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2019-2020年高中物理 第二章 恒定電流 第6節(jié) 導(dǎo)體的電阻課后訓(xùn)練 新人教版選修3-1 基礎(chǔ)鞏固 1．如圖為滑動(dòng)變阻器的示意圖，A、B、C、D為4個(gè)接線柱，當(dāng)滑動(dòng)片P由C向D移動(dòng)時(shí)，若要使變阻器接入電路的電阻由大變小，應(yīng)將變阻器的哪兩個(gè)接線柱連入電路（　　） A．A和B B．A和D C．B和C D．C和D 2．有關(guān)電阻率的敘述正確的是（　?。? A．把一根長導(dǎo)線截成等長的三段，則每段的電阻率都是原來的1/3 B．各種材料的電阻率在數(shù)值上等于該材料長1 m、橫截面積1 m2時(shí)的電阻 C．純金屬的電阻率比合金的電阻率大 D．電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大 3．神經(jīng)系統(tǒng)中，把神經(jīng)纖維分為有髓鞘和無髓鞘兩大類，現(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)為，髓鞘是由多層類脂物質(zhì)——髓質(zhì)累積而成的，具有很大的電阻，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得髓質(zhì)的電阻率為ρ＝8106 Ωm。某生物體中的某段髓質(zhì)神經(jīng)纖維可看做高20 cm、半徑為4 cm的圓柱體，當(dāng)在其兩端加上電壓U＝100 V時(shí)，該神經(jīng)開始發(fā)生反應(yīng)，則引起該神經(jīng)纖維產(chǎn)生感覺的最小電流為（　?。? A．0.31 μA B．0.62 μA C．0.15 μA D．0.43 μA 4．如圖所示，表示用不同電壓加在一段金屬導(dǎo)體兩端，在溫度不變的情況下測得I－U的圖象，試根據(jù)圖象分析：若將這段金屬導(dǎo)體在保持長度不變的前提下增大其橫截面積，則這段導(dǎo)體的I－U線這時(shí)符合下列哪種情況（　　） 5．兩根材料相同的均勻?qū)Ь€x和y，x長為l，y長為2l，串聯(lián)在電路中時(shí)，沿長度方向電勢變化如圖所示，則x、y導(dǎo)線的橫截面積之比為（　　） A．2∶3 B．1∶3 C．1∶2 D．3∶1 能力提升 6．如圖所示，一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)線長1 200 m，在兩端點(diǎn)A、B間加上恒定電壓時(shí)，測得通過導(dǎo)線的電流為0.5 A，若剪去BC段，在A、C兩端加同樣電壓時(shí)，通過導(dǎo)線的電流變?yōu)?.6 A，則剪去的BC段多長？ 7．在做“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，若待測金屬絲的電阻約為5 Ω，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，提供以下器材供選擇： A．電池組（3 V，內(nèi)阻約1 Ω） B．電流表（0～3 A，內(nèi)阻0.012 5 Ω） C．電流表（0～0.6 A，內(nèi)阻約0.125 Ω） D．電壓表（0～3 V，內(nèi)阻4 kΩ） E．電壓表（0～15 V，內(nèi)阻15 kΩ） F．滑動(dòng)變阻器（0～20 Ω，允許最大電流1 A） G．滑動(dòng)變阻器（0～2 000 Ω，允許最大電流0.3 A） H．開關(guān)、導(dǎo)線若干 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)從上述器材中選用________（填寫儀器前字母代號(hào)）。 （2）測電阻時(shí)，電流表、電壓表、待測電阻Rx，在組成測量電路時(shí)，應(yīng)采用電流表________接法，測量值比真實(shí)值偏________（選填“大”或“小”）。 （3）若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖所示，則讀數(shù)為________mm。 （4）若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R，請(qǐng)用R、d、L寫出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ＝________。 8．有一根細(xì)長而均勻的金屬材料樣品，橫截面為邊長等于a的正方形，如圖所示。此金屬材料重約為1～2 N，長約為30 cm，電阻約為10 Ω。已知這種金屬的電阻率為ρ，密度為ρ0。因管線內(nèi)部空間截面形狀不規(guī)則，無法直接測量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測量中空部分的截面積S0，現(xiàn)有如下器材可供選擇： A．毫米刻度尺 B．螺旋測微器 C．電流表（600 mA,1.0 Ω） D．電流表（3 A,0.1 Ω） E．電壓表（3 V,6 kΩ） F．滑動(dòng)變阻器（2 kΩ，0.5 A） G．滑動(dòng)變阻器（10 Ω，2 A） H．蓄電池（6 V,0.05 Ω） I．開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干 （1）除待測金屬材料外，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有________（只填代號(hào)字母）。 （2）請(qǐng)畫出你的設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖。 （3）計(jì)算金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達(dá)式S0＝________。 （4）實(shí)驗(yàn)中要測量的物理量有________________________________________________。  參考答案 1．答案：B　點(diǎn)撥：滑動(dòng)變阻器的連接應(yīng)是一上一下（同一端或?qū)蔷€），要注意接入的是哪一部分電阻，從而確定電阻的變化。要讓滑動(dòng)變阻器的阻值變小，就要使連入電路的電阻絲長度變短，滑動(dòng)片P由C向D移動(dòng)，要使滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻絲變短，可以連接AD或BD。 2．答案：B　點(diǎn)撥：導(dǎo)體的電阻率與材料、溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的長度、橫截面積無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)關(guān)系式R＝ρ可得ρ＝，故選項(xiàng)B正確；純金屬的電阻率小于合金的電阻率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用是決定于電阻，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 3．答案：A　點(diǎn)撥：因?yàn)镽＝ρL/S，所以R＝3.18108 Ω 所以I＝U/R＝0.31 μA。 4．答案：D　點(diǎn)撥：由R＝，長度不變，增加橫截面積，電阻減小，圖象的斜率增大。 5．答案：B　點(diǎn)撥：由U－I圖象可知，Ux＝6 V，Uy＝4 V 串聯(lián)電路電流相同，則＝，而Rx＝ρ，Ry＝ρ 所以＝，＝＝＝。 6．答案：200 m 點(diǎn)撥：設(shè)整個(gè)導(dǎo)線AB的電阻為R1，其中AC段的電阻為R2，根據(jù)歐姆定律U＝I1R1＝I2R2，則＝＝＝。再由電阻定律，導(dǎo)線的電阻與其長度成正比，所以AC段導(dǎo)線長l2＝l1＝1 200 m＝1 000 m。由此可知，剪去的導(dǎo)線BC段的長度為lx＝l1－l2＝200 m。 7．答案：（1）ACDFH?。?）外　小　（3）0.900?。?） 點(diǎn)撥：（1）由電池組的電動(dòng)勢可判斷電壓表選D；根據(jù)金屬絲的電阻約為5 Ω，可求出電路中的最大電流Im＝0.6 A，所以電流表選C，滑動(dòng)變阻器選F；最后選取開關(guān)、導(dǎo)線H。 （2）由于金屬絲的電阻較小，所以采用電流表外接法，外接法測得的電流偏大，算出的電阻值偏小，所以測量值比真實(shí)值偏小。 （3）從圖中可以讀出金屬絲的直徑為0.900 mm。 （4）金屬絲的橫截面積為：S＝，由電阻定律得R＝，聯(lián)立解得金屬絲的電阻率為ρ＝。 8．答案：（1）ACEGHI?。?）如圖所示。 （3）a2－ （4）管線長度l、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I 點(diǎn)撥：（1）AEHI為必選。關(guān)于電流表量程的選擇：因?yàn)殡妷罕淼牧砍虨? V，所以通過電阻的最大電流約為0.3 A＝300 mA，所以電流表選用C?；瑒?dòng)變阻器F總阻值太大，不方便調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選G。 （2）因?yàn)椋?00，＝10，所以應(yīng)選用電流表外接法。若選擇滑動(dòng)變阻器限流式接法，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大時(shí)電壓表約為滿量程，而調(diào)節(jié)過程中就會(huì)超過電壓表的量程，所以必須選擇分壓式接法。 （3）由電阻R＝＝ρ，得 S0＝a2－。 （4）由（3）可以知道，需要測出管線長度、電壓表和電流表的讀數(shù)。