题目
两根同种材料的电阻丝、长度之比为1:7、横截面积之比为7:1、则他们的电阻之比为( )A. 1:1B. 7:1C. 1:7D. 1:49
两根同种材料的电阻丝、长度之比为1:7、横截面积之比为7:1、则他们的电阻之比为( )
A. 1:1
B. 7:1
C. 1:7
D. 1:49
题目解答
答案
D. 1:49
解析
考查要点:本题主要考查电阻公式$R=\rho \frac{L}{S}$的理解与应用,其中$\rho$为材料的电阻率,$L$为导体长度,$S$为横截面积。
解题核心思路:
- 明确公式中各量的关系:电阻与长度成正比,与横截面积成反比。
- 代入比例关系:将题目中给出的长度和横截面积的比例代入公式,通过比值计算电阻之比。
- 注意单位一致性:题目中材料相同,电阻率$\rho$相同,可直接约去。
破题关键点:
- 长度变化对电阻的影响:长度增加$n$倍,电阻也增加$n$倍。
- 横截面积变化对电阻的影响:横截面积减少到原来的$\frac{1}{n}$,电阻增加$n$倍。
- 综合影响:长度和横截面积的变化共同作用时,电阻比为两者影响的乘积。
已知条件:
- 两电阻丝长度比为$1:7$,即$L_1:L_2=1:7$。
- 横截面积比为$7:1$,即$S_1:S_2=7:1$。
- 材料相同,$\rho_1=\rho_2$。
电阻公式代入:
根据$R=\rho \frac{L}{S}$,两电阻丝的电阻分别为:
$R_1 = \rho \frac{L_1}{S_1}, \quad R_2 = \rho \frac{L_2}{S_2}$
求电阻比:
$\frac{R_1}{R_2} = \frac{\rho \frac{L_1}{S_1}}{\rho \frac{L_2}{S_2}} = \frac{L_1}{L_2} \cdot \frac{S_2}{S_1}$
代入比例关系:
$\frac{R_1}{R_2} = \frac{1}{7} \cdot \frac{1}{7} = \frac{1}{49}$
结论:电阻之比为$1:49$,对应选项D。