2025年人教版高中物理必修3專項復(fù)習(xí)：電源與電電流、電阻（解析版）

第09講：電源與電電流、電阻

【考點梳理】

>考點一：電流的概念與計算

>考點二：電流的微觀表達

>考點三：等效電流

>考點四：電阻定律的有關(guān)問題

>考點五：計算電阻率

>考點六：伏安特性曲線

>考點七：導(dǎo)體電阻探究實驗

>考點：電流與電阻的綜合問題

【知識梳理】

【知識梳理】

知識點一、電流

電荷的定向移動形成電流,/=：.

2.電流形成的條件：導(dǎo)體中有自由電荷;導(dǎo)體兩端存在電壓.

3.電流的標矢性：電流是標量，但有方向，正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向.

知識點二、電流的三種表達式及其比較

公式適用范圍字母含義公式含義

點反映了/的大小，但不能

q為時間/內(nèi)通過導(dǎo)體橫截

可一切電路

面的電荷量說［8q、；ocy

導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由

電荷數(shù)

從微觀上看n、q、S、。決

I—nqSv一切電路q-每個自由電荷的電荷量

定了/的大小

S：導(dǎo)體橫截面積

。：電荷定向移動速率

匚旦金屬、U-.導(dǎo)體兩端的電壓/由。、氏決定，/^。、/8^

1R

電解液R：導(dǎo)體本身的電阻A

知識點三、歐姆定律

1.部分電路歐姆定律

(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比.

(2)表達式：/==.

(3)適用范圍：金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)溶液導(dǎo)電,不適用于氣態(tài)導(dǎo)體或半導(dǎo)體元件.

（4）導(dǎo)體的伏安特性曲線（1—U圖線）.（如圖）.

①比較電阻的大?。簣D線的斜率2方圖中R灑（選填“〈”或“=”）；

②線性元件：伏安特性曲線是過原點的直線的電學(xué)元件，適用于歐姆定律；

③非線性元件：伏安特性曲線是曲線的電學(xué)元件,不適用于歐姆定律.

知識點四、.電阻定律

（1）內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度/成正比,與它的橫截面積S成反比;導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料

有關(guān).

（2）公式：R=《.

其中/是導(dǎo)體的長度，S是導(dǎo)體的橫截面積.。是導(dǎo)體的電阻率,其國際單位是歐?米,符號為Qm.

（3）電阻率

①物理意義：反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能,是導(dǎo)體材料本身的屬性.

②電阻率與溫度的關(guān)系

金屬：電阻率隨溫度升高而增大;負溫度系數(shù)半導(dǎo)體：電阻率隨溫度升高而減小.

【題型歸納】

題型一：電流的概念與計算

1.（23-24高一下.海南?？?期末）下列關(guān)于電流的說法中正確的是（）

A.根據(jù)/=9，可知/與q成正比

B.電流既有大小，又有方向，是矢量

C.負電荷定向移動的方向為電流的方向

D.單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電量越多，導(dǎo)體中的電流越大

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)/=￡可知/是通過某一橫截面積的電量q與通過這些電量所用時間f的比值，故如果通過的電量

夕大但所用時間更多，則電流/可能更小。故A錯誤；

B.電流有方向，但電流的加減遵循代數(shù)法則，是標量，故B錯誤；

C.電流的方向與正電荷定向移動的方向相同，與負電荷定向移動的方向相反，故C錯誤；

D.根據(jù)/=幺，可知單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電量越多，導(dǎo)體中的電流越大，故D正確。

t

故選D。

2.（23-24高一下.江蘇南京.期末）如圖所示，電源正負極分別接A、2金屬板給容器內(nèi)的鹽水通電，f時間內(nèi)通過溶

液內(nèi)截面S的一價正離子數(shù)是劃，一價負離子數(shù)是〃2,設(shè)元電荷為e,以下說法中正確的是（）

A.只有正離子的定向移動才能產(chǎn)生電流

B.電解液內(nèi)正、負離子向相反方向移動，電流抵消

C.電流/=空

t

D.電流/=例±止

t

【答案】D

【詳解】A.負離子的定向移動也能產(chǎn)生電流，A錯誤；

B.電解液內(nèi)正、負離子向相反方向移動，電流加強，B錯誤；

CD.正離子產(chǎn)生的電流為

負離子產(chǎn)生的電流為

總電流為

/=/也

解得

（M1+n）e

1-2

t

C錯誤，D正確。

故選D。

3.（23-24高二上.安徽?階段練習(xí)）隨著中、日、美、韓等多家企業(yè)高調(diào)宣布全固態(tài)電池技術(shù)的新突破，全球范圍內(nèi)

全固態(tài)電池技術(shù)再次引起廣泛關(guān)注。2023年11月，在我國最新試驗測試中，相比常規(guī)固態(tài)電池，采用界面改性技

術(shù)的固態(tài)電池在150周循環(huán)后容量的保持率大幅提高，超過90%,電池壽命衰減率降低了50%,關(guān)于電池中對電

流強度定義式/=/理解，下列說法正確是（）

t

A.電池儲存的電荷量q越多，它放電時的電流/一定越大

B./的方向與自由電子的移動方向相反

C./與通過導(dǎo)體橫截面的電荷量成正比

D./是矢量，方向由q的移動方向決定

【答案】B

【詳解】A.電流大小與電源電動勢及電路總電阻有關(guān)，此時反應(yīng)出的放電時間不同，故當電池儲存的電荷量q越

多，它放電時的電流/不一定越大，故A錯誤；

BCD./=/是電流的定義式，/與外/不成正比，也不成反比；電流有方向，其方向與正電荷定向移動的方向相同

或與電子定向移動的方向相反，電流盡管有方向但運算不滿足平行四邊形法則，它是標量，故B正確，CD錯誤。

故選B。

題型二：電流的微觀表達

4.（24-25高二上?浙江嘉興?階段練習(xí)）有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為/,設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中

有“個自由電子，每個自由電子的電荷量為q,此時電子定向移動的速度為％則在時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的

自由電子數(shù)目可表示為（）

A.nvSq^.tB.nvAtC.----D.——

qSq

【答案】C

【詳解】在4時間內(nèi)，以速度v移動的電子在銅導(dǎo)線中通過的距離為必「，由于銅導(dǎo)線的橫截面積為S,則在4時

間內(nèi)，電子經(jīng)過的導(dǎo)線體積為

V=SvAt

又單位體積的導(dǎo)線有"個自由電子，則在加時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為

N=nSvAt

由于流經(jīng)導(dǎo)線的電流為/,則在加時間內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)線的電荷量為

。=/加

而電子的電荷量為q,則加時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目也可表示為

1,I\t

N=——

q

故選c。

5.（23-24高二上?上海徐匯?期末）橫截面積為S的導(dǎo)線中，通有大小為/的電流，已知導(dǎo)線單位體積中有“個自由

電子，每個自由電子的電荷量是e,自由電子定向移動的速率是v,則在時間f內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電子數(shù)是（）

It

A.ItB.nvtC.nSvtD.—

Se

【答案】C

【詳解】BC.已知導(dǎo)線單位體積中有"個自由電子，則在時間/內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電子數(shù)是

N=nV=nSvt

故C正確，B錯誤；

AD.根據(jù)電流定義式可得總的電荷量為

Q=lt

在時間f內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電子數(shù)是

故AD錯誤。

故選c。

6.（23-24高二上?福建?課后作業(yè)）某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進入癌細胞,

首先要實現(xiàn)質(zhì)子的高速運動，該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度，然

后轟擊腫瘤并殺死癌細胞。如圖所示，來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成

細柱形的質(zhì)子流。已知細柱形的質(zhì)子流橫截面積為S,其等效電流為/；質(zhì)子的質(zhì)量為M其電量為e。那么這束質(zhì)

子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)"是（）

質(zhì)磔質(zhì)子流G國

2eU

【答案】D

【詳解】質(zhì)子在加速電場中加速，根據(jù)動能定理有

Ue=—mV

2

根據(jù)電流的微觀表達式

I=neSv

聯(lián)立解得

故選D。

題型三：等效電流

7.（23-24高二上?河南?期末）北京正負電子對撞機的儲存環(huán)是半徑為R的圓形軌道，當環(huán)中電子以光速的士沿環(huán)

運動而形成/的等效電流時，環(huán)中運行的電子數(shù)目為（已知光速為c,電子電荷量為e）（）

7TRI204燈

20ec

【答案】D

【詳解】電子在圓形軌道運動的周期為

2TIR2兀R

1=-------=———

—c

10

根據(jù)電流定義式可得

,Ne

1二—

T

聯(lián)立可得環(huán)中運行的電子數(shù)目為

N.2Q兀R1

ec

故選D。

8.（23-24高二上?河南鄭州?期中）電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流，設(shè)氫原子中的電子沿半徑為r的圓形軌道運

動，已知電子的質(zhì)量為機、電荷量為e,則其等效電流的大小為（）

【答案】A

【詳解】根據(jù)題意原子核對電子的庫倫力提供向心力，由牛頓第二運動定律及庫倫定律得

e14/

解得

根據(jù)電流的定義得

代入得

故選Ao

9.（22-23高一下?重慶沙坪壩?期末）電子繞核運動可以看做一環(huán)形電流。設(shè)氫原子中的電子繞原子核做勻速圓周運

動的線速度為口氫原子核、核外電子的電荷量大小均為e,加表示電子的質(zhì)量，/為靜電力常量。則電子運動形成

的等效電流為（)

332'

Amvcmv-mv—mV

zA..D.L.

2jikeIjike2%氏之Ijike

【答案】B

【詳解】電子運動形成的電流

I=-

T

氫原子原子核對電子的作用力充當電子的向心力,，則有

7/V2

K—=m—

rr

電子的運動的周期

1

2兀丫Ijike

T==3

vmv

聯(lián)立解得

mv,3

1=------

Ijike

故選B。

題型四：電阻定律的有關(guān)問題

10.（24-25高二上?山東濟寧）一根粗細均勻的細鋼絲*原來的電阻為凡則（）

A.截去g,剩下部分的電阻變?yōu)?/p>

B.均勻拉長為原來的2倍，電阻變?yōu)?R

C.對折后，電阻變?yōu)?R

D.均勻拉長使截面積為原來的;，電阻變?yōu)?K

【答案】C

712

【詳解】A.根據(jù)電阻定律尺二P下可知，電阻與長度成正比，則截去:，剩下部分的長度為原來的則電阻變?yōu)?/p>

JD3

2

三R,故A錯誤；

BD.均勻拉長為原來的2倍，利用材料體積不變，由體積公式

V=IS

可知長度變2/,面積為＜S,根據(jù)電阻定律R=可知

R=p*21=4p2I4R

2

電阻變?yōu)?R,同理截面積變?yōu)?則長度變?yōu)樵瓉?倍，電阻變?yōu)?6R,故BD錯誤；

C.對折后，長度減為面積增大為2S,根據(jù)電阻定律R=可知

電阻變?yōu)?R,故c正確。

故選C。

11.（24-25高二上?浙江?開學(xué)考試）如圖所示，用某種金屬材料制成長為“，寬為b,厚為c的長方體，已知。＞人＞c,

關(guān)于該導(dǎo)體的電阻下列說法正確的是（）

A.電流沿A2方向電阻最小B.電流沿C。方向電阻最小

C.電流沿EP方向電阻最小D.電流沿任何方向電阻都是一樣

【答案】B

【詳解】設(shè)金屬材料的電阻率為夕，根據(jù)電阻定律可知電流沿AB方向時電阻為

be

電流沿co方向時電阻為

RCD=P-T

ab

電流沿所方向時電阻為

REF=p—

ac

由于a>6>c,貝情

RAB>REF>RCD

故選B。

12.（23-24高一下.河北衡水.期末）水平桌面上有兩個柱型導(dǎo)體，它們的橫截面均為正方形，柱體高均為"，較大的

柱體橫截面邊長為m較小的柱體橫截面邊長為乩如圖所示，垂直柱體側(cè)面通入電流，關(guān)于較大的柱體與較小的

柱體，下列說法正確的是（）

A.若兩導(dǎo)體電阻率相同，則電阻之比為“：6

B.若兩導(dǎo)體電阻率相同，則電阻之比為b：a

C.若兩導(dǎo)體電阻相同，則兩導(dǎo)體電阻率也相同

D.若將電流方向改為豎直向下且兩導(dǎo)體電阻率相同，則電阻之比為"：〃

【答案】C

【詳解】ABC.由R可知，若電阻率相同，則沿圖示電流方向有電阻之比

RjR,="0=l:l

1-ahbh

同理電阻相同，電阻率也相同，故AB錯誤，C正確；

D.若將電流方向改為豎直向下，且電阻率相同，則電阻分別為

ab

電阻之比為

&:%=b2：a2

故D項錯誤。

故選C。

題型五：計算電阻率

13.（24-25高二上?云南昭通?階段練習(xí)）如圖甲所示為一測量電解液電阻率的玻璃容器，尸、。為電極，設(shè)

a=0.2m,6=0.4m,c=1.0m,當里面注滿某種電解液，且P、。加上電壓后，其圖線如圖乙所示，當。=10V時,

甲乙

A.該電解液的電阻為1000CB.該電解液的電阻為200。

C.該電解液的電阻率是160QmD.該電解液的電阻率是25Qm

【答案】C

【詳解】AB.電解液的電阻為

R=—=10=2000Q

I5x10-3

故AB錯誤;

CD.根據(jù)

Lc

Rn=p一=p—

Sab

解得

p=160Q-m

故C正確；D錯誤。

故選C。

14.（23-24高二上.廣西北海?期末）如圖所示，一塊均勻的方形樣品，長、寬均為久厚為b,若沿著A3方向測得

B.該樣品的電阻率為“

b

b

c.沿EF方向的電阻為一R

a

D.增加a,不改變上沿A3方向的電阻不變

【答案】D

【詳解】BD.設(shè)樣品的電阻率為p,根據(jù)電阻定律R=得出樣品沿A3方向的電阻

八a

R=p—

ba

解得

p=Rb

故增加。，不改變b,R不變，即沿方向的電阻不變，故B錯誤，D正確；

A.沿CD方向的電阻為

L

RCDp—Rb—=R

Sab

故A錯誤；

C.沿EF方向的電阻為

R=pL=Rb2=R2

8aaa

故C錯誤；

故選D。

15.（22-23高二上?浙江?階段練習(xí)）如圖所示，一塊均勻的長方體樣品，長為a,寬為b,厚為c。電流沿AB方向

時測得樣品的電阻為R，則（）

。|//

~CZ

A.樣品的電阻率P=華

b

B.樣品的電阻率夕=與

Ra

C.若電流沿CD方向，樣品的電阻R=、R

a

D.若電流沿CD方向，樣品的電阻R="R

a

【答案】C

【詳解】AB.根據(jù)電阻定律可知

R=p—

S

得

故電流沿A3方向時有

Rbc

P=——

a

AB錯誤；

CD.若電流沿CD方向，樣品的電阻

R'=p^=^R

aca

C正確，D錯誤。

故選C。

題型六：伏安特性曲線

16.（23-24高二上?浙江杭州?期末）如圖所示為某線性元件甲和非線性元件乙的伏安特性曲線，兩圖線交于A點，A

點坐標為（12V,1.5A）,甲的圖線與橫軸所成夾角。為30。。下列說法正確的是（）

A.在A點，甲的電阻大于乙的電阻

B.甲元件的電阻為R=：=—二=6。

ktan。

C.隨電壓的增大，元件乙的圖像斜率越來越小，故其電阻隨電壓的增大而減小元件

D.若將甲、乙元件并聯(lián)，理想電源的電壓為5V,則每秒通過干路某一橫截面的電荷量為L625C

【答案】D

【詳解】A.在4點，甲、乙兩元件的電壓、電流相同，由歐姆定律R=一得甲的電阻等于乙的電阻，故A錯誤；

B./-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，元件甲的電阻

7?=-=—Q=8Q

k1.5

故B錯誤；

C.隨電壓的增大，元件乙的圖像斜率越來越小，根據(jù)歐姆定律可知，/-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，故其電阻隨

電壓的增大而增大元件，故c錯誤；

D.將甲、乙兩元件并聯(lián)接到5V的電源兩端時，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以兩元件兩端的電壓均

為5V,由圖像可知通過兩元件的電流分別為

Za=1.0A

/申上=9A=0.625A

甲R8

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以總電流

;=/^/z=1.625A

根據(jù)電荷量定義q=It可知，每秒通過干路某一橫截面的電荷量為

q="=1.625*lC=1.625C

故D正確。

故選D。

17.（23-24高二上.遼寧?期末）電阻飛、4的伏安特性曲線如圖所示，兩條圖線交于點H鳥的圖像在尸點的切線

與縱軸的交點值為0.4A.下列說法正確的是（）

A.%的電阻為0.5C

B.當導(dǎo)體兩端電壓為IV時,國的電阻為5Q

C.當導(dǎo)體兩端電壓為IV時,用的電阻大于此的電阻

D.當導(dǎo)體兩端電壓為IV時,及1、&消耗的功率相等

【答案】D

【詳解】A.由圖像可知，&的電阻為

R,=^-=—Q=2Q

1A40.5

故A錯誤;

B.當導(dǎo)體兩端電壓為IV時，4的電阻為

R,=^-=—Q=2Q

”M0.5

故B錯誤;

C.當導(dǎo)體兩端電壓為IV時，&的電阻等于此的電阻，故c錯誤;

D.根據(jù)P=t得，當導(dǎo)體兩端電壓為IV時，%、凡消耗的功率相等，故D正確。

R

故選D。

18.（23-24高二上?天津南開?期末）兩條長度相同、由同種材料制成的均勻電阻絲。、b,其伏安特性曲線分別如圖

A.電阻絲a的直徑是。直徑的0.3倍

B.將a、b并聯(lián)后，其/-U圖線位于a、6之間

C.將。、。串聯(lián)后接入電路，a、b兩端電壓之比為10:3

D.將a、b并聯(lián)后接入電路，通過a、b的電流之比為2.5

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，可得電阻之比為

上4

（工一3一3

45

根據(jù)電阻定律

R=p—

S

其中

S=-d2

4

由于長度相同，材料相同，可得電阻絲a的直徑與b直徑之比為

%=II

dbyio

故A錯誤；

B.由上可知

將服。并聯(lián)后，其并聯(lián)電阻小于R。，所以/-。圖線的斜率最大，其位于。的左側(cè),故B錯誤;

C.將°、。串聯(lián)后接入電路，根據(jù)串聯(lián)電流相等，則電阻兩端的電壓與電阻成正比,所以有

Ua-.Ub=Ra-.Rb=10-.3

即。兩端電壓是人兩端電壓的號，故C正確；

D.將服。并聯(lián)后接入電路，根據(jù)并聯(lián)電壓相等，則通過服6的電流大小與電阻成反比，通過。、。的電流之比為

Ib凡10

故D錯誤。

故選C。

題型七：導(dǎo)體電阻探究實驗

19.（21-22高二?全國）我們已經(jīng)知道導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小與導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料

有關(guān)。進一步研究表明，在溫度不變時，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長度成正比，跟導(dǎo)體的橫截面積成反比，這個規(guī)律叫

作電阻定律，用公式表示為尺=0（，其中R、I、S分別表示導(dǎo)體的電阻、導(dǎo)體的長度和橫截面積。而。是反映材

料導(dǎo)電性能的物理量，我們把它叫作材料的電阻率。材料電阻率的大小與什么有關(guān)？小紅提出如下猜想：

猜想1:電阻率與材料的長度有關(guān)；

猜想2：電阻率與材料的橫截面積有關(guān)；

猜想3：電阻率與材料的種類有關(guān)。

于是小紅找來不同規(guī)格的導(dǎo)線進行測量，實驗數(shù)據(jù)見表：

實驗序號材料長度〃m橫截面積S/m2電阻R/C電阻率〃

1銅1.0l.OxlO-70.171.7x10-8

2銅2.0l.OxlO-70.341.7x10-8

3銅1.00.5xl(y70.341.7x10-8

4鐵1.01.0x1071.0l.OxlO-7

5銀銘合金1.01.0x10710.0l.OxlO-6

（1）你認為下面哪一個是電阻率的單位

A.Q-mB.Q/m

C.Q/m2D.Q

（2）分析比較實驗序號1、2的數(shù)據(jù)，可以初步確定猜想1是（選填“正確”或“錯誤”）的。

（3）分析比較實驗序號的數(shù)據(jù)，可以初步確定猜想2是錯誤的。

（4）分析比較實驗序號1、4、5的數(shù)據(jù)，可得到的初步結(jié)論是o

（5）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，如果要制作一個滑動變阻器，電阻絲的材料應(yīng)選用，這是因為相同規(guī)格的這種材

料做成的電阻阻值較（選填“大”或“小”），可以調(diào)節(jié)的阻值范圍較大。

（6）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)求出一段長10m、橫截面積為2mm2的鐵導(dǎo)線的電阻是

（7）我們知道導(dǎo)體的電阻還與溫度有關(guān)，有些導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大，有些導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而減小。

你認為導(dǎo)體的電阻隨溫度變化是因為

A.R=夕下不成立B.夕發(fā)生變化C./發(fā)生變化D.S發(fā)生變化

【答案】A錯誤1、3/3、1電阻率與材料的種類有關(guān)保銘合金大0.5B

【詳解】（1）口］已知R的單位是。、/的單位是m、S的單位是n?,由電阻定律公式根據(jù)等式兩邊的單位

相同，可知0的單位是Qm,故選A。

（2）［2］分析比較實驗序號1、2的數(shù)據(jù)，其他條件相同、長度不同時，電阻率相同，故猜想1是錯誤的。

（3）［3］分析比較實驗序號1、3的數(shù)據(jù)，其他條件相同、橫截面積不同時，電阻率相同，可以確定猜想2是錯誤的,

故答案為1、3。

（4）［4］分析比較實驗序號1、4、5的數(shù)據(jù)，長度、橫截面積相同，而材料不同時，電阻率不同，可得到的初步結(jié)

論是電阻率與材料的種類有關(guān)。

（5）［5］根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，如果要制作一個滑動變阻器，電阻絲的材料應(yīng)選用鍥銘合金，這是因為這種材料的電阻

率大，相同規(guī)格的這種材料做成的電阻阻值較大。

（6）［6］根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求得此鐵導(dǎo)線的電阻

7?=p—=1.0x10-7Cmx=0.5Q

S2mm

（7）⑺導(dǎo)體材料、長度和橫截面積都確定的情況下，溫度變化，電阻值發(fā)生變化，原因是此時的電阻率發(fā)生變化。

20.（22-23高一上?四川南充?開學(xué)考試）某小組同學(xué)在學(xué)習(xí)了歐姆定律后，對探究實驗“影響導(dǎo)體電阻大小的因素”

進行了改良，結(jié)合實驗室所提供的幾種規(guī)格的導(dǎo)體（如表1）,設(shè)計了如圖1所示的電路圖。

導(dǎo)體代號長度/m橫截面積/mrr?材料

A1.00.2錦銅

B1.00.4錦銅

C1.00.6鎰銅

D0.50.4錦銅

E1.50.4錦銅

F1.00.6銀銘合金

G1.00.6鐵

圖1圖2

(1)圖1中，將三個電阻串聯(lián)是為了保證(選填“電壓”或“電流”)相等。

(2)在探究“導(dǎo)體電阻與橫截面積的關(guān)系”時，&、凡、%，分別選用A、B、C三段導(dǎo)體。某次讀數(shù)，電壓表示

數(shù)為L5V、V?示數(shù)為0.7V,電壓表V3示數(shù)如圖2所示為V。由歐姆定律分析得出，電壓表示數(shù)越大，導(dǎo)

體電阻越0(選填“大”或“小”)。多次調(diào)節(jié)滑動變阻器重復(fù)讀數(shù)，可得出結(jié)論：材料和長度相同時，橫截面

積越大，導(dǎo)體電阻越(選填“大”或“小”)。

(3)在探究“導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系”時，選用B、和(填導(dǎo)體代號)，重復(fù)上述操作，可得出

結(jié)論：材料和橫截面積相同時，長度越長，導(dǎo)體電阻越大。

(4)本實驗主要運用的物理方法是(選填“控制變量法”或“模型法”)。

【答案】電流0.50大小DE控制變量法

【詳解】(1)[1]在串聯(lián)電路中電流處處相等，則將三個電阻串聯(lián)是為了保證電流相等；

(2)[2]電壓表量程為。?3V,分度值為。IV,則如圖2所示，電壓表V3示數(shù)為0.5V；

[3]由歐姆定律/==可得

R工

I

電流相等，電壓表示數(shù)越大，導(dǎo)體電阻越大；

[4]由電阻定律可得當材料和長度相同時，橫截面積越大，導(dǎo)體的電阻越大；

(3)[5][6]探究“導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系”時，由控制變量法，保證材料和橫截面積相同，長度不同，應(yīng)選擇導(dǎo)體代

號為B、D、E三個電阻；

(4)[7]本實驗中主要采用的物理方法是控制變量法。

21.(21-22高二上.廣東深圳?期中)某同學(xué)設(shè)計電路來探究鑲銅絲的電阻與長度的關(guān)系。

(a)(b)

(1)請思考電流表應(yīng)選擇的量程,并用筆畫線代替導(dǎo)線把電流表和滑動變阻器連接好O

(2)調(diào)節(jié)尸的位置，閉合開關(guān)，讀出MP的長度為尤時電壓表和電流表的示數(shù)，算出對應(yīng)的電阻R,利用多組數(shù)據(jù)

繪出如圖(b)所示的R-x圖像。通過圖線分析，寫出銀銅絲的電阻與長度的函數(shù)關(guān)系式______o

(3)如果該銀銅絲的直徑為d,R-x圖像的斜率為上試用上、d寫出其電阻率夕的表達式o

(4)如圖(c),用螺旋測微器測金屬絲直徑為mm；如圖(d),用游標卡尺測量金屬絲長度為cm。

15101112

」.、」」」』一1一144」4LU」」L『1Ll

「門r「「r「「r

10iijiIi”[iiii?

012

(d)

hid2

【答案】。?0.6AH=10x(Q)6.122

(6.121?6.124均可)10.235

【詳解】(1)口]由題圖(a)(b)可知實驗中電源電壓在3V左右，銀銅絲接入電路的最大阻值在4。左右，則通過

滑動變阻器可以使通過銀銅絲的電流在0.6A以內(nèi)，所以為了讀數(shù)能夠更加精確，應(yīng)選擇電流表的。?0.6A量程。

⑵由于此實驗不需要測量銀銅絲接入電路長度一定時多組的電壓和電流值，而是每改變一次長度只測量一組電壓和

電流值，因此滑動變阻器采用限流式接法即可，連接圖見答案。

(2)[3]Rx圖像為一條過原點的傾斜直線，且斜率為10,則銀銅絲的電阻與長度的函數(shù)關(guān)系式為

R=10x(Q)

(3)[4]根據(jù)電阻定律有

cx4x

?一前①

由圖像可知

7RG

k=—②

x

聯(lián)立①②可得

krtd2

(4)[5]用螺旋測微器測金屬絲直徑為

d=6mm+12.2x0.01mm=6.122mm

⑹用游標卡尺測量金屬絲長度為

1=10.2cm+7x0.05mm=10.235cm

題型八：電流與電阻的綜合問題

22.(23-24高一下.江蘇宿遷)某導(dǎo)線中的電流/=1X10-8A,導(dǎo)線的橫截面積S=lmn?。已知電子電荷量

e=1.6xlO19C，導(dǎo)體每立方米內(nèi)有"=8.5x1028個自由電子。求：

(1)在1s內(nèi)定向移動通過導(dǎo)線橫截面的電子個數(shù)N。

(2)自由電子定向移動的速度大小九

(3)自由電子沿導(dǎo)線定向移動1cm所需要的時間上

【答案】(1)6.25x10跡個;(2)7.4xW13m/s；(3)1.4xlOlos

【詳解】(1)電子個數(shù)

It108xl

N=9=6.25xl0i°個

ee-1.6x10”

(2)由公式

/=neSv

得

v----=-m-/-s--?-7-.-4-x-1-。---3-m-z-s--------

neS8.5xl028xl.6xl0-19xlxl0^

(3)由

X

v=—

得時間

x1x10-2

s?1.4xlOlos

v7.4x10-3

23.(24-25高二上?云南紅河?階段練習(xí))工業(yè)上經(jīng)常用“電導(dǎo)儀”來測定液體的電阻率。如圖所示，長方體容器箱兩

側(cè)A,B是兩超薄的金屬片，其余各面均用絕緣材料制成，容器箱中注滿待測液體。當在A、B兩板間加U=12V的

電壓時，通過容器箱的電流/=0.2mAo金屬片A、B均為邊長d=O.lm的正方形，A、B兩金屬片間的距離￡=0.5m。

求:

y\

A

(1)此狀態(tài)下容器箱內(nèi)待測液體的電阻R-,

⑵待測液體的電阻率

【答案】(l)R=6.0xl04。

(2)0=1.2xl()3Q.m

【詳解】(1)根據(jù)歐姆定律有

R=+

解得

R=6.0x104。

(2)金屬片A、B的面積

S=d2

根據(jù)電阻定律有

解得

p=1.2xlO3Qm

24.(24-25高二上?浙江?開學(xué)考試)某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進行治療如圖甲所示。在這種療法中，質(zhì)子先被加

速到具有較高的能量，然后被引向轟擊腫瘤，殺死其中的惡性細胞。如圖乙所示來自質(zhì)子源的質(zhì)子初速度為零，經(jīng)

加速電壓U加速后，形成細柱形的質(zhì)子流，細柱形的質(zhì)子流橫截面積為S,其等效電流為/；其中一些質(zhì)子沿圖中

四分之一圓弧虛線通過輻向電場，再從尸點豎直向上進入存在水平向右的勻強電場的圓形區(qū)域，最終轟擊處在圓上

。點的腫瘤細胞。已知四分之一圓弧虛線處的場強大小恒定，方向沿半徑指向圓心O,圓。'與。尸相切于尸點，

OP=R0,圓形區(qū)域的半徑為R,。點位于0P上方1處，已知質(zhì)子質(zhì)量為機、電量為e。質(zhì)子的重力和相互間的作

用均忽略不計，求：

了腫瘤細胞

輻向電場

(1)質(zhì)子在加速電場中獲得的最大速度v；

(2)加速后這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n；

(3)四分之一圓弧虛線處的場強大小4和圓形區(qū)域中勻強電場的場強大小及

【答案】=

⑵w=—

【詳解】(1)根據(jù)動能定理

eU=—mv

2

質(zhì)子在加速電場中獲得的最大速度

(2)根據(jù)

1=neSv

得加速后這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)

1m

n~~esV2eU

(3)質(zhì)子在輻向電場中做勻速圓周運動

eEQ=m—

解得

在勻強電場中做勻變速曲線運動，有

又

聯(lián)立，解得

8業(yè)

R

【高分達標】

一、單選題

25.(24-25高二上?山東濟寧)北京正負電子對撞機的儲存環(huán)是周長為240nl的近似圓形軌道，當環(huán)中電子以光速的

《運動而形成1mA的電流時，環(huán)中運行的電子數(shù)目為(已知光速c=3xl()8m