高中物理电阻定律练习题及答案

1.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为

高中物理电阻定律练习题及答案

( )

A.4ρ和4R B.ρ和4R

C.16ρ和16R D.ρ和16R

解析:选D.导体的电阻率反映材料的导电性能,温度一定时电阻率是不变的.导线拉长后,直径变为原来的一半,则横截面积变为原来的1/4,因总体积不变,长度变为原来的4倍,由电阻定律计算可知电阻变为原来的16倍.

2. (2010年杭州七校联考)如图2-6-7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

( )

图2-6-7

A.4I B.2I

C.12I D.14I

解析:选A.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=接入电路时电阻为R1,CD接入电路时电阻为R2,则有R1R2=ρlabS1ρlbcS2=41,电流之比I1I2=R2R1=14,I2=4I1=4I.

3.如图2-6-8所示,一段长为a、宽为b、高为c(a>b>c)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

( )

图2-6-8

A.c2Ra2 B.c2Rab

C.a2Rbc D.R

解析:选A.最大电阻对应的接法应是横截面积最小而长度最大的,即S1=bc,L1=a,此时R=ρabc;最小的电阻对应最大的横截面积与最小的长度,即S2=ab,L2=c,此时R′=ρcab,则有ρ=Rbca=R′abc,得R′=c2a2R.

4.白炽灯的灯丝由钨丝制成,当灯丝烧断后脱落一段,又将剩余灯丝刚好能搭接上使用,若灯泡功率原来为60 W,观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的34,则现在灯泡的功率约为

( )

A.30 W B.45 W

C.60 W D.80 W

解析:选D.由电阻定律知,灯丝长度减为原来的34,电阻变为原来的34,照明电路中电压220 V不变,则由P=U2R知功率变为原来的43倍,即80 W,D选项正确.

5.(2010年深圳调研)如图2-6-9所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线,下列判断中正确的是

( )

图2-6-9

A.a代表的电阻丝较粗

B.b代表的电阻丝较粗

C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值

D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比

解析:选B.b图线的斜率大,表示电阻小,由电阻定律,R=ρlS,b的导线粗,B正确,A、C不正确.电阻是导体本身的性质,与电阻两端的电压无关,D不正确.

6.如图2-6-10所示,a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱,现把此变阻器串联接入电路中,并要求滑片P向接线柱c移动时,电路中的电流减小,则接入电路的'接线柱可能是

( )

图2-6-10

A.a和b B.a和c

C.b和c D.b和d

答案:CD

7.金属铂的电阻对温度的高低非常敏感,在图2-6-11所示的U-I图象中,可能表示出金属铂电阻的U-I图线的是

( )

图2-6-11

答案:C

8.现有半球形导体材料,接成如图2-6-12甲、乙两种形式,则两种接法的电阻之比R甲∶R乙为

( )

图2-6-12

A.1∶1 B.1∶2

C.2∶1 D.1∶4

答案:D

9.图2-6-13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2-6-13

(1)为了通过测量得到图2-6-13所示I-U关系的完整曲线,在图2-6-14甲和乙两个电路中应选择的是图____.简要说明理由:________.(电源电动势为9 V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0~100 Ω.)

图2-6-14

(2)图丙所示电路中,电源电压恒为9 V,电流表读数为70 mA,定值电阻R1=250 Ω.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________Ω.

解析:(1)为了获取更多的实验数据,常采用图乙测量电路.测量时电压可从0调到最大值,调节范围较大.

(2)通过R1的电流I1=UR1=9 V250 Ω=36 mA,则流过R2及热敏电阻的电流I2=I-I1=34 mA.从I-U曲线图上可读出对应此时的热敏电阻上的电压为UR=5.2 V,则R2=U-URI2≈111.8 Ω.

答案:(1)乙 测量时电压可从0调到最大值,调节范围较大 (2)5.2 111.8

10.(2010年福州高二期末测试)一根长为l=3.2 m、横截面积S=1.6×10-3m2的铜棒,两端加电压U=7.0×10-2V.铜的电阻率ρ=1.75×10-8 Ωm,求:

(1)通过铜棒的电流;

(2)铜棒内的电场强度.

解析:(1)由R=ρlS和I=UR得I=USρl=

7.0×10-2×1.6×10-31.75×10-8×3.2 A=2×103 A.

(2)E=Ud=7.0×10-23.2 V/m=2.2×10-2 V/m.

答案:(1)2×103 A (2)2.2×10-2 V/m

11.如图2-6-15所示,在一个粗细均匀的金属环上有A、B、C三点,已知AC弧长是圆周长的13,A、B两点等分圆周长.若把A、B两点接入电路中,直导线中的电流为6 A,金属环上所消耗的功率为108 W;现保持直导线中电流不变,换接A、C两点,则金属环中消耗的电功率为多少?

图2-6-15

解析:依题意,BC为16圆周,设BC的电阻为R,当A、B两点接入电路时,两个半圆环并联的总电阻为R1=3R2,金属环消耗的功率P1=I2R1,即108=62×32R,解得R=2 Ω;当A、C两点接入电路时,金属环的总电阻R2=4R2R4R+2R=43R=83 Ω,则金属环消耗的电功率P2=I2R2=62×83 W=96 W.

答案:96 W

12.在图2-6-16中滑动变阻器作分压器使用.负载电阻R一端接在变阻器的固定端AC上,另一端接在滑动端P上,滑动端P在AB间移动时,R上就得到不同的电压.

图2-6-16

(1)当滑动端从A向B移动时,R上的电压怎样变化?

(2)如果电压U=6 V,变阻器的电阻RAB=50 Ω.负载电阻R=100 Ω.当滑动端P在A点、B点时,R上的电压各是多少?

(3)当P在AB的中点时,R上的电压是否为3 V?通过变阻器各部分的电流是否相等.

解析:(1)当滑动端P在A端时,R被短路,UR=0;当滑动端P位于A、B间某处时,R与RPA并联后与RPB串联,将分得一部分电压,而且P越向右滑,RPA越大,并联部分总电阻越大,而RPB越小,因而R两端电压越大;当滑动端在B端时,UR=U.即当滑动端P从A向B滑动时,UR从0逐渐增大到U.

(2)当滑动端在A点时,UR=0;当滑动端在B点时,UR=6 V.

(3)当P在AB中点时,等效电路如图所示.显然,R两端电压不是3 V,通过变阻器两部分电流也不相等.

答案:(1)从0逐渐增大到U

(2)0 6 V

(3)不是3 V,不相等