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课时分层作业(八) 电阻定律
[基础达标练]
(时间:15分钟 分值:50分)
一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)
1.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,其中电阻的阻值最小的是( )
A [根据电阻定律,电阻的阻值最小的应该是横截面积最大、长度最短,选项A正确.]
2.如图所示,a、b是两条用同一种材料制成的,横截面积相同的金属导体,长度分别为la、lb,且有lalb.现将两者按图示电路连接,当开关S闭合后,电路正常工作,电压表V1、V2的读数分别为U1、U2,则U1、U2的大小关系是( )
A.U1U2 B.U1U2
C.U1=U2 D.不能确定
A [a、b是两条用同一种材料制成的、横截面积相同的金属导体,长度分别为la、lb,且有la<lb.由R∝l,则有:Ra<Rb.两个电阻串联,电流相等,根据公式U=IR,有U1<U2.故选A.]
3.如图所示,一段长为a,宽为b,高为c(abc)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.eq \f(c2R,a2) B.eq \f(c2R,ab) C.eq \f(c2R,bc) D.R
A [由电阻定律:R=ρeq \f(l,S)可知,横截面积越小电阻越大,横截面积越大电阻越小.故电阻最大时,横截面积应该最小,即从左右两端接入,此时电阻为
R=ρeq \f(a,bc),解得:ρ=eq \f(Rbc,a)
当从上下两个面接入时电阻最小,此时电阻为:
r=ρeq \f(c,ab)=eq \f(Rbc,a)·eq \f(c,ab)=eq \f(c2R,a2),故A正确.]
4.(多选)额定电压为U0的电灯,其均匀灯丝常温下的电阻为R,下列说法中正确的是( )
A.常温下,若将灯丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为100R
B.常温下,若将灯丝从中点对折起来,电阻变为eq \f(1,4)R
C.给灯丝加上从0到U0逐渐增大的电压,U与I比值不变
D.将灯丝温度降低到绝对零度时其电阻才会突变为0
AB [将灯丝拉长为原来的10倍,灯丝的横截面积变为原来的eq \f(1,10),由电阻定律R=ρeq \f(l,S)得电阻变为原来的100倍,A对;将灯丝从中点对折起来,相当于灯丝长度变为原来的eq \f(1,2),横截面积变为原来的2倍,故电阻变为原来的eq \f(1,4),B对;加在灯丝上的电压增大时,灯丝的温度升高,电阻率变大,电阻变大,由R=eq \f(U,I)知,eq \f(U,I)变大,C错;由超导知识知,温度下降到某一值时,灯丝的电阻就会突变为0,该温度不是绝对零度,D错.]
5.(多选)如图所示,两个横截面积不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中,其两端电压为U,则( )
A.通过两棒的电流相等
B.两棒的自由电子定向移动的平均速率相同
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.细棒两端电压U1大于粗棒两端电压U2
ACD [设两段铜棒,细棒电阻为R1,粗棒电阻为R2,由电阻定律R=ρeq \f(l,S)知R1R2,由于两棒串联,故电流相等,即I1=I2,由欧姆定律I=eq \f(U,R)得U1U2,故A、D正确;由E=eq \f(U,d),知细棒内的场强E1大于粗棒内场强E2,所以C对;又由I=neSv可知,两段铜棒I、n、e相同,而S1S2,故自由电子定向移动的平均速率v1v2,所以B错.故正确答案为A、C、D.]
6.现有半球形导体材料,接成如图(a)、(b)所示两种形式,则两种接法的电阻之比Ra∶Rb为( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.1∶4
D [将题(a)图半球形导体材料看成是等大的两半部分的并联,则题(b)图中可以看成是两半部分的串联,设每一半部分的电阻为R,则题(a)图中电阻Ra=eq \f(R,2),题(b)图中电阻Rb=2R,故Ra∶Rb=1∶4.]
二、非选择题(14分)
7.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1 cm2的正方形铂片,间距为d=1 cm,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=6 V时,测出电流I=1 μA,则这种液体的电阻率为多少?
[解析] R=eq \f(U,I)=eq \f(6,10-6) Ω=6×106 Ω
由题意知l=d=10-2 m,S=10-4 m2
由R=ρeq \f(l,S)得
ρ=eq \f(RS,l)=eq \f(6×106×10-4,10-2) Ω·m=6×104 Ω·m.
[答案] 6×104
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