第7章 试题解析32（整理）

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1、学 海 无 涯 第七章第七章 恒定电流恒定电流 学案学案 32 电阻定律电阻定律 部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律 一 概念规律题组 1 下列说法中正确的是 A 导体中只要电荷运动就形成电流 B 在国际单位制中 电流的单位是 A C 电流有方向 它是一个矢量 D 任何物体 只要其两端电势差不为零 就有电流存在 E 根据 I q t 可知 I 与 q 成正比 2 有一横截面积为 S 的铜导线 流经其中的电流为 I 设每单位体积的导线中有 n 个 自由电子 每个自由电子的电荷量为 q 此时电子定向移动的速率为 v 则在 t 时间内 通 过导体横截面的自由电子数目可表示为 A nvS t B nv

2、t C I t q D I t Sq 3 关于导体的电阻及电阻率的说法中 正确的是 A 由 R l S知 导体的电阻与长度 l 电阻率 成正比 与横截面积 S 成反比 B 由 R U I 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 4 根据欧姆定律 下列说法中正确的是 A 从关系式 U IR 可知 导体两端的电压 U 由通过它的电流 I 和它的电阻 R 共同决 定 B 从关系式 R U I 可

3、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 从关系式 I U R 可知 导体中的电流跟导体两端的电压成正比 跟导体的电阻成 反比 D 从关系式 R U I 可知 对一个确定的导体来说 所加的电压跟通过导体的电流的 比值是一定值 二 思想方法题组 5 两根完全相同的金属裸导线 如果把其中的一根均匀拉长到原来的 2 倍 把另一根 对折后绞合起来 然后给它们分别加相同电压后 则在同一时间内通过它们的电荷量之比为 A 1 4 B 1 8 C 1 16 D 16 1 6 学 海 无 涯 图 1 某导体中的电流随其两端电压的变化 如图 1 所示 则下列说法中正确的是 A 加 5 V

4、电压时 导体的电阻约是 5 B 加 11 V 电压时 导体的电阻约是 1 4 C 由图可知 随着电压的增大 导体的电阻不断减小 D 由图可知 随着电压的减小 导体的电阻不断减小 一 电流的微观解释 1 电流的微观表达式 图 2 1 建立微观模型 如图 2 所示 粗细均匀的一段导体长为 l 横截面积为 S 导体单位 体积内的自由电荷数为 n 每个自由电荷的电荷量为 q 当导体两端加上一定的电压时 导 体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为 v 2 在时间 t 内有长度 l vt 的自由电荷全部通过了截面 D 3 这些电荷的总电荷量为 Q nvt S q 4 电流的表达式 I Q t nqSv 5

5、结论 从微观上看 电流由导体中自由电荷的密度 电荷定向移动的速率 导体的 横截面积共同决定 2 与电流有关的三种速率的比较 名称 电荷定向移动速率 电流的传导速率 电荷无规则热运动速 率 概念 自由电荷沿某一方向 运动的速率 电场的传播速率 自由电荷做无规则运 动的速率 速率大小 金属导体中约为 10 5 m s 等于光速 3 108 m s 约为 105 m s 例 1 一根粗细均匀的金属导线 两端加上恒定电压 U 时 通过金属导线的电流为 I 金属导线中自由电子定向移动的平均速率为 v 若将金属导线均匀拉长 使其长度变为 原来的 2 倍 仍给它两端加上恒定电压 U 则此时 A 通过金属导线

6、的电流为I 2 B 通过金属导线的电流为I 4 学 海 无 涯 C 自由电子定向移动的平均速率为v 2 D 自由电子定向移动的平均速率为v 4 二 对电阻 电阻率的理解 1 电阻与电阻率的区别 1 电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量 电阻率是反映制作导体的材料导电 性能好坏的物理量 2 导体电阻与电阻率无直接关系 即电阻大 电阻率不一定大 电阻率小 电阻不一 定小 3 金属的电阻率随温度的升高而增大 2 电阻的定义式和决定式对比 公式 R U I R l S 适用条件 适用于任何纯电阻导体 只适用于粗细均匀的金属导 体和浓度均匀的电解液 字母含义 U 导体两端的电压 I 通过 导体的电流

7、 材料电阻率 l 沿电流方向导体的长度 S 垂直电流方向导体的横截 面积 公式含义 U I 反映了导体对电流的阻碍 作用 不能说 R U R 1 I R 的决定式 R 由 l S 共 同决定 3 应用电阻定律的解题技巧 R l S是电阻的决定式 对于同一段导体 l 与 S 往往是相关联的 分析求解时应全面 考虑 例 2 如图 3 甲所示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 图象如图乙所示 当 U 10 V 时 求电解液的电阻率 图 3 规范思维 学 海 无 涯 针对训练 1 导体的

8、电阻是导体本身的一种性质 对于同种材料的导体 下列表述正 确的是 A 横截面积一定 电阻与导体的长度成正比 B 长度一定 电阻与导体的横截面积成正比 C 电压一定 电阻与通过导体的电流成正比 D 电流一定 电阻与导体两端的电压成反比 针对训练 2 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 有的金属的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 电热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

9、温度变化而显著变化的金属材料制作 三 欧姆定律及伏安特性曲线的应用 1 欧姆定律 1 公式 I U R 是电流的决定式 I 正比于电压 反比于电阻 2 公式中的 I U 和 R 三个量必须对应同一段电路或同一段导体 3 适用范围 适用于金属 电解液等纯电阻电路 对于气体导电 含有电动机 电解 槽等非纯电阻电路不适用 2 对伏安特性曲线的理解 如图 4 甲 乙所示 图 4 1 图线 a e d f 表示线性元件 b c 表示非线性元件 2 在图甲中 斜率表示电阻的大小 斜率越大 电阻越大 Ra Re 在图乙中 斜率表示电阻倒数的大小 斜率越大 电阻越小 Rd Rf 3 图线 b 的斜率变小 电阻

10、变小 图线 c 的斜率变大 电阻变小 注意 曲线上某点 切线的斜率不是电阻或电阻的倒数 根据 R U I 电阻为某点和原点连线的斜率或斜率倒数 学 海 无 涯 例 3 在测量电珠伏安特性实验中 同学们连接的电路中有四个错误电路 如图 5 所示 电源内阻不计 导线连接良好 若将滑动变阻器的触头置于左端 闭合 S 在向右端 滑动触头过程中 会分别出现如下四种现象 a 电珠 L 不亮 电流表示数几乎为零 b 电珠 L 亮度增加 电流表示数增大 c 电珠 L 开始不亮 后来忽然发光 电流表从示数不为零到线圈烧断 d 电珠 L 不亮 电流表从示数增大到线圈烧断 图 5 与上述 a b c d 四种现象对

11、应的电路序号为 A B C D 规范思维 例 4 在如图 6 甲所示的电路中 电源电动势为 3 0 V 内阻不计 L1 L2 L3为 3 个相同规格的小灯泡 这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示 当开关闭合后 下列关于电 路中的灯泡的判断中 正确的是 图 6 A 灯泡 L1的电阻为 12 B 通过灯泡 L1的电流为灯泡 L2的电流的 2 倍 C 由图乙看出 灯泡的电阻率随着所加电压 U 的增加而变小 D 灯泡 L2消耗的电功率为 0 30 W 规范思维 学 海 无 涯 针对训练 3 通过某一金属氧化物制成的导体棒 P 中的电流遵循 I KU3的规律 其中 K 0 02 A V3 现将该导体棒 P

12、 与一个遵从欧姆定律的电阻器 Q 串联在一起后 接在一个两 端电压为 6 0 V 的电源上 电路中的电流为 0 16 A 所串联的电阻器 Q 的阻值是多少 基础演练 1 图 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 7 所示的图线分别为某金属 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 2 下列说法中正确的是 A 由 R U I 可知 导体的电阻跟导体两端的电压成正比 跟导体

13、中的电流成反比 B 由 I U R可知 通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 跟它的电阻成反比 C 导体的电阻率由导体本身的物理条件决定 与温度无关 D 欧姆定律 I U R 不仅适用于纯电阻电路 对于非纯电阻电路也适用 3 下列说法中 错误的是 A 每种金属都有确定的电阻率 电阻率不随温度变化 学 海 无 涯 B 导线越细越长 其电阻率也越大 C 一般金属的电阻率 都随温度升高而增大 D 测电阻率时 为了提高精度 通过导线的电流要足够大 而且要等到稳定一段时间 后才可读数 4 某用电器与供电电源的距离为 L 线路上的电流为 I 若要求线路上的电压降不超过 U 已知输电导线的电阻率为 那么 该

14、输电导线的横截面积的最小值是 A L U B 2 LI U C U LI D 2UL I 5 用一稳压电源给装在一个圆管子内的水银通电 电流为 0 1 A 若把全部水银倒在一 个内径大一倍的管子里 那么通过水银的电流将是 A 1 6 A B 0 8 A C 0 4 A D 3 2 A 6 图 8 在如图 8 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 变化的图线应为下图中的 能力提升 7 图 9 如图 9 所示 两个截面不同 长度相等的均匀铜棒接在电路中 两端电压为 U 则 A 通过两棒的电

15、流不相等 B 两棒的自由电子定向移动的平均速率不同 C 两棒内的电场强度不同 细棒内场强 E1大于粗棒内场强 E2 D 细棒的电压 U1大于粗棒的电压 U2 8 图 10 小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如图 10 所示 P 为图线上一点 PN 为 学 海 无 涯 图线的切线 PQ 为 U 轴的垂线 PM 为 I 轴的垂线 下列说法中正确的是 A 随着所加电压的增大 小灯泡的电阻增大 B 对应 P 点 小灯泡的电阻为 R U1 I2 C 对应 P 点 小灯泡的电阻为 R U1 I2 I1 D 对应 P 点 小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围 面积 题号 1 2 3 4 5

16、 6 7 8 答案 9 如图 11 所示为某一热敏电阻 电阻值随温度的改变而改变 且对温度很敏感 的 I U 关系曲线图 图 11 1 为了通过测量得到图 11 所示 I U 关系的完整曲线 在图 12 甲和乙两个电路中应选 择的是图 简要说明理由 已知电源电动势为 9 V 内阻不计 滑动变阻器的阻值为 0 100 2 在图丙电路中 电源电压恒为 9 V 电流表读数为 70 mA 定值电阻 R1 250 由热 敏电阻的 I U 关系曲线可知 热敏电阻两端的电压为 V 电阻 R2的阻值为 图 12 10 图 13 有一种 电测井 技术 用钻头在地上钻孔 通过在钻孔中进行电特性测量 可以反映 学 海 无 涯 地下的有关情况 如图 13 所示为一钻孔 其形状为圆柱体 半径为 10 cm 设里面充满浓 度均匀的盐水 其电阻率 0 314 m 现在钻孔的上表面和底部加上电压测得 U 100 V I 100 mA 求该钻孔的深度 11 大气中存在可自由运动的带电粒子 其密度随距地面高度的增加而增大 可以把离 地面 50 km 以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体 即电阻率较大的物质 离地