高考物理高考物理稳恒电流解题技巧及练习题.docx

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1、高考物理高考物理稳恒电流解题技巧及练习题一、稳恒电流专项训练1．材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρρ0是材料0(1+αt)，其中α称为电阻温度系数，在t=0℃时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常量．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数．利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻．已知：在0℃时，铜的电阻率为-8-51.7×10Ω·m，碳的电阻率为3.5×10Ω·m；在0℃附近，铜的电阻温度系数为

2、-3-1，碳的电阻温度系数为-5.0-4-1．将横截面积相3．9×10℃×10℃同的碳棒与铜棒串接成长1.0m的导体，要求其电阻在0℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度（忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化）．【答案】3．8×10-3m【解析】【分析】【详解】设所需碳棒的长度为L1，电阻率为1，电阻恒温系数为1；铜棒的长度为L2，电阻率为2，电阻恒温系数为2．根据题意有1（l1t)①10220（l2t)②式中10、20分别为碳和铜在0℃时的电阻率．设碳棒的电阻为R，铜棒的电阻为R2，有R11L1③，R22L2④

3、1SS式中S为碳棒与铜棒的横截面积．碳棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为RR1R2⑤，L0L1L2⑥式中L01.0m联立以上各式得：RL1L2101L1202L2t⑦10S20SS要使电阻R不随温度t变化，⑦式中t的系数必须为零．即101L1202L2联立⑥⑧得：L1202L0⑨202101代入数据解得：L13．8103m⑩【点睛】考点：考查了电阻定律的综合应用本题分析过程非常复杂，难度较大，关键是对题中的信息能够吃投，比如哦要使电阻随温度t变化，需要满足的条件0⑧R不2．在“探究导体电阻与其影响

4、因素的定量关系”试验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图所示的实验电路．M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点．在实验过程中，电流表读数始终为I=1.25A，电压表读数U随OP间距离x的变化如下表：x/mm6007008009001000120014001600180020002100220023002400U/V3.954.505.105.906.506.656.826.937.027.157.858.509.059.

5、75⑴绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；⑵求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较．【答案】（1）如图所示；（2）电阻率的允许范围：a：0.96106m~1.10106b：8.5106m1.10107~c：0.96106m1.10106~mmm通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率．【解析】（1）以OP间距离x为横轴，以电压表读数U为纵轴，描点、连线绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线．（2）根据电阻定律Rl可得SUS．RIlSl(6.53.9)0.20106m1.04106ma

6、1.25(1000600)103b(7.16.5)0.20106m9.6107m1.25(20001000)103(9.77.1)0.20106m1.04106mc1.25(24002000)103通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率．3．如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=l“3V,6W的”灯泡L和内阻RD=1Ω的小型直流电动机Ω，当接入固定电阻D都恰能正常工作R=3Ω时，电路中标有.试求：（1）流过灯泡的电流（2）固定电阻的发热功率（3）电动机输出的机械功率【答案】（

7、1）2A（2）7V（3）12W【解析】（1）接通电路后，小灯泡正常工作，由灯泡上的额定电压U和额定功率P的数值可得流过灯泡的电流为：=2A（2）根据热功率公式，可得固定电阻的发热功率：=12W（3）根据闭合电路欧姆定律，可知电动机两端的电压：=9V电动机消耗的功率：=18W一部分是线圈内阻的发热功率：=4W另一部分转换为机械功率输出，则=14W【点睛】（1）由灯泡正常发光，可以求出灯泡中的电流；（2）知道电阻中流过的电流，就可利用热功率方程，求出热功率；（3）电动机消耗的电功率有两个去向：一部分是线圈内

8、阻的发热功率；另一部分转化为机械功率输出。4．超导现象是20世纪人类重大发现之一，日前我国己研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行．（l）超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零，这种性质可以通过实验研究．将一个闭合超导金属圈环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圈环平面向上，逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，若此后环中的电流不随时间变化．则表明其电阻为零．请指出自上往下看环中电