基础辅导19 部分电路欧姆定律、电阻定律
——’11备考综合热身辅导系列
高级物理教师 魏德田
电流、电压、电阻是电路的最基本概念,欧姆定律、电阻定律也是电路的两个基本规律,通过训练,达到深刻理解和掌握这些基本概念和基本规律,了解超导现象.第8题、第15题为创新题,不仅将理论和实际联系起来,也将我们所学的力学知识、电路知识有机地结合起来,从而提高分析问题、解决问题的能力.
一、破解依据
㈠部分电路欧姆定律
㈡电阻定律
㈢电功、电热(焦耳定律)、电功率、电热功率等计算公式。
二、精选习题
㈠选择题(每小题5分,共40分)
1.关于电阻率,下列说法中不正确的是
A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好
B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大
C.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零
D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准电阻
2.如图1—28—1所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=
图1—28—1
A
3. (08宁夏)一个T型电路如图1—30—2所示,电路中的电阻
图1—30—2
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 V
D. 当cd两端接通测试电源时, ab两端的电压为80 V
4.如图1—28—3所示,a、b、c、d是滑动变阻器的4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1—28—3
A.a和b B.a和c C.b和c D.b和d
5. (08广东物理) 电动
A.电压表和电流表读数都增大 B.电压表和电流表读数都减小
C
图1—28—4
图1—28—4
6.一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线中的电流强度为I,导线中自由电子定向移动的平均速度为v,若导线均匀拉长,使其半径变为原来的
A.通过导线的电流为
C.自由电子定向移动的平均速率为
7.如图1—28—5所示,当滑动变阻器的滑键从最左端向右滑过2R/3时,电压表的读数由U0增大到2U0,若电源内阻不计,则下列说法中正确的是
图1—28—5
A.通过变阻器R的电流增大为原来的2倍
B.变阻器两端的电压减小为原来的
C.若R的阻值减小到零,则电压表的示数为4U0
D.以上说法都正确
A.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动
B.从t1到t2时间内,
C.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动
D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动 图1—28—6
㈡填空题(每小题6分,共24分)
9.(07广东理基)图1—28—7所示为伏安法测电阻的一种常用电路。以下分析正确的是______.
图1—28—7
A.此接法的测量值大于真实值 B.此接法的测量值 小于真实值
C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻
D.开始实验时滑
10.如图1—28—8所示,电源可提供U=6 V的恒定电压,R0为定值电阻,某同学实验时误将一电流表(内阻忽略)并联于Rx两端,其示数为
图1—28—8 图1—28—9
11.将阻值为16 Ω的均匀电阻丝变成一闭合圆环,在圆环上取Q为固定点,P为滑键,构成一圆形滑动变阻器,如图1—28—9所示,要使Q、P间的电阻先后为4 Ω和3 Ω,则对应的θ角应分别是_______和_______.
12.(10上海)在世博园区,运行着许多氢燃料汽车,其动力来源是氢燃料电池(结构如图
图1—28—10
(1)以下是估测氢燃料电池输出功率的实验步骤:
①把多用表的选择开关调至电流档,并选择恰当量程,串联在电路中。读出电流I;
②把多用表的选择开关调至电压档,把红、黑表笔并联在电动机两端,其中红表笔应该接在图中 (填“A”或“B”)端。读出电压U;
③重复步骤①和②,多次测量,取平均值;
④根据公式P= 计算氢燃料电池输出功率。
(2)在上述第②步中遗漏的操作是 ;
(3)如果该电动机的效率为
㈢计算题(共36分)
13.(12分)甲、乙两地相距
图1—28—11
14.(12分)某用电器离电源L m,线路上电流为I A,若要求线路上电压不超过U V,输电线电阻率为ρΩ·m,则该输电线的横截面积需满足什么条件?
15.(12分)如图1—28—12所示是一种悬球式加速度仪.它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一个金属球,它系在细金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为l的电阻丝,其阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计.电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表V (金属丝和导线电阻不计).图中虚线OC与AB相垂直,且OC=h,电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加速或减速前进时,金属线将偏离竖直方向θ,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.
图1—28—12
(1)当列车向右做匀加速直线运动时,试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′的对应关系.
(2)这个装置能测得的最大加速度是多少?
(选做题)
*16.如图1—28—13所示,两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中,总电压为U,则
图1—28—13
①通过两段导体的电流相等
②两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同
③细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2
④细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度
A.① B.①② .①②③ D.①②③④
*17.家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是PCT元件,PCT元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ与温度t的关系如图1—28—14所示.由于这种特性,PCT元件具有发热、控温双重功能.对此,以下判断中正确的是
图1—28—14
A.通电后,其电功率先增大后减小
B.通电后,其电功率先减小后增大
C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1或t2不变
D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1至t2间的某一值不变
三、参考答案
㈠1.A 2.A
3. AC
4.CD
5. A. [解析]触头滑向b时,阻值R增大,回路的总电阻增大,所以回路的总电流减小,路端电压U增
6.BC
7.ABCD[解析] 实际中的电压表接在电路中可以看成一个电阻,其表的示数则为这个电阻两端的电压,结合电源两端电压不变进行分析.由串联电路电压分配关系,则得
由此求出
8. D. [解析]在
㈡
10.3
11.π;
12.(1) A;UI;(2)选择恰当量程;(3)
15. [解析] (1)小球受力如图所示,由牛顿定律得:a=
*16. D 利用I=neSv及R=ρ
*17. [解析]由图知,常温下其电阻较小,通入电流后,随着温度升高,其电阻率先变小,然后迅速增大,其功率先变大后变小,当其产生的热量与放出的热量相等时,温度保持在t1~t2之间的某一值不变,如果温度再升高,电阻率变大,导致电流变小,那么温度随之会降低;如果温度降低,电阻率变小,导致电流变大,温度又会升上去.答案:AD
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