高中物理第二章电路探究决定导线电阻的因素知识导学案粤教选修

第一节 探究决定导线电阻的因素
问题探究
白炽灯的灯丝是由金属钨制成的，当用万用表测量白炽灯的灯丝电阻时，测得的电阻值与其正常工作时用欧姆定律计算的电阻值相同吗？为什么？
解析:由于白炽灯工作时要发热,温度会升高,而材料的电阻率因此会发生较大的变化,故其工作电阻应大于不发光时的电阻.
答案:不同,理由略
自学导引
1.滑动变阻器是电阻值______________的电阻,方法是__________________________而改变电阻值.
答案:可以改变 通过改变接入电路中的导体的长度
2.均匀电阻的阻值计算公式是_________________________,式中ρ是_____________________,l 是______________________,S 是_______________________.
答案:S l p R 材料的电阻率 导体的长度 导体的横截面积 3.导体的电阻率ρ与导体的____________和____________有关,通常把________________叫绝缘体,而用电阻率受温度影响较小的材料制作_____________. 答案:材料 温度 电阻率较大的材料 标准电阻
4.在实验探究中,常常使用控制变量法,方法是当探究的物理量与其他几个物理量有关时,可选择研究探究的量与其中一个物理量的关系而保持_____________________.
答案:其他物理量不变
疑难剖析
理解电阻的物理意义
【例1】 下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电流越大,导体的电阻一定越小
B.导体的电阻与加在导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
C.电阻是表示导体对电流阻碍作用的物理量,温度越高,金属导体的电阻越大
D.无论加在导体两端的电压如何变化,它的电压与电流的比值都不变 解析:电阻反映导体对电流阻碍作用的强弱,它只与导体本身有关,与外界因素无关,导体的电阻与其通过的电流无关,故选项A 错.导体的电阻与加在导体两端的电压无关,故选项B 错.正确的选项为CD.
答案:CD
温馨提示:导体的电阻值与导体的材料和温度有关,与其他因素无关,虽然导体在工作时通过的电流发生变化时,也会引起温度的变化,但实际中一般不考虑这种变化.
导体电阻的计算
【例2】 如图211所示为均匀的长方形金属板abcd.ab 边长为L 1,ad 边长为L 2,当接点A 、B 接入电路时电阻阻值为R 1,当接点C 、D 接入电路时电阻阻值为R 2,则R 1∶R 2等于…( )
图2-1-1
A.L 1∶L 2
B.L 2∶L 1
C.L 12∶L 22
D.L 22∶L 12
解析:本题可直接用电阻定律先表达出两种接法的电阻阻值,再求出两电阻的比值.设金属板的电阻率为ρ,厚度为d,当接点A 、B 接入电路时,由电阻定律知d L L p R 121= 当接点C 、D 接入电路时,由电阻定律知d L L p
R 211= 由此可知R 1∶R 2=L 22∶L 12
正确选项为 D.
答案:D
温馨提示:本题求解的是电阻的比值,在求解的过程中引入了未知量ρ、d,主要是帮助理顺思路,而最后的计算中再根据规律消除未知量,这是一种解决问题的有效方法.
电阻率的理解
【例3】 下列说法中正确的是( )
A.电阻率越大的导体,电阻一定也越大
B.电阻率是材料的固有属性,任何情况下不可能为零
C.温度升高时,有些材料电阻率增大,有些材料电阻率不变,有些材料电阻率减小
D.以上说法均不对
解析:导体的电阻不同于电阻率,电阻率大电阻不一定大,故选项A 错.导体在处于超导的状态时电阻率为零,故选项B 错.温度升高时,金属材料的电阻率增大,半导体的电阻率减小,处于超导状态的物质,其电阻率不变,故选项C 正确,从而确定D 选项错.
答案:C
温馨提示:电阻反映的是导体阻碍电流的强弱,电阻率反映的是材料的导电性能,两者的物理意义不同,电阻率高并不说明电阻一定大,相反,电阻大也不说明电阻率大.
拓展迁移
如图2-1-2所示,一块匀质半圆形的导体板按图甲的方式连接时电阻阻值为R,如果按图乙的方式连接,求此连接方式下的电阻阻值.
图2-1-2
解析：此题中的导体板的形状是半圆形,不可能根据电阻定律直接求解导体的电阻,但可以将导体板分成对称的两部分(每部分为四分之一圆周),假设每部分的电阻为R 1,由图可知,图甲应为两个R 1的并联,图乙应为两个R 1的串联,则
,22
11R R R R R =⇒==甲R 乙=2R 1=4R. 答案:4R
启示:此题灵活运用了等效的方法,将不能由公式求解的物理量转化为可以求解的量,利用这种方法往往会收到事半功倍、柳暗花明的效果.
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示,某电场中的一条电场线上有 A、B、C三点,其中B为 AC的中点。

已知φA=5V,φC=3V,则
A．B点的电势φB 一定为4V
B．A点的场强E A一定大于C点的场强E C
C．电荷量为+1C的电荷从C点运动到 A点电势能减少2J
D．电荷量为-1C的电荷在 A点时电势能为-5J
2．两电荷量分别为Q1和Q2的点电荷固定在y轴上的M、N两点，两电荷连线上各点电势φ随坐标y变化的关系图象如图所示，其中P点电势最高，且在y轴上MP长度小于PN长度。

则下列说法正确的是( )
A．Q1和Q2都带正电荷
B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量
C．在M、N之间将一点电荷沿y轴从P点下侧移到上侧，电势能先减小后增大，则该点电荷带正电D．一点电荷只在电场力作用下沿y轴从P点运动到接近N点，加速度逐渐变大
3．如图 1 所示，m A＝4.0 kg，m B＝2.0kg，A 和 B 紧靠着放在光滑水平面上，从 t＝0 时刻起，对 B 施加向右的水平恒力 F2＝4.0 N，同时对 A 施加向右的水平变力 F1，F1 变化规律如图 2 所示。

下列相关说法中正确的是( )
A．当 t＝0 时，A、B 物体加速度分别为=
5，=
2
B．A 物体做加速度减小的加速运动，B 物体做匀加速运动
C．t＝12s 时刻 A、B 将分离，分离时加速度均为 a 2
D．A、B 分离前后，A 物体加速度变化快慢相同
4．“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。

摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。

下列叙述正确的是（）
A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变
B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力
C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零
D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变
5．2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行。

北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。

“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是（）
A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为
B．卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为
C．卫星l向后喷气就一定能追上卫星2
D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功
6．为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到车辆减速的目的。

一排等间距设置的减速带，可有效降低车速，称为洗衣板效应。

如果某路面上的减速带的间距为1.5m，一辆固有频率为2赫兹的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是
A．当汽车以5m/s的速度行驶时，其振动频率为2Hz
B．当汽车以3m/s的速度行驶时最不颠簸
C．当汽车以3m/s的速度行驶时颠簸的最厉害
D．汽车速度越大，颠簸的就越厉害
二、多项选择题
7．下列说法正确的是_________。

A．不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，与系统的固有频率无关B．游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一种介质，频率并不改变
C．当光从一种介质射入另一种介质时，如果入射角足够大，就会发生全反射现象
D．麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场，变化的电场激发磁场
E.相对论认为：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大
8．如图(a),一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块以速度v0滑到长木板上，图(b)为物块与木板运动的v-t图像，图中t1、v0、v1已知。

重力加速度大小为g。

由此可求得( )
A．木板的长度
B．物块与木板的质量之比
C．物块与木板之间的动摩擦因数
D．从t=0开始到t1时刻，木板获得的动能
9．一列简谐横波沿x轴传播，t=0时的波形如图所示，质点A与质点B相距2m，质点A的速度沿y轴正方向：t=0.01s时，质点A第一次到达正向最大位移处。

由此可知( )
A．此波的传播速度为100m/s
B．此波沿x轴负方向传播
C．此波沿x轴正方向传播
D．从t=0时刻起，经0.4s质点A沿波的传播方向迁移了4m
E. 在t=0.02s时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴正方向
10．如图所示电路中，电源内阻忽略不计，为定值电阻，
为滑动变阻器R的最大阻值，且有
，开关闭合
后，理想电流表A的示数为I，理想电压表的示数分别为
，其变化量的绝对值分别为
则下列说法正确的是
A．开关断开后，将R的滑动触片向右移动，则电流A示数
变小、电压表示数变小
B．保持R的滑动触片不动，若闭合开关，则电流表A示数变大、电压表示数变小
C．断开开关，将R的滑动触片向右移动，则滑动变阻器消耗的电功率减小
D．断开开关，将R的滑动触片向右移动，则有
三、实验题
11．如图所示，传送带与水平面之间的夹角，其上A、B两点间的距离L=5m，传送带在电动机的带动下以的速度匀速运动现将一质量 m=10kg的小物体（可视为质点）轻放在
传送带的A点，已知小物体与传送之间的动摩擦因数，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：（取）
（1）物体从A到B运动的时间
（2）传送带对小物体做的功；
12．匀强电场的场强为40 N/C，在同一条电场线上有A、B两点，把质量为2×10－9kg、带电荷量为－2×10
－9C的微粒从A点移到B点，静电力做了1.5×10－7J的正功．求：
(1)A、B两点间的电势差U AB；
(2)若微粒在A点具有与电场线同向的速度为10 m/s，在只有静电力作用的情况下，求经过B点的速度．
四、解答题
13．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t1=0时刻的波形图，虚线为t2=0.5s时刻的波形，2T>(t2－t1)>T。

(1)若波沿x轴正向传播，从t1=0时刻开始，x=5m处的质点最少要经过多长时间到达平衡位置?
(2)若波速为v=26m/s，求t2=0.5s时刻，x=8m处的质点的振动方向。

14．一列简谐横波沿x轴正方向传播，P为传播方向上一个质点，如图所示为t=0时刻的波形图，此时P 点的纵坐标为cm。

若经过时间
，P点第一次到达波峰，求：
(1)波的传播速度v；
(2)从t=0时刻起经过0.5s，质点P的位置坐标和P运动的路程。

【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．ABD
8．BC
9．ACE
10．AD
三、实验题
11．（1）5.2s （2）255J （3） 270J
12．(1)－75 V (2) m/s，方向与电场线反向.
四、解答题
13．（1）s （2）沿y轴正向运动
14．(1) (2)P点坐标
,
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注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角为θ，则物体A、B的质量之比m A︰m B等于( )
A．1︰cosθ B．cosθ︰1 C．tanθ︰1 D．1︰sinθ
2．围绕地球运动的低轨退役卫星，会受到稀薄大气阻力的影响，虽然每一圈的运动情况都非常接近匀速圆周运动，但在较长时间运行后其轨道半径明显变小了。

下面对卫星长时间运行后的一些参量变化的说法错误的是（）
A．由于阻力做负功，可知卫星的速度减小了
B．根据万有引力提供向心力，可知卫星的速度增加了
C．由于阻力做负功，可知卫星的机械能减小了
D．由于重力做正功，可知卫星的重力势能减小了
3．两个质量相差悬殊的天体(如地球和月球)所在同一平面上有5个特殊点，如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称之为拉格朗日点。

若飞行器位于这些点上，会在地球和月球共同引力作用下，几乎不消耗燃料而保持与月球同步绕地球做圆周运动。

2019年1月3日，“嫦娥四号”成功着陆在月球背面，而它的
探测器定点于L2点，下列说法正确的是
A．探测器在L2点处于平衡状态
B．探测器在L2点所受地球和月球引力的合力比在L1点小
C．探测器与月球绕地球做圆周运动的周期之比等于它们的轨道半径之比
D．探测器与月球绕地球做圆周运动的线速度之比等于它们的轨道半径之比
4．摩天轮是最受游客欢迎的游乐项目之一，摩天轮悬挂透明舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（）
A．在最高点，乘客处于失重状态
B．乘客对座椅的压力始终不变
C．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变
D．乘客的加速度始终恒定不变
5．如图所示，三块一样的蹄形磁铁并排放置在祖糙水平桌面上，S极在上，N极在下，导体棒AB单位长度的电阻为R，导体棒所在位置的磁感应强度相同。

可通过1、2、3、4四条电阻不计的柔软细导线与电动势为E、内阻为r的电源相连，相邻两条细导线间的导体棒长度相同。

下列说法正确的是
A．1接电源负极，2接电源正极，导体棒向外摆
B．对调磁铁N极与S极的位置的同时改变电流方向，导体棒的摆动方向改变
C．1、4接电源瞬间导体棒所受磁场的作用力是2、3接电源瞬间的3倍
D．通电瞬间，桌面对磁铁的作用力比没通电时大
6．伽利略在《关于两门新科学的对话》中写道：“我们将木板的一头抬高，使之略呈倾斜，再让铜球由静止滚下……为了測量时间，我们把一只盛水的大容器置于高处，在容器底部焊上一根口径很细的管子，用小杯子收集每次下降时由细管流出的水，然后用极精密的天平称水的重量”，若将小球由静止滚下的距离记为L，对应时间内收集的水的质量记为m，则L与m的比例关系为
A．B．
C．
D．
二、多项选择题
7．下列说法正确的是_____ 。

A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大
C．一定量的理想气体，在压强不变时，气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度升高而减少D．水的饱和汽压随温度的升高而增大
E．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
8．下列说法正确的是________．
A．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
B．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在
C．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽
9．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，不计重力，则( )
A．A、N点的电场强度大小为零
B．NC间场强方向向x轴正方向
C．将一正点电荷静止放在x轴负半轴，它将一直做加速运动
D．将一负点电荷从N点移动到D点，电场力先做正功后做负功
10．如图所示，两倾角均为37°的斜面AB、CB平滑对接，斜面长均为4m。

一小球从斜面AB的顶端由静止释放，在两斜面上运动，不考虑小球在B点的能量损失。

已知小球与斜面AB、BC间的动摩擦因数分别为0.5、0.25，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（）
A．小球第一次到达最低点时的速度为
B．小球运动后第一次速率为0的位置距B点的距离为2m
C．小球在斜面AB、BC上运动的总路程之比为
D．小球在斜面AB、BC上运动时产生的热量之比为
三、实验题
11．如图所示，足够大的荧光屏ON垂直xOy坐标面，与x轴夹角为30°，当y轴与ON间有沿+y方向、场强为E的匀强电场时，一质量为m、电荷量为-q的离子从y轴上的P点，以速度v0、沿+x轴方向射入
电场，恰好垂直打到荧光屏上的M点（图中未标出）．现撤去电场，在y轴与ON间加上垂直坐标面向里的匀强磁场，相同的离子仍以速度v0从y轴上的Q点沿+x轴方向射入磁场，恰好也垂直打到荧光屏上的M 点，离子的重力不计．求：
(1)离子在电场中运动的时间t1；
(2)P点距O点的距离y1和离子在磁场中运动的加速度大小a；
(3)若相同的离子分别从y轴上的不同位置以速度
（＞0，k为常数）、沿+x轴方向射入磁场，离子都能打到荧光屏上，k应满足的条件．
12．某同学为了测量电流表的内阻（G1量程0~100 mA，内阻约为50Ω），实物连接如图所示．
(1)实验可选器材如下：
A．电流表量程0~500 mA
B．电流表量程0~200 mA
C．滑动变阻器0~10Ω
D．滑动变阻器0~1 000Ω
E．定值电阻阻值R0=50 Ω
电源、开关、导线若干
上述器材中，电流表应选________(选填“A”或“B”)；
滑动变阻器应选________(选填“C”或“D”)．
(2)他的实验步骤如下：
①闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，记录电流表
和的读数，分别记为I1和I2．
②多次移动滑动变阻器的滑片P，记录每次和
的读数I1和I2．
③以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出I1－I2图线．
请根据他连接的电路及实验步骤，以r表示电流表的内阻，则I1随I2变化的函数关系式为______________；若作出的I1－I2图线是一过原点的直线，直线的斜率为k，
则待测电流表的内阻r＝____________．（均用题中物理量符号表示）
四、解答题
13．如图所示，三个直径相同的小球静止在足够长的光滑水平面上，A、C两球的质量均为m，B球的质量为km（k>1）。

给A球一个水平向右的初速度v0，B球先与A球发生弹性正碰，再与C球发生弹性正碰。

求系数k的值为多大时，B与C碰后瞬间B球的速度最大？
14．一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气体体积为V0，温度为270C．在
活塞上施加压力，将气体体积压缩到V0，温度升高到570C．设
大气压强p0＝l.0×105pa，活塞与气缸壁摩擦不计．
（1）求此时气体的压强；
（2）保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V O，求此时气体的压强．
【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．CDE
8．AD
9．CD
10．AC
三、实验题
11．（1）（2）
（3）
12． B C I1＝I2
(－1)R0
四、解答题
13．k=3吋，v B2最大
14．(1) 1.65×105pa (2)1.1×105pa。