教科版高中物理选修(3-1)2.1《欧姆定律》word同步精练
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学案1 欧姆定律[学习目标定位] 1.知道形成电流的条件,理解电流的定义式I =qt ,并能分析相关问题.2.掌握欧姆定律的内容及其适用范围.3.知道导体的伏安特性曲线,并通过描绘小灯泡的伏安特性曲线掌握利用分压电路改变电压的技巧.一、电流1.在导体中形成电流的条件:(1)导体中有自由电荷;(2)导体内存在电场. 2.方向:规定正电荷定向运动的方向为电流方向. (1)在金属导体中,电流方向与自由电子定向运动方向相反.(2)在电解质溶液中,电流方向与正离子定向运动的方向相同,与负离子定向运动的方向相反. 3.定义式:通过导体横截面的电荷量q 跟通过这些电荷所用时间t 的比值,叫做电流,公式:I =q t. 4.单位:国际单位制单位:安培,简称安,符号是A.常用单位还有:毫安(mA)和微安(μA )等.单位换算:1 mA =10-3A,1 μA =10-6 A.5.方向不随时间改变的电流,叫做直流;方向和强弱都不随时间改变的电流,叫做恒定电流. 二、欧姆定律 电阻1.电阻:电压U 和电流I 的比值是一个跟导体本身性质有关的量,我们称之为电阻. 2.欧姆定律:U =IR 或I =U R.3.单位:国际单位制单位:欧姆,简称欧,符号是Ω.常用单位还有:千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)等.单位换算:1 kΩ=103 Ω,1 MΩ=106 Ω. 三、伏安特性曲线1.通过某种电学元件的电流随电压变化的实验图线.2.线性元件:伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件. 3.非线性元件:伏安特性曲线不是直线的电学元件.一、电流 [问题设计]对电流表达式I =qt ,有人认为“I 与q 成正比,与t 成反比”,对吗?I 与q 、t 有关吗?答案 不对;I 与q 、t 无关 [要点提炼]1.电流指单位时间内通过导体任一横截面的电荷量,即I =qt ,其中q 是时间t 内通过某截面的电荷量.电解液中,q 为正电荷的总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和.2.电流的方向:规定正电荷定向运动的方向为电流的方向,则负电荷定向运动的方向与电流方向相反.电解液中正、负离子定向运动方向虽然相反,但正、负离子定向运动形成的电流方向是相同的.3.从微观上看,电流可以表示为I =nqS v . 二、欧姆定律 电阻 [问题设计]现有两个导体电阻A 和B ,利用如图1所示的电路分别测量A 和B 的电压和电流,测得的实验数据见下表.图1(1)在坐标系中,用纵轴表示电压U 、用横轴表示电流I ,分别将A 和B 的数据在图2坐标系中描点,并做出U -I 图线.图2(2)对导体A 或导体B 来说,电流与电压的关系如何?U 与I 的比值怎样?(3)对导体A 、B ,在电压U 相同时,两个导体中的电流是否相同?谁的电流小?谁对电流的阻碍作用大?答案 (1)U -I 图线如图所示(2)对同一导体A 或导体B ,电流与它两端的电压成正比.导体A 或导体B 的电压与电流的比值是个定值,但两者的比值不相等.(3)电压相同时,电流并不相同.B 的电流小.说明B 对电流的阻碍作用大. [要点提炼]1.I =UR 是部分电路欧姆定律的数学表达式,适用于金属导电和电解质溶液导电,它反映了导体中电流与电压、电阻的比例关系.2.公式R =UI 是电阻的定义式,适用于任何电阻的计算,公式给出了量度电阻大小的一种方法.而导体的电阻由导体本身的性质决定,与外加的电压和通过的电流大小无关(填“有关”或“无关”).3.在使用I =U R 、R =UI 两个公式计算时都要注意I 、U 、R 三个量必须是对应同一导体在同种情况下的物理量. 三、伏安特性曲线 [问题设计]研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系,可以用公式法,可以用列表法,还可以用图像法.根据图3中两电学元件的I -U 图像分析得出两元件是什么元件?图3答案 (a)为非线性元件 (b)为线性元件. [要点提炼]1.I -U 曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,而U -I 曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻.2.线性元件(金属导体、电解质溶液)的伏安特性曲线是一条直线;欧姆定律适用于线性元件.一、公式I =qt的应用例1 如果导线中的电流为1 mA ,那么1 s 内通过导线横截面的自由电子数是多少?若“220 V 60 W ”的白炽灯正常发光时的电流为273 mA ,则20 s 内通过灯丝的横截面的自由电子数目是多少个?解析 q =It =1×10-3×1 C =1×10-3 C 设自由电子数目为n ,则 n =q e =1×10-31.6×10-19=6.25×1015个当“220 V 60 W ”的白炽灯正常发光时,电压U =220 V ,I ′≈273 mA. q ′=I ′t ′=273×10-3×20 C =5.46 C 设自由电子数目为N ,则N =q ′e = 5.461.6×10-19≈3.41×1019个. 答案 6.25×1015个 3.41×1019个 二、欧姆定律的应用例2 某电压表的量程是0~15 V ,一导体两端电压为1.6 V 时,通过的电流为2 mA.现在若给此导体通以20 mA 的电流,能否用这个电压表测量导体两端的电压? 解析 由题意知:U 1=1.6 V ,I 1=2 mA , 所以R =U 1I 1= 1.62×10-3Ω=800 Ω.当导体通以电流I2=20 mA时,加在导体两端的电压U2=I2·R=20×10-3×800 V=16 V.由计算可知,此时导体两端的电压超出电压表量程,所以不能用这个电压表测量导体两端的电压.答案不能三、伏安特性曲线例3 如图4所示的图像所对应的两个导体:图4(1)电阻R 1∶R 2为多少?(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,两端的电压之比U 1∶U 2为多少? (3)若两个导体两端的电压相等(不为零)时,电流之比I 1∶I 2为多少? 解析 (1)因为在I -U 图像中,R =1k =ΔUΔI ,所以R 1=10×10-35×10-3 Ω=2 Ω, R 2=10×10-315×10-3 Ω=23 Ω,所以R 1∶R 2=2∶(23)=3∶1.(2)由欧姆定律得:U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2, 由于I 1=I 2,则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,由于U 1=U 2,则I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶3. 答案 (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶31.(电流的理解)关于电流,以下说法正确的是( ) A .通过截面的电荷量多少就是电流的大小 B .电流的方向就是电荷定向移动的方向C .在导体中,只要自由电荷在运动,就一定会形成电流D .导体两端没有电压就不能形成电流 答案 D解析 根据电流的概念,电流是单位时间通过截面的电荷量,知A 项错.规定正电荷定向移动的方向为电流方向,B 项错.自由电荷持续的定向移动才会形成电流,C 错,D 对. 2.(公式I =qt 应用)电路中有一电阻,通过电阻的电流为5 A ,当通电5分钟时,通过电阻横截面的电子数为( )A .1 500个B .9.375×1019个C .9.375×1021个D .9.375×1020个 答案 C解析 q =It ,n =q e =Ite=9.375×1021个.3.(欧姆定律的理解)根据欧姆定律,下列判断正确的是( ) A .导体两端的电压越大,电阻就越大 B .导体中的电流越大,电阻就越小C .比较几只电阻I -U 图像可知,电流变化相同时,电压变化较小的图像是属于阻值较大的那个电阻的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 D解析 导体的电阻由导体本身的性质决定,公式R =U I 只提供了测定电阻的方法,R 与UI 只是在数值上相等,当我们不给导体两端加电压时,导体的电阻仍存在,因此不能说导体的电阻与加在它两端的电压成正比,与导体中的电流成反比,A 、B 错误.由R =ΔUΔI 知C 错误.4. (伏安特性曲线的应用)如图5所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I 图线上点A 的坐标为(U 1、I 1),过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为I 2,小灯泡两端的电压为U 1时,电阻等于( )图5A.I 1U 1B.U 1I 1C .U 1I 2D.U 1I 1-I 2答案 B解析 本题考查利用小灯泡的伏安特性曲线求电阻,意在考查学生对小灯泡的伏安特性曲线以及对电阻定义式的理解,由电阻的定义式R =U /I 可知,B 正确,其他选项错误.要特别注意R ≠ΔU /ΔI .题组一 电流的理解及公式I =qt 的应用1.关于电流的说法中正确的是( ) A .根据I =q /t ,可知I 与q 成正比B .如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C .电流有方向,电流是矢量D .电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 答案 D解析 依据电流的定义式可知,电流与q 、t 皆无关,显然选项A 错误.虽然电流是标量,但是却有方向,因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等,但如果方向变化,电流也不是恒定电流,所以,选项B 、C 错误.2.在示波管中,电子枪2 s 发射了6×1013个电子,则示波管中电流的大小为( ) A .4.8×10-6 A B .3×10-13AC .3×10-6 A D .9.6×10-6 A答案 A解析 电子枪2 s 发射的电荷量q =6×1013×1.6×10-19 C =9.6×10-6 C ,所以示波管中的电流大小为I =q t =9.6×10-62A =4.8×10-6 A ,故A 正确,B 、C 、D 错误.3.某电解液,如果在1 s 内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流大小为( ) A .0 B .0.8 A C .1.6 A D .3.2 A 答案 D解析 在电解液导电中,正、负离子定向移动的方向是相反的,因此各自形成的电流方向是相同的,根据电流的定义式I =qt=(2×5×1018+1×1019)×1.6×10-191A =3.2 A ,故答案为D.4.我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道,电子电荷量e =1.6×10-19C ,在整个环中运行的电子数目为5×1011个,设电子的运行速度是3×107 m/s ,则环中的电流是( ) A .10 mA B .1 mA C .0.1 mA D .0.01 mA 答案 A解析 电子运动一周的时间为T =lv ,在T 时间内通过任意横截面的电量为:q =ne , 电流为:I =q T =ne vl=5×1011×1.6×10-19×3×107240A =10 mA.5.非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物,它放电的电压可达100 V ,电流50 A ,每秒钟放电150次,其放电情况可近似看做如图1所示的图线.则放电1秒钟非洲电鳐放出的电量为( )图1A .25 CB .50C C .150 CD .250 C 答案 A解析 由题图象可得1秒钟该鱼的放电时间为0.5 s ,根据电流的定义式I =qt ,可得q =It =50×0.5 C =25 C ,故A 正确.6.盛夏的入夜,正当大地由喧闹归于沉睡之际,天空却不甘寂寞地施放着大自然的烟火,上演着一场精彩的闪电交响曲.某摄影爱好者拍摄到的闪电如图2所示,闪电产生的电压、电流是不稳定的,假设这次闪电产生的电压可等效为2.5×107 V 、电流可等效为2×105 A 、历时1×10-3 s ,则:图2(1)若闪电定向移动的是电子,这次闪电产生的电荷量以0.5 A 的电流给小灯泡供电,能维持多长时间?(2)这次闪电释放的电能是多少? 答案 (1)400 s (2)5×109 J解析 (1)根据电流的定义式I =qt ,可得q =It =2×105×10-3C =200 C , 供电时间t ′=q I ′=2000.5 s =400 s(2)这次闪电释放的电能为 E =qU =200×2.5×107 J =5×109 J 题组二 欧姆定律7.关于欧姆定律,下列说法错误..的是( ) A .由I =UR 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U =IR 可知,对于一定的导体,通过它的电流越大,它两端的电压也越大C .由R =UI 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 .对于一定的导体,它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变 答案 C解析 导体的电阻是由导体自身的性质决定的,与电压、电流的大小无关.8.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 B B .I A =I B2C .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. 9.电路中有一段导体,如果给它加上3 V 的电压,通过它的电流为2 mA ,可知这段导体的电阻为________Ω;如果给它加上2 V 的电压,则通过它的电流为________ mA ;如果在它两端不加电压,则它的电阻为________Ω.答案 1 500 1.33 1 500解析 导体中的电流随电压的变化而变化,但对于一确定的电阻而言,其电阻不随电压的变化而变化,也与导体中有无电流无关.由欧姆定律I =U R 得:R =U I =32×10-3Ω=1 500 Ω.当U =2 V 时,I =U R =21 500A ≈1.33×10-3 A =1.33 mA. 题组三 伏安特性曲线10.如图3所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知,下列说法正确的是( )图3A .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答案 ACD解析 由题图可知,导体的电阻:R =U I =50.2Ω=25 Ω, 当电压U 1=10 V 时,电流I 1=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 .11.某导体中的电流随其两端电压的变化如图4所示,则下列说法中正确的是( )图4A .加5 V 电压时,导体的电阻为5 ΩB .加11 V 电压时,导体的电阻为1.4 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答案 AD解析 对某些电学元件,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的U I值仍表示该点所对应的电阻值.本题中给出的导体在加5 V 电压时,U I值为5,所以此时电阻为5 Ω;当电压增大时,U I值增大,即电阻增大,综合判断可知B 、C 项错误. 12.小灯泡的伏安特性曲线如图5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5A .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,因此AB 段电阻改变了10 Ω,故B 正确.13.一个阻值为R 的导体两端加上电压U 后,通过导体横截面的电荷量q 与通电时间t 之间的关系为过坐标原点的直线,如图6所示.此图线的斜率表示( )图6A .UB .R C.U RD.R U答案 C解析 在q -t 图像中图线的斜率应代表q t ,即电流,又由欧姆定律I =U R知,C 正确. 14.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 .若所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?答案 2.0 A解析 解法一 由欧姆定律得:R =U 0I 0=3U 0/5I 0-0.4,所以I 0=1.0 A又因为R =U 0I 0=2U 0I 2所以I 2=2I 0=2.0 A解法二 由R =U 0I 0=ΔU 1ΔI 1=2U 0/50.4得I 0=1.0 A又R =U 0I 0=ΔU 2ΔI 2,其中ΔU 2=2U 0-U 0=U 0所以ΔI 2=I 0I 2=2I 0=2.0 A解法三 画出导体的I —U 图像,如图所示,设原来导体两端的电压为U 0时,导体中的电流为I 0.当U =3U 05时,I =I 0-0.4当U ′=2U 0时,电流为I 2由图知I 0-0.435U 0=I 0U 0=0.425U 0=I 22U 0所以I 0=1.0 A ,I 2=2I 0=2.0 A。
2017-2018学年高中物理第2章直流电路第1节欧姆定律练习教科版选修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(2017-2018学年高中物理第2章直流电路第1节欧姆定律练习教科版选修3-1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第1节欧姆定律1.要在导体中形成电流必须具有以下两个条件:①有____________.其中金属中的自由电荷是________,电解质溶液中的自由电荷是可自由运动的____________.②导体内存在________.自由电荷受电场力作用形成定向运动.2.电流的方向:规定________定向运动的方向为电流方向.(1)在金属导体中,电流方向与自由电荷(电子)的定向运动方向________;在电解液中,电流方向与正离子定向运动方向________,与负离子定向运动方向________.(2)恒定电流:________和________都不随时间改变的电流.3.设金属导体的横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,自由电子定向运动速度为v,那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为________;若电子的电荷量为e,那么在时间t内,通过某一横截面积的电荷量为________;若导体中的电流为I,则电子定向运动的速率为________.4.对给定的导体,错误!保持不变,对不同的导体,错误!一般不同,比值错误!反映了导体对电流的________作用,叫做________,用____表示.导体的电阻取决于导体本身的性质,与导体两端的________和通过导体的________无关.5.导体中的电流跟导体两端的电压成________,跟导体的电阻成________,用公式表示为____________,这个规律叫欧姆定律,其适用于金属导体导电和__________导电.6.在直角坐标系中,纵坐标表示________,横坐标表示________,这样画出的I—U图象叫导体的伏安特性曲线.在温度没有显著变化时,金属导体的电阻几乎是________的,它的伏安特性曲线是通过坐标原点的____________,具有这种伏安特性的电学元件叫做________元件.欧姆定律对气态导体和半导体元件并不适用,在这种情况下电流与电压不成________,这类电学元件叫________元件,它们的伏安特性曲线不是________.对电阻一定的导体,U-I图和I—U图两种图线都是过原点的________直线,但U—I图象的斜率表示________.对于电阻随温度变化的导体(半导体),是过原点的曲线.7.下列说法中正确的是( )A.导体中只要电荷运动就形成电流B.在国际单位制中,电流的单位是AC.电流有方向,它是一个矢量D.任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在8.以下说法中正确的是( )A.只要有可以自由运动的电荷,就存在持续电流B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场力作用下形成的C.单位时间内通过导体截面的电荷量越多,导体中的电流越大D.在金属导体内当自由电子定向运动时,它们的热运动就消失了9.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,导体中的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,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值10.下面关于欧姆定律的说法中,正确的是( )A.欧姆定律普遍适用于各种导体的导电情况B.导体中的电流强度与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关C.对某一导体来说,导体中的电流强度与其两端的电压成正比D.在相同电压的条件下,不同导体中的电流强度跟导体的电阻成反比【概念规律练】知识点一电流1.关于电流的方向,下列描述正确的是( )A.规定正电荷定向运动的方向为电流的方向B.规定自由电荷定向运动的方向为电流的方向C.在金属导体中,自由电子定向运动的方向为电流的反方向D.在电解液中,由于正、负离子的电荷量相等,定向运动的方向相反,故无电流2.某电解池中,若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2。
第3节欧姆定律1.电阻是一个只跟导体本身性质有关而跟通过的电流无关的物理量.它反映了导体对电流的阻碍作用.定义式为R=UI,其单位是欧姆,简称欧.符号是Ω.常用单位还有千欧和兆欧.2.欧姆定律的内容是:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比,公式为I=U R .3.欧姆定律是个实验定律,实验表明该定律适用于金属导电和电解质溶液导电,对气体导电和半导体导电并不适用.4.导体的伏安特性曲线:用横轴表示电压U,纵轴表示电流I,画出的I-U关系图线叫做导体的伏安特性曲线,伏安特性曲线直观地反映出导体中的电压与电流的关系.金属导体的伏安特性曲线是一过原点的直线,直线的斜率为金属导体电阻的倒数.►基础巩固1.在物理学中,我们常用比值法来定义物理量,用此方法反映的是物质或运动的某一属性,与定义式中的各物理量无关,例如电阻R=UI请你根据已经学过的中学物理知识再写出两个用比值法定义的物理量:______________、________________.解析:高中阶段的用比值来定义的物理量比较多.有速度、加速度、功率、电场强度、电势、电流强度(电流)等.从里面选出4个即可.答案:电场强度E=F q电势差UAB =WABq2.(多选)欧姆定律不适用于(CD)A.金属导电 B.电解液导电C.稀薄气体导电 D.气体导电3.关于导体的电阻,下列说法中正确的是(B)A.由R=UI知道,一段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B.由I=UR知道,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比C.比较几只电阻的I-U图线可知,电流变化相同时,电压变化较小的图线对应电阻的阻值较大D.导体中的电流越大,电阻就越小4.(多选)已知两个导体的电阻之比R1∶R2=2∶1,那么(BC)A.若两导体两端电压相等,则I1∶I2=2∶1B.若两导体两端电压相等,则I1∶I2=1∶2C.若导体中电流相等,则U1∶U2=2∶1D.若导体中电流相等,则U1∶U2=1∶25.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(C)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.►能力提升6.(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如右图所示,则下列说法中正确的是(AD)A.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,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解析:对某些导体,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的UI值仍表示该点所对应的电阻值.本题中给出的导体在加5 V电压时,UI值为5,所以此时电阻约为5 Ω;当电压增大时,UI值增大,即电阻增大,综合判断可知A、D正确.7.某同学对四只电阻各进行一次测量,把每一个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I 坐标系中描点,得到了如图中a、b、c、d四个点,其中阻值最大的是(A)A.a B.bC.c D.d解析:由题意知,将图中a、b、c、d四个点,分别于O点相连,可得四只电阻的U-I图象,如图所示,又因U-I图象的斜率表示电阻,可得a的阻值最大,所以A正确.8.已知灯丝的电阻不是一个固定的值,它随温度的升高而逐渐变大.现有一只标有“220 V,60 W”的白炽灯泡,加上的电压U由0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(B)解析:由电阻的定义式R=UI知:在U-I图线上,某一点的纵坐标U和该点的横坐标I的比值UI就对应着电阻值R.由于白炽灯泡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图线表示UI为一定值,说明电阻不变,不符合要求;C图线上各点的UI值随U的增大而减小,也不符合实际;D图线中的UI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图线中UI的值随U的增大而变大,符合实际.9.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,记下电流表、电压表的一组示数(I,U),移动滑动变阻器的滑动触头位置,每移动一次记下一组(I,U)值,共测出12组左右的数据B.将电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、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,如图所示C.调节触头位置,使闭合开关前触头处于滑动变阻器的左端D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来,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妥之处的是________,应如何改正________________________________________________________________________(2)将各步骤纠正后,按实验先后顺序排列起来________.解析:(1)错误或不妥的步骤是ACD.A步骤:测量不同电压下的电流值I时,应先预设各组数据中的电压U或电流I值,而不是随意测,随意测时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:闭合开关前应使小灯泡两端电压为零,即触头应置于滑动变阻器最右端.D步骤:应将各点用平滑的曲线连接起来.答案:(1)见解析(2)BCAD。
欧姆定律1、下列关于电流说法正确的是( ) A.导体中没有电流时,说明导体内部没有电荷移动 B.由I=U/R 可知,导体两端电压越大,经过导体电流越大 C.电流有方向,所以是矢量D.由R=U/I 可知,经过导体的电流越大,导体电阻越小2、如图所示是某导体的I U -图象,图中45α=︒,下列说法正确的是( )A.通过该导体的电流与其两端的电压成正比B.此导体的电阻 2.0R =ΩC.I U -图象的斜率表示电阻的倒数,所以cot 45 1.0R =︒=ΩD.在该导体两端加6.0 V 电压时,每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C 3、关于电源的电动势,下列说法正确的是( )A.电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B.同一电源接入不同的电路,电动势就会发生变化C.电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量D.在闭合电路中,当外电阻变大时,路端电压增大,电源的电动势也增大4、某一导体的伏安特性曲线如图中曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )A.B 点对应的电阻为12ΩB.B 点对应的电阻为120ΩC.工作状态从A 变化到了B 时,导体的电阻改变了30ΩD.工作状态从A 变化到了B 时,导体的电阻改变了10Ω5、某同学做三种电学元件的导电性实验,他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的I -U 图象,如图所示,则下述判断正确的是( )A .只有乙图正确B .甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大C .甲、丙不遵从欧姆定律,肯定错误D .甲、乙、丙三个图象都可能正确,并不一定有较大误差6、如图所示,图线1、2分别表示导体A 、B 的伏安特性曲线,它们的电阻分别为R 1、R 2,则下列说法正确的是( )A.12:1:3R R =B.12:3:1R R =C.将1R 与2R 串联后接于电源上,则电流比12:1:3I I =D.将1R 与2R 并联后接于电源上,则电流比12:1:3I I =7、有一横截面积为S 的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为I 。
高中物理人教版选修3-1第二章第3节欧姆定律同步练习一、选择题1.关于欧姆定律的适用条件,下列说法正确的是()A. 欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的,对于其他导体不适用B. 欧姆定律也适用于电解液导电C. 欧姆定律对于气体导电也适用D. 欧姆定律适用于一切导体2.如图是某导体的伏安特性曲线,由图可知下列判断错误的是()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 V3.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 BB. I A=I BC. I A=I BD. I A=I B4.一个阻值为R的电阻两端加上电压U后,通过电阻横截面的电荷量q随时间变化的图象如图所示,此图象的斜率可表示为()A. UB. RC.D.5.在测量电珠伏安特性的实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所示。
电源内阻不计,导线连接良好。
若将滑动变阻器的触头置于左端,闭合S,在向右端滑动触头过程中,会分别出现如下四种现象:a.电珠L不亮;电流表示数几乎为零b.电珠L亮度增加;电流表示数增大c.电珠L开始不亮,后来忽然发光;电流表从示数不为零到线圈烧断d.电珠L不亮;电流表从示数增大到线圈烧断与上述a、b、c、d四种现象对应的电路序号为()A. ③①②④B. ③④②①C. ③①④②D. ②①④③6.关于欧姆定律的适用条件,下列说法正确的是()A. 欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的,对于其他导体不适用B. 欧姆定律也适用于电解液导电C. 欧姆定律对于气体导电也适用D. 欧姆定律适用于一切导体7.对于欧姆定律的理解,下列说法中错误的是()A. 由I=U/R,通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比B. 由U=IR,对一定的导体,通过它的电流强度越大,它两端的电压也越大C. 由R=U/I,导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流强度成反比D. 对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变8.今有甲、乙两个电阻,在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍,甲、乙两端的电压之比为1:3,则甲、乙两个电阻阻值的比值为()A. 1:6B. 1:3C. 1:4D. 1:89.将30 的电阻接在一电源两端,通过的电流为0.3 A。
高二物理选修3-1 欧姆定律练习1.一电阻两端电压为6V ,其电流方向如图所示,若在16s 内通过的电量为32C , 则电阻值为__Ω;16s 内有____个自由电子通过它的横截面,电子在电阻中的移动方向是由__向__,电阻两端的电势是__端比__端高。
2.在一个电阻两端加一个12V 电压时,通过它的电流强度是240mA ,那么通过 它的电流是1.8A 时,它两端的电压是_V ,这个电阻的阻值是_Ω。
3.图所示为甲、乙两个导体的I -U 图线,则导体甲的电阻为__Ω,导体乙的电阻为__Ω。
4.欧姆定律适用于 ( )A .金属导电B .电解液导电C .气体导电D .任何物质导电5.对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是 ( )A .由I =RU ,通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比 B .由U =IR ,对一定的导体,通过它的电流强度越大,它两端的电压也越大 C .由R =I U ,导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流强度成反比 D .对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变6.如果电路中某两点间的电压为零,则下列说法中正确的是 ( )A .两点间电阻一定为零B .两点间电阻一定极大,两点相当于断开C .两点间电势一定相等D .电路中电流一定为零7.图是某导体的伏安特性曲线,由图可知 ( ) A .导体的电阻是25Ω B .导体的电阻是0.04Ω C .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0.1A 时,导体两端的电压是2.5V8.将阻值为R 的电阻接在电压为U 的电源两端,则描述其电压U 、电阻R 及流过R 的电流I 之间的关系图象中,正确的是( )0 I /A 0.29.白炽灯的灯丝随温度的升高导电性能变差,则白炽灯不通电时灯丝电阻R 1和正常工作时电R 2比较应 ( A 、R 1>R 2 B 、R 1<R 2 C 、R 1=R 2 D 、无法判断10.如图,一电压表和变阻器R 串联后接在一电压恒定的电源两端,若变阻器的阻值减小为原来的1/4时,电压表的读数将由原来的U 变为2U ,则 ( )A .流过R 的电流将增大到原来的2倍B .变阻器R 两端的电压将减小为原来的一半C .变阻器R 上消耗的功率将减小为原来的一半D .当变阻器R 的阻值变为零时,电压表的读数增大为3U11.在横截面积为S 、长为L 、电阻为R 的粗细均匀的铜导线中流过的电流恒为I ,电子电量为e ,则电子在铜导线中运动时受到的电场力大小为 ( )A .0B .LIR C .L eIR D .RL eI 12.一个阻值为300Ω的用电器,允许通过的最大电流强度是0.6A ,试问:这个用电器能不能接到220V 电压的电路中?13.某电路两端电压保持不变,当电路电阻为20Ω时,其电流强度为0.3A ,电阻增加到30Ω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?14.有一个电学元件,测得其电流和电压的对应值如下表所示,请作出该电学元件的伏安特性曲线,并指出该元件是线性元件还是非线性元件?为什么?欧姆定律1.3,2×1020,b ,a , a ,b 2.90,50 3.5,10 4.AB 5.ABD 6.CD 7.ACD8.CD 9.B 10.ABD 11.C 12.因为U =IR =180V<220V ,故不能 13.0.1A ,6V14.(图略)是,因为它的伏安特性图线在误差范围内为一直线,说明U 与I 成正比。
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2.1 欧姆定律[课时跟踪训练](满分60分时间30分钟)一、选择题(每小题至少有一个选项正确,选对得5分,选不全得3分,错选不得分,共40分)1.关于电流的方向,下列说法正确的是()A。
电荷定向移动的方向为电流方向B。
因为电流有方向,所以电流是矢量C.在电源外部电路中,电流的方向是从电源的正极流向负极D。
在电路中电荷的定向移动方向总是沿着高电势到低电势的方向解析:电流的方向是正电荷定向移动的方向,在电源外部从电源正极流向负极,故A错,C对;电流是标量,故B错;外电路中正电荷从高电势处向低电势处移动,但负电荷从低电势处向高电势处移动,故D错。
答案:C2。
一台半导体收音机,电池供电的电流是8 mA,也就是说()A.1 h电池供给8 C的电荷量B。
1 000 s电池供给8 C的电荷量C。
1 s电池供给8 C的电荷量D。
1 min电池供给8 C的电荷量解析:由q=It可求得:1 000 s电池供给收音机的电荷量为q=8×10-3×1 000 C=8 C,故B正确,A、C、D均错误.答案:B3。
金属导体内电流增强,是因为()A.导体内单位体积的自由电子数增多B.导体内自由电子定向移动的速率增大C.导体内电场的传播速率增大D.导体内自由电子的热运动速率增大解析:对于确定的金属导体,单位体积内的自由电子数是一定的,而且导体内电场的传播速率也是一定的,所以A、C错,导体内电流增强是由于自由电子定向移动的速率增大,使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大,B正确,导体内自由电子的热运动速率增大会阻碍电流增强,D错误。
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)第二章直流电路第1节欧姆定律1.关于电流的说法中正确的是()A.根据I=q/t,可知I与q成正比B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向,电流是矢量D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位2.关于电流的方向,下列说法中正确的是()A.电源供电的外部电路中,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端B.电源内部,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C.电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D.电容器充电时,电流从负极板流出,流入正极板3.关于电流,下列说法中正确的是()A.通过导体截面的电荷量越多,电流越大B.电子运动速率越大,电流越大C.单位时间内通过导线横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大D.因为电流有方向,所以电流是矢量4.示波管中,2 s内有6×1013个电子通过截面大小不知的电子枪,则示波管中电流大小为()A.4.8×10-6 A B.3×10-13 AC.9.6×10-16 A D.无法确定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6. 一个阻值为R的电阻两端加上电压U后,通过导体截面的电荷量q与通电时间t的图象如图3所示.此图线的斜率(即tan θ)等于()A .UB .R C.U R D.RU7. 如图4所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知,下列说法正确的是( )图4A .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 8. 如图5是电阻R 的I —U 图线,图中α=45°,由此得出( )图5A .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 图线的斜率表示电阻的倒数,故R =cot α=1.0 ΩD .在R 两端加6.0 V 电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C题 号1 2 3 4 5 6 7 8 答 案9.电路中有一段导体,给它加上3 V 的电压时,通过它的电流为2 mA ,可知这段导体的电阻为________ Ω;如果给它两端加2 V 的电压,则通过它的电流为________ mA ;如果在它两端不加电压,它的电阻为________ Ω.10.在某次闪电中,持续时间为0.5 s ,所形成的平均电流为6.0×104 A ,若闪电过程中电荷以0.5 A 的电流通过电灯,试求该次闪电产生的电流可供电灯照明时间为多少?11.某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下表所示的几组U 和I 的数据: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 (1)在图6中画出I —U 图象.(2)从图象上可以看出,当功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是________________. (3)这表明小灯泡的电阻随温度的升高而________.12.用图7中所给的实验器材测量一个“12 V 5 W ”的小灯泡在不同电压下的功率,其中电流表有3 A 、0.6 A 两挡,内阻可忽略,电压表有15 V 、3 V 两挡,内阻很大,对电路无影响.测量时要求加在灯泡两端的电压可持续地从0 V 调到12 V .图7图8(1)按要求在实物图上连线(其中部分线路已经连好).(2)某次测量时电流表的指针位置如图8所示,其读数为________ A.答案部分第二章 直流电路 第1节 欧姆定律课堂探究练1.AC [规定正电荷定向运动的方向为电流的方向,故A 对,B 错;金属导体中定向运动的是自由电子,电子带负电,故电子运动的方向与电流的方向相反,C 对;在电解液中,正、负离子的电荷量相等,定向运动的方向相反,但有电流,电流的大小等于正、负离子电荷量的绝对值之和与时间的比值,D 错.]点评 (1) 导体内电荷的无规则运动与电荷的定向运动不是一回事,导体两端存在电势差时,导体内的电荷才会定向运动,但电荷的无规则运动是不需要条件的.(2)电流是描述电流强弱的物理量,它有方向,但是个标量.2.D [电荷的定向运动形成电流,但正、负电荷同时向相反方向定向运动时,通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和.故由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,则在2 s 内通过某横截面的总电荷量应为q =1.6×10-19×2×1.0×1019 C +1.6×10-19×1×2.0×1019 C =6.4 C由电流的定义式知:I =q t =6.42A =3.2 A]点评 电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量,正电荷定向运动形成的电流与负电荷定向运动形成的电流是等效的,只不过负电荷定向运动形成的电流的方向与负电荷定向运动的方向相反而已.3.BCD [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.当R 一定时,才有I ∝U ,故A 错,B 、C 、D 正确.]4.不能解析 已知:U 1=1.6 V ,I 1=2 mA ,所以R =U 1I 1= 1.62×10-3Ω=800 Ω.当导体通以电流I 2=20 mA 时,加在导体两端的电压U 2=I 2·R =20×10-3×800 V =16 V . 由计算可知,此时导体两端的电压超出电压表量程,所以不能用这个电压表测量导体两端的电压.点评 在应用欧姆定律解答实际的问题时,要特别注意公式中三个量I 、U 、R ,这三个量具有“同一性”和“同时性”的特性.5.(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3解析 (1)因为在I —U 图象中,电阻等于斜率的倒数,即R =ΔUΔI,所以R 1=10×10-35×10-3Ω=2 ΩR 2=10×10-315×10-3 Ω=23 Ω, 故R 1∶R 2=2∶(23)=3∶1.(2)由欧姆定律得U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2,由于I 1=I 2,则 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,由于U 1=U 2,则I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶3.点评 对I —U 图象或U —I 图象进行分析比较时,要先仔细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.如下图甲中,R 2<R 1;而在图乙中R 2>R 1.6.AD [对某些导电器材,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的UI值仍表示该点所对应的电阻值.本题中给出的导体在加5 V 电压时,UI值为5,所以此时电阻为5 Ω;当电压增大时,UI值增大,即电阻增大,综合判断可知B 、C 项错误.]7.AB [截取圆环的任一横截面S ,如下图所示,在橡胶圆环运动一周的时间T 内,通过这个横截面的电荷量为Q ,则有I =q t =QT又T =2πω,所以I =Qω2π由上式可知,选项A 、B 正确.]8.v e 2πr解析 等效电流为电子沿圆周持续运动时产生的.每经一个周期,通过圆周某点的电荷量为e .电子运动的周期T =2πr /v ,由I =q /t 得I =e /T =ve /(2πr ).方法点拨 电荷的运动可以等效为电流,计算中可以选取一定时间(一般选一个周期),此时间内通过截面的电荷量与时间的比值即为等效电流.9.2.0 A解析 解法一 由欧姆定律得:R =U 0I 0=3U 0/5I 0-0.4,所以I 0=1.0 A又因为R =U I =2U 0I 2所以I 2=2I 0=2.0 A解法二 由R =U 0I 0=ΔU 1ΔI 1=2U 0/50.4得I 0=1.0 A又R =U 0I 0=ΔU 2ΔI 2,其中ΔU 2=2U 0-U 0所以ΔI 2=I 0 I 2=2I 0=2.0 A解法三 画出导体的I —U 图象,如右图所示,设原来导体两端的电压为U 0时,导体中的电流为I 0.当U =3U 05时,I =I 0-0.4 A当U ′=2U 0时,电流为I 2由图知I 0-0.435U 0=I 0U 0=0.425U 0=I 22U 0所以I 0=1.0 A ,I 2=2I 0=2.0 A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刻的三个物理量.②由I =U R 可得:I 1I 2=U 1U 2,因此在电阻不变的情况下可用比例式求解.10.V 1 A 2 R 2 电路图见解析图解析 小灯泡为“6 V 3 W ”,额定电压为6 V ,额定电流为0.5 A ,即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5 A ,最大电压不超过6 V .在选择电压表和电流表时,本着安全、精确的原则,安全原则即量程要大于所测电流或电压值;精确原则是量程要尽量小,量程越小测量越精确.故电流表应选A 2,电压表应选V 1.滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则,“安全”即流过滑动变阻器的最大电流(I ≈ER)应小于允许通过的最大电流;“调节方便”即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻.本实验中小灯泡在正常工作时的电阻R 灯=U 2P =623Ω=12 Ω,故应选用R 2.连接电路时,变阻器采用分压式接法;电流表采用外接法.实验原理图如图所示. 点评 电学实验是历年来高考考查的热点之一,电学实验器材的选取,应本着安全、精确、调节方便的原则.本题中讲述的选取方法很简便,且容易理解,同学们应注意领悟、掌握.课后巩固练1.D [依据电流的定义式可知,电流与q 、t 皆无关,显然选项A 是错误的.虽然电流是标量,但是却有方向,因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等,但如果方向变化,电流也不是恒定电流,所以,选项B 也是错误的.电流是标量,故选项C也不对.]2.AD [在电源的外部电路中,电流从正极流向负极,在电源的内部,电流从负极流向正极,电源正极电势高于负极电势,所以A 正确,B 错误.电子带负电,电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反,C 错误.电容器充电时,电子流入负极板,所以电流从负极板流出,流入正极板.]3.C [由I =qt知q 大,I 不一定大,还要看t 的大小,故A 错.由I =nqS v 知,电子运动的速率v 大,电流不一定大,电流还与n 、S 有关,另外电子无规则热运动速度很大,不能形成电流,故B 错.单位时间通过导线横截面的电荷量越多,电流越大,C 对.电流虽有方向但不是矢量,因合成遵循代数法则,故D 错.]4.A [I =q t =6×1013×1.6×10-192A =4.8×10-6 A .]5.B [由电流的定义式I =q t 可知乙的电流是甲的两倍.由I =UR得U =IR ,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.C [在q —t 图上斜率表示电流I =q t ,而由欧姆定律知I =UR,故选项C 正确.]7.ACD [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 1=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 .]8.AD [由于I —U 图线为一直线,所以A 正确.由于R =U I 所以R =10 V5 A=2 Ω,故B不对.由于两坐标单位不同,不能用公式R =cot α=1.0 Ω来计算,故C 不对.当U =6 V时,I =UR=3 A ,每秒通过电阻横截面的电荷量由q =It 可知是3.0 C ,故D 对.]9.1 500 1.33 1 500解析 由欧姆定律I =U R 得R =U I =32×10-3Ω=1 500 Ω导体的电阻不随所加的电压变化,并与是否通电无关,所以当U =2 V 时,I =21 500A =1.33×10-3 A =1.33 mA ,在不加电压时,电阻仍为1 500 Ω.10.6×104 s解析 该次闪电过程中产生的电荷量为q =I 1t 1=6.0×104×0.5 C =3×104C ,若流过电灯,可供照明的时间t 2=q I 2=3×1040.5s =6×104 s11.(1)I —U 图象见解析图 (2)开始时不变,后来增大 (3)增大 解析 在图中画出图象如图所示,曲线开始呈直线状说明开始电阻几乎不变,后来逐渐靠近U 轴说明电阻增大.12.(1)如图所示 (2)0.36或解析 对于“12 V 5 W ”的小灯泡其额定电流大约是I =512A<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 .根据测量要求,电压连续地从0 V 调到12 V .应接成分压电路,而不应接成限流电路.又因为电流表内阻可忽略,电压表内阻很大对电路无影响,电流表内接或外接都可以.。
欧姆定律测试、选择题1在如图所示的电路中,R2为固定电阻,R i为滑动变阻器。
在变阻器的滑片向右移动的过程中,图中的电压表、电流表示数及它们示数的比值的变化情况是()A、电压表示数变小,电流表示数变大,比值变小B、电压表示数不变,电流表示数变小,比值变大C、电压表示数不变,电流表示数变大,比值变小D、电压表示数变大,电流表示数变小,比值变大2、如下图左所示,当闭合开关S时,灯L i、L2均不亮,其同学用一根导线找故障:选取将导线并联在灯L2两端,发现灯L i亮,仍不亮,由此判别()A、L i短路B、L i断路L2不亮,再将导线并联在灯L i两端,发现两灯C、L2短路D、L2断路3、如上图右电路,先将开关S i闭合,再将S2闭合,在这一过程中各电表示数的变化情况是()A、A i、A2示数变大,V示数变大B、A i示数不变,A2示数变小,V示数不变C、A i示数变大,A2、V示数不变D、A「A2示数变小,V示数变大4、电阻R a、R b分别接入电路中,通过它们的电流随其两端电压变化的情况如图2所示。
由图可知,R a、R b阻值大小的关系是()A、R a>R bB、R a=R bC、R a<R bD、条件不足,无法判断5、如图3,电阻R i与变阻器R2串联。
将开关S闭合时,三个电表指针正常偏转。
当变阻器滑片P向右滑动时,三个电表示数变化情况是()A、电压表V i、V2示数都变小,电流表示数变大B、电压表V i示数变小,V2示数变大,电流表示数变大C、电压表V i示数变小,V2示数变大,电流表示数变小D、三个表示数都变小6、两电阻R i 、R 2并联时总电阻为4门,接入电路中时,它们通过的电流l i : S=1: 2,则R i 、R 2的阻值分别为()A 、i 门,3 门B 、2.7 门,i.3 门C 、6门,12'J则R 2的阻值为( )示数之比为( )表,电压表可能出现的现象是(A 、 电流表电压表数均为零B 、 电流表和电压表指针迅速发生最大偏转,电表损坏D 、12 门,6117、如图4所示,电源电压保持 12V 不变,R i =3^ 1,变阻器R 2的阻值变化范围是20门。
2020年第一学期教科版选修3-1第二章直流电路1.欧姆定律同步练习一、单选题1.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5V 电压时,导体的电阻大于5ΩC .由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断增大D .由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小2.如图所示电路中,电流表1A 、2A 、3A 的示数比为5:3:1,则电阻1R 、2R 、3R 之比为( )A .1:3:5B .3:5:15C .1:1:2D .2:2:13.如图所示,电解池内有一价离子的电解液,时间t 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1,负离子数是n 2,设元电荷为e ,以下解释中正确的是( )A .正离子定向移动形成电流方向从A →B ,负离子定向移动形成电流方向从B →AB .溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C .溶液内电流方向从A 到B ,电流I =1n e tD .溶液内电流方向从A 到B ,电流I =12()n n e t 4.某一探测器,因射线照射而使内部气体电离,在时间t 内有n 个二价正离子通过探测器某一个截面,同时有2n 个电子也通过该截面,则探测器电路中的电流为( )A .0B .2ne tC .3ne tD .4ne t5.在一段导体两端加上电压,已知在10s 内通过此导体横截面的电荷量是4C ,则通过这段导体的电流是 ( ) A .40A B .2.5A C .0.4A D .14A6.某电阻的伏安特性曲线如下图,电压增大时该电阻的阻值( )A .先增大后减小B .保持不变C .先减小后增大D .逐渐减小7.一段粗细均匀、横截面积为S 的金属导线接到输出电压为U 的稳压电源上,此时导线中自由电子定向移动速率为v ,电子的电荷量大小为e ,导线接入电路中的部分电阻为R ,则这导线单位体积内自由电子的数量n 等于( )A .R eUSvB .U eRSvC .UR eSvD .eSv UR8.一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n ,电荷量为e 。
2.1 欧姆定律对电流的理解1.有甲 、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,以下说法正确的是( )A .甲、乙两导体的电流相同B .乙导体的电流是甲导体的2倍C .乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D .甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等 答案 B解析 由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,由I =qt 知,通过乙导体的电流是甲的2倍,故A 错,B 对.由于I =nqS v ,所以v =InqS ,由于不知道甲、乙两导体的性质(n ·q 不知道),所以无法判断v ,故C 、D 错.对欧姆定律和电阻的理解2.R =U /I 的物理意义是( )A .导体的电阻与电压成正比,与电流成反比B .导体的电阻越大,则电流越大C .加在导体两端的电压越大,则电流越大D .导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值 答案 CD伏安特性曲线图2-1-63.小灯泡的伏安特性曲线如图2-1-6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( )A .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 =60.15 Ω=40 Ω,从而AB 段电阻改变了10 Ω,故B 正确.(时间:60分钟)题组一 对电流概念的理解及有关计算 1.关于电流的说法中正确的是( ) A .根据I =q /t ,可知I 与q 成正比B .如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C .电流有方向,电流是矢量D .电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 答案 D解析 依据电流的定义式可知,电流与q 、t 皆无关,显然选项A 错误.虽然电流是标量,但是却有方向,因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等,但如果方向变化,电流也不是恒定电流,所以,选项B 错误.电流是标量,故选项C 错误.2.关于电流的下列说法中,正确的是( )A .电路中的电流越大,表示通过导体横截面的电荷量越多B .在相同时间内,通过导体截面的电荷量越多,导体中的电流就越大C .通电时间越长,电流越大D .导体中通过一定的电荷量所用时间越短,电流越大 答案 BD 3.图2-1-7如图2-1-7所示,电解池内有一价的电解液,t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1,负离子数是n 2,设元电荷为e ,则以下解释中正确的是( )A .正离子定向移动形成电流方向从A →B ,负离子定向移动形成电流方向B →A B .溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C .溶液内电流方向从A 到B ,电流I =n 1etD .溶液中电流方向从A 到B ,电流I =(n 1+n 2)et答案 D解析 正电荷的定向移动方向就是电流方向,负电荷定向移动的反方向也是电流方向,有正负电荷反向经过同一截面时,I =qt 公式中q 应该是正、负电荷量绝对值之和.故I =n 1e +n 2ett,电流方向由A 指向B ,故选项D 正确.4.图2-1-8如图2-1-8所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面积S 铝=2S 铜.在铜导线上取一截面A ,在铝导线上取一截面B ,若在1 s 内垂直地通过它们的电子数相等,那么,通过这两截面的电流的大小关系是( )A .I A =IB B .I A =2I BC .I B =2I AD .不能确定 答案 A解析 这个题目中有很多干扰项,例如两个截面的面积不相等,导线的组成材料不同等等.但关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等,根据I =qt 可知电流强度相等.题组二 对欧姆定律的理解及有关计算 5.欧姆定律适用于( ) A .金属导电 B .气体导电C .电解液导电D .所有导电物质 答案 AC解析 欧姆定律适用于金属、电解质溶液,对气体导电、半导体导电不适用,故A 、C 正确,B 、D 错误,故选AC.6.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,其电压越大 答案 BCD7.在电阻为4 Ω的导体中通以恒定电流,5 min 内通过导体横截面的电荷量是45 C ,这时加在导体两端的电压是( )A .60 VB .6 VC .0.6 VD .3.6 V 答案 C解析 通过导体的电流为I =q t =45 C5×60 s A =0.15 A ;根据欧姆定律得:加在导体两端的电压是U =IR =0.15×4 V =0.6 V ,故选C.8.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 =UR 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.9.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 =2IB B .I A =I B 2C .I A =I BD .I A =I B4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.题组三 对伏安特性曲线的理解10.以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图像,如图2-1-9所示,下列说法中正确的是( )图2-1-9A .这四个图像都是伏安特性曲线B .这四种电学元件都是线性元件C .①②是线性元件,③④是非线性元件D .这四个图像中,直线的斜率都表示元件的电阻 答案 C解析 伏安特性曲线是以I 为纵轴、U 为横轴的图像,A 错误.线性元件的I -U 图像是过原点的直线,所以①②是线性元件,③④是非线性元件,B 错误,C 正确.在U -I 图像中,过原点的直线的斜率才是导体的电阻,D 错误.11.图2-1-10小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图2-1-10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.则下列说法中不正确的是( )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 D .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2-I 1答案 AC解析 I -U 图像斜率表示导体电阻的倒数,由图像可知,随着电压的增大,灯泡的电阻增大,A 正确;根据欧姆定律,P 点时小灯泡的电阻为此时的电压此时电流的比值,并不是过原点的直线的斜率,C 正确;故选AC.题组四 综合应用12.下列物理公式属于定义式的是( )A .I =U RB .a =F mC .E =k Q r 2D .ρ=mV答案 D解析 任何一个定义式,都不存在正比与反比的关系,它只表示量度该物理量的一种方法.电流的定义式是I =qt ,A 错误;加速度的定义式是a =Δv Δt ,B 错误;电场强度的定义式是E =F q ,C 错误;密度的定义式是ρ=mV,D 正确.故选D.13.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 答案 C图2-1-1114.图示2-1-11是某导体的I -U 图线,图中倾角为α=45°,下列说法正确的是( ) A .通过电阻的电流与其两端的电压成正比 B .此导体的电阻R =2 ΩC .I -U 图线的斜率表示电阻的倒数,所以电阻R =cot 45°=1.0 ΩD .在R 两端加6.0 V 电压时,每秒通过电阻截面的电量是6.0 C答案 AB解析 通过电阻的电流I 与其两端的电压U 成正比.A 正确;导体的电阻R =UI =10 V/5 A=2 Ω.B 正确;I -U 图线的斜率等于电阻的倒数,而斜率k =ΔyΔx =0.5,所以电阻为2 Ω,而cot 45°=1,所以电阻R ≠cot 45°.故C 错误;在R 两端加6.0 V 电压时,电流I =U R =62A =3 A ,每秒通过电阻截面的电量是q =It =3×1 C =3 C .故D 错误.故选A 、B.。