC．UI LρD．2ULIρ2．关于电阻率，以下说法中正确的是（）A．纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大B．纯金属的电阻率随着温度的升高而减小C．超导体的电阻率为零，所以在任何温度下对电流都没有阻碍作用D．电阻率的大小只随温度的变化而变化，而与材料本身无关3．一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3 Ω，则此电阻丝原来的阻值为( )A．9 ΩB．8 ΩC．27 ΩD．3 Ω4．一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为64 Ω，则导线原来的电阻值为（）A．128 ΩB．32 ΩC．4 ΩD．2 Ω5．如图所示为一测量电解液电阻率的长方体容器（左右两侧是金属板，其他侧面是绝缘玻璃），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，在P、Q两端加上电压U＝10 V时电流I＝5 A，则电解液的电阻率ρ是（）A．0．04 Ω·m B．2 Ω·m C．20 Ω·m D．40 Ω·m6．下列说法正确的是()A．据R＝UI可知，若电阻两端的电压加倍，则导体的电阻也变为原来的2倍B．不考虑温度对阻值的影响，通过导体的电流及所加电压改变时导体的电阻不变C．据ρ＝RSl可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS成正比，与导体的长度l成反比D．导体的电阻率与导体的长度l、横截面积S、导体的电阻R有关7．温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，如图所示图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则（）A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系二、多选题8．在“探究电阻与长度、横截面积关系”的实验中，以下操作中错误的是（）A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．将金属丝密绕在铅笔上，测出宽度，除以圈数得到金属丝直径C．用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变三、实验题9．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm．（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为____mm（该值接近多次测量的平均值）（2）用伏安法测金属丝的电阻R x．实验所用器材为：电池阻（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上实验数据可知，他们测量R x是采用图中的______图（选填“甲”或“乙”）．（3）如图所示是测量R x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据（2）所选的电路图，补充完成图中实物间的连线_________，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线___________，由图线得到金属丝的阻值R x=_______Ω（保留两位有效数字）．（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为________（填选项前的符号）．A．1×210-Ω·m10-Ω·m B．1×3C．1×610-Ω·m10-Ω·m D．1×8（6）任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是_______（有多个正确选项）．A．用螺旋测微器测量金属直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由于测量仪表引起的系统误差D．用U—I图像处理数据求金属电阻可以减小偶然误差四、填空题10．把一条电阻为64Ω的均匀电阻丝截成等长的n段后，再并联起来，电阻变为1Ω，则n等于___________．五、解答题11．如图所示，A、B两地相距40 km，从A到B两条输电线的总电阻为800 Ω．若A、B之间的某处E两条线路发生短路．为查明短路地点，在A处接上电源，测得电压表示数为10 V，电流表示数为40 mA．求短路处距A的距离．12．一根长为L=3．2 m、横截面积S=1．6×10﹣3 m2的铜棒，两端加电压U=7．0×10﹣2 V。
物理人教选修3-1课后训练： 2-6导体的电阻 含解析 精品
课后训练1．关于导体和绝缘体，下列说法中正确的是（）。
A．超导体对电流的阻碍作用等于零B．自由电子在导体中定向移动时仍受阻碍C．绝缘体接在电路中仍有极微小的电流通过D．电阻值大的为绝缘体，电阻值小的为导体2．用电器距离电源为L，线路上的电流为I，为使在线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ。
那么，输电线的横截面积的最小值是（）。
A．ρL/R B．2ρLI/U C．U/ρLI D．2UL/Iρ3．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断。
由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别。
那么熔丝熔断的可能性较大的是（）。
A．横截面积大的地方B．横截面积小的地方C．同时熔断D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方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＝8×106Ω·m。
某生物体中某段髓质神经纤维可看做高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 μA5．小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光。
按如图的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将（）。
A．变暗B．变亮C．亮度不变D．可能烧坏灯泡6．两种材料不同的电阻丝，长度之比为1∶5，截面积之比为2∶3，电阻之比为2∶5，则材料的电阻率之比为______。
7．如图所示，一块均匀的半圆形电阻合金薄片，先将它按图甲的方式接在电极A、B 之间，测得它的电阻为R，然后再按图乙的方式接在电极C、D之间，此时P的电阻值为______。
8．某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与横截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：（1）用螺旋测微器测量某一导线的直径如图所示。
人教版高中物理选修3-1学案：第二章 第6节 导体的电阻 含答案
第6节导体的电阻1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。
2．电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
3．电阻定律的表达式R＝ρlS是电阻的决定式，公式R＝UI是电阻的定义式。
一、实验探究：影响导体电阻的因素1．与导体电阻有关因素的测量方法(1)电阻丝横截面积的测量把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积。
(2)电阻丝长度的测量把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度。
(3)电阻的测量连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压U和通过电阻丝的电流I，由R＝UI计算得到电阻。
2．探究导体电阻与其影响因素的关系(1)实验探究①导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻R ∝l 。
②导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻R ∝1S 。
③导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。
二、电阻定律1．内容同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。
2．公式R ＝ρl S。
3．符号意义l 表示导体沿电流方向的长度，S 表示垂直电流方向的横截面积，ρ是电阻率，表征材料的导电性能。
4．材料特性应用(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作。
(2)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用来制作电阻温度计，精密的电阻温度计用铂制作。
(3)有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。
1．自主思考——判一判(1)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定。
(×)(2)一根阻值为R 的均匀电阻线，均匀拉长为原来的2倍，电阻变为4R 。
人教版高中物理-有答案-人教版物理选修3-1第二章：导体的电阻
人教版物理选修3-1第二章：导体的电阻一、多选题1. 关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是（）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A.由R=ρlS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B.由R=UIC.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.电阻率往往随温度的变化而变化2. 下面关于螺旋测微器读数正确的是（）A.甲图中的读数为3.40mmB.甲图中的读数为3.400mmC.乙图中的读数为1.032mmD.乙图中的读数为1.532mm3. R1和R2是材料相同，厚度相同，表面都为正方形的导体，但R1的尺寸比R2大得多，把它们分别连接在如图电路的A、B端，接R1时电压表的读数为U1，接R2时电压表的读数为U2，下列判断正确的是（）A.R1=R2B.R1>R2C.U1<U2D.U1=U2二、选择题．对于温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率根据电阻定律，电阻率ρ=R⋅SL（）A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料本身特性决定用游标卡尺测量某一物体的厚度，测量时游标卡尺的示数如图所示，下列读数中正确的是（）A.3.90cmB.31.0mmC.30mmD.30.0mm一同学将变阻器与一只“6V、6∼8W”的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．按如图所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将（）A.变暗B.变亮C.亮度不变D.可能烧坏灯泡关于导体的电阻，下列说法正确的是（）A.R=ρlS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，与温度有关C.各种材料的电阻率都随温度升高而增大D.电阻率ρ很大的导体，电阻可以很小如图所示，一段长为a，宽为b，高为c(a>b>c)的导体，将其中的两个对立面接入电路中时，最大的电阻为R，则最小的电阻为（）A.c2Ra2B.c2RabC.a2RbcD.R如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc．当将A与B接入电压U(V)的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U(V)的电路中，则电流为（）A.4IB.2IC.12I D.14I欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，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（）A. B.C. D.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc，当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比R AB:R CD为（）A.1:4B.1:2C.2:1D.4:1在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以AB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（）A. B.C. D.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=8×106Ω⋅m．某生物体中某段髓质神经纤维可看作高20cm、半径为4cm的圆柱体，当在其两端加上电压U=100V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.0.31μAB.0.62μAC.0.15μAD.0.43μA某同学想探究导电溶液是否与金属一样遵从电阻定律．她拿了一根有弹性的细橡胶管，里面灌满了盐水，两端用铁棒塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．她量得盐水柱的长度是20cm，并测出此时盐水柱的电阻等于R．然后，她握住橡胶管的两端把它拉长，使盐水柱长度变为40cm．如果溶液的电阻也遵从电阻定律，此时盐水柱的电阻值应为（）A.RB.12R C.2R D.4R两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为1m和2m，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为（）A.2:3B.1:3C.1:2D.3:1某个由导电介质制成的电阻截面如图所示．导电介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a、电阻不计的球形电极嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R，下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R的合理表达式应为（）A.R=ρ(b+a)2πab B.R=ρ(b−a)2πabC.R=ρab2π(b−a)D.R=ρab2π(b+a)三、实验题在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测电阻丝：R x（阻值约4Ω，额定电流约0.5A）；电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；电源：E1（电动势3V，内阻不计）；E2（电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm．（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________（均选填器材代号），在虚线框内完成电路原理图．某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和图乙所示，长度为________cm，直径为________mm．（2）按图丙连接电路后，实验操作如下：①将滑动变阻器R1的阻值置于最________（选填“大”或“小”）处；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；②将电阻箱R2的阻值调至最________（选填“大”或“小”），S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω．（3）由此可知，圆柱体的电阻为________Ω．四、解答题一根长为l=3.0m、横截面积为S=1.5×10−3m2的铁棒，两端加电压U=8.0×10−2V．（铁的电阻率ρ=1.0×10−7Ω⋅m）求：（1）通过铁棒的电流．（2）铁棒内的电场强度．测量液体的电阻率，工业上采用一种称为“电导仪”的仪器，其中一个关键部件如图所示，A、B是两片面积为1cm2的正方形铂片，间距为d=1cm，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上一定的电压U=6V时，测出电流I=1μA，则（1）这种液体的电阻为多少？（2）这种液体的电阻率是多少？材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1−αt)，其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0∘C时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常数．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数．利用具有正、负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻．已知：在0∘C时，铜的电阻率为1.7×10−8Ω⋅m，碳的电阻率为3.5×10−8Ω⋅m；在0∘C附近，铜的电阻温度系数为3.9×10−3∘C−1，碳的电阻温度系数为−5.0×10−4∘C−1．将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长10m的导体，要求其电阻在0∘C附近不随温度变化，求所需碳棒的长度．（忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化）参考答案与试题解析人教版物理选修3-1第二章：导体的电阻一、多选题1.【答案】A,D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：ABC项，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、横截面积有关，与导体两端的电压及导体中的电流无关，A正确，B、C错误；D项，电阻率反映材料导电性能的强弱，电阻率常随温度的变化而变化，D正确．故选AD．2.【答案】B,D【考点】螺旋测微器【解析】此题暂无解析【解答】解：AB项，甲图螺旋测微器的固定刻度为3mm，可动刻度为40.0×0.01mm=0.400m，所以最终读数为3mm+0.400mm=3.400mm，所以A错误，B正确；CD项，乙图螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为3.2×0.01mm=0.032mm，所以最终读数为1.5mm+0.032mm=1.532mm，所以C错误，D正确．故选BD．3.【答案】A,D【考点】电阻定律闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：设正方形的边长为a，则导体的电阻R=ρLS =ρaad=ρd，由两导体的ρ与d相同，得两导体电阻相等，即R1=R2，故A正确，B错误；导体接入电路中，电压表示数U=IR=Er+RR，由于电源电动势E、内阻r、导体电阻R 相同，则电压表示数U相同，即U1=U2，故C错误，D正确．故选AD．二、选择题【答案】D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：导线的电阻率与导体的电阻大小、横截面积、长度无关，由材料本身特性决定，故D正确，A、B、C错误．故选D．【答案】D【考点】游标卡尺【解析】此题暂无解析【解答】解：当10分度游标卡尺的零刻度线和第10条刻度线都和主尺上某一刻度线对齐时，游标卡尺的读数应看其零刻度线所对齐的主尺上的刻度．如本题中游标卡尺的零刻度线与主尺上30.0mm的刻度线重合，所以被测物体的长度是30.0mm，而不是31.0mm．故D正确．故选D．【答案】B【考点】闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确．故选B．【答案】D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：A．R=ρl是电阻的决定式，电阻的定义式是根据欧姆定律得出的，故A错误；SB．电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，与导体的性质和温度有关，与导体的长度无关，故B错误；C．各种材料的电阻率随温度升高而变化的方向不一定相同，金属导体随温度的升高而增大，而半导体随温度的升高却减小，故C错误；D．根据电阻定律可知，如果导线长度很小，而横截面积很大时，电阻率很大，电阻也可能很小，故D正确．故选D．【答案】A【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：最大电阻对应的接法应是横截面积最小而长度最长的，即S1=bc，L1=a，此时R=ρabc；最小的电阻对应最大的横截面积与最短的长度，即S2=ab，L2=c，此时R′=ρcab ，则有ρ=R⋅bca=R′⋅abc，得R′=c2a2R．A正确．故选A．【答案】A【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则有S1S2=12．AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有R1R2=ρl abS1ρl bcS2=41，电流之比I1I2=R2R1=14，I2=4I1=4I．A正确．故选A．【答案】A【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：由电阻的决定式R=ρLS 可知，A中电阻R A=ρcab，B中电阻R B=ρbac，C中电阻R C=ρabc ，D中电阻R D=ρabc，故电阻最小的为A．故A正确．故选A．【答案】D【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：设沿AB方向横截面积为S1，沿CD方向横截面积为S2，则有S1S2=L adL ab=12，AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有R1R2=ρ⋅L abS1ρ⋅L bcS2=L abL bc⋅S2S1=21⋅21，故R1R2=41．D正确．故选D．【答案】A【考点】路端电压与负载的关系【解析】此题暂无解析【解答】解：由U=IR x=ER ⋅RLx=ELx，其中E、L均为定值，故U与x成正比，A正确．故选A．【答案】A【考点】欧姆定律的应用电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：由R=ρlS ，得R=3.18×108Ω，所以I=UR=0.31μA，A正确．故选A．【答案】D【考点】电阻定律【解析】由电阻定律可得，R=ρLs，对于盐水来讲，体积V=LS保持不变，由此得到电阻的数值．【解答】解：溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，故R=ρLS，使盐水柱长度变为40cm．体积不变，则横截面积变为原来的12，可知电阻变为原来的4倍，即为4R．故选：D．【答案】B【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：A、B两端的电势差分别为6V、4V，电流相等．根据欧姆定律得R AR B =32，根据电阻定律得，R=ρlS ，则S=ρlR．则横截面积之比S AS B=13．故B正确，A、C、D错误．故选B．【答案】B【考点】物理量单位推导【解析】此题暂无解析【解答】解：A项，等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的．将b=a代入得到R≠0，因为电阻是很薄的一层，电阻应该很小，这个等式是不合理的，故A错误；B项，等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω，单位是合理的．将b=a代入得到R=0，根据上面分析是合理的，故B正确；C项，等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω⋅m2，左右两边单位不同，则此式不合理，故C错误；D项，等式左边的单位是Ω，右边的单位是Ω⋅m2，左右两边单位不同，则此式不合理，故D错误．故选B．三、实验题【答案】（1）1.773（1.771∼1.775均正确）（2）A1,E1,如解答图所示【考点】测定金属的电阻率【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）螺旋测微器的固定刻度上显示为1.5mm，小数部分由可动刻度读得为0.273mm，二者相加就是测量值，1.5mm+0.273mm=1.773mm．（2）待测电阻丝的额定电流大约为0.5A，为了减小实验误差，应选量程为0.6A的电流表A1，待测电阻丝的电阻大约为4Ω，额定电流大约为0.5A，故由欧姆定律得额定电压大约为2V，所以电源应选E1．由于待测电阻丝的电阻较小，故电流表应选外接法，如图所示．【答案】（1）5.01,5.315（2）①大,②大（3）1280【考点】测定金属的电阻率【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）游标卡尺的读数为l=(50+0.1×1)mm=50.1mm=5.01cm，螺旋测微器的读数为d=(5+31.5×0.01)mm=5.315mm．（2）电学实验的设计要遵循科学性原则、安全性原则和准确性原则．此电路中滑动变阻器是以限流方式接入电路中的，故在①步骤中合上开关前应使其接人电路中的阻值为最大，以保证电路安全．同理②步骤中亦将电阻箱R2的阻值调至最大．（3）①步骤中，由闭合电路欧姆定律得I0=ER+R1+R g+r，其中R表示圆柱体的电阻②步骤中，仍由闭合电路欧姆定律得I0=ER2+R1+R g+r，由等量代换可得R=R2=1280Ω．四、解答题【答案】（1）通过铁棒的电流为4×102A．（2）铁棒内的电场强度为2.7×10−2V/m．【考点】欧姆定律的应用电阻定律电场强度【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）由R=ρlS 和I=UR得I=USρl =8.0×10−2×1.5×10−31.0×10−7×3.0A=4×102A．（2）E=Ud =8×10−23.0V/m=2.7×10−2V/m．【答案】（1）这种液体的电阻为6×106Ω；（2）这种液体的电阻率是6×104Ω⋅m．【考点】电阻定律闭合电路的欧姆定律【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）根据欧姆定律R=UI得液体的电阻R=UI =61×10−6Ω=6×106Ω．（2）根据电阻定律R=ρLS可得ρ=RSL =6×106×1×10−41×10−2Ω⋅m=6×104Ω⋅m．【答案】所需碳棒的长度为3.27m．【考点】电阻定律【解析】此题暂无解析【解答】解：设碳棒的长度为x，则铜棒的电阻为R1=ρ1L−xS =ρ01(1−α1t)L−xS，碳棒的电阻R2=ρ2xS =ρ02(1−α2t)xS，要使得在0∘C附近总电阻不随温度变化，则有R1+R2=定值，则有式中t的系数必须为零，即有x≈3.27m．。
2020届人教版高中物理选修3-1学案：第二章 第7节 闭合电路的欧姆定律含答案
第7节闭合电路的欧姆定律1.闭合电路欧姆定律的表达式为I＝ER＋r，此式仅适用于纯电阻电路，其中R和r分别指外电阻和内电阻。
2．闭合电路内、外电压的关系为E＝U内＋U外＝Ir＋U外，由此式可知，当电流发生变化时，路端电压随着变化。
3．当外电路断开时，路端电压等于电动势，当外电路短路时，路端电压为零。
一、闭合电路欧姆定律1．闭合电路的组成及电流流向2．闭合电路中的能量转化如图所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝I2Rt＋I2rt。
3．闭合电路欧姆定律二、路端电压与负载(外电阻)的关系 1．路端电压与电流的关系 (1)公式：U ＝E －Ir 。
(2)U -I 图像：如图所示，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻。
2．路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R 增大时，电流I 减小，外电压U 增大，当R 增大到无限大(断路)时，I ＝0，U ＝E ，即断路时的路端电压等于电源电动势。
(2)外电阻R 减小时，电流I 增大，路端电压U 减小，当R 减小到零时，I ＝E r，U ＝0。
1．自主思考——判一判(1)如图甲所示，电压表测量的是外电压，电压表的示数小于电动势。
(√)(2)如图乙所示，电压表测量的是内电压，电压表的示数小于电动势。
(×) (3)外电阻变化可以引起内电压的变化，从而引起内电阻的变化。
(×) (4)外电路的电阻越大，路端电压就越大。
(√) (5)路端电压增大时，电源的输出功率一定变大。
(×) (6)电源断路时，电流为零，所以路端电压也为零。
(×) 2．合作探究——议一议(1)假如用发电机直接给教室内的电灯供电，电灯两端的电压等于发电机的电动势吗？ 提示：不等于。
因为发电机内部有电阻，有电势降落。
发电机内部电压与电灯两端电压之和才等于电动势。
(2)在实验课上，小红同学用电压表去测量1节新干电池的电动势约为1.5 V,1节旧电池的电动势约为1.45 V ，现在她把这样的两节旧电池串联后接在一个标有“3 V 2 W ”的小灯泡两端，结果发现小灯泡不发光，检查电路的连接，各处均无故障。
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【A组基础巩固】
1．(多选)(2019·广东惠东中学高二期中)关于电阻和电阻率，下列说法不正确的是() A．电阻是反映导体对电流的阻碍作用大小的物理量
B．电阻率是反映材料的导电性能的物理量
C．电阻率一定随着温度的升高而增大
D．超导材料在任何温度时的电阻率都为零
解析：选CD.电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，故A正确；电阻率是反映材料的导电性能的物理量，故B正确；金属材料的电阻率随温度升高而增大，其他材料不一定，故C错误；超导材料在温度降到临界温度以下时电阻率才为零，故D错误．2．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断．由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别．那么熔丝熔断的可能性较大的是()
A．横截面积大的地方
B．横截面积小的地方
C．同时熔断
D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方
解析：选B.根据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时，电阻大的位置发热量大，易熔断．选项B正确．
3．(2019·桐乡市校级联考)金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响，根据以上的信息，判断下列的说法中正确的是()
A．连接电路用的导线一般用合金来制作
B．电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作
C．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作
D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作
解析：选B.纯金属的电阻率小，故连接电路用的导线一般用纯金属来制作，故A错误；合金的电阻率大，故电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作，故B正确；有的金属电阻率随温度变化而显著变化，故电阻温度计一般用纯金属来制作，故C错误；有的合金的电阻率几乎不受温度的影响，故标准电阻一般用合金材料制作，故D错误．
4．(多选)温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，如图所示图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则()
A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系
B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系
C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系
D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系
解析：选CD.金属导体的电阻随温度的升高而增大，半导体材料的电阻随温度的升高而减小，故选项C、D正确．
5．一只“220 V100 W”的灯泡工作时电阻为484 Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是()
A．小于484 ΩB．大于484 Ω
C．等于484 ΩD．无法确定
解析：选A.灯泡不工作时温度低，因此阻值小于正常工作时的阻值，A正确．
6．(2019·河北邢台高二检测)有两个同种材料制成的导体，如图所示，两导体为横截面是正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为L1，小柱体柱截面边长为L2，则()
A．若图示箭头方向为电流方向，则大柱体与小柱体的电阻之比为L1∶L2
B．若图示箭头方向为电流方向，则大柱体与小柱体的电阻之比为1∶1
C．若电流方向竖直向下，则大柱体与小柱体的电阻之比为L1∶L2
D．若电流方向竖直向下，则大柱体与小柱体的电阻之比为L21∶L22
解析：选B.从图示方向看，则根据电阻定律可知，R1＝ρL1
hL1＝
ρ
h
，R2＝ρL2
hL2
＝
ρ
h
，故两电
阻比值为R1∶R2＝1∶1，故A错误，B正确；若电流竖直向下，则根据电阻定律有，R1＝ρh
L21
，
R2＝ρh
L22
，故R1∶R2＝L22∶L21，故C、D错误．
7．如图所示，P为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间，设AB、CD之间的电压是相同的，则这两种接
法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是( )
A ．图甲产生的热量比图乙产生的热量多
B ．图甲产生的热量比图乙产生的热量少
C ．图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多
D ．因为是形状不规范的导体，所以判断不出哪一个产生的热量多
解析：选A.将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设为r ，图甲中等效为两个电阻并联，R 甲＝r 2，图乙中等效为两个电阻串联，R ′＝2r ，又因为两端的电压是相等的，故由P ＝U 2
R 知电阻小的产热多，A 正确，B 、C 、D 错误．
8.(多选)如图所示的滑动变阻器中，A 、B 、C 、D 是它的四个接线柱，P
是滑片．现将滑动变阻器接入电路中，并要求滑片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：选CD.滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝的长度，使接入电路中的电阻发生变化的．要使滑片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 ；在滑片P 向C 移动时，只有B 、P 之间的电阻丝在变长，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能是B 和C ，也可能是B 和D .
【B 组 素养提升】
9．(2019·福建闽侯高二检测)电路中有一段金属丝长为 L ，电阻为 R ，要使电阻变为 4R ，下列可行的方法是( )
A ．将金属丝拉长至2L
B ．将金属丝两端的电压提高到原来的4倍
C ．将金属丝对折后拧成一股
D ．将金属丝拉长至4L
解析：选A.将金属丝拉长至2L ，体积不变，则横截面积变为原来的12，根据R ＝ρL S
知，电
阻变为原来的4倍，故A 正确；电阻与电压和电流无关，将金属丝两端的电压提高到原来的4倍，电阻不变，故B 错误；将金属丝对折后拧成一股，长度变为原来的一半，横截面积变为
原来的2倍，根据R ＝ρL S 知，电阻变为原来的14，故C 错误；将金属丝拉长至4L ，体积不变，则横截面积变为原来的14，根据R ＝ρL S
知，电阻变为原来的16倍，故D 错误． 10．(2019·内蒙古高二期中)两根长度都为L 的同种材料制成的导线a 和b 串联后接入电路，使电流从a 的起端流入，从b 的末端流出，且b 的末端接地，若此导线上各点电势如图所示，则导线a 和b 的横截面积之比S a ∶S b 为( )
A ．4∶1
B ．1∶4
C ．2∶1
D ．1∶2
解析：选C.导线a 和b 串联后接入电路，电流相等，由图知电压U a ＝(12－8) V ＝4 V 、U b ＝(8－0) V ＝8 V ，则R a ∶R b ＝1∶2；两根长度都为L 的同种材料制成的导线a 和b ，据R ＝ρL S
可得S a ∶S b ＝R b ∶R a ＝2∶1，故C 项正确． 11．如图所示，P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L ，直径为D ，镶膜的厚度为d ，管两端有导电金属箍M 、N .现把它接入电路中，测得它两端电压为U ，通过它的电流为I ，则膜的电阻为多少？镶膜材料电阻率为多少？
解析：由欧姆定律可得R ＝U I
， 沿着L 的方向将膜层展开，如图所示，则膜层等效为一个电阻，其
长为L ，横截面积为管的周长×厚度d .
由电阻定律R ＝ρl S
可得： R ＝ρL πDd ，则U I ＝ρL πDd
，
解得：ρ＝U πDd IL
. 答案：U I U πDd IL
12．如图所示，相距40 km 的A 、B 两地架两条输电线，电阻共为 800 Ω，如果在A 、B 间的某处发生短路，这时接在A 处的电压表示数为10 V ，电流表示数为40 mA.求发生短路处相距A 有多远？
解析：A 、B 间距离l ＝40 km ，导线总长2l ，总电阻R ＝800 Ω.
设A 与短路处距离x ，导线总长2x ，总电阻R x .
由欧姆定律得R x ＝U I ＝1040×10－3
Ω＝250 Ω. 由电阻定律得R ＝ρ2l S ，R x ＝ρ2x S
， 所以x ＝R x R l ＝250800
×40 km ＝12.5 km. 即短路处距A 有12.5 km.
答案：12.5 km。