2016-2017学年高中物理2.3欧姆定律课时作业新人教版选修3-1讲义
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2017高中物理第2章恒定电流3 欧姆定律课时作业新人教版选修3-1 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017高中物理第2章恒定电流3 欧姆定律课时作业新人教版选修3-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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欧姆定律基础夯实一、选择题(1~4题为单选题,5题为多选题)1.(西藏日喀则一中2015~2016学年高二上学期检测)一个阻值为R的电阻两端加上电压U后,通过导体截面的电量q与通电时间t的图象如图所示,此图线的斜率(即tanα)等于错误! ( C )A.U B.RC.错误!D.错误!解析:在图象中斜率代表的就是电流,I=错误!代表的也是电流,故选C。
2.(四川绵阳一中2015~2016学年高二上学期期中)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线"实验中,下面给出的四个图象符合小灯泡的伏安特性曲线的是错误!( B )解析:灯丝电阻随温度升高而增大,因此灯丝电阻随灯泡电压与电流的增大而增大,在I -U图象中图象的斜率的倒数表示灯丝电阻,因此图象的斜率随电压的增大而减小;则由图象可知,图线B正确,故答案为B。
3.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,可知两电阻R1∶R2等于错误!( B )A.1∶3 B.3∶1C.1∶错误!D。
错误!∶1解析:在I-U图象中直线斜率的倒数等于该导体的电阻,因此两个电阻之比等于斜率的倒数之比:错误!=错误!=错误!,故A正确.4.(江苏泰州中学2015~2016学年高二检测)某家用台灯可通过调节开关使它的亮度逐渐增大到最亮,若灯最亮时的电压为220V,工作电流为0.18A,则当电压为110V时,灯丝的电阻为错误!( D )A.等于1222Ω B.等于611ΩC.大于1222Ω D.小于1222Ω解析:由R=错误!知,当U=220V时,灯丝的电阻R1=错误!=错误!Ω≈1222Ω,灯丝的电阻随电压的增大而增大,当U=110V时,R2〈1222Ω,D选项正确.5.如图是某导体的伏安特性曲线,由图可知正确的是导学号 50232325( ACD )A.导体的电阻是25ΩB.导体的电阻是0.04ΩC.当导体两端的电压是10V时,通过导体的电流是0.4AD.当通过导体的电流是0。
欧姆定律基础知识精讲一、电阻1.定义:电压与电流的。
2.物理意义:电阻反映导体对电流的,电阻越大,说明导体对电流的越大。
3.定义式:R= 。
学-科网4.单位:,简称,符号是,常用的电阻单位还有和。
1 MΩ= Ω。
5.特点:同一个导体,不管电流、电压怎样变化,电压跟电流的比值都是一个。
也就是电阻是由导体本身的性质决定的,与、无关。
在如图所示的U–I图象中,图象越陡,则电阻,通常用图象的斜率来表示电阻,斜率就是倾斜角的。
二、欧姆定律1.内容:导体中的电流跟导体两端的成正比,跟导体的成反比。
2.关系式:I= 。
3.适用条件:欧姆定律对和适用,但对和不适用。
三、导体的伏安特性曲线1.定义:在实际应用中,常用纵坐标表示,横坐标表示,这样画出的I–U图象叫做导体的伏安特性曲线。
2.线性元件和非线性元件:金属导体在温度没有显著变化时,电阻几乎是不变的,它的伏安特性曲线是,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。
伏安特性曲线不是过原点的直线,也就是说,电流与电压正比,这类电学元件叫做非线性元件(例如:气体和半导体)。
3.注意 I –U 特性曲线上各点切线的斜率表示 ,而U –I 特性曲线上各点切线的斜率表示 。
四、实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线1.实验器材:小灯泡(2.5 V ,0.5 W )、 、 、 、电源(3 V )、开关、导线若干。
2.实验原理:为小灯泡提供两端能从零连续变化的电压,连成如图所示的电路。
3.实验步骤:(1)按图连好电路,开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至 端(选填“左”或“右”)。
(2)闭合开关,右移滑片到不同的位置,并分别记下 和 的多组数据。
(3)依据实验数据在坐标纸上作出小灯泡的 曲线。
例题精讲 一、对公式U I R =及q I t =,U R I =和U IR =的含义的理解【例题1】由欧姆定律I =导出U =IR 和R =,下列叙述中正确的是A .导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B .导体的电阻由导体本身的物理条件决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C .对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D .一定的电流流过导体,电阻越大,其电压就越大参考答案:BCD二、对导体的伏安特性曲线的理解1.对I –U 图象或U –I 图象进行分析比较时,要先自己辨认纵轴与横轴各代表什么,以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义,如图甲中,R 2<R 1;而在图乙中R 2>R 1。
2.3《欧姆定律》一、【学习与讨论】学点一:欧姆定律的理解1.公式R =U I 和I =UR的对比R =U II =U R电阻的定义式,适用于所有导体 欧姆定律表达式,适用于金属、电解质溶液导电 不能说R ∝U ,R ∝1I,R 由导体本身性质(材料、长短、粗细)决定,与U 、I 大小无关可以说I ∝U 、I ∝1R,I 的大小由U 、R 共同决定测量了U ,测量了I ,便可确定R ,为我们提供了测量电阻的一种方法知道了U 、R ,便可确定I ,为我们提供了除I =qt之外的一种计算电流的方法 在应用公式I =UR解题时,要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”.所谓“同体性”是指I 、U 、R 三个物理量必须对应于同一段电路,不能将不同段电路的I 、U 、R 值代入公式计算.所谓“同时性”指U 和I 必须是导体上同时刻的电压和电流值,否则不能代入公式计算.学点二:伏安特性曲线1.伏安特性曲线中直线的物理意义 伏安特性曲线是通过坐标原点的直线,能直观地反映出导体中电流与电压成正比,如图2-3-3所示,其斜率等于电阻的倒数,即tan α=I U =1R.所以直线的斜率越大,表示电阻越小.图2-3-32.二极管的伏安特性曲线伏安特性曲线不是直线,即电流与电压不成正比(如图2-3-4)是二极管的伏安特性曲线,二极管具有单向导电性.加正向电压时,二极管的电阻较小,通过二极管的电流较大;加反向电压时,二极管的电阻较大,通过二极管的电流很小.图2-3-4二极管由半导体材料制成,其电阻率随温度的升高而减小,故其伏安特性曲线不是直线. (1)由图看出随着电压的增大,图线的斜率在增大,表示其电阻随电压的升高而减小,即二极管的伏安特性曲线不是直线,这种元件称为非线性元件.(2)气体导电的伏安特性曲线是非线性的.气体导电和二极管导电,欧姆定律都不适用.二、【探索与分析】1.伏安法测电阻的两种方法怎样对比?内接法和外接法的电路图分别如图2-3-5所示.图2-3-5电路图对比甲 乙电流表 接法电流表内接法电流表外接法误差分析 电压表示数U V =U R +U A >U R 电流表示数I A =I R R 测=U V I A >U R I R =R 真 误差来源于电流表的分压作用 电压表示数U V =U R电流表示数I A =I R +I V >I RR 测=U V I A <U RI R=R 真误差来源于电压表的分流作用 两种电 路的选择条件R 越大,U R 越接近U V , R 测=U V I A 越接近于R 真=U R I R 可见,为了减小误差,该电路适合测大电阻,即R ≫R A R 越小,I R 越接近I A ,R 测=U V I A 越接近于R 真=U RI R可见,为了减小误差,该电路适合测小电阻,即R ≪R V伏安法测电阻时两种接法的选择方法为减小伏安法测电阻的系统误差,应对电流表外接法和内接法作出选择,其方法是: (1)阻值比较法:先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较,若R x ≪R V ,宜采用电流表外接法;若R x ≫R A ,宜采用电流表内接法.(2)临界值计算法:当内外接法相对误差相等时,有R A R x =R xR V,所以R x =R A R V 为临界值.当R x >R A R V (即R x 为大电阻)时用内接法;当R x <R A R V (即R x 为小电阻)时用外接法;R x =R A R V ,内、外接法均可. (3)实验试触法:按图2-3-6接好电路,让电压表一根接线P 先后与a 、b 处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化(电流表的分压作用明显),而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大),则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法.图2-3-6三、公式R =UI 和I =UR的对比【例1】 下列判断正确的是( ) A .由R =UI 知,导体两端的电压越大,电阻就越大B .由R =UI 知,导体中的电流越大,电阻就越小C .由I =UR知,电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比D .由I =UR可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案 CD 解析 R =UI 只是电阻的定义式,U =0,I =0时R 仍存在,即R 与U 和I不存在正、反比关系.对一段确定的导体而言,R 一定,故I 与U 成正比,D 对,A 、B 错.由欧姆定律可知I 与U 成正比,与R 成反比,C 对.四、导体的伏安特性曲线【例2】 如图所示的图象所对应的两个导体的伏安特性曲线.由图回答:(1)电阻之比R 1∶R 2为______.(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U 1∶U 2为________. (3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比为______. 答案 (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3解析 (1)在I —U 图象中,电阻的大小等于图象斜率的倒数,所以R 1=ΔU ΔI =10×10-35×10-3Ω=2 ΩR 2=10×10-315×10-3 Ω=23 Ω 即R 1∶R 2=3∶1 (2)由欧姆定律得U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2 所以U 1∶U 2=R 1∶R 2=3∶1(3)由欧姆定律得I 1=U 1R 1,I 2=U 2R 2所以I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶3自学检测:1.两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系如图所示,可知两电阻的大小之比R 1∶R 2等于( )A .1∶3B .3∶1C .1∶ 3 D.3∶1 答案 A 解析 图象斜率的物理意义是电阻的倒数.2.用伏安法测未知电阻R x 时,若不知道R x 的大概值,为了选择正确的电路接法以减小误差,可将电路如图所示连接,只空出电压表的一个接头S ,然后将S 分别与a 、b 接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,那么( )A .若电流表示数有显著变化,S 应接aB .若电流表示数有显著变化,S 应接bC .若电压表示数有显著变化,S 应接aD .若电压表示数有显著变化,S 应接b答案 BC 解析 实验试探法的原理是以伏安法测电阻原理的系统误差产生原因入手来选择,如果电流表分压引入误差大,则试探过程中,电压表示数变化明显,则应选外接法以减小电流表分压的影响:如果因电压表分流作用引入误差大,则电流表示数变化明显,则应选用内接法.如果S 接触a ,属外接法,S 接触b ,属内接法.若S 分别接触a 、b 时,电流表示数变化显著,说明电压表的分流作用较强,即R x 是一个高阻值电阻,应选用内接法测量.即S 应接b 测量,误差小.B 选项正确.若S 分别接触a 、b 时,电压表示数变化显著,说明电流表的分压作用较强,即R x 是一个低阻值的电阻,应选用外接法测量,即S 应接a ,误差小.C 选项正确.3.下列判断正确的是( )A .导体两端的电压越大,导体的电阻越大B .若不计温度影响,在导体两端的电压与通过的电流之比是一个常数C .电流经过电阻时,沿电流方向电势要降低D .电解液短时间内导电的U —I 线是一条直线答案 BCD 解析 导体的电阻是导体本身的性质,与导体两端的电压及通过导体的电流无直接关系,R =UI仅仅是导体电阻的计算式,而不是决定式.4.若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减小了0.4 A .如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?答案 2 A 解析 由欧姆定律得:R =U 0/I 0,又知R =3U 0/5I 0-0.4 解得I 0=1.0 A又因为R =U 0I 0=2U 0I,所以I =2I 0=2 A.典型例题:题型一 欧姆定律的应用电阻R 与两个完全相同的晶体二极管D 1和D 2连接成如图所示的电路,a 、b 端的电势差U ab =10 V 时,流经a 点的电流为0.01 A ;当电势差U ab =-0.2 V 时,流经a 点的电流仍为0.01 A .二极管具有单向导电性,单向导通时有电阻,当通过反向电流时,电阻可以认为是无穷大,则电阻R 的阻值为__________,二极管导通时的电阻为________.思维步步高当ab 间接正向电压时,接通的是哪个电路?当ab 间接负向电压时,接通的是哪个电路?先求哪个用电器的电阻比较方便?解析 当ab 间接正向电压时,接通的是二极管和电阻串联的电路.根据欧姆定律,二极管和电阻的串联值为1 000 Ω,当ab 间接负向电压时,接通的是二极管的电路,根据欧姆定律,两个二极管的电阻值为20 Ω,所以电阻R 的电阻值为980 Ω. 答案 980 Ω 20 Ω拓展探究某电路两端电压保持不变,当电路电阻为20 Ω时,其电流强度为0.3 A ,电阻增加到30 Ω时,其电路中的电流强度要减小多少?电路两端的电压为多大?答案 0.1 A 6 V 方法总结欧姆定律的注意事项:①R =UI 不是欧姆定律的表达式,而是电阻的定义式,对于确定的导体,因为U 与I 成正比,其比值UI为一恒量,所以电阻与电压、电流无关,仅与导体本身有关.不能把欧姆定律说成电阻与电压成正比,与电流成反比.②在应用公式解题时,要注意欧姆定律的“同时性”和“同体性”,即三个物理量必须对于同一个电阻和同一个电阻的同一个时刻.题型二 伏安特性曲线的测量用下列器材组成描绘电阻R 0伏安特性曲线的电路,请将实物在下图中连线成为实验电路.微安表μA(量程200 μA ,内阻约200 Ω); 电压表V(量程3 V ,内阻约10 kΩ)电阻R 0(阻值约20 kΩ);滑动变阻器R (最大阻值50 Ω,额定电流1 A); 电池组E (电动势3 V ,内阻不计); 开关S 及导线若干.思维步步高测量电阻R 0时电流表采用内接法还是外接法?采用的依据是什么?滑动变阻器的阻值决定了滑动变阻器采用什么解法?连线时应该注意哪些问题?解析 仪器的选择问题,微安表内阻比待测电阻小得多,比电压表内阻还要大,需要用微安表的内接法.滑动变阻器的阻值比待测电阻小得多,需要用分压式接法才能更好的调节待测电路上的电压.电路图如下所示.答案拓展探究小灯泡的伏安特性曲线如图所示(只画出了AB 段),由图可知,当灯泡电压由3 V 变为6 V 时,其灯丝电阻改变了________ Ω.答案 5 方法总结测定电器元件的伏安特性曲线的常见方法:①需要测量待测电器元件的电压和电流.②要考虑电流表是内接还是外接,一般情况下是外接,因为所测的小灯泡的电阻一般较小.③要考虑滑动变阻器的接法.④在进行数据处理时,图线一般不是直线,要用平滑的曲线把各个点连接起来.课堂检测:一、选择题阅读以下材料.回答1~3题.在研究长度为l 、横截面积为S 的均匀导体中电流的流动时,在导体两端加上电压U ,于是导体中有匀强电场产生,在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速,和做热运动的阳离子碰撞而减速,这样边反复碰撞边向前移动.可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v 成正比,其大小可以表示成k v (k 是恒量).1.静电力和碰撞的阻力相平衡时,导体中的电子的速率v 成为一定值.这一定值是( )A.ekU lB.eU klC.elU kD .elkU答案 B 解析 静电力和碰撞阻力平衡时,有k v =eE =e Ul 可得电子定向移动速率v =eUkl,B 正确. 2.设单位体积的自由电子数为n ,自由电子在导体中以一定速率v 运动时,该导体中所流过的电流是( )A.en v lB.enl v SC .en v SD .enl v答案 C 解析 电流I =neS v ,C 正确. 3.该导体的电阻是( ) A.kl e 2nS B kS e 2nl C.kS enl D k enlS答案 A 解析 电阻R =U I =U neS v =U neSeU kl=kle 2nS,A 正确.4.如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知错误的是( ) A .导体的电阻是25 Ω B .导体的电阻是0.04 ΩC .当导体两端的电压是10 V 时,通过导体的电流是0.4 AD .当通过导体的电流是0.1 A 时,导体两端的电压是2.5 V 答案 B5.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球.小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图乙所示,下列判断正确的是( )A .从t 1到t 2时间内,小车做匀速直线运动B .从t 1到t 2时间内,小车做匀加速直线运动C .从t 2到t 3时间内,小车做匀速直线运动D .从t 2到t 3时间内,小车做匀加速直线运动答案 D 解析 在0~t 1内,I 恒定,压敏电阻阻值不变,压敏电阻所受压力不变或不受压力,小车可能做匀加速直线运动或匀速运动;在t 1~t 2内,I 变大,阻值变小,压力变大,小车做变加速直线运动,A 、B 均错误.在t 2~t 3内,I 不变,压力恒定,小车做匀加速直线运动,C 错误,D 正确.6.将截面均匀,长为l ,电阻为R 的金属导线截去ln,再拉长至l ,则导线电阻变为( )A.n -1n RB.1n RC.n n -1R D .nR答案 C 解析 R =ρl S ,截去ln 再拉长至l 后的横截面积为S ′,有(l -l n )S =lS ′,S ′=n -1n S R ′=ρl S ′=n n -1ρl S =nn -1R7.某导体中的电流随其两端的电压变化,如图实线所示,则下列说法中正确的是( ) A .加5 V 电压时,导体的电阻是5 Ω B .加12 V 电压时,导体的电阻是8 ΩC .由图可知,随着电压增大,导体的电阻不断减小D .由图可知,随着电压减小,导体的电阻不断减小答案 ABD 解析 U =5 V 时,I =1.0 A ,R =UI =5 Ω,同理U =12 V 时,R =8 Ω,由图线可知随着电压的增大,电阻不断增大,随电压的减小,电阻不断减小,A 、B 、D 对,C 错.二、计算实验题8.某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后,他突然想到一个问题,若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用,这个“大”元件是线性还是非线性,为此,他把这个“大”元件接入电路中,测得其电流和电压值如下表所示,请猜想“大”编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U /V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 2.00 I /A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.50 解析 可以根据表中数据在坐标纸上描点,由图象看特点,若I-U 图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的,I-U 图线是曲线则表示“大”元件是非线性的,I-U 图线如图所示,由此可见“大”元件是非线性元件.9.一金属导体,两端加上U 1=10 V 的电压时电流I 1=0.5 A ,两端加上U 2=30 V 的电压时导体中电流I 2多大?若导体两端不加电压,则导体的电阻多大?答案 1.5 A 20 Ω 解析 导体的电阻由导体本身决定,与电压U 及电流I 无关.R =U I 是电阻的定义式,但不是决定式.所以R =U 1I 1=U 2I 2,I 2=U 2U 1I 1=1.5 A .导体的电阻R =U 1I 1=20 Ω,为定值.10.贝贝同学在做测量小灯泡功率的实验中,得到如下一组U 和I 的数据,数据如下编号 1 2 3 4 5 6 7 8 U /V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00 I /A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205 发光情况 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光(2)从图线上可以看出,当小灯泡的电功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是________.(3)这表明导体的电阻随着温度的升高而________. 答案 (1)I -U 图线如下图所示(2)开始不变,后来逐渐增大 (3)增大 解析 画图线时所取标度必须合适,以所画图线尽量布满坐标纸为宜,且使尽可能多的点分布在图线上,其余点均匀分布在两侧,个别偏差较大的点舍去.。
2.3欧姆定律1.一根粗细均匀的金属导线,在其两端加上电压U 时,通过导线的电流为I ,导线中自由电子定向移动的平均速率为v ,若将导线均匀拉长,使它的横截面半径变为原来的21,再给它两端加上电压2U ,则( ) A .通过导线的电流为I 81 B .通过导线的电流为I 161 C .导线中自由电子定向移动的速率为14v D .导线中自由电子定向移动的速率为12v 2.两电阻R 1和R 2的伏安特性曲线如图所示。
从图线可判断( )A .两电阻阻值的关系是R 1>R 2B .电阻一定时,电流随着电压的增大而减小C .电压相同时,通过R 1的电流强度较大D .两电阻串联接入电路时,R 1消耗的功率小3.自然界的力、电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。
下列说法正确的是( )A.焦耳研究了摩擦生热等现象,确定了热与功之间的定量关系B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系C.法拉第发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系D.奥斯特发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系4.有四个金属导体,它们的U-I 图线如下图所示,电阻最小的导体是( )A.A 导体B.B 导体C.C 导体D.D 导体5.如图所示是一个电路的一部分,其中R 1=5Ω,R 2=1Ω,R 3=3Ω,I 1=0.2A, I 2=0.1A,那么电流表测得的电流为( )A .0.2A ,方向向右B .0.15A ,方向向左C .0.2A ,方向向左D .0.3A ,方向向右6.对于欧姆定律的理解,下列说法中不正确...的是( ) A .由R U I =可知通过电阻的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比 B .由IR U =可知对一定的导体,通过它的电流越大,它两端的电压也越大 C .由I U R =可知导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比 D .对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变7.如图所示,当滑动变阻器滑动触头向左移动时,灯泡A 、B 、C 的亮度将( )A.都变亮B.都变暗C.A 、B 变亮,C 变暗D.A 、C 变亮,B 变暗8.在研究电流跟电影、电阻的关系的实验中,得出表格中的一组数据,根据这组数据,可以得到的结论是( ) 导体两端电压(V )导体电阻(Ω) 通过导体的电流(A ) 42 2 44 1 4 8 0.5A 导体电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比B导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比C导体两端电压一定时,导体的电阻和通过导体的电流成反比D导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比9.如图所示,伏安法测电阻的电路中,电压表的量程为3V,内阻为1kΩ,测量时发现电压表的量程过小,在电压表上串联一个阻值为1kΩ的定值电阻R0,最后电压表示数为2.00 V,电流表示数为0.10 A,下列说法正确的是( )R0A.R x略大于40 Ω B.R x略小于40 ΩC.R x略小于20 Ω D.R x略大于20 Ω10.如图所示,为A.B两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是()A.电阻A的电阻随电流的增大而增大,电阻B阻值不变B.电阻A的电阻随电流的增大而减小,电阻B阻值不变C.在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻BD.在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B11.欧姆定律不适用于下列哪种情况( )A.金属导电B.半导体导电C.电解液导电D.气体导电二、填空题12.如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则R1∶R2=,将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1∶I2=。
2.3欧姆定律[学业达标]1.(多选)关于R =UI ,下列说法正确的是( )A .导体两端的电压越大,导体的电阻越大B .通过导体的电流越小,导体的电阻越大C .导体的电阻由导体本身性质决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关D .比值UI反映了导体阻碍电流的性质2.某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U -I 坐标系中描点如图所示,分别用R a 、R b 、R c 、R d 代表电阻的阻值,则( )A .R a >R dB .R d >R aC .R c >R bD .R b >R c3.(多选)由欧姆定律I =U R 导出U =IR 和R =UI ,下列叙述中正确的是( )A .由R =UI知,导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定B .导体的电阻由导体本身的物理条件决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C .对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D .恒定电流流过导体,电阻越大,其电压降越大4.灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,加在灯泡两端的电压较小时,通过灯泡的电流也较小,灯丝的温度较低.加在灯泡两端的电压较大时,通过灯泡的电流也较大,灯丝的温度较高,已知一只灯泡两端的电压为1 V 时,通过灯泡的电流为0.5 A ,灯泡两端的电压为3 V 时,通过灯泡的电流为1 A ,则灯泡两端电压为2 V 时,通过灯泡的电流可能是( )A .0.5 AB .0.6 AC .0.8 AD .1 A5.两电阻R 1、R 2的I -U 图象如图所示,可知两电阻的大小之比R 1∶R 2等于( )A.3∶1 B.1∶3C.1∶ 3 D.3∶16.为探究小灯泡L的电流随电压变化的关系,连好如图甲所示的电路后闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光.由电流表和电压表示数得到的多组数据描绘出的U-I图象应是()7.(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是()A.该元件是非线性元件,所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻B.加5 V电压时,导体的电阻约是5 ΩC.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小8.某同学在研究三种导电元件的伏安特性曲线时,他根据实验中所测得的数据,分别绘制了I-U图线,如图甲、乙、丙所示,下列说法正确的是()A .图甲的元件可以作为标准电阻使用B .图乙的电阻随电压升高而减小C .图丙的电阻随电压升高而增大D .只有图乙才是可能的[能力提升]9.(多选)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中正确的是( )A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2C .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2-I 1D .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小10.(多选)如图所示是电阻R 的I -U 图象,图中α=45°,由此得出( )A .通过电阻的电流与两端电压成正比B .电阻R =0.5 ΩC .因I -U 图象的斜率表示电阻的倒数,故R =1/tan α=1.0 ΩD .在R 两端加上6.0 V 的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C11.如图所示为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图,已知小灯泡的额定电压为2.5 V .(1)完成下列实验步骤:①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,________;②闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,_____________________________;③断开开关……根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.(2)请在虚线框中画出与实物电路相应的电路图.12.某研究性学习小组为了探究灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关实验.以下是实验中可供选择的器材:A.待测小灯泡(额定功率6 W,额定电流0.5 A);B.电流表(0~0.6 A,内阻0.1 Ω);C.电压表(0~5 V,内阻5 kΩ);D.电压表(0~15 V,内阻15 kΩ);E.滑动变阻器(0~50 Ω);F.滑动变阻器(0~1 000 Ω);G.直流电源(电压15 V,内阻可忽略);H.电键一个、导线若干.实验中调节滑动变阻器,小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流.(1)请在实线方框中画出为完成上述实验而设计的电路图,并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母序号.(2)如图所示是该小组测得小灯泡的I-U图线,由图线可知,小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”);当小灯泡两端所加电压为6 V时,其灯丝电阻值约为_______________________Ω.--☆ 参 考 答 案 ☆--[学业达标]1.[解析] 导体的电阻由导体本身性质决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,A 、B 错误,C 正确;比值UI为导体的电阻,反映了导体阻碍电流的性质,D 正确.[答案] CD2.[解析] 连接aO 、bO 、cO 、dO ,U -I 图线的斜率表示电阻的大小,故R a >R d ,A 正确,B 错误;又因为O 、b 、c 三点在一条直线上,故R b =R c ,故C 、D 错误.[答案] A3.[解析] 导体的电阻是由导体自身的性质决定的,与所加的电压和通过的电流无关,A 错误,B 正确.由R =UI和U =IR 可知C 、D 正确.[答案] BCD4.[解析] 灯泡电压为1 V 时,灯泡的电阻为2 Ω,当灯泡的电压为3 V 时,灯泡的电阻为3 Ω,所以电压为2 V 时,电阻2 Ω<R <3 Ω,由I =U R 得此时的电流23 A <I <1 A ,故C 正确.[答案] C5.[解析] 因为该图线为I -U 图线,则图线的斜率表示电阻的倒数,两条图线的斜率比为3∶1,所以电阻比为1∶3,故A 、C 、D 错,B 正确.[答案] B6.[解析] 灯丝的电阻随电压的增大而增大,在图象上某点到原点连线的斜率应越来越大,故A 、B 、D 均错误,C 正确.[答案] C7.[解析] 虽然该元件是非线性元件,但可以用欧姆定律计算各状态的电阻值,A 错误;当U =5 V 时,I =1.0 A ,R =UI =5 Ω,B 正确;由图可知,随电压的增大,各点到坐标原点连线的斜率越来越小,电阻越来越大,反之,随电压的减小,电阻减小,C 错误,D 正确.[答案] BD8.[解析] 由图象可知甲元件的电阻不变,乙元件的电阻随电压U 的增大而增大,丙元件的电阻随电压U 的增大而减小,A 正确,B 、C 、D 错误.[答案] A[能力提升]9.[解析] 由图象可知,U 越大,I -U 图线的斜率越小,表示小灯泡的电阻越大,即A 对,D 错.R =UI中的U 、I 与小灯泡所处状态下的电压与电流相对应,即B 对,C 错.[答案] AB10.[解析] 由I -U 图象可知,图线是一条过原点的倾斜直线,即I 和U 成正比,A 正确;而电阻R =U I =105 Ω=2 Ω,B 错误;由于纵横坐标的标度不一样,故不能用tan α计算斜率表示电阻的倒数,C 项错误;在R 两端加上6.0 V 电压时,I =U R =6.02 A =3.0 A ,每秒通过电阻横截面的电荷量q =It =3.0×1 C =3.0 C ,选项D 正确.[答案] AD11.[解析] (1)①滑动变阻器的滑片在最左端时,小灯泡两端电压最小,因此为了保护小灯泡不被烧坏,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在最左端;②开关闭合后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压逐渐增大,并记录电流表和电压表的多组读数,直到小灯泡两端电压达到额定电压,在调节滑动变阻器时,应注视电压表的示数,不能超过小灯泡的额定电压.(2)由实物电路图可知,电流表采用外接法,滑动变阻器采用分压接法,电路图如图所示.[答案] (1)①使它靠近变阻器左端的接线柱 ②使小灯泡两端的电压逐渐增大,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压 (2)见[解析]图12.[解析] (1)实验要求小灯泡两端电压从零开始,滑动变阻器用分压接法,滑动变阻器应选E.小灯泡的电阻为R =U I =P I 2=60.52 Ω=24 Ω.额定电压为U =IR =12 V ,电压表应选D.又有R V R =15 kΩ24Ω=625,R R A =24 Ω0.1 Ω=240.显然有R V ≫R ,采用电流表外接法.电路图见[答案].(2)从图线可以看出,线上的点与原点的连线的斜率逐渐变小,而k =I U =1R,所以电阻在增大.当电压为6 V 时,由图线知I =0.40 A ,所以R =UI=15 Ω.[答案] (1) (2)增大 15。
题组一 欧姆定律的理解和应用1.由欧姆定律I =U R 导出U =IR 和R =U I,下列叙述中正确的是( ) A .由R =U I知,导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定 B .导体的电阻由导体本身的性质决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C .对于确定的导体,其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值D .电流相同时,电阻越大,其电压值越大[答案] BCD2.下列说法中正确的是( )A .通过导体的电流越大,则导体的电阻越小B .当加在导体两端的电压变化时,导体中的电流也发生变化,但电压和电流的比值对这段导体来说是恒量C .通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比D .导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比[答案] BC[解析] 导体的电阻是导体本身的性质,与外加电压和通过的电流无关,A 、D 错误;对同一段导体,电阻不变,它两端的电压和通过的电流的比值为恒量,当加在导体两端的电压变化时,导体中的电流也发生变化,B 正确;由欧姆定律知通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,C 正确.3.已知两个导体的电阻之比R 1∶R 2=2∶1,那么( )A .若两导体两端电压相等,则I 1∶I 2=2∶1B .若两导体两端电压相等,则I 1∶I 2=1∶2C .若导体中电流相等,则U 1∶U 2=2∶1D .若导体中电流相等,则U 1∶U 2=1∶2[答案] BC4.一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后,通过电阻横截面的电荷量q 随时间t 变化的图象如图1所示,此图象的斜率可表示为( )图1A .UB .R C.U RD.1R[答案] C[解析] 图象的斜率k =q t =I ,根据欧姆定律,I =U R ,所以k =q t =I =U R,C 正确. 5.有甲、乙两导体,甲的电阻是乙的一半,而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲的两倍,则以下说法中正确的是( )A .甲、乙两导体中的电流相同B .乙导体中的电流是甲导体中的2倍C .甲、乙两导体两端的电压相同D .乙导体两端的电压是甲的2倍[答案] B[解析] 由电流的定义式I =q t 可知乙导体中的电流是甲的两倍.由I =U R得U =IR ,因R 乙=2R 甲,可知乙两端的电压是甲两端电压的4倍,所以A 、C 、D 错误.6.已知用电器A 的电阻是用电器B 的电阻的2倍,加在A 上的电压是加在B 上的电压的一半,那么通过A 和B 的电流I A 和I B 的关系是( )A .I A =2I BB .I A =I B 2C .I A =I BD .I A =I B 4[答案] D[解析] 由I =U R 得:I A ∶I B =U A R A ∶U B R B =U A R B ∶U B R A =1∶4,即I A =14I B ,应选D. 7.某家用台灯可通过调节开关使它的亮度逐渐增大到最亮,若灯最亮时的电压为220 V ,工作电流为0.18 A ,则当电压为110 V 时,灯丝的电阻( )A .等于1 222 ΩB .等于611 ΩC .大于1 222 ΩD .小于1 222 Ω [答案] D[解析] 灯泡正常工作时的电阻R =U I =2200.18Ω≈1 222 Ω,电压减小时,灯丝的温度降低,灯丝的电阻减小,则选项D 正确.题组二 伏安特性曲线的理解与应用8.将阻值为R 的电阻接在电压为U 的电源两端,则下列描述其电压U 、电阻R 及流过R 的电流I 间的关系图象中正确的是( )[答案] CD[解析] 电阻的阻值不随U 、I 的变化而改变,但电压U 与电流I 成正比,C 、D 正确.9.甲、乙两个电阻,它们的伏安特性曲线画在一个坐标系中如图2所示,则( )图2A.甲的电阻是乙的电阻的1 3B.把两个电阻两端加上相同的电压,通过甲的电流是通过乙的两倍C.欲使有相同的电流通过两个电阻,加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍D.甲的电阻是乙的电阻的2倍[答案]AC10.小灯泡的伏安特性曲线如图3中的AB段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了()图3A.5 ΩB.10 ΩC.1 ΩD.6 Ω[答案] B[解析] 由电阻的定义R =U I 知,A 点电阻R A =30.1 Ω=30 Ω;B 点的电阻R B =60.15Ω=40 Ω,从而AB 段电阻改变了10 Ω,故B 正确.11.一只标有“4 V 3 W ”的小灯泡,两端加上电压U ,在U 由0逐渐增加到4 V 过程中,电压U 和电流I 的关系可用图象表示,在如图所示的四个图象中,符合实际的是( )[答案] B[解析] 本题应考虑灯丝的电阻随温度的变化关系,随着电压升高,电流增大,灯丝的电功率增大,温度升高,电阻率也将随之增大,电阻增大.题组三 综合应用12.如图4所示为两电阻R A 、R B 的伏安特性曲线,由图可知:图4(1)这两电阻大小之比为R A ∶R B =________.A .1∶3B .3∶1C .1∶ 3 D.3∶1(2)当这两个电阻分别加上相同电压时,通过的电流之比为I A ∶I B =________.A .1∶3B .3∶1C .1∶ 3 D.3∶1(3)当这两个电阻分别通上相同电流时,电阻两端的电压之比为U A ∶U B =________.A .1∶3B .3∶1C .1∶ 3 D.3∶1[答案] (1)A (2)B (3)A[解析] (1)由R =U I =ΔU ΔI 得,R A =1030 Ω=13Ω, R B =1010Ω=1 Ω. 所以R A ∶R B =1∶3,故选项A 正确.(2)由I =U R知,I A ∶I B =R B ∶R A =3∶1,故选项B 正确. (3)由U A =I A R A ,U B =I B R B ,I A =I B ,得U A ∶U B =R A ∶R B =1∶3,故选项A 正确.。
3.欧姆定律1.根据欧姆定律,下列判断正确的是( )A .导体两端的电压越大,导体的电阻越大B .加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数C .电流经过电阻时,沿电流方向电势要降低D .电解液短时间内导电的U -I 图线是一条直线解析: 导体电阻与电压和电流无关,A 项错,欧姆定律不适用于气态导体,故B 项错.由欧姆定律I =U R 得U =IR ,可知电流经过电阻时,电阻两端有电压,沿电流方向电势降低,故C 项正确.欧姆定律适用于电解液导电,故D 项正确.答案: CD2.根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )A .从关系式U =IR 可知,导体两端的电压U 由通过它的电流I 和它的电阻R 共同决定B .从关系式R =U /I 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C .从关系式I =U /R 可知,导体中电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比D .从关系式R =U /I 可知,对一个确定的导体来说,温度不变时,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值解析: 逐项分析3.为探究小灯泡L 的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U -I 图象应是( )解析: 由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,随着灯泡两端电压逐渐增大,灯丝温度逐渐升高,其电阻逐渐增大,则在U -I 图象中斜率应逐渐增大,故选项C 正确.答案: C4.用电器A 的电阻是用电器B 的电阻的2倍,加在A 上的电压是加在B 上的电压的一半,那么通过A 、B 的电流I A 和I B 的关系是( )A .I A =2IB B .I A =I BC .I A =I B 2D .I A =I B 4答案: D5.内阻为1 200 Ω的电压表与电阻R 串联,接入内阻可忽略的电动势为6 V 的电池两端,此时电压表的读数为4.5 V ,则此电阻R 的阻值是( )A .300 ΩB .400 ΩC .1 200 ΩD .3 600 Ω答案: B 6.小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线在P 点的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中错误的是( )A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B .对应P 点,小灯泡的电阻R =U 1I 2C .对应P 点,小灯泡的电阻R =U 1I 2-I 1D .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积解析: 灯泡的电阻R =U I,结合题图知,A 、B 正确,C 错误;小灯泡的功率P =UI ,所以D 正确.故选C.答案: C7.以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤.A .闭合开关,记下电压表、电流表的一组示数(U ,I ),移动滑动变阻器的滑片位置,每移动一次记下一组(U ,I )值,共测出12组左右的数据.B .将电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡、电源、开关正确连接成电路,电流表外接,滑动变阻器采用分压式接法,如图所示.C .调节滑片位置,使闭合开关前滑片处于滑动变阻器的最左端.D .按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线.(1)以上各步骤中存在错误或不足的是________.(2)将各步骤纠正后,按实验先后顺序排列起来________.解析: A 步骤中,测量不同电压下的电流值时,应先预设各组数据中的电压值或电流值,而不是随意测,随意测会使描点疏密不均匀,画图线时出现较大误差,甚至无法画出I -U 图线;C 步骤中,闭合开关前应使灯泡两端电压为零,即滑片应置于变阻器最右端;D 步骤中应将各点用平滑的曲线连接起来.答案: (1)ACD (2)BCAD8.有一灯泡上标有“6 V,0.1 A”字样,现要测绘该灯泡的伏安特性曲线,有下列器材可供选用:A .电压表(0~5 V ,内阻2.0 k Ω)B .电压表(0~10 V ,内阻3.0 k Ω)C .电流表(0~0.3 A ,内阻2.0 Ω)D .电流表(0~6 A ,内阻1.5 Ω)E .滑动变阻器(30 Ω,2 A)F .滑动变阻器(100 Ω,0.5 A)G .学生电源(直流9 V)及开关、导线等(1)实验中所用的电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________.(2)画出实验电路图,要求电压从零开始测量.解析: (1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6 V ,故电压表应选B.小灯泡的额定电流是0.1 A ,故电流表应选C.由题目要求可知变阻器用分压式,故应选电阻较小的E.(2)小灯泡的电阻R =U I =6 V 0.1 A=60 Ω,故电流表应采用外接法,滑动变阻器接成分压式,电路如图所示. 答案: (1)B C E (2)9.在探究小灯泡的伏安特性实验中,所用器材有:灯泡L 、量程恰当的电流表A 和电压表V 、直流电源E 、滑动变阻器R 、 开关S 等,要求灯泡两端电压从0 V 开始变化.(1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”).(2)某同学已连接如图所示的电路,在连接最后一根导线的c 端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处,并说明如何改正.A .________________________________________________________________________B .________________________________________________________________________ 答案: (1)分压(2)A.开关S 不应闭合,应处于断开状态B .滑动变阻器滑动触头p 位置不当,应将其置于b 端10.某同学在探究规格为“2.5 V,0.6 W”的小灯泡伏安特性曲线实验中,该同学采用如图甲所示的电路进行测量.现备有下列器材供选用:A.量程是0~0.6 A,内阻是0.5 Ω的电流表B.量程是0~3 A,内阻是0.1 Ω的电流表C.量程是0~3 V,内阻是6 kΩ的电压表D.量程是0~15 V,内阻是30 kΩ的电压表E.阻值为0~1 kΩ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器F.阻值为0~10 Ω,额定电流为2 A的滑动变阻器G.蓄电池(6 V内阻不计)H.开关一个,导线若干(1)为使测量结果尽量准确,电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________.(只填字母代号)(2)在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最________(填“左”或“右”)端.(3)在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是________点到________点的导线没接好.(空格中请填写图甲中的数字,如“2”点到“3”点的导线)(4)该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小灯泡的电阻随工作电压的增大而________(填“不变”“增大”或“减小”).解析:(1)小灯泡的额定电压为2.5 V,额定电流为0.24 A,为了减小读数误差,电流表和电压表应分别选择量程为0~0.6 A和0~3 V的,本题中滑动变阻器采用分压式接法,应选择0~10 Ω的.(2)为了保证开关S闭合前流经小灯泡的电流最小,滑片P应置于最左端.(3)电压表和电流表的示数总是调不到零,是由于电源总是对电表供电,滑动变阻器串联在了电路中,1点和5点没有接好,连成了限流式接法,这也是限流式和分压式接法的最大区别.(4)伏安特性曲线上点与坐标原点连线的斜率随着工作电压的增大而减小,所以小灯泡的电阻在不断增大.答案:(1)A C F (2)左(3)1 5 (4)增大。
高中物理第二章第3节欧姆定律课时作业新人教版选修3-1U U U1.对给定的导体,I 保持不变,对不一样的导体,I一般不一样,比值I反应了导体对电流的阻挡作用,叫做电阻,用R表示.导体的电阻取决于导体自己的性质,与导体两头的电压和经过导体的电流没关.U 2.导体中的电流跟导体两头的电压成正比,跟导体的电阻成反比,用公式表示为I =R,这个规律叫欧姆定律,其合用于金属导体导电和电解液导电.3.在直角坐标系中,纵坐标表示电流,横坐标表示电压,这样画出的I—U图象叫导体的伏安特征曲线.在温度没有明显变化时,金属导体的电阻几乎是恒定的,它的伏安特征曲线是经过坐标原点的倾斜直线,拥有这种伏安特征的电学元件叫做线性元件.欧姆定律对气态导体和半导体元件其实不合用,在这种状况下电流与电压不行正比,这种电学元件叫非线性元件,它们的伏安特征曲线不是直线.对电阻必定的导体,U— I 图和 I —U 图两种图线都是过原点的倾斜直线,但U—I 图象的斜率表示电阻.关于电阻随温度变化的导体 ( 半导体 ) ,是过原点的曲线.4.依据欧姆定律,以下说法中正确的选项是()A.从关系式=IR 可知,导体两头的电压U 由经过它的电流I 和它的电阻R 共同决定UB.从关系式R=U/ I可知,导体的电阻跟导体两头的电压成正比,跟导体中的电流成反比C.从关系式I=U/ R可知,导体中的电流跟导体两头的电压成正比,跟导体的电阻成反比D.从关系式R=U/ I可知,对一个确立的导体来说,所加的电压跟经过导体的电流的比值是必定值答案 CDUI 由 U和 R共同决定,但不可以说 U由 I 和 R共分析 U= IR 和 I =的意义不一样,能够说R同决定,因为电流产生的条件是导体两头存在电势差,故 A 错, C对;能够利用U=计算导R I体的电阻,但 R与 U和 I 没关.故B错,D对.正确选项为C、D.5. 甲、乙两个电阻,它们的伏安特征曲线画在一个坐标系中如图 1 所示,则 ( )图 1A.甲的电阻是乙的电阻的1/3B.把两个电阻两头加上同样的电压,经过甲的电流是经过乙的两倍C.欲使有同样的电流经过两个电阻,加在乙两头的电压是加在甲两头电压的 3 倍D.甲的电阻是乙的电阻的 2 倍答案 AC【观点规律练】知识点一欧姆定律U U1.由欧姆定律I =R导出 U= IR 和 R=I,以下表达中正确的选项是()A.导体的电阻跟导体两头的电压成正比,跟导体中的电流成反比B.导体的电阻由导体自己的性质决定,跟导体两头的电压及流过导体的电流的大小无关C.对确立的导体,其两头电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D.必定的电流流过导体,电阻越大,其电压降越大答案BCDR 分析导体的电阻是由导体自己的性质决定的,与所加的电压和经过的电流没关.当一准时,才有 I ∝ U,故A错,B、C、D正确.2.某电压表的量程是 0~15 V,一导体两头电压为 1.6 V 时,经过的电流为 2 mA.此刻若给此导体通以 20 mA 电流,可否用这个电压表去丈量导体两头的电压?答案 不可以分析 已知: U 1= 1.6 V , I 1= 2 mA ,所以= U =1.6 -3 Ω= 800 Ω.R 1I 12×10当导体通以电流 I 2 = 20 mA 时,加在导体两头的电压 2= 2· =20×10 -3×800 V = 16 V.U I R由计算可知, 此时导体两头的电压高出电压表量程, 所以不可以用这个电压表丈量导体两头的电压.评论 在应用欧姆定律解答实质的问题时,要特别注意公式中三个量 I 、U 、 R ,这三个量拥有“同一性”和“同时性”的特征.知识点二 导体的伏安特征曲线3. 如图 2 所示的图象所对应的两个导体:图 2(1) 电阻关系 R 1∶ R 2 为____________ ;(2) 若两个导体中的电流相等 ( 不为零 ) 时,电压之比 U 1∶ U 2 为 ______;(3) 若两个导体的电压相等 ( 不为零 ) 时,电流之比 I 1∶ I 2 为________. 答案 (1)3 ∶ 1 (2)3 ∶ 1 (3)1 ∶ 3(1) 因为在 I — U 图象中,电阻等于斜率的倒数,即 R =U分析 I ,所以- 310×10R 1= 5×10-3 Ω= 2 Ω10×10 - 32 R 2=15×10 -3Ω= 3Ω,2故 R 1∶ R 2=2∶ ( 3) =3∶ 1.(2) 由欧姆定律得 U 1= I 1R 1, U 2= I 2R 2,因为 I 1= I 2 ,则 U 1∶ U 2= R 1∶R 2= 3∶ 1.UU(3) 由欧姆定律得 I 1=12,I 2= ,R 1R 2因为 U 1=U 2,则 I 1∶ I 2 =R 2∶ R 1= 1∶ 3.评论 对 I — U 图象或 U — I 图象进行剖析比较时, 要先认真辨识纵轴与横轴各代表什么,以及由此对应的图象上随意一点与坐标原点连线的斜率的详细意义.以以下图甲中, R <R ;而在图乙中2> 1.21R R4.某导体中的电流随其两头电压的变化,如图 3 所示,则以下说法中正确的选项是()图 3A.加 5 V 电压时,导体的电阻约是 5 ΩB.加 11 V 电压时,导体的电阻约是 1.4 ΩC.由图可知,跟着电压的增大,导体的电阻不停减小D.由图可知,跟着电压的减小,导体的电阻不停减小答案ADU 分析对某些导电器械,其伏安特征曲线不是直线,但曲线上某一点的I 值仍表示该点U所对应的电阻值.此题中给出的导体在加 5 V 电压时,I值为 5,所以此时电阻为 5 Ω;当U电压增大时,I值增大,即电阻增大,综合判断可知B、 C项错误.【方法技巧练】一、欧姆定律的应用技巧5.若加在某导体两头的电压变成本来的3/5 时,导体中的电流减小了0.4 A .假如所加电压变成本来的 2 倍,则导体中的电流多大?答案 2.0 A分析 解法一由欧姆定律得: R = U 0 = 3U 0/5 ,I 0 I 0- 0.4所以 I 0=1.0 AU 2U 0又因为 R =I =I 2所以 I 2=2I 0= 2.0 A解法二12 0/5由 R =U=U =UI 0I 10.4 得 I 0=1.0 A 又U 0 U 2=20-0= =,此中2R I 0 I 2 UU U所以 2I I 2=I 0I = =2.0 A2解法三 画出导体的 I — U 图象,如右图所示,设本来导体两头的电压为时,导体中的电流为 I 0.U3U 0当 U = 5 时, I =I 0-0.4A 当 U ′= 2U 时,电流为 I2I 0- 0.4I 0 0.4I 2由图知= 0 ==3 0U2 0 2U5U5U所以 I 0=1.0 A , I 2=2I 0= 2.0 A6.某电路两头电压保持不变,当电路电阻为 20 Ω 时,其电流强度为 0.3 A ,电阻增加到 30 Ω 时,其电路中的电流强度要减小多少?电路两头的电压为多大?答案 0.1 A6 VU分析 电路两头电压不变,依据欧姆定律0.3=30 I =0.1 AI = 得0.3 - I ,R20=20×0.3 V = 6 V.U方法总结 ①运用欧姆定律,应注意 U 、 R 和 I 三者是在同一段电路同一时辰的三个物理量.②由 I =U可得:I1 1= U ,所以在电阻不变的状况下可用比率式求解.RI 2 U 2二、小灯泡的伏安特征曲线的描述方法5其余供选择的器械有:A.电压表( 量程 6 V ,内阻 20 k Ω) B.电压表( 量程 20 V ,内阻 60 k Ω)C.电流表( 量程 3 A ,内阻 0.2 Ω)D.电流表( 量程 0.6 A ,内阻 1 Ω)E.滑动变阻器R1(0~1 000Ω,0.5 A)F.滑动变阻器R2(0~20Ω,2 A)G.学生电源E(6~8 V)H.开关 S 及导线若干实验中要求电压表示数在0~ 6 V 范围内变化,读取并记录下12 组左右不一样的电压值U 和对应的电流值I ,以便绘出伏安特征曲线.在上述器械中,电压表应采纳________,电流表应采纳 __________,变阻器应采纳__________,并画出实验原理图.答案V1A2R2电路图看法析图分析小灯泡为“ 6 V 3 W”,额定电压为 6 V ,额定电流为 0.5 A ,即同意经过小灯泡的电流最大不超出 0.5 A ,最大电压不超出 6 V .在选择电压表和电流表时,本着安全、精准的原则,安全原则即量程要大于所测电流或电压值;精准原则是量程要尽量小,量程越小丈量越精准.故电流表应选A2,电压表应选V1. 滑动变阻器选用时要本着安全、够用、调E节方便的原则,“安全”即流过滑动变阻器的最大电流( I≈R) 应小于同意经过的最大电流;“调理方便”即变阻器的总电阻应凑近小灯泡的电阻.本实验中小灯泡在正常工作时的电阻U262R灯=P=3Ω=12Ω,故应采纳R2.连结电路时,变阻器采纳分压式接法;电流表采纳外接法.实验原理图以下图.评论电学实验是历年来高考考察的热门之一,电学实验器械的选用,应本着安全、精准、调理方便的原则.此题中叙述的选用方法很简易,且简单理解,同学们应注意意会、掌握.1.有甲、乙两导体,甲的电阻是乙的一半,而单位时间内经过导体乙横截面的电荷量是甲的两倍,则以下说法中正确的选项是()A.甲、乙两导体中的电流同样B.乙导体中的电流是甲导体的 2 倍C.甲、乙两导体两头的电压同样D.乙导体两头的电压是甲的 2 倍答案 Bq U分析由电流的定义式I =t可知乙的电流是甲的两倍.由I =R得 U= IR,可知乙两头的电压是甲两头电压的 4 倍,所以A、 C、 D 错误.2.一个阻值为R的电阻两头加上电压U后,经过导体截面的电荷量q 与通电时间t 的图象如图 4 所示.此图线的斜率( 即 tanθ)等于()图 4A.U B.RU RC.RD.U答案 Cq U分析在 q— t 图上斜率表示电流I =t,而由欧姆定律知I =R,应选项C正确.3.如图 5 所示为四只电阻的伏安特征曲线,四只电阻并联起来使用时,经过各个电阻的电流分别是I 1、 I 2、 I 3、 I 4,则其大小次序为()图 5A.I>I>I>IB.I4>I3>I2>I1C.I1=I2=I3=I4D.I1>I2>I3>I4答案 DU 分析由 I — U 图象可知, R1<R2<R3<R4,四只电阻并联时, U1=U2= U3= U4,由I =R得I 1>I 2>I 3>I 4.4.某同学做三种导电元件的导电性实验,他依据所丈量的数据分别绘制了三种元件的I — U图象,如图6 所示,则下述判断正确的选项是()图 6A.只有乙图正确B.甲、丙图的曲线必定是有时偏差太大C.甲、丙不遵照欧姆定律,必定不行能D.甲、乙、丙三个图象都可能正确,其实不必定有较大偏差答案 D分析因为三种导电元件可能是线性的,也可能是非线性的,故其I — U图象可能是直线,也可能是曲线,故 D 正确.5.已知用电器 A 的电阻是用电器B的电阻的 2 倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么经过A和 B 的电流 I A和 I B的关系是( )I BA.I A=2I B B.I A=2C.I A=I B D.I A=I B 4答案 DU U UAB ABBA分析由I=得:I ∶I = A BR ∶R =UR∶URRA B=1∶4 即=1,应选 D.I 4IA B6. 如图7 是电阻R的 I —U图线,图中α=45°,由此得出( )10图 7A .经过电阻的电流与两头电压成正比B .电阻 R =0.5 ΩC .因 I — U 图线的斜率表示电阻的倒数,故 R = cot α=1.0 ΩD .在 R 两头加 6.0 V 电压时,每秒经过电阻横截面的电荷量是 3.0 C 答案 ADU 10 V 分析 因为 I — U 图线为向来线,所以 A 正确.因为 R = I 所以 R = 5 A =2 Ω,故 B 不对.因为两坐标单位不一样,不可以用公式R = cot α=1.0 Ω 来计算,故 C 不对.当 U = 6 V U时, I = R =3 A ,每秒经过电阻横截面的电荷量由q = It 可知是 3.0 C ,故 D 对.7.电路中有一段导体,给它加上 3 V 的电压时,经过它的电流为 2 mA ,可知这段导体的电阻为 ________ Ω;假如给它两头加 2 V 的电压,则经过它的电流为 ______ mA ;假如在 它两头不加电压,它的电阻为 ________ Ω.答案 1 500 1.33 1 500分析 由欧姆定律 I =U得 R =U=3- 3Ω= 1 500 Ω 导体的电阻不随所加的电压变RI2×10U =2V 时,I 2- 3化,并与能否通电没关,所以当 = 1 500 A =1.33 ×10 A = 1.33 mA ,在不加电压时,电阻仍为 1 500 Ω.38.有两段导体,其电阻分别为 R 1 和 R 2,当 R 1 两头的电压是 R 2 两头电压的 2时,经过R 1的电流是经过 R 2 电流的 3 倍,求两段导体的电阻之比.1答案 2分析 设 R 两头的电压为 U ,经过 R 的电流为 I ,则 R 两头的电压为2U ,经过 R 的电221 313U流为 3I ,由欧姆定律知12×3I1 .R = U,所以 R==I R 2U 2IU11I /A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205(1)在图 8 中画出I—U图象.(2)从图象上能够看出,当功率渐渐增大时,灯丝电阻的变化状况是 ________________ .(3)这表示小灯泡的电阻随温度的高升而________.图 8答案(1) I—U图象看法析图(2) 开始时不变,以后增大(3)增大分析在图中画出图象以下图,曲线开始呈直线状说明开始电阻几乎不变,以后渐渐凑近 U轴说明电阻增大.10.用图 9 中所给的实验器械丈量一个“12 V 5 W”的小灯泡在不一样电压下的功率,此中电流表有 3 A 、 0.6 A两挡,内阻可忽视,电压表有15 V 、 3 V 两挡,内阻很大,对电路无影响.丈量时要求加在灯泡两头的电压可连续地从0V 调到 12V.图 9图 10(1)按要求在实物图上连线 ( 此中部分线路已经连好 ) .(2) 某次丈量时电流表的指针地点如图10 所示,其读数为________ A. 答案(1) 以下图(2)0.36或5分析关于“ 12 V 5 W”的小灯泡其额定电流大概是I =12A<0.6 A,电流表的量程应选 0 A~ 0.6 A,电压表的量程应选 0~ 15 V.依据丈量要求,电压连续地从 0 V 调到 12 V.应接成分压电路,而不该接成限流电路.又因为电流表内阻可忽视,电压表内阻很大对电路无影响,电流表内接或外接都能够.。
欧姆定律 基础达标1.欧姆定律适用于( )A .电动机电路B .气体导电C .电解液导电D .所有电器元件【解析】 欧姆定律适用于金属导体、电解质溶液等纯电阻电路.所以选择C .【答案】 C2.鸟儿落在110 kV 的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露导线,但鸟儿仍然安然无恙,这是因为( )A .鸟有耐高压的本领B .鸟脚是干燥的,所以鸟的身体不导电C .鸟两脚间的电压几乎为零D .鸟身体的电阻极大,所以无电流通过【解析】 鸟两脚间导线的电阻非常小,故两脚间电压几乎为零.【答案】 C3.(多选)已知两个导体电阻之比R 1:R 2=2:1,那么( )A .若两个导体两端电压相等,则电流之比I 1:I 2=2:1B .若两个导体两端电压相等,则电流之比I 1:I 2=1:2C .若导体中电流相等,则两导体两端电压之比U 1:U 2=2:1D .若导体中电流相等,则两导体两端电压之比U 1:U 2=1:2【解析】 根据欧姆定律I =U R 知,若两个导体两端电压相等,则I 1I 2=R 2R 1=12,故选项A 错误,选项B 正确;根据U =IR ,若导体中电流相等,则U 1U 2=R 1R 2=21,故选项C 正确,选项D 错误.【答案】 BC4.有一未知电阻R x ,为较准确地测出其阻值,先后用图①、②两种电路进行测试,利用图①测得数据为“2.7 V,5.0 mA ”,利用图②测得数据为“2.8 V ,4.0 mA ”,那么,该电阻测得值较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是( )A .5 600 Ω,偏大B .5 600 Ω,偏小C .700 Ω,偏小D .700 Ω,偏大【解析】 用图①测得数据为2.7 V,5.0 mA ,用图②测得数据为2.8 V,4.0 mA ,则电压表的示数变化量与原来值的比值为2.8-2.72.7=127,电流表示数的变化量与原来值的比值为5.0-4.05.0=15,所以,电流表的示数变化较大,由此可知,由于电压表分流较大,所以应采用伏安法测电阻的电流表内接法如图②所示,其测量值R 测= 2.84.0×10-3 Ω=700 Ω,且R 测=R 真+R A ,故R 测>R 真,选项D 正确.【答案】 D5.在描绘小灯泡的伏安特性曲线时,采用如图所示电路,实验中发现移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数变化而电压表的指针不动,下列原因可能的是( )A .灯泡中灯丝已烧断B .滑片接触不良C .灯泡内部短路D .滑动变阻器A 端接触不良【解析】 由题图知若电压表的电阻无穷大,移动滑片时,因电流表示数有变化,故和电流表串联的回路中不存在断点,故A 错.若滑片接触不良,电路中不可能有电流,故B 错.若滑动变阻器A 端接触不良,滑片移动时电流表和电压表读数均变化,故D 错.若灯泡内短路则灯泡两端电压为零,电压表指针不变,移动滑片时,只有电流表指针变化,故选C .【答案】 C6.(多选)白炽灯接在220 V 电源上能正常发光,将其接在一可调电压的电源上,使电压从0 V 逐渐增大到220 V ,则下列说法正确的是( )A .电流将逐渐变大B .电流将逐渐变小C .每增加1 V 电压而引起的电流变化量是相同的D .每增加1 V 电压而引起的电流变化量是减小的【解析】随着电压U 的增大,由I =U R知,电流将逐渐变大,A 选项正确.随着电流、电压的增大,灯泡的亮度增大,灯丝温度升高.金属的电阻率随温度的升高而增大,所以灯丝的电阻值增大.根据欧姆定律I =U R ,在I -U 图象中,由于R 在增大,斜率k =1R减小.其I -U 图象如图所示.由图象可知,每增加1 V 的电压引起的电流变化量是减小的.【答案】 AD7.如图所示的电路中,R 1=10 Ω,R 2=30 Ω,电源的电压恒定不变,保持开关S 1闭合,当开关S 2断开时,电流表的示数为0.6 A .若将开关S 2闭合,求电路中的总电阻和电流表的示数.【解析】 开关S 2断开时,电源电压U =IR 1=0.6×10 V =6 V开关S 2闭合后,R 总=R 1R 2R 1+R 2=7.5 Ω,I′=U R 总=67.5A =0.8 A . 【答案】 7.5 Ω 0.8 A8.某个导体两端加电压16 V 时,20 s 内通过它的电荷量为32 C .求:(1)导体的电阻;(2)20 s 内通过导体横截面的电子数;(3)若导体两端的电压为20 V 时,通过导体的电流.【解析】 (1)导体中的电流为I =q t =3220A =1.6 A ,导体的电阻值为R =U I =161.6Ω=10 Ω (2)20 s 内通过导体截面的电子数为n =q e =321.6×10-19=2×1020 (3)导体两端电压为20 V 时,通过导体的电流I =U R =2010A =2 A . 【答案】 (1)10 Ω (2)2×1020 (3)2 A能力提升1.如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知下列说法错误的是( )A .导体的电阻是25 ΩB .导体的电阻是0.04 ΩC .当导体两端的电压是10 V 时,通过导体的电流是0.4 AD .当通过导体的电流是0.1 A 时,导体两端的电压是2.5 V【解析】 由图象可知,导体的电阻:R =U I =50.2Ω=25 Ω, 当电压U 1=10 V 时,电流I =U 1R =1025A =0.4 A , 当电流I 2=0.1 A 时,电压U 2=I 2R =0.1×25 V =2.5 V .【答案】 B2.一只标有“220 V 60 W ”的白炽灯泡,加上的电压U 由零逐渐增大到220 V .在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中,符合实际的是( )【解析】 由电阻的定义式R =U/I 知:在U —I 图象上,某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U/I 就对应着电阻值R.由于白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220 V 时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大,A 图象表示U/I 为一定值,说明电阻不变,不符合要求;C 图象上各点的U/I 值随U 的增大而减小,也不符合实际;D 图象中的U/I 的值开始随U 的增大而增大,后来随U 的增大而减小,也不符合实际;只有B 图象中U/I 的值随U 的增大而变大,符合实际.【答案】 B3.小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大.加在灯泡两端的电压较小时,通过灯泡的电流也较小,灯丝的温度较低.加在灯泡两端的电压较大时,通过灯泡的电流也较大,灯丝的温度较高.已知一只灯泡两端的电压为1 V 时,通过灯泡的电流为0.5 A ;灯泡两端的电压为3 V 时,通过灯泡的电流是1 A ;则当灯泡两端电压为2 V 时,通过灯泡的电流可能是( )A .0.5 AB .0.6 AC .0.8 AD .1 A【解析】 由题意可知,电流应大于0.5 A 而小于1 A .具体再进一步确定.灯泡两端的电压为1 V 时,电流为0.5 A ,灯泡的电阻R 1=2 Ω;灯泡两端的电压为3 V 时,电流为1 A ,灯泡的电阻R 2=3 Ω;当灯泡两端的电压为2 V 时,灯泡的电阻大于2 Ω而小于3 Ω,所以这时通过灯泡的电流大于2 V 3 Ω≈0.7 A ,而小于3 V 3 Ω=1 A .故选C . 【答案】 C4.(多选)灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图像如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,下列说法中正确的是( )A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小C .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2-I 1D .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2【解析】 由欧姆定律,图中任意一点对应的电阻为该点与坐标原点O 点的连线的斜率的倒数.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,选项A 正确;对应P 点,小灯泡的电阻为O 、P 连线的斜率的倒数,即R =U 1I 2,选项D 正确. 【答案】 AD5.如图所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:(1)待测电阻R x (约100 Ω)(2)直流毫安表(量程0~20 mA ,内阻50 Ω)(3)直流电压表(量程0~3 V ,内阻5 kΩ)(4)直流电源(输出电压6 V ,内阻不计)(5)滑动变阻器(阻值范围0~15 Ω,允许最大电流1 A )(6)开关1个,导线若干根据器材规格及实验要求,在本题的实物图上连线.【解析】 先确定采用电流表内接电路还是外接电路,R x R A =10050=2<R V R x =5×103100=50,所以电流表应外接.再确定滑动变阻器是采用限流式接法还是分压式接法.若采用限流式接法,则滑动变阻器阻值达到最大时,电阻中电流最小,I =E R x +R +R A =6100+15+50A =36 mA ,此时电阻R x 的电压约为3.6 V ,均已超过电流表和电压表的量程,故滑动变阻器必须采用分压式接法.实验电路如图甲所示,实物连线如图乙所示.【答案】见上图6.如图1所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U 关系曲线图.(1)为了通过测量得到如图1所示I-U关系的完整曲线,在图2、图3两个电路中应选择的是______;简要说明理由:________________________________________(电源电动势为9 V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0~100 Ω)(2)在图4所示的电路中,电源电压恒为9 V,电流表读数为70 mA,定值电阻R1=250 Ω.由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为________V,电阻R2的阻值为________Ω.【解析】(1)图2 理由:从I-U图象看,电流与电压均从0开始,图2中的电压可以从0调到所需的电压,调节范围较大(或图3中不能测量0附近的数据).(2)R1支路电流为I1=UR1=36 mA,R2支路电流为34 mA,在I-U曲线上,34 mA对应的电压大约为5.2 V;热敏电阻R T=5.20.034Ω≈152.9 Ω,R T+R2=90.034Ω≈264.7 Ω,所以R2=111.8 Ω.【答案】(1)图2 理由见解析(2)5.2 111.8(111.6~112.0均可认为正确)。
3.欧姆定律
1.根据欧姆定律,下列判断正确的是()
A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数
C.电流经过电阻时,沿电流方向电势要降低
D.电解液短时间内导电的U-I图线是一条直线
解析:导体电阻与电压和电流无关,A项错,欧姆定律不适用于气态导体,故B项错.由
欧姆定律I=U
R
得U=IR,可知电流经过电阻时,电阻两端有电压,沿电流方向电势降低,故
C项正确.欧姆定律适用于电解液导电,故D项正确.
答案:CD
2.根据欧姆定律,下列说法中正确的是()
A.从关系式U=IR可知,导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定B.从关系式R=U/I可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.从关系式I=U/R可知,导体中电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比D.从关系式R=U/I可知,对一个确定的导体来说,温度不变时,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值
解析:逐项分析
选项诊断结论
A 导体两端的电压是由电源和该导体在电路中的连接情况决定的,与I、R无
关
×
B 导体的电阻是导体本身的性质,与导体的长度、横截面积、材料及温度有
关,与U、I无关
×
C 导体中的电流是由加在它两端的电压和它本身的电阻决定,且与U成正比、
与R成反比
√
D某一导体的电阻在温度不变时是一个定值,其大小等于U
I
,即
U
I
是一个定值√
答案:CD 3.
为探究小灯泡L 的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U -I 图象应是()
解析:由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,随着灯泡两端电压逐渐增大,灯丝温度逐渐升高,其电阻逐渐增大,则在U -I 图象中斜率应逐渐增大,故选项C 正确.
答案:C
4.用电器A 的电阻是用电器B 的电阻的2倍,加在A 上的电压是加在B 上的电压的一半,那么通过A 、B 的电流I A 和I B 的关系是(
)A.I A =2I B
B.I A =I B C.I A =I B 2D.I A =I B 4
答案:D 5.内阻为1200Ω的电压表与电阻R 串联,接入内阻可忽略的电动势为6V 的电池两端,此时电压表的读数为4.5V,则此电阻R 的阻值是(
)A.300Ω
B.400ΩC.1200ΩD.3600Ω
答案:
B 6.
小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线在P 点的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中错误的是(
)A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P 点,小灯泡的电阻R =
U 1I 2C.对应P 点,小灯泡的电阻R =U 1
I 2-I 1
D.对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积
解析:灯泡的电阻R =U I
,结合题图知,A、B 正确,C 错误;小灯泡的功率P =UI ,所以D 正确.故选C.
答案:C 7.以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤.
A.闭合开关,记下电压表、电流表的一组示数(U ,I ),移动滑动变阻器的滑片位置,每移动一次记下一组(U ,I )值,共测出12组左右的数据.
B.将电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡、电源、开关正确连接成电路,电流表外接,滑动变阻器采用分压式接法,如图所示.
C.调节滑片位置,使闭合开关前滑片处于滑动变阻器的最左端.
D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线.
(1)以上各步骤中存在错误或不足的是________.
(2)将各步骤纠正后,按实验先后顺序排列起来________.
解析:A 步骤中,测量不同电压下的电流值时,应先预设各组数据中的电压值或电流值,而不是随意测,随意测会使描点疏密不均匀,画图线时出现较大误差,甚至无法画出I -U 图线;C 步骤中,闭合开关前应使灯泡两端电压为零,即滑片应置于变阻器最右端;D 步骤中应将各点用平滑的曲线连接起来.
答案:(1)ACD (2)BCAD
8.有一灯泡上标有“6V,0.1A”字样,现要测绘该灯泡的伏安特性曲线,有下列器材可供选用:
A.电压表(0~5V,内阻2.0kΩ)
B.电压表(0~10V,内阻3.0kΩ)
C.电流表(0~0.3A,内阻2.0Ω)
D.电流表(0~6A,内阻1.5Ω)
E.滑动变阻器(30Ω,2A)
F.滑动变阻器(100Ω,0.5A)
G.学生电源(直流9V)及开关、导线等
(1)实验中所用的电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________.
(2)画出实验电路图,要求电压从零开始测量.
解析:(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6V,故电压表应选B.小灯泡的额定电流是0.1A,故电流表应选C.由题目要求可知变阻器用分压式,故应选电阻较小的E.
(2)小灯泡的电阻R =U I =6V 0.1A
=60Ω,故电流表应采用外接法,滑动变阻器接成分压式,电路如图所示.
答案:(1)B C E (2)
9.在探究小灯泡的伏安特性实验中,所用器材有:灯泡L、量程恰当的电流表A 和电压表V、直流电源E 、滑动变阻器R 、开关S 等,要求灯泡两端电压从0V 开始变化.
(1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”).
(2)某同学已连接如图所示的电路,在连接最后一根导线的c 端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处,并说明如何改正.
A.________________________________________________________________________
B.________________________________________________________________________答案:(1)分压
(2)A.开关S 不应闭合,应处于断开状态
B.滑动变阻器滑动触头p 位置不当,应将其置于b 端
10.某同学在探究规格为“2.5V,0.6W”的小灯泡伏安特性曲线实验中,该同学采用如图甲所示的电路进行测量.现备有下列器材供选用:
A.量程是0~0.6A,内阻是0.5Ω的电流表
B.量程是0~3A,内阻是0.1Ω的电流表
C.量程是0~3V,内阻是6kΩ的电压表
D.量程是0~15V,内阻是30kΩ的电压表
E.阻值为0~1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器
F.阻值为0~10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器
G.蓄电池(6V内阻不计)
H.开关一个,导线若干
(1)为使测量结果尽量准确,电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________.(只填字母代号)
(2)在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最________(填“左”或“右”)端.
(3)在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是________点到________点的导线没接好.(空格中请填写图甲中的数字,如“2”点到“3”点的导线)
(4)该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小灯泡的电阻随工作电压的增大而________(填“不变”“增大”或“减小”).
解析:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,额定电流为0.24A,为了减小读数误差,电流表和电压表应分别选择量程为0~0.6A和0~3V的,本题中滑动变阻器采用分压式接法,应选择0~10Ω的.
(2)为了保证开关S闭合前流经小灯泡的电流最小,滑片P应置于最左端.
(3)电压表和电流表的示数总是调不到零,是由于电源总是对电表供电,滑动变阻器串联在了电路中,1点和5点没有接好,连成了限流式接法,这也是限流式和分压式接法的最大区别.
(4)伏安特性曲线上点与坐标原点连线的斜率随着工作电压的增大而减小,所以小灯泡
的电阻在不断增大.
答案:(1)A C F(2)左(3)15(4)增大。