以下是高一物理金属电阻的一些题目:
1. 有一个导体,它的电阻为40Ω,现在它两端加6V的电压,求通过这个导体的电流?
2. 一段长为L的导体,它的电阻为R,将它剪短一半,则剪短后导体的电阻是多少?
3. 有一根电阻线,当其两端电压为15V时,通过的电流为3A,那么它的电阻是多少?若在电压不变的情况下,流过的电流变为5A,电阻又是多少?
4. 有一段铜线,如果在它上面加6V电压时流过的电流为2A,求这段铜线的电阻值。
5. 有一段铜线,当其两端电压为15V时,通过的电流为3A,若在电压不变的情况下,将铜线对折合并后接通电路,此时通过的电流是多少?
以上题目均为基础题,考察学生对金属电阻的理解和计算能力。
请注意,金属电阻的计算公式为R = ρL/S,其中ρ为金属的电阻率,L为金属的长度,S为金属的横截面积。在题目中给出了已知量,学生需要运用公式进行计算。
题目:一个长为L的均匀金属链条,质量为m,长度为L,放置在光滑的水平桌面上。已知链条的电阻率为ρ,现将其从桌面上拿起并弯成一条圆弧,需要克服摩擦力做功W。当链条达到稳定状态时,求其电阻。
解析:
1. 理解电阻的概念:金属中的电流是由于自由电子在电场的作用下发生定向移动而形成的。金属中的自由电子数目越多,电阻越小。金属中的电阻率反映了材料导电性能的优劣。
2. 理解金属电阻的微观解释:金属中的自由电子受到原子核和相邻电子的排斥作用,形成电子云。当电流通过金属时,自由电子在电场的作用下,在金属内部发生定向移动,形成电流。由于电阻的存在,电流会受到阻碍作用,导致部分能量损失。
3. 题目要求求解金属链条的电阻,需要知道金属的电阻率、长度和横截面积。
解题步骤:
步骤一:根据能量守恒定律,可列出摩擦力做功与系统机械能变化的等式:W = (1/2)mv² + Q,其中v是链条末端的线速度。
步骤二:由于链条是均匀的,其电阻与长度成正比。为了求解其电阻,我们需要知道链条的横截面积和长度。假设横截面积为S,则电阻R = (ρ/S)L。
步骤三:将步骤一的v²代入步骤二中的等式中,得到R = (ρW/S) + (mW²/2S²)。
答案:金属链条的电阻为R = (ρW/S) + (mW²/2S²)。
希望这个例题能够帮助你更好地理解金属电阻的相关知识。