2021-2022学年人教版选修3-1 第二章 6 导体的电阻 作业.docx

课时素养评价十五导体的电阻（25分钟 60分）一、选择题（此题共6小题,每题6分，共36分）L （多项选择）以下关于电阻率的表达错误的选项是（）A.电阻率在国际单位制中的单位是欧姆米B.用电阻率小的材料制成的电阻，其电阻值一定小C.材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度【解析】选B、Co电阻率在国际单位制中的单位是欧姆米,A正确； 电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积三个因素有关，材料的电 阻率小，制成的电阻阻值不一定小，B错误；电阻率取决于材料和温度， 与导体的电阻、横截面积和长度无关，C错误；材料的电阻率随温度的 变化而变化，金属导体的电阻率随温度的升高而增大，半导体的电阻 率随温度的升高而减小，D正确。2.如下列图，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bco当将A与B接入电 压为U的电路中时，电流为I;假设将C与D接入电压为U的电路中， 那么电流为（）11C. -I D. -I24【解题指南】先利用电阻定律求出两种连接情况下的电阻关系，再利 用欧姆定律判断电流关系。【解析】选A。设沿AB方向的横截面积为Si,沿CD方向的横截面积S1 1为S2,那么有Fs，AB接入电路时电阻为CD接入电路时电阻为R2,PlabR S 4A R? 1那么有=-=-,电流之比广丁二彳，12=41k41,应选项A正确。/<2 be 1”勺4V3.电线是家庭装修中不可或缺的根底建材，电线的质量直接关系到用 电平安。某型号电线每卷长度为100叫铜丝直径为L6 inmo为检验 其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上1.50 V恒 定电压，测得通过电线的电流为1.20 A,由此可知此电线所用铜的电 阻率约为（）X10-9 Q mB. 2. 5X10-8 Q mC. 1. 1X1O_7 Q m D. 5.0X10* q . m【解析】选B。给整卷电线加上1.50 V恒定电压，测得通过电线的电 流为1.20 A,那么导线的电阻值为R二?二沼Q=1.25 Q;* JL 4 UL L 4PL又：R二PP"（$2=菽；1.6 mm=0. 001 6叫代入数据可得：P =2.5X10-8Q m,故B正确。【加固训练】（2021 上饶高二检测）以下关于电阻率的说法正确的选项是（）C.电阻率表征了材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，而与温度 无关D.电阻率表征了材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度 有关【解析】选D。电阻率是由材料本身决定的，且与温度有关，而与其他 因素无关，选项D正确。4 .（多项选择）关于电阻和电阻率，以下说法不正确的选项是（）【解析】选C、Do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 的电阻率随温度的升高而增大，其他材料不一定，故C错误；超导材料 在温度降到绝对零度附近时电阻率才为零，故D错误。5 .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 以上信息、,判断以下说法中正确的选项是（）B.电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作【解析】选Bo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。6 .如下列图为两个形状完全相同的导线M、N串联接入电路后的电流与 其电阻的关系的图线。由图线分析可知以下选项正确的选项是（）【解析】选Co假设将两导线串联接入电路中，那么通过两导线的电 流相同，由图象可知，此时M的电阻大于N的电阻，所以导线M两端的 电压比导线N两端的电压大，选项A、B错误；由Q二Rt可知，在相同 时间内，电流通过导线M产生的焦耳热多，选项C正确；由P=I2R可知， 选项D错误。二、计算题（此题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位）7 . （10分）如图甲为一测量电解质溶液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极, 设a=l m, b=0. 2 m, c=0. 1 m,当里面注满某电解质溶液时，且P、Q加 上电压后,其U I图象如图乙所示，当U=10 V时,求电解质溶液的电 阻率P O【解析】由题图乙可求得电解质溶液的电阻： u ioR二产3c=2 000 0, / 5 x 10 3'由题图甲可知电解质溶液长l=a=1 m,它的横截面积S=bc=0. 02 m2, J RS 2 000x 0.02 八 八八由 R= P 5 P =-r=Q m=40 0 m03，1答案:40 Q m8 . （14分）如下列图,P是一个外表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、No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,那么膜的电阻为 多少?镶膜材料电阻率为多少？【解析】由欧姆定律可得R=号,沿着L的方向将膜层展开，如下列图那么膜层等效为一个电阻，其长为L,横截面积为管的周长X厚度d。由电阻定律R=P三可得:pL U pLR二焉，那么广焉，解得：p二甯。,UUnDd答案:E（15分钟 40分）.（6分）某个由导电介质制成的电阻截面如下列图。导电介质的电阻率 为P,制成内、外半径分别为a、b的半球壳层形状（图中阴影局部）， 半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心且作为一个引 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， 对以下表达式的合理性作出判断。根据你的判断,R的合理表达式应 为（）。（力 + q） p（b - a）A. R=-B. R= . k ZnabZnabpabpabC. R=t-77cD. R二 小 、2n（b - a） 2n（b + a）【解析】选B。根据电阻的公式R二P;可知，式子的分母应该是面积单 位，故C、D两项错误；当a二b时，电阻阻值应该为零，可知B项正确，A 项错误。10. （6分）（多项选择）有三个完全相同的小灯泡A、B、C,按图甲所示 的方式连接在电路中，该型号小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。如 果开关闭合后，干路电流为1=0. 25 A,三个小灯泡的电压分别用心、 Ub、Uc表示，电阻分别用Ra、Rh、Rc表示,消耗的电功率分别用Pa、Pr、 Pc表示。那么以下式子正确的选项是（）a ： Ub ： Uc=2 ： 1 ： 1A=0. 75 WPA b=12 Q D. ->4 / B【解析】选B、Do电路中的总电流为0.25 A,流过A的电流为0. 25 A, 由小灯泡的伏安特性曲线可知A两端电压为3.0 V,故A消耗的电功率为Pa二UaIa=0. 75 W, B项正确；根据并联电路规律知，B中电流为0. 125A,由小灯泡的伏安特性曲线可知B、C两端电压大约为0.3 V,那么A 两端的电压大约为B、C两端电压的10倍，A项错误；由欧姆定律可知B的电阻为Rb二，二二二 Q二2.4 Q,C项错误；B消耗的电功率为1B 0. 125PaPb=UbIb=0. 3X0. 125 W=0.037 5 W,故尸20>4, D 项正确。11. （6分）（多项选择）某种材料的圆柱形导体的长度为L,横截面的直 径为d,导体两端所加电压为U,当这三个物理量中仅有一个物理量改 变时，关于导体中自由电子定向运动的平均速率，以下说法正确的选 项是（）A.电压变为2U,导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍12L,导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的$C.导体横截面的直径变为2d,导体中自由电子定向运动的平' 均速率 变为原来的:。导体中自由电子定向运动的平均速率不变【解析】选A、B、Do电压变为2U,根据欧姆定律，电流变为21,根据 电流的微观表达式为I=neSv,电子定向运动的平均速率变为2倍，故A 正确。导体的长度变为2L,根据电阻定律，电阻变为2R;根据欧姆定律， 电流变为;根据电流的微观表达式为I=neSv,电子定向运动的平均速 率变为0.5v,故B正确。导体横截面的直径变为2d,横截面积变为4 倍，根据电阻定律，电阻变为0. 25倍；根据欧姆定律，电流变为4倍； 根据电流的微观表达式为I=neSv,电子定向运动的平均速率不变，故C错误。导体横截面的直径变为0.5d,横截面积变为0.25倍，根据电 阻定律，电阻变为4倍；根据欧姆定律，电流变为0. 25倍；根据电流的 微观表达式为I=neSv,电子定向运动的平均速率不变，故D正确。【加固训练】（多项选择）有AB两段电阻丝，材料相同，长度也相同，它们的横 截面的直径之比为dA : dB=l ： 2,把它们串联在电路中，那么以下说法 正确的选项是（）A ： Rb=4 ： 1A ： Ib=4 ： 1A : VB=4 ： 1A : Eb=4 ： 1【解析】选A、C、Do长度、材料均相同，它们的横截面的直径之比 为dA : dB=1 ： 2,那么横截面积之比为Sa : SB=1 ： 4,根据R二可知，电 阻之比Ra : Rb=4 ： 1,故A项正确；因两者是串联，它们的电流总相等， 故B项错误；根据电流的微观表达式I=neSv,那么有定向移动速率与 横截面积成反比，因此定向移动速度之比vA : Vb=4 : 1,故C项正确；串 联电路电流相等，设为I,那么两段中的电场强度E二:因此电场强度 与电压成正比，那么有电场强度之比Ea ： Eb=5 ： UfRa ： Rb=4 ： 1,故D 项正确。12. （22分）神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类。现 代生物学认为,髓鞘是由多层（几十到几百层不等）类脂物质一一髓质 累积而成的,髓质具有很大的电阻。蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2 um左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达L6X105 Q o(1)假设不计髓质片层间的接触电阻,计算髓质的电阻率。假设有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32 n cm;当 在其两底面上加上1 000 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10 n uAo求该圆柱体的圆面半径和高。【解析】(1)由电阻定律:R二解得：P =8X1()6q 小 由欧姆定律和圆柱体体积公式V=n以及电阻定律R二p1可得，h u1 000 -1nrTpIOtt x 10 _ 6 x 8 x 106而 n-h二32 n X10-6 m3解得：h=0. 02 m=2 cm r=0. 04 m=4 cmo答案：(1)8X IO，。 m(2)4 cm2 cm