2020年高考物理复习 第7章 试题解析32 13页

第七章　恒定电流 学案32 电阻定律 部分电路欧姆定律 一、概念规律题组 ‎1．下列说法中正确的是(　　)‎ A．导体中只要电荷运动就形成电流 B．在国际单位制中，电流的单位是A C．电流有方向，它是一个矢量 D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在 E．根据I＝q/t，可知I与q成正比 ‎2．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为q，此时电子定向移动的速率为v，则在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为(　　)‎ A．nvSΔt B．nvΔt C. D. ‎3．关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是(　　)‎ A．由R＝ρ知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比 B．由R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一 D．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象．发生超导现象时，温度不为绝对零度 ‎4．根据欧姆定律，下列说法中正确的是(　　)‎ A．从关系式U＝IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定 B．从关系式R＝U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C．从关系式I＝U/R可知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 D．从关系式R＝U/I可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值 二、思想方法题组 ‎5．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加相同电压后，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为(　　)‎ A．1∶4 B．1∶8‎ 13‎ C．1∶16 D．16∶1‎ ‎6.‎ 图1‎ 某导体中的电流随其两端电压的变化，如图1所示，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．加5 V电压时，导体的电阻约是5 Ω B．加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 Ω C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小 一、电流的微观解释 ‎1．电流的微观表达式 图2‎ ‎(1)建立微观模型：如图2所示，粗细均匀的一段导体长为l，横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v.‎ ‎(2)在时间t内有长度l＝vt的自由电荷全部通过了截面D.‎ ‎(3)这些电荷的总电荷量为Q＝nvt·S·q.‎ ‎(4)电流的表达式：I＝＝nqSv.‎ ‎(5)结论：从微观上看，电流由导体中自由电荷的密度、电荷定向移动的速率、导体的横截面积共同决定．‎ ‎2．与电流有关的三种速率的比较 名称 电荷定向移动速率 电流的传导速率 电荷无规则热运动速率 概念 自由电荷沿某一方向运动的速率 电场的传播速率 自由电荷做无规则运动的速率 速率大小 金属导体中约为10－5 m/s 等于光速3×108 m/s 约为105 m/s ‎【例1】 一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时(　　)‎ A．通过金属导线的电流为 13‎ B．通过金属导线的电流为 C．自由电子定向移动的平均速率为 D．自由电子定向移动的平均速率为 二、对电阻、电阻率的理解 ‎1．电阻与电阻率的区别 ‎(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量．电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量．‎ ‎(2)导体电阻与电阻率无直接关系，即电阻大，电阻率不一定大；电阻率小，电阻不一定小．‎ ‎(3)金属的电阻率随温度的升高而增大．‎ ‎2．电阻的定义式和决定式对比 公式 R＝ R＝ρ 适用条件 适用于任何纯电阻导体 只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液 字母含义 U：导体两端的电压I：通过导体的电流 ρ：材料电阻率 l：沿电流方向导体的长度 S：垂直电流方向导体的横截面积 公式含义 反映了导体对电流的阻碍作用，不能说R∝U、R∝ R的决定式，R由ρ、l、S共同决定 ‎3.应用电阻定律的解题技巧 R＝ρ是电阻的决定式，对于同一段导体，l与S往往是相关联的，分析求解时应全面考虑．‎ ‎【例2】 如图3甲所示为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图象如图乙所示，当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ.‎ 图3‎ 13‎ ‎[规范思维]‎ ‎　　[针对训练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 ‎[针对训练2]　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；有的金属的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．根据以上的信息，判断下列说法中正确的是(　　)‎ A．连接电路用的导线一般用合金来制作 B．电炉、电热器的电阻丝一般用合金来制作 C．电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作 D．标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作 三、欧姆定律及伏安特性曲线的应用 ‎1．欧姆定律 ‎(1)公式I＝，是电流的决定式，I正比于电压，反比于电阻．‎ ‎(2)公式中的I、U和R三个量必须对应同一段电路或同一段导体．‎ ‎(3)适用范围：适用于金属、电解液等纯电阻电路．对于气体导电，含有电动机、电解槽等非纯电阻电路不适用．‎ ‎2．对伏安特性曲线的理解(如图4甲、乙所示)‎ 图4‎ ‎(1)图线a、e、d、f表示线性元件，b、c表示非线性元件．‎ ‎(2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，Ra>Re.‎ 在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小．斜率越大，电阻越小，Rd