单选题
将一根导线均匀拉长为原长度的3倍,则阻值为原来的()倍。(难)
A
A.1/3
B
B.9
C
C.3
D
D.1/9
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题涉及到电阻的基本概念,特别是导线的长度、横截面积与电阻之间的关系。我们可以通过公式来理解这个问题。
### 电阻的基本公式
电阻 \( R \) 的计算公式为:
\[
R = \rho \frac{L}{A}
\]
其中:
- \( R \) 是电阻
- \( \rho \) 是材料的电阻率(与材料本身有关,保持不变)
- \( L \) 是导线的长度
- \( A \) 是导线的横截面积
### 题目分析
根据题目,导线被均匀拉长为原长度的 3 倍,即:
\[
L' = 3L
\]
当导线被拉长时,横截面积 \( A \) 会发生变化。由于导线的体积保持不变(假设没有材料损失),我们可以用以下公式表示:
\[
V = A \cdot L = A' \cdot L'
\]
其中 \( A' \) 是拉长后的横截面积。
因为 \( L' = 3L \),我们可以将体积公式改写为:
\[
A \cdot L = A' \cdot (3L)
\]
从中可以得到:
\[
A' = \frac{A}{3}
\]
### 计算新的电阻
现在我们可以计算拉长后的电阻 \( R' \):
\[
R' = \rho \frac{L'}{A'} = \rho \frac{3L}{A/3} = \rho \frac{3L \cdot 3}{A} = \rho \frac{9L}{A} = 9R
\]
### 结论
因此,拉长后的电阻是原来的 9 倍。选项中正确答案是 **B. 9**。
### 生动例子
想象一下你有一根橡皮筋,原本的长度是 1 米。你把它拉长到 3 米,这时橡皮筋的宽度会变得更窄。就像导线一样,拉长后,虽然长度增加了,但横截面积减小了,导致电流通过时的阻力增加。
如果你把这根橡皮筋想象成电流的通道,拉长后,电流通过的难度增加了,最终导致电阻增加了 9 倍。
### 电阻的基本公式
电阻 \( R \) 的计算公式为:
\[
R = \rho \frac{L}{A}
\]
其中:
- \( R \) 是电阻
- \( \rho \) 是材料的电阻率(与材料本身有关,保持不变)
- \( L \) 是导线的长度
- \( A \) 是导线的横截面积
### 题目分析
根据题目,导线被均匀拉长为原长度的 3 倍,即:
\[
L' = 3L
\]
当导线被拉长时,横截面积 \( A \) 会发生变化。由于导线的体积保持不变(假设没有材料损失),我们可以用以下公式表示:
\[
V = A \cdot L = A' \cdot L'
\]
其中 \( A' \) 是拉长后的横截面积。
因为 \( L' = 3L \),我们可以将体积公式改写为:
\[
A \cdot L = A' \cdot (3L)
\]
从中可以得到:
\[
A' = \frac{A}{3}
\]
### 计算新的电阻
现在我们可以计算拉长后的电阻 \( R' \):
\[
R' = \rho \frac{L'}{A'} = \rho \frac{3L}{A/3} = \rho \frac{3L \cdot 3}{A} = \rho \frac{9L}{A} = 9R
\]
### 结论
因此,拉长后的电阻是原来的 9 倍。选项中正确答案是 **B. 9**。
### 生动例子
想象一下你有一根橡皮筋,原本的长度是 1 米。你把它拉长到 3 米,这时橡皮筋的宽度会变得更窄。就像导线一样,拉长后,虽然长度增加了,但横截面积减小了,导致电流通过时的阻力增加。
如果你把这根橡皮筋想象成电流的通道,拉长后,电流通过的难度增加了,最终导致电阻增加了 9 倍。
