【优化课堂】高二物理人教版选修3-1课时作业：2.3 欧姆定律

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。

2014版高中物理 2-3欧姆定律随堂课时作业 新人教版选修3-11．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，其电压降越大【解析】 由欧姆定律导出R ＝U I说明对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值，这个值由导体本身的性质决定，跟电压U 和电流I 无关，故选项A 错，选项B 、C 正确．由U ＝IR 可知当电流I 不变，电阻R 越大，其电压降越大，选项D 正确．【答案】 BCD2．一个电阻为R 的导体两端加上电压U 后，通过导体截面的电荷量q 与通电时间t 之间的关系图线如图2－3－14所示，为过坐标原点的直线，此图线的斜率表示( )A ．UB ．R C.U R D.R U图2－3－14【解析】 由图象物理意义q －t 图象的斜率表示电流，I ＝qt ，再根据欧姆定律I ＝U R，故选项C 正确．【答案】 C3．(2013·吉林一中高二检测)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【解析】 从题意可知，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＝0.67 A ，而小于2 V 2 Ω＝1 A ，故选C.【答案】 C4．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【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.【答案】 D5．(多选)(2013·广州六中高二检测)如图2－3－15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2－3－15A ．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 ，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】 ACD6．(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图2－3－16所示，则下列说法中正确的是 ( )图2－3－16A．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的电阻B．加12 V电压时，导体的电阻约是8 ΩC．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，随着电压的减小，导体的电阻不断增大【解析】对于非线性元件，欧姆定律不一定不适用，可以用欧姆定律计算其各状态的电阻值，选项A错误．当U＝12 V时，I＝1.5 A，R＝UI＝8 Ω，选项B正确．由图线可知，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，选项C正确，选项D错误．【答案】BC7．用伏安法测电阻R，按图2－3－17中甲图测得的结果为R1，按乙图测得为R2，若电阻的真实值为R，则( )甲乙图2－3－17A．R1＞R＞R2B．R1＜R＜R2C．R＞R1，R＞R2D．R1＝R＝R2【解析】用内接法测电阻有R1＞R，用外接法测电阻有R2＜R，所以R1＞R＞R2，选项A 正确．【答案】 A8．(2013·青岛二中检测)如图2－3－18所示，四只电阻并联起来使用时，通过各个电阻的电流分别是I1、I2、I3、I4，则其大小顺序为( )图2－3－18A ．I 2>I 4>I 3>I 1B ．I 4>I 3>I 2>I 1C ．I 1＝I 2＝I 3＝I 4D ．I 1>I 2>I 3>I 4【解析】 由I －U 图象可知，R 1<R 2<R 3<R 4，四只电阻并联时，U 1＝U 2＝U 3＝U 4， 由I ＝UR得，I 1>I 2>I 3>I 4. 【答案】 D9．(多选)(2012·南京师大附中高二检测)一个标有“220 V 60 W”的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220 V ，在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用图线表示，如图所示，肯定不符合实际的是( )【解析】 灯泡的电阻受温度的影响，不同电压下温度不同，其电阻也不同，随温度的升高电阻增大，所以本题选A 、B 、D.【答案】 ABD10．如图2－3－19所示为某导体伏安特性曲线：图2－3－19(1)试说明导体电阻随电压的变化规律； (2)试算出电压为20 V 时导体的电阻； (3)欧姆定律适用于该导体吗？【解析】 (1)由电阻定义R ＝U I结合曲线，可看出随电压的增大，该导体电阻变大． (2)由曲线U ＝20 V 时，I ＝1.5 A ，所以R ＝U I ＝201.5Ω＝13.3 Ω.(3) 该导体的电流与电压不成正比，I －U 曲线不是过坐标原点的直线，这是因为导体的电阻发生了变化，但对于曲线上的每一点，欧姆定律仍然适用．【答案】 见解析11．(2012·安徽高考)图2－3－20为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为2.5 V.图2－3－20(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，逐渐移动滑动变阻器的滑片， __________________________________________________________________；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)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图．【解析】 (1)①在分压电路中为了保护灯泡所在支路，开关闭合前，滑动变阻器与灯泡所在支路并联部分的电阻为零，因此滑片应靠近左端．②必须测多组数据，并且使小灯泡两端电压达到额定电压，才能测绘小灯泡的伏安特性曲线．(2)见答案图．【答案】 (1)①使它靠近变阻器左端的接线柱②增加小灯泡两端的电压，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)如图所示12．一根长为L ＝2 m ，横截面积S ＝1.6×10－3m 2的铜棒，两端电势差为U ＝5.0×10－2V ，铜棒的电阻R ＝2.19×10－5Ω，铜内自由电子密度为n ＝8.5×1029m －3.求：(1)通过铜棒的电流； (2)自由电子定向移动的速率．【解析】 (1)I ＝U R ＝5.0×10－22.19×10－5 A≈2.28×103A.(2)由I ＝neSv 得v ＝I neS ＝ 2.28×1038.5×1029×1.6×10－19×1.6×10－3 m/s≈1.05×10－5m/s. 【答案】 (1)2.28×103 A (2)1.05×10－5m/s。

第3节 欧姆定律1．对给定的导体，U I保持不变，对不同的导体，U I一般不同，比值U I反映了导体对电流的阻碍作用，叫做电阻，用R 表示．导体的电阻取决于导体本身的性质，与导体两端的电压和通过导体的电流无关．2．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，用公式表示为I ＝U R，这个规律叫欧姆定律，其适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性曲线．在温度没有显著变化时，金属导体的电阻几乎是恒定的，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的倾斜直线，具有这种伏安特性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并不适用，在这种情况下电流与电压不成正比，这类电学元件叫非线性元件，它们的伏安特性曲线不是直线．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倾斜直线，但U —I 图象的斜率表示电阻．对于电阻随温度变化的导体(半导体)，是过原点的曲线． 4．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答案 CD解析 U ＝IR 和I ＝U R的意义不同，可以说I 由U 和R 共同决定，但不能说U 由I 和R 共同决定，因为电流产生的条件是导体两端存在电势差，故A 错，C 对；可以利用R ＝U I计算导体的电阻，但R 与U 和I 无关．故B 错，D 对．正确选项为C 、D.5. 甲、乙两个电阻，它们的伏安特性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 AC【概念规律练】知识点一 欧姆定律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 ．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，其电压降越大 答案 BCD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．当R 一定时，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 电流，能否用这个电压表去测量导体两端的电压？答案 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．知识点二 导体的伏安特性曲线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＝10×10－35×10－3 Ω＝2 ΩR 2＝10×10－315×10－3 Ω＝23Ω，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 1.4. 某导体中的电流随其两端电压的变化，如图3所示，则下列说法中正确的是( )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，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 对某些导电器材，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．【方法技巧练】一、欧姆定律的应用技巧5．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 2.0 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 A6．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解析 电路两端电压不变，根据欧姆定律I ＝U R 得0.30.3－ΔI ＝3020，ΔI ＝0.1 AU ＝20×0.3 V＝6 V.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．二、小灯泡的伏安特性曲线的描绘方法7．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡的规格为“6 V 3 W”，其他供选择的器材有：A ．电压表(量程6 V ，内阻20 kΩ)B ．电压表(量程20 V ，内阻60 kΩ)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R 1(0～1 000 Ω，0.5 A)F ．滑动变阻器R 2(0～20 Ω，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组左右不同的电压值U 和对应的电流值I ，以便绘出伏安特性曲线．在上述器材中，电压表应选用________，电流表应选用__________，变阻器应选用__________，并画出实验原理图．答案 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 ≈E R)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．1．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 答案 B解析 由电流的定义式I ＝q t 可知乙的电流是甲的两倍．由I ＝U R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．2. 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4所示．此图线的斜率(即tan θ)等于( )图4A ．UB ．R C.U R D.R U答案 C解析 在q —t 图上斜率表示电流I ＝q t ，而由欧姆定律知I ＝U R，故选项C 正确． 3. 如图5所示为四只电阻的伏安特性曲线，四只电阻并联起来使用时，通过各个电阻的电流分别是I 1、I 2、I 3、I 4，则其大小顺序为( )图5A ．I 2>I 4>I 3>I 1B ．I 4>I 3>I 2>I 1C ．I 1＝I 2＝I 3＝I 4D ．I 1>I 2>I 3>I 4 答案 D解析 由I —U 图象可知，R 1<R 2<R 3<R 4，四只电阻并联时，U 1＝U 2＝U 3＝U 4，由I ＝U 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，他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的I —U 图象，如图6所示，则下述判断正确的是( )图6A ．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，肯定不可能D ．甲、乙、丙三个图象都可能正确，并不一定有较大误差 答案 D解析 由于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.6. 如图7是电阻R 的I —U 图线，图中α＝45°，由此得出( )图7A ．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 答案 AD解析 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 ＝U R＝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． 7．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.答案 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 ＝1.33×10－3A ＝1.33 mA ，在不加电压时，电阻仍为1 500 Ω.8．有两段导体，其电阻分别为R1和R2，当R1两端的电压是R2两端电压的32时，通过R1的电流是通过R2电流的3倍，求两段导体的电阻之比．答案1 2解析设R2两端的电压为U，通过R2的电流为I，则R1两端的电压为32U，通过R1的电流为3I，由欧姆定律知R＝UI，所以R1R2＝3U2×3IUI＝12.编号12345678U/V0.200.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205I U(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________．图8答案(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．10．用图9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9图10(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10所示，其读数为________ A. 答案(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．。

第3节 欧姆定律基础过关1.(多选)欧姆定律适用于( ) A.金属导电B.气体导电C.电解质溶液导电D.所有导电物质[解析] 欧姆定律适用于金属导电、电解质溶液导电，对气体导电、半导体导电不适用，故A 、C 正确，B 、D 错误。

[答案] AC2.(多选)根据欧姆定律，下列说法正确的是( )A.由关系式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.由关系式R ＝UI 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.由关系式I ＝UR 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.由关系式R ＝UI 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[解析] U ＝IR 和I ＝UR 的意义不同，可以说I 由U 和R 共同决定，但不能说U 由I 和R 共同决定，因为电流产生的条件是导体两端存在电势差，A 错误，C 正确；可以利用R ＝UI 计算导体的电阻，但R 与U 和I 无关，B 错误，D 正确。

[答案] CD3.(2017·吉林长春外国语学校月考)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 ＝12I BC.I A ＝I BD.I A ＝14I B[解析] 由I A ＝U A R A 、I B ＝U B R B 及R A ＝2R B 、U A ＝12U B 得I A ＝12U B 2R B ＝U B 4R B ＝14I B ，D 正确。

[答案] D4.如图1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1A.I 1U 1B.U 1I 1C.U 1I 2D.U 1I 1－I 2[解析] 由电阻的定义式R ＝U I 可知，B 正确，其他选项错误。

2.3 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2．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3．(多选)已知两个导体电阻之比R1：R2＝2：1，那么()A．若两个导体两端电压相等，则电流之比I1：I2＝2：1B．若两个导体两端电压相等，则电流之比I1：I2＝1：2C．若导体中电流相等，则两导体两端电压之比U1：U2＝2：1D．若导体中电流相等，则两导体两端电压之比U1：U2＝1：24．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5．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6．(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7．如图所示的电路中，R1＝10 Ω，R2＝30 Ω，电源的电压恒定不变，保持开关S1闭合，当开关S2断开时，电流表的示数为0.6 A．若将开关S2闭合，求电路中的总电阻和电流表的示数．8．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．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 V2．一只标有“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( )3．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 A4．(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 25．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．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.--☆ 参 考 答 案 ☆--基础达标1．[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．[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．[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．[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＝ 2.84.0×10－3Ω＝700 Ω，且R 测＝R真＋R A ，故R 测>R 真，选项D 正确． [答案] D5．[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．[解析] 随着电压U 的增大，由I ＝UR 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．[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＝67.5 A ＝0.8 A.[答案] 7.5 Ω 0.8 A8．[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．[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．[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．[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 V3 Ω＝1 A ．故选C.[答案] C4．[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．[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＋50 A ＝36mA ，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．[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)R 1支路电流为I 1＝UR 1＝36 mA ，R 2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 ＝5.20.034 Ω≈152.9 Ω，R T ＋R 2＝90.034 Ω≈264.7 Ω，所以R 2＝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)。

2.3欧姆定律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质溶液导电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.如图所示电路中,a,b两点与一个稳压直流电源相接,当滑动变阻器的滑动片从o向d端移动一段距离时,哪一个电路中的电流表读数会变小()3.金属铂的电阻随温度的升高而增大,金属铂的电阻对温度的高低非常敏感,在如图所示的U I图线中,可以表示出金属铂这一特性的是()4. 小灯泡的伏安特性曲线如图中的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 Ω5. (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.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6. 如图所示为一个小灯泡的电流与它两端电压的变化关系曲线.若把三个这样的灯泡串联后,接到电压恒定的12 V电源上,求流过小灯泡的电流为A,小灯泡的电阻为Ω.7.某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图所示的电路.接通电源后,可能出现的情况是()A.电流表烧坏B.电压表烧坏C.小灯泡不亮D.小灯泡烧坏8. (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.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=D.对应P点,小灯泡的电阻为R=9.当电阻两端的电压变为原来的时,流过电阻的电流减少0.5 A,则当电阻两端电压增为原来的2倍时,流过电阻的电流为多大?[答案]1. B[解析]:欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的,也适用于电解质溶液导电,但不适用于气体导电,故只有选项B正确.欧姆定律的应用2. B[解析]:选项A,C,D中,滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑动片右侧部分,当滑动变阻器的滑动片从o向d端移动时,滑动变阻器阻值减小,由欧姆定律I=可知,电路中的电流将会增大,电流表读数会变大;而选项B中,滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑动片左侧部分,当滑动变阻器的滑动片从o向d端移动时,滑动变阻器阻值增大,电路中的电流将会减小,电流表读数会变小,选项B正确.3. C[解析]:图像上某点与O点连线的斜率表示电阻大小,随温度升高,铂的电阻应增大,选项C正确.4. B[解析]:由电阻的定义R=U/I知,A点电阻R A=Ω=30 Ω;B点的电阻R B=Ω=40 Ω,从而AB 段电阻改变10 Ω,故选项B正确.5. 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,值为5,所以此时电阻为5 Ω;当电压增大时,值增大,即电阻增大,综合判断可知选项B,C错误,A,D正确.6. [解析]:三个小灯泡串联后接到12 V的电源上,每个小灯泡两端的电压均为4 V,由小灯泡伏安特性曲线知U=4 V时,I=0.4A.由欧姆定律知R==Ω=10 Ω.[答案]:0.4107. C[解析]:因电流表的内阻很小,而电压表的内阻很大,故此电路中的电阻很大,接通电源后的电流很小,故小灯泡不亮,选项C正确.8. AD[解析]:I U图像的斜率k==,图像的斜率在减小,所以小灯泡的电阻在增大,故随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,A正确,B错误;在P点电压为U1,电流为I2,所以小灯泡的电阻为R=,故D正确,C错误.9.[解析]:设电阻为R,原来两端的电压为U,通过电阻的电流为I.当电阻两端电压变为U1=时,通过电阻的电流变为I1=I-0.5 A.根据欧姆定律I1=,即I-0.5 A=当电阻两端电压变为U2=2U时,设通过电阻的电流变为I2,同理得I2=,即I2=又I=联立各式,得I2=2 A.[答案]:2 A。

课时作业(十六)闭合电路的欧姆定律[全员参与·基础练]1．(多选)关于电动势及闭合电路欧姆定律，下列说法正确的是() A．电源电动势越大，电源所能提供的电能就越多B．电源电动势等于路端电压C．外电路的电阻越大，路端电压就越大D．路端电压增大时，电源的输出功率可能减小【解析】电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，A错．由闭合电路欧姆定律E＝U外＋U内，B错．由I＝ER＋r 和U＝IR得U＝EI＋r/R，故C对．路端电压U增大，可知P＝IU可能减小，D对．【答案】CD2．“神舟”七号飞船的发射、回收成功，标志着我国载人航空航天技术达到了世界先进水平．飞船在太空飞行时用太阳能电池供电，太阳能电池由许多片电池板组成．某电池板开路电压是800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是() A．0.10 V B．0.20 VC．0.30 V D．0.40 V【解析】电源电动势E＝0.8 V内阻r＝EI0＝0.80.04＝20 Ω，当接入R＝20 Ω电阻时I＝ER＋r＝0.02 A，所以U＝IR＝0.4 V【答案】 D3．(多选)如图2－7－12所示电路中，电源电动势E＝9 V、内阻r＝3 Ω，R ＝15 Ω，下列说法中正确的是()图2－7－12A．当S断开时，U AC＝9 VB．当S闭合时，U AC＝9 VC．当S闭合时，U AB＝7.5 V，U BC＝0D．当S断开时，U AB＝0，U BC＝0【解析】当S断开时，U AB与U BC为路端电压，等于电源电动势，A正确，D错误；当S闭合时，U AC＝U AB＝ER＋rR＝7.5 V，U BC＝I×0＝0，B错误，C正确．【答案】AC4．在图2－7－13的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是()图2－7－13A．A变大，V变大B．A变小，V变大C．A变大，V变小D．A变小，V变小【解析】当滑片向右移动时，R变大，电路中的总电阻变大．根据闭合电路欧姆定律：电路中的电流I＝ER＋R0变小，即电流表读数变小；电压表读数U ＝E－IR0变大，B正确．【答案】 B5．(多选)如图2－7－14所示为闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法中正确的是()图2－7－14A．电动势E1＝E2，短路电流I1＞I2B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2C．电动势E1＞E2，内阻r1＞r2D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大【解析】由闭合电路的欧姆定律得E＝U＋Ir.当I＝0时电动势E等于路端电压U，即U－I图线和U轴的交点就是电动势，由图知，两电源的电动势相等．当U＝0时I＝E/r，U－I图线和I轴的交点就是短路电流，由图可知I1＞I2.A正确．而r＝E/I，即图线的斜率表示电源的内阻，由图知r1＜r2，B、C错误．当工作电流变化量相同时，因为r1＜r2，电源2内电压变化较大，由闭合电路的欧姆定律得E＝U外＋U内．所以电源2的路端电压变化较大．D正确．【答案】AD6．(多选)电位器是变阻器的一种．如图2－7－15所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是()图2－7－15A．连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B．连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C．连接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D．连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮【解析】根据电位器结构和连线及导体的电阻R＝ρlS可知：连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A 正确；同理，D 正确；连接A 、C 时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B 、C 错误．【答案】 AD7．(多选)如图2－7－16所示电路中，电源内阻不能忽略．闭合S 后，调节R 的阻值，使电压表示数增大ΔU ，在这一过程中，有( )图2－7－16A ．通过R 1的电流增大ΔU R 1B ．R 2两端电压减小ΔUC ．通过R 2的电流减小量小于ΔU R 2D ．路端电压增大量为ΔU【解析】 由电流I ＝U R 可知，当电压增加ΔU 时，通过R 1的电流就增加ΔU R 1，故A 正确；由于电源的内阻不能忽略，故R 2两端电压减小量比ΔU 小，B 错误，C 正确；因R 2两端的电压减小，故路端电压增大量比ΔU 要小，故D 错误．【答案】 AC8．如图2－7－17所示电路中，r 是电源的内阻，R 1和R 2是外电路中的电阻，如果用P r 、P 1和P 2分别表示电阻r 、R 1、R 2上所消耗的功率，当R 1＝R 2＝r 时，P r ∶P 1∶P 2等于( )图2－7－17A ．1∶1∶1B ．2∶1∶1C ．1∶4∶4D ．4∶1∶1【解析】在如图所示电路中，内阻上通过的电流与外电路的总电流相同，内阻与外电阻是串联关系，(不能认为内阻与外电阻并联)，但R1与R2是并联的，因R1＝R2，则I1＝I2＝I，I R＝I1＋I2＝2I.P r∶P1∶P2＝I2R r∶I21R1∶I22R2＝4∶1∶1，故正确答案为D.【答案】 D[超越自我·提升练]9．图2－7－18为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V．则该电路可能为()图2－7－18【解析】由图可知，E＝U m＝6 V，U＝4 V时，I＝4 A，因此有6＝4＋4r，解得r＝0.5 Ω，当路端电压为4.8 V时，U内＝E－U＝6－4.8＝1.2 V，由UU内＝Rr，所以R＝UU内r＝4.81.2×0.5＝2 Ω，由电阻的串并联知识可知，正确答案为B.【答案】 B10．如图2－7－19所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上S2，则下列表述正确的是()图2－7－19A ．电源输出功率减小B ．L 1上消耗的功率增大C ．通过R 1上的电流增大D ．通过R 3上的电流增大【解析】 电源不计内阻，其输出电压等于电动势．当闭合S 2时，电路的外电阻R 变小，电路电流变大，故C 对；电源的输出功率P 出＝E 2R ，所以电源输出功率应该变大，A 错误；因并联部分两端的电压U 并＝E －IR 1闭合S 2时IR 1变大，所以U 并变小，L 1上消耗的功率变小，通过R 3的电流也是变小的，故B 、D 错误．【答案】 C11．如图2－7－20所示，M 为一线圈电阻r M ＝0.4 Ω的电动机，R ＝24 Ω，电源电动势E ＝40 V ．当S 断开时，电流表的示数为I 1＝1.6 A ，当开关S 闭合时，电流表的示数为I 2＝4.0 A ．求：图2－7－20(1)电源内阻r ；(2)开关S 闭合时电动机输出的机械功率；(3)开关S 闭合时电源输出功率．【解析】 (1)当S 断开时E ＝I 1(R ＋r )，代入数据得r ＝1 Ω.(2)设开关S 闭合时，路端电压为U 2，U 2＝E －I 2r ＝36 V流过R 的电流I R ＝U 2/R ＝1.5 A流过电动机的电流I M ＝I 2－I R ＝2.5 A电动机输出的机械功率P 出＝U 2I M －I 2M r M ＝87.5 W.(3)P ＝U 2I 2＝144 W.【答案】 (1)1 Ω (2)87.5 W (3)144 W12．如图2－7－21所示，电解槽A 和电炉B 并联接到电源上，电源内阻r＝1 Ω，电炉电阻R ＝19 Ω，电解槽电阻r ＝0.5 Ω，当S 1闭合、S 2断开时，电炉消耗的功率为648 W ；S 1、S 2都闭合时，电炉消耗的功率475 W ．(电炉电阻不变)，试求：图2－7－21(1)电源电动势．(2)S 1、S 2都闭合时，流过电解槽的电流大小．(3)S 1、S 2都闭合时，电解槽电能转化成化学能的功率．【解析】 (1)S 1闭合，S 2断开时，电炉功率P 1＝I 2R ，所以I ＝P 1R ＝64819A ，电源电动势E ＝I (R ＋r )＝120 V .(2)S 1、S 2都闭合时，电炉功率P 2＝I 2R R所以I R ＝P 2R ＝47519 A ＝5 A 路端电压U ＝I R ·R ＝19×5 V ＝95 V通过电源的电流I ＝E －U r ＝120－95IA ＝25 A 电解槽中电流I A ＝I －I R ＝20 A.(3)电解槽消耗电功率P A ＝I A U ＝20×95 W ＝1 900 W.【答案】 (1)120 V (2)20 A (3)1 900 W。

学案3 欧姆定律题组一 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 ＝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，其电压降越大 [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 ．RC ．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 ＝UR ，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 ＝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．题组二 伏安特性曲线的理解与应用6． 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 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． 7． 小灯泡的伏安特性曲线如图2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2A ．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．8．一只标有“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9．管道煤气的用户家中都有一个漏气报警器，报警器中有一个对煤气敏感的电阻元件．小明同学突然想到一个问题，该元件是线性元件还是非线性元件呢？为此他从一个废弃的报警器中拆下该元件接入电路中，测得其电流、电压值如下表所示，请猜想该元件是哪类元件？ 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 /A0.120.210.290.340.380.420.450.470.50[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“敏感”元件是线性的，若I－U图线是曲线则表示“敏感”元件是非线性的．I－U图线如图所示，由此可见“敏感”元件是非线性元件．。

2.3欧姆定律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 ＝U I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：______________、________________．2．(多选)欧姆定律不适用于( )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( )A ．由R ＝U I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 ＝U R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∶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( )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( )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 B．bC．c D．d8．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( )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________．[答案]1．[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U AB ＝W AB q2．CD3．B4．BC5．C[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.6．AD[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，所以此时电阻约为5 Ω；当电压增大时，U I值增大，即电阻增大，综合判断可知A 、D 正确． 7．A[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．B[解析]由电阻的定义式R ＝U I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U I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U I 为一定值，说明电阻不变，不符合要求；C 图线上各点的U I值随U 的增大而减小，也不符合实际；D 图线中的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 图线中U I的值随U 的增大而变大，符合实际． 9．[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。