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12.實驗表明:在我的一定時,導體的電阻R與導體的長度L成正比.與導體的橫截面積S成反比,用公式R=ρ$\frac{L}{S}$(其中p為導體的電阻率,同樣材料的電阻率是定值).求:
(1)試證明將一個電阻為r的粗細均勻的金屬線均勻拉長為原來的2倍,它的阻值為4r;
(2)若某種材料制成的均勻粗細的金屬線的長度是2m,橫截面積是2mm2,電阻是30Ω.求這種材料的電阻率p;
(3)若將(2)問中的金屬線接入3V的電路中,求通電后金屬線在1min內產生的熱量.

分析 (1)導體材料不變,電阻率不變,又知道橫截面積和長度的變化,根據R=ρ$\frac{L}{S}$證明;
(2)知道金屬線乙的電阻和長度、橫截面積,根據R=ρ$\frac{L}{S}$求出這種材料的電阻率;
(2)知道這種金屬線的電阻、通電時間和兩端電壓,根據焦耳定律Q=I2Rt和歐姆定律I=$\frac{U}{R}$計算1min產生的熱量.

解答 解:(1)將金屬線均勻拉長為原來的2倍,同種材料,電阻率不變,長度變為2L,橫截面積變為$\frac{1}{2}$S,則變化后的電阻:
R′=ρ$\frac{2L}{\frac{1}{2}S}$=4ρ$\frac{L}{S}$=4r;
(2)由R=ρ$\frac{L}{S}$可得,這種材料的電阻率:
ρ=$\frac{RS}{L}$=$\frac{30Ω×2×1{0}^{-6}{m}^{2}}{2m}$=3×10-5Ω•m;
(3)由Q=I2Rt和I=$\frac{U}{R}$得,金屬絲1min產生的熱量:
Q=$\frac{{U}^{2}t}{R}$=$\frac{(3V)^{2}×60s}{30Ω}$=18J.
答:(1)證明同上;
(2)這種材料的電阻率是3×10-5Ω•m;
(3)通電后金屬線在1min內產生的熱量為18J.

點評 本題是一道信息給予題,涉及到了電阻率和焦耳定律的理解,明白電阻的決定式各符合的意義是解題的關鍵.

練習冊系列答案
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2.如圖所示,一根粗細均勻的杠桿,等距標注了刻度,可繞A端自由轉動,當在B處施加30N豎直向上的拉力F時,杠桿剛好水平平衡,則杠桿自身質量為5kg.若拆去F,在杠桿C處施加一最小的力Fc也能使其水平平衡,請在圖上畫出Fc,并標出其大小.

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3.心肺機的功能之一是用“電動泵”替代心臟,推動血液循環,如圖所示,將線圈ab纏繞并固定在活塞一端,利用與固定磁鐵之間的相對運動,帶動電動泵中的活塞,抽送血液,圖中閥門K1只能向外自由開啟,反向則封閉管路;閥門K2只能向內自由開啟,反向則封閉管路,以下對電動泵的工作過程說法正確的是(  )
A.當電流從a到b流動時,螺線管左端為N極,此時同名磁極相對,故活塞向右移
B.當電流從b流向a時,螺線管左端為S極,帶動電動泵中的活塞,處于送血狀態
C.因為閥門K1,K2只能單向自由開啟,K1、K2都是同時關閉,同時打開
D.固定磁鐵如果換成普通鐵塊,由于磁化的存在,該“電動泵”還是自如運作

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20.小華在探究怎樣產生磁感應電流的實驗中,設計了如圖所示的實驗裝置.
(1)將磁體向右插入螺線管中時,觀察到靈敏電流計的指針向右偏轉,這是電磁感應現象.
(2)將磁體從螺線管中向左拔出時,會觀察到靈敏電流計的指針向左偏轉(選填“左”或“右”)

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7.電荷的定向移動形成電流.在金屬導體中,是負電荷(選填“正電荷”或“負電荷”)的定向移動形成了電流.

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17.如果把導線繞成一個螺線管,通電后相當于把若干圈的環形電流串聯起來,平板上鐵屑的分布情況如圖所示,在平板的右側放一小磁針,靜止時的指向如圖所示,請你根據上述信息在通電螺線管上(空白處)標出電流方向.如果把右邊的小磁針慢慢向左移動到通電螺線管的內部,則它的指向將保持不變(選填“與原來相反”或“保持不變”).

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4.下列說法正確的是(  )
A.電動機是利用電磁感應原理工作的
B.物體振動的頻率越高,音調越高
C.沿粗糙斜面加速下滑的物體,勢能減小,動能增大,機械能守恒
D.不受力的物體,一定處于靜止狀態

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1.下列實驗現象中運用了相同物理知識的是(  )
A.①②B.③④C.②③D.②④

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2.如圖所示,在光滑的水平臺面上,一輕彈簧左端固定,右端連接一金屬小球,O點是彈簧保持原長時小球的位置.開始時通過小球壓縮彈簧到A位置(已知AO=OB),釋放小球,研究小球在水平方向上的受力和運動情況,則下列說法不正確的是(  )
A.小球從A運動到O的過程中所受彈力方向向右、速度不斷增大
B.小球從O運動到B的過程中所受彈力方向向左、速度不斷減小
C.彈開過程不能說明力可以改變物體的形狀
D.整個過程說明力可以改變物體的運動狀態

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