2019高中物理第三章从电表电路到集成电路3.3探究电阻定律练习（含解析）.docx

探究电阻定律一、选择题（一）1.导体的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解析:根据电阻定律R=LS可知:当横截面积S一定时,电阻R与长度L成正比,选项A正确。答案:A2.(多选)某种金属材料制成的导线,长为L,横截面积为S,电阻为R,电阻率为,若加在导线两端的电压为U,则()A.温度不变时,L越大,S越小,R越大B.温度不变时,L越大,S越小,越大C.L、S都不变,U越大,R越大D.L、S都不变,U越大,越大解析:由电阻定律知选项A正确,选项B错误;U越大,电流越大,温度变高,故R变大,选项C、D正确。答案:ACD3.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为12,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1和R2两端电压之比U1U2为()A.12B.21C.14D.41解析:由题意知R1R2=21,则两电阻串联时,由U=IR可知U1U2=21。答案:B4.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.12ID.14I解析: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=LabS1LbcS2=41,电流之比I1I2=R2R1=14,I2=4I1=4I。答案:A5.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5 mm和d2=1 mm,熔断电流分别为2.0 A和6.0 A,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是()A.6.0 AB.7.5 AC.10.0 AD.8.0 A解析:因甲、乙保险丝等长,根据电阻定律R=LS=L(d2)2有R1R2=d22d12=41。把R1、R2并联接入电路后,由分流关系知I1I2=R2R1=14。因熔断电流I2为6A,故通过R1的电流只能是I1=1.5A,所以电路中允许通过的最大电流为Imax=I1+I2=7.5A,故选项B正确。答案:B6.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的电流图像,试根据图像分析: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线符合下列哪种情况()解析:长度不变,增加横截面积,电阻减小。答案:D7.(多选)如图所示是将滑动变阻器用作分压器的电路,A、B为分压器的输出端,电源电压U恒定,若把变阻器的滑片放在变阻器的中间,下列判断中正确的是()A.A、B间不接负载时输出电压UAB=U2B.当A、B间接上负载R时,输出电压UABU2C.负载电阻R越大,UAB越接近U2D.接上负载后要使UAB=U2,则滑片P应向下移动解析:设A、B间电阻为R,变阻器总电阻为R0,当把变阻器的滑片放在变阻器中间时,如果A、B间未接负载,则UAB=R02R0U=U2,故选项A正确;如果A、B间接上负载R,则UAB=R并R总U,其中R并=RR02R+R02,R总=R02+R并,故UABR2。由串联电路特点U1U2=R1R2,故U1U2,选项C正确。由公式E=Ud,故长度相同的情况下电压大的电场强度大,故E1E2,选项B正确。答案:ABC2.(多选)(2014山东泰安检测)一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=10 ,R2=120 ,R3=40 。另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计。则()A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 VD.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V解析:当一端短路时,可将此短路端直接用导线相连。当cd短路时,R2与R3并联后再与R1串联,则有R总=R1+11R2+1R3=40同理,当ab短路时有R总=R2+11R1+1R3=128对于理想电压表,其内阻无穷大,故当电阻与电压表串联时,其分压可不计。当ab接通测试电源时,R1与R3串联,cd两端的电压等于R3的分压,即有Ucd=UR3R1+R3=80V当cd接通测试电源时,R2与R3串联,ab两端的电压等于R3的分压,即有Uab=UR3R3+R2=25V,故选项A、C正确。答案:AC四、非选择题（二）3.(2014福建普陀期中检测)如图甲所示,为一段粗细均匀的新型导电材料棒,截面做成“月牙”状,若导体棒的电阻率已知,为0,测得其质量是m,某校课外小组用下列实验方案测其密度。(1)首先用多用电表的欧姆挡(倍率为10)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数为R=。(2)然后利用以下器材,用伏安法尽可能精确地测量其电阻:A.电流表:量程为0.6 A,内阻约为0.1 B.电压表:量程为3 V,内阻约为3 kC.滑动变阻器:最大阻值为20 ,额定电流1 AD.低压直流电源:电压6 V,内阻忽略E.开关K,导线若干在方框中画出测电阻的实验电路图,并在实物图中按原理图连接。(3)如果实验中电流表示数为I,电压表示数为U,并测出该棒的长度为L,则该材料的密度=(用测出的物理量的符号和已知量符号表示)。解析:万用表测得电阻:读数倍数=200,由于R测远大于变阻器的阻值,故变阻器为分压式。RVRA=103R测,故采用安培表内接法。由R=UI,R=0LS,得S=0ILU,又由=mSL,得=mU0IL2。答案:(1)200 (2)电路图如图甲所示,实物图如图乙所示。(连接成分压式、内接即可)(3)mU0IL24.(2014浙江温州检测)如图所示为检测某传感器的电路图。传感器上标有“3 V0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10 1 A”的字样,电流表的量程为0.6 A,电压表的量程为3 V。(1)根据传感器上的标注,计算该传感器的电阻、额定电流各为多少。(2)若电路各元件均完好,检测时,为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多大?(3)根据技术资料可知,如果传感器的电阻变化超过1 ,则该传感器就失去了作用。实际检测时,将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压的最大值),闭合开关S,通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压。检测记录如下:电压表示数U/V电流表示数I/A第一次1.480.16第二次0.910.22若不计检测电路对传感器电阻的影响,通过计算分析,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b间所加的电压是多少?解析:(1)传感器的电阻R传=U传2P传=10传感器的额定电流I传=P传U传=0.93A=0.3A。(2)要求电路各部分安全,则要求电路的最大电流Im=I传=0.3A此时电源电压最大值Um=U传+U0,式中U传为传感器的额定电压、U0为R0调至最大值时R0两端的电压,即U0=I传R0m=0.310V=3V,所以电源电压最大值Um=U传+U0=3V+3V=6V。(3)设实