11、然發(fā)光；電流表從示數(shù)不為零到線圈燒斷
d．電珠L不亮；電流表從示數(shù)增大到線圈燒斷
圖5
與上述a、b、c、d四種現(xiàn)象對應(yīng)的電路序號為( )
A．③①②④ B．③④②①
C．③①④② D．②①④③
[規(guī)范思維]
【例4】 在如圖6甲所示的電路中，電源電動勢為3.0 V，內(nèi)阻不計，L1、L2、L3為3個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．當開關(guān)閉合后，下列關(guān)于電路中的燈泡的判斷中，正確的是( )
圖6
A．燈泡L1的電阻為12 Ω
B．通過燈泡L1的電流為燈泡L2的電流的2倍
C．由圖乙看出，燈泡的電阻率隨
12、著所加電壓U的增加而變小
D．燈泡L2消耗的電功率為0.30 W
[規(guī)范思維]
[針對訓(xùn)練3] 通過某一金屬氧化物制成的導(dǎo)體棒P中的電流遵循I＝KU3的規(guī)律，其中K＝0.02 A/V3，現(xiàn)將該導(dǎo)體棒P與一個遵從歐姆定律的電阻器Q串聯(lián)在一起后，接在一個兩端電壓為6.0 V的電源上，電路中的電流為0.16 A，所串聯(lián)的電阻器Q的阻值是多少？
【基礎(chǔ)演練】
1．(xx·南京模擬)
圖7
溫度能明顯地影響金屬導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，如圖7所示的圖線分別為某金屬導(dǎo)體和某半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的關(guān)系曲線，則( )
13、
A．圖線1反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化關(guān)系
B．圖線2反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化關(guān)系
C．圖線1反映金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化關(guān)系
D．圖線2反映半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度的變化關(guān)系
2．下列說法中正確的是( )
A．由R＝可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比
B．由I＝可知，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比
C．導(dǎo)體的電阻率由導(dǎo)體本身的物理條件決定，與溫度無關(guān)
D．歐姆定律I＝，不僅適用于純電阻電路，對于非純電阻電路也適用
3．下列說法中，錯誤的是( )
A．每種金屬都有確定的電阻率，電阻率不隨溫度變化
B．導(dǎo)線
14、越細越長，其電阻率也越大
C．一般金屬的電阻率，都隨溫度升高而增大
D．測電阻率時，為了提高精度，通過導(dǎo)線的電流要足夠大，而且要等到穩(wěn)定一段時間后才可讀數(shù)
4．某用電器與供電電源的距離為L，線路上的電流為I，若要求線路上的電壓降不超過U，已知輸電導(dǎo)線的電阻率為ρ，那么，該輸電導(dǎo)線的橫截面積的最小值是( )
A. B. C. D.
5．(xx·鎮(zhèn)江模擬)用一穩(wěn)壓電源給裝在一個圓管子內(nèi)的水銀通電，電流為0.1 A，若把全部水銀倒在一個內(nèi)徑大一倍的管子里，那么通過水銀的電流將是( )
A．1.6 A B．0.8 A C．0.4 A D．
15、3.2 A
6.
圖8
在如圖8所示電路中，AB為粗細均勻，長為L的電阻絲，以AB上各點相對A點的電壓為縱坐標，各點離A點的距離x為橫坐標，則U隨x變化的圖線應(yīng)為下圖中的( )
【能力提升】
7.
圖9
如圖9所示，兩個截面不同，長度相等的均勻銅棒接在電路中，兩端電壓為U，則( )
A．通過兩棒的電流不相等
B．兩棒的自由電子定向移動的平均速率不同
C．兩棒內(nèi)的電場強度不同，細棒內(nèi)場強E1大于粗棒內(nèi)場強E2
D．細棒的電壓U1大于粗棒的電壓U2
8.
圖10
小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖10所示，P為圖線上一點，PN為圖線的
16、切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，下列說法中正確的是( )
A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大
B．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為R＝
C．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為R＝
D．對應(yīng)P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍“面積”
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
9.(xx·寧波模擬)如圖11所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的I－U關(guān)系曲線圖．
圖11
(1)為了通過測量得到圖11所示I－U關(guān)系的完整曲線，在圖12甲和乙兩個電路中應(yīng)選擇的是圖________；
簡要說明理由：
17、________；(已知電源電動勢為9 V，內(nèi)阻不計，滑動變阻器的阻值為0～100 Ω)
(2)在圖丙電路中，電源電壓恒為9 V，電流表讀數(shù)為70 mA，定值電阻R1＝250 Ω.由熱敏電阻的I－U關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為________V；電阻R2的阻值為________Ω；
圖12
10.
圖13
有一種“電測井”技術(shù)，用鉆頭在地上鉆孔，通過在鉆孔中進行電特性測量，可以反映地下的有關(guān)情況，如圖13所示為一鉆孔，其形狀為圓柱體，半徑為10 cm，設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水，其電阻率ρ＝0.314 Ω·m，現(xiàn)在鉆孔的上表面和底部加上電壓測得U＝100 V，I＝100
18、mA.求該鉆孔的深度．
11．大氣中存在可自由運動的帶電粒子，其密度隨距地面高度的增加而增大，可以把離地面50 km以下的大氣看做是具有一定程度漏電的均勻絕緣體(即電阻率較大的物質(zhì))；離地面50 km以上的大氣則可看做是帶電粒子密度非常高的良導(dǎo)體，地球本身帶負電，其周圍空間存在電場．離地面l＝50 km處與地面之間的電勢差約為U＝3.0×105 V．由于電場的作用，地球處于放電狀態(tài)．但大氣中頻繁發(fā)生雷暴又對地球充電，從而保證了地球周圍電場恒定不變，統(tǒng)計表明，雷暴每秒帶給地球的平均電荷量約為q＝1 800 C．試估算大氣電阻率ρ和地球漏電功率P.(已
19、知地球半徑r＝6 400 km，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
學案32 電阻定律 部分電路歐姆定律
【課前雙基回扣】
1．B [自由電荷定向移動才形成電流，故選項A錯誤．形成電流的條件是導(dǎo)體兩端保持有一定的電勢差，且必須是導(dǎo)體，故選項D錯誤．電流有方向，但它是標量，故選項C錯誤．I＝q/t只是電流的定義式，它與q、t皆無關(guān)，顯然E項是錯誤的．正確選項為B.]
2．AC [此題考查對電流公式I＝q/t的理解及電流的微觀表達式I＝nqvS的理解．在Δt時間內(nèi)，以速度v移動的電子在銅導(dǎo)線中經(jīng)過的長度為vΔt，由于銅導(dǎo)線的橫截面積為S，則在Δt時間內(nèi)，電子經(jīng)過的導(dǎo)線體積為vΔtS
20、.又由于單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子，在Δt時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為nvSΔt，故A正確．由于流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，則在Δt時間內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)線的電荷量為IΔt，而電子的電荷量為q，則Δt時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為，故C也正確．]
3．AD [導(dǎo)體的電阻率由材料本身的性質(zhì)決定，并隨溫度的變化而變化，導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積有關(guān)，與導(dǎo)體兩端的電壓及導(dǎo)體中的電流無關(guān)，A對，B、C錯．電阻率反映材料的導(dǎo)電性能，電阻率常與溫度有關(guān)，并存在超導(dǎo)現(xiàn)象．絕對零度只能接近，不可能達到，D對．]
4．CD [U＝IR和I＝的意義不同，可以說I由U和R共同決定，但不能說U由I
21、和R共同決定，因為電流產(chǎn)生的條件是導(dǎo)體兩端存在電勢差，故A錯，C對；可以利用R＝計算導(dǎo)體的電阻，但R與U和I無關(guān)．故B錯，D對．正確選項為C、D.]
5．C [本題應(yīng)根據(jù)導(dǎo)體的電阻R＝ρl/S，歐姆定律R＝U/I和電流定義式I＝q/t求解．
對于第一根導(dǎo)線，均勻拉長到原來的2倍，則其橫截面積必然變?yōu)樵瓉淼?/2，由導(dǎo)體的電阻公式可知其電阻變?yōu)樵瓉淼?倍．
第二根導(dǎo)線對折后，長度變?yōu)樵瓉淼?/2，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，故其電阻變?yōu)樵瓉淼?/4.
給上述變化后的裸導(dǎo)線加上相同的電壓，由歐姆定律得：
I1＝，I2＝＝4U/R
由I＝q/t可知，在同一時間內(nèi)，電荷量之比q1∶q2＝I1∶
22、I2＝1∶16
故C項正確．]
6．AD [對某些導(dǎo)電器材，其伏安特性曲線不是直線，但曲線上某一點的值仍表示該點所對應(yīng)的電阻值．本題中給出的導(dǎo)體在加5 V電壓時，值為5，所以此時電阻為5 Ω；當電壓增大時，值增大，即電阻增大，綜合判斷可知A、D項正確．]
思維提升
1．電流雖然有方向，但它是標量．
2．在電解液導(dǎo)電中，既有正電荷的定向移動，也有負電荷的定向移動．公式I＝中的q應(yīng)是通過某一橫截面的正負電荷量絕對值之和．
3．R＝只是定義式，電阻R是導(dǎo)體本身的一種屬性，與U及I無關(guān)．不能說R正比于U，反比于I.
4．電阻率是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性．
電阻
23、率與溫度的關(guān)系
(1)金屬的電阻率隨溫度升高而增大．
(2)半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減?。?
(3)超導(dǎo)體：當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小為零成為超導(dǎo)體．
5．在I－U圖線上，某點與坐標原點的連線的斜率表示此點對應(yīng)的電阻的倒數(shù)．
【核心考點突破】
例1 BC [金屬導(dǎo)線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，兩端加上恒定電壓U，則通過金屬導(dǎo)線的電流為，A錯誤，B正確．根據(jù)I＝nqSv可知自由電子定向移動的平均速率為，C正確，D錯誤．]
例2 40 Ω·m
解析 由題圖乙可求得電解液的電阻為
R＝＝ Ω＝2 000 Ω.
24、
由題圖甲可知電解液長為：l＝a＝1 m，
截面積為：S＝bc＝0.02 m2.
結(jié)合電阻定律R＝ρ
得ρ＝＝ Ω·m.＝40 Ω·m.
[規(guī)范思維] (1)在圖象中，要利用R＝而不是R＝求R.
(2)利用R＝ρ求ρ時，要根據(jù)電流正確判斷l(xiāng)、S，沿電流方向?qū)w的長度為l，垂直于電流方向的橫截面積才是S.
例3 A [圖①是滑動變阻器的分壓式接法，向右滑動觸頭，電珠兩端電壓增大，亮度增加，根據(jù)電珠與滑動變阻器串并聯(lián)情況可知，總阻值逐漸減小，電流表示數(shù)增大，此種情況與b對應(yīng)．②中電流表將電珠短路，電珠不亮，當滑動變阻器接入電路阻值很小時，電流表線圈燒斷，電珠不再被短路而發(fā)光，此種情況與
25、c對應(yīng)．③中電壓表與電珠串聯(lián)，電珠處電流幾乎為零，不亮，電流表示數(shù)幾乎為零，此種情況與a對應(yīng)．④中電壓表與電珠串聯(lián)，電珠不亮，當滑動觸頭滑至接近右端時，電流表兩端電壓過大，電流表線圈被燒斷，此種情況與d對應(yīng)．綜上可知，選項A正確．]
[規(guī)范思維] 掌握串并聯(lián)電路的規(guī)律，特別是“串聯(lián)分壓，并聯(lián)分流”的規(guī)律，是正確分析本題的關(guān)鍵．另外，滑動變阻器分壓接法和限流接法的不同點也應(yīng)熟知．
例4 AD [L1兩端的電壓為3 V，由圖乙知，通過L1的電流為0.25 A，所以L1的電阻為12 Ω，A選項正確；L2和L3串聯(lián)，每個燈泡的電壓為1.5 V，由圖乙可知，通過L2、L3的電流為0.2 A，所以燈泡
26、L2、L3消耗的電功率為0.30 W，故D選項正確；L1與L2的電流不是兩倍關(guān)系，所以B選項錯誤．燈泡的I－U圖線的斜率逐漸變小，表示燈泡的電阻變大，電阻率也是變大的，C選項錯誤．]
[規(guī)范思維] (1)解本題首先由串并聯(lián)關(guān)系確定燈兩端的電壓，進而由I－U曲線確定每個燈的電流，然后或求電阻或求功率；注意R＝，不等于切線的斜率．
(2)利用曲線解題的基本思路：
①首先分清是I－U圖線還是U－I圖線．
②搞清圖線斜率的物理意義，即k＝R(或k＝)．
為了搞清這個問題，最好是將圖線的斜率轉(zhuǎn)化為物理公式，看k＝還是k＝，若斜率是k＝，則k＝R；若k＝，則k＝.
③必要時配合部分電路歐姆定律
27、．
[針對訓(xùn)練]
1．A 2.B
3．25 Ω
解析 設(shè)P和Q上的電壓分別為UP、UQ，對導(dǎo)體棒P，由I＝KU3得：UP＝ ＝ V＝2.0 V
則UQ＝U總－UP＝(6.0－2.0) V＝4.0 V
對電阻器Q，由I＝得：
RQ＝＝ Ω＝25 Ω.
思想方法總結(jié)
1．電流的微觀表達式I＝nqSv，S為導(dǎo)體的橫截面積，v為導(dǎo)體中自由電荷沿導(dǎo)體定向移動的速率，n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，從微觀看，電流決定于導(dǎo)體中自由電荷的密度、電荷定向移動的速度，還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)．
2．電阻定律的應(yīng)用技巧
(1)R＝ρ是電阻的決定式，對同一段導(dǎo)體，往往l與S是相關(guān)聯(lián)變化的，分
28、析求解時應(yīng)全面考慮．
(2)要根據(jù)電流正確判斷l(xiāng)、S，沿電流方向?qū)w的長度為l，垂直于電流方向的橫截面積才是S.
3．利用伏安特性曲線解題的基本思路：
(1)首先分清是I－U圖線還是U－I圖線．
(2)搞清圖線斜率的物理意義，即k＝R(或k＝)．注意R＝，不等于切線的斜率，為了搞清這個問題，最好是將圖線的斜率轉(zhuǎn)化為物理公式，看k＝還是k＝，若斜率是k＝，則k＝R；若k＝，則k＝.
(3)必要時配合部分電路歐姆定律．
【課時效果檢測】
1．CD 2.B 3.ABD
4．B [由歐姆定律有R＝，由電阻定律有R＝ρ，聯(lián)立解得S＝，B正確．]
5．A 6.A 7.BCD 8.ABD
29、
9．(1)甲 調(diào)壓范圍大 (2)5.2 111.8(111.6～112.0均可)
解析 (1)用實驗探究半導(dǎo)體熱敏電阻的I－U關(guān)系的完整曲線時，一般要求電路的電壓從0 V調(diào)到所需電壓，調(diào)節(jié)范圍應(yīng)大些．所以應(yīng)選擇的電路圖是圖甲．
(2)由歐姆定律可知I1＝＝ A＝36 mA，則流過熱敏電阻的電流為I2＝I－I1＝70 mA－36 mA＝34 mA，由I－U關(guān)系曲線得熱敏電阻兩端的電壓為5.2 V；電阻R2的阻值為R2＝＝ Ω＝111.8 Ω(111.6 Ω～112.0 Ω均正確)．
10．100 m
解析 設(shè)該鉆孔內(nèi)的鹽水的電阻為R，
由R＝，得R＝ Ω＝103 Ω
由電阻定律R
30、＝ρ，得l＝＝ m＝100 m.
11．2×1012 Ω·m 5×108 W
解析 本題中把50 km厚的漏電均勻絕緣體視為一個導(dǎo)體，其長度為50 km，橫截面積為地球的表面積，所加電壓為U＝3.0×105 V
則由題意得I＝＝1 800 A
R＝＝ Ω＝×103 Ω
又由電阻定律R＝ρ＝
得ρ＝＝ Ω·m
≈2×1012 Ω·m
地球漏電功率為P＝UI＝3×105×1 800 W≈5×108 W
易錯點評
1．在電流的微觀表達式I＝nqvS中，v是電荷的定向移動速率，它不是電流的傳導(dǎo)速率，也不是電荷熱運動速率，要注意這三個速率的區(qū)別．
2．R＝只是電阻的定義式，R由導(dǎo)體本身的特性決定，與U、I無關(guān)．R＝ρ才是導(dǎo)體電阻的決定式．R反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用的大小，電阻率ρ是由導(dǎo)體材料決定的，反映的是這種材料導(dǎo)電性能的優(yōu)勢．
3．在第9題中，求解R2的電阻時，既要靈活利用電路的串并聯(lián)關(guān)系，歐姆定律，也要注意題目所給圖象的應(yīng)用．求熱敏電阻的電壓時，就是從它的I－U圖象中，找出既定電流對應(yīng)的電壓值．這點是同學們做題時不易想到的．
2022年高三物理復(fù)習 第7章 電阻定律 部分電路歐姆定律學案
