2015年選修3-1第2章-恒定電流作業(yè)題解析（13份）第二章第3節(jié)

第3節(jié)歐姆定律1對(duì)給定的導(dǎo)體，保持不變，對(duì)不同的導(dǎo)體，一般不同，比值反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，叫做電阻，用R表示導(dǎo)體的電阻取決于導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)2導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比，用公式表示為I，這個(gè)規(guī)律叫歐姆定律，其適用于金屬導(dǎo)體導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電3在直角坐標(biāo)系中，縱坐標(biāo)表示電流，橫坐標(biāo)表示電壓，這樣畫出的IU圖象叫導(dǎo)體的伏安特性曲線在溫度沒(méi)有顯著變化時(shí)，金屬導(dǎo)體的電阻幾乎是恒定的，它的伏安特性曲線是通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件歐姆定律對(duì)氣態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件并不適用，在這種情況下電流與電壓不成正比，這類電學(xué)元件叫非線性元件，它們的伏安特性曲線不是直線對(duì)電阻一定的導(dǎo)體，UI圖和IU圖兩種圖線都是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，但UI圖象的斜率表示電阻對(duì)于電阻隨溫度變化的導(dǎo)體(半導(dǎo)體)，是過(guò)原點(diǎn)的曲線4根據(jù)歐姆定律，下列說(shuō)法中正確的是()A從關(guān)系式UIR可知，導(dǎo)體兩端的電壓U由通過(guò)它的電流I和它的電阻R共同決定B從關(guān)系式RU/I可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比C從關(guān)系式IU/R可知，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比D從關(guān)系式RU/I可知，對(duì)一個(gè)確定的導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，所加的電壓跟通過(guò)導(dǎo)體的電流的比值是一定值答案CD解析UIR和I的意義不同，可以說(shuō)I由U和R共同決定，但不能說(shuō)U由I和R共同決定，因?yàn)殡娏鳟a(chǎn)生的條件是導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差，故A錯(cuò)，C對(duì)；可以利用R計(jì)算導(dǎo)體的電阻，但R與U和I無(wú)關(guān)故B錯(cuò)，D對(duì)正確選項(xiàng)為C、D.5. 甲、乙兩個(gè)電阻，它們的伏安特性曲線畫在一個(gè)坐標(biāo)系中如圖1所示，則()圖1A甲的電阻是乙的電阻的1/3B把兩個(gè)電阻兩端加上相同的電壓，通過(guò)甲的電流是通過(guò)乙的兩倍C欲使有相同的電流通過(guò)兩個(gè)電阻，加在乙兩端的電壓是加在甲兩端電壓的3倍D甲的電阻是乙的電阻的2倍答案AC【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一歐姆定律1由歐姆定律I導(dǎo)出UIR和R，下列敘述中正確的是()A導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比B導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，跟導(dǎo)體兩端的電壓及流過(guò)導(dǎo)體的電流的大小無(wú)關(guān)C對(duì)確定的導(dǎo)體，其兩端電壓和流過(guò)它的電流的比值就是它的電阻值D一定的電流流過(guò)導(dǎo)體，電阻越大，其電壓降越大答案BCD解析導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體自身的性質(zhì)決定的，與所加的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān)當(dāng)R一定時(shí)，才有IU，故A錯(cuò)，B、C、D正確2某電壓表的量程是015 V，一導(dǎo)體兩端電壓為1.6 V時(shí)，通過(guò)的電流為2 mA.現(xiàn)在若給此導(dǎo)體通以20 mA電流，能否用這個(gè)電壓表去測(cè)量導(dǎo)體兩端的電壓？答案不能解析已知：U11.6 V，I12 mA，所以R 800 .當(dāng)導(dǎo)體通以電流I220 mA時(shí)，加在導(dǎo)體兩端的電壓U2I2R20103800 V16 V.由計(jì)算可知，此時(shí)導(dǎo)體兩端的電壓超出電壓表量程，所以不能用這個(gè)電壓表測(cè)量導(dǎo)體兩端的電壓點(diǎn)評(píng)在應(yīng)用歐姆定律解答實(shí)際的問(wèn)題時(shí)，要特別注意公式中三個(gè)量I、U、R，這三個(gè)量具有“同一性”和“同時(shí)性”的特性知識(shí)點(diǎn)二導(dǎo)體的伏安特性曲線3. 如圖2所示的圖象所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)導(dǎo)體：圖2(1)電阻關(guān)系R1R2為_；(2)若兩個(gè)導(dǎo)體中的電流相等(不為零)時(shí)，電壓之比U1U2為_；(3)若兩個(gè)導(dǎo)體的電壓相等(不為零)時(shí)，電流之比I1I2為_答案(1)31(2)31(3)13解析(1)因?yàn)樵贗U圖象中，電阻等于斜率的倒數(shù)，即R，所以R1 2 R2 ，故R1R22()31.(2)由歐姆定律得U1I1R1，U2I2R2，由于I1I2，則U1U2R1R231.(3)由歐姆定律得I1，I2，由于U1U2，則I1I2R2R113.點(diǎn)評(píng)對(duì)IU圖象或UI圖象進(jìn)行分析比較時(shí)，要先仔細(xì)辨認(rèn)縱軸與橫軸各代表什么，以及由此對(duì)應(yīng)的圖象上任意一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的具體意義如下圖甲中，R2R1.4. 某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化，如圖3所示，則下列說(shuō)法中正確的是()圖3A加5 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是5 B加11 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是1.4 C由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小答案AD解析對(duì)某些導(dǎo)電器材，其伏安特性曲線不是直線，但曲線上某一點(diǎn)的值仍表示該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻值本題中給出的導(dǎo)體在加5 V電壓時(shí)，值為5，所以此時(shí)電阻為5 ；當(dāng)電壓增大時(shí)，值增大，即電阻增大，綜合判斷可知B、C項(xiàng)錯(cuò)誤【方法技巧練】一、歐姆定律的應(yīng)用技巧5若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的3/5時(shí)，導(dǎo)體中的電流減小了0.4 A如果所加電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則導(dǎo)體中的電流多大？答案2.0 A解析解法一由歐姆定律得：R，所以I01.0 A又因?yàn)镽所以I22I02.0 A解法二由R得I01.0 A又R，其中U22U0U0所以I2I0I22I02.0 A解法三畫出導(dǎo)體的IU圖象，如右圖所示，設(shè)原來(lái)導(dǎo)體兩端的電壓為U0時(shí)，導(dǎo)體中的電流為I0.當(dāng)U時(shí)，II00.4 A當(dāng)U2U0時(shí)，電流為I2由圖知所以I01.0 A，I22I02.0 A6某電路兩端電壓保持不變，當(dāng)電路電阻為20 時(shí)，其電流強(qiáng)度為0.3 A，電阻增加到30 時(shí)，其電路中的電流強(qiáng)度要減小多少？電路兩端的電壓為多大？答案0.1 A6 V解析電路兩端電壓不變，根據(jù)歐姆定律I得，I0.1 AU200.3 V6 V.方法總結(jié)運(yùn)用歐姆定律，應(yīng)注意U、R和I三者是在同一段電路同一時(shí)刻的三個(gè)物理量由I可得：，因此在電阻不變的情況下可用比例式求解二、小燈泡的伏安特性曲線的描繪方法7在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，使用的小燈泡的規(guī)格為“6 V3 W”，其他供選擇的器材有：A電壓表(量程6 V，內(nèi)阻20 k)B電壓表(量程20 V，內(nèi)阻60 k) C電流表(量程3 A，內(nèi)阻0.2 )D電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻1 )E滑動(dòng)變阻器R1(01 000 ，0.5 A)F滑動(dòng)變阻器R2(020 ，2 A)G學(xué)生電源E(68 V)H開關(guān)S及導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)中要求電壓表示數(shù)在06 V范圍內(nèi)變化，讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和對(duì)應(yīng)的電流值I，以便繪出伏安特性曲線在上述器材中，電壓表應(yīng)選用_，電流表應(yīng)選用_，變阻器應(yīng)選用_，并畫出實(shí)驗(yàn)原理圖答案V1A2R2電路圖見解析圖解析小燈泡為“6 V3 W”，額定電壓為6 V，額定電流為0.5 A，即允許通過(guò)小燈泡的電流最大不超過(guò)0.5 A，最大電壓不超過(guò)6 V在選擇電壓表和電流表時(shí)，本著安全、精確的原則，安全原則即量程要大于所測(cè)電流或電壓值；精確原則是量程要盡量小，量程越小測(cè)量越精確故電流表應(yīng)選A2，電壓表應(yīng)選V1.滑動(dòng)變阻器選取時(shí)要本著安全、夠用、調(diào)節(jié)方便的原則，“安全”即流過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流(I)應(yīng)小于允許通過(guò)的最大電流；“調(diào)節(jié)方便”即變阻器的總電阻應(yīng)接近小燈泡的電阻本實(shí)驗(yàn)中小燈泡在正常工作時(shí)的電阻R燈 12 ，故應(yīng)選用R2.連接電路時(shí)，變阻器采用分壓式接法；電流表采用外接法實(shí)驗(yàn)原理圖如圖所示點(diǎn)評(píng)電學(xué)實(shí)驗(yàn)是歷年來(lái)高考考查的熱點(diǎn)之一，電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的選取，應(yīng)本著安全、精確、調(diào)節(jié)方便的原則本題中講述的選取方法很簡(jiǎn)便，且容易理解，同學(xué)們應(yīng)注意領(lǐng)悟、掌握1有甲、乙兩導(dǎo)體，甲的電阻是乙的一半，而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體乙橫截面的電荷量是甲的兩倍，則以下說(shuō)法中正確的是()A甲、乙兩導(dǎo)體中的電流相同B乙導(dǎo)體中的電流是甲導(dǎo)體的2倍C甲、乙兩導(dǎo)體兩端的電壓相同D乙導(dǎo)體兩端的電壓是甲的2倍答案B解析由電流的定義式I可知乙的電流是甲的兩倍由I得UIR，可知乙兩端的電壓是甲兩端電壓的4倍，所以A、C、D錯(cuò)誤2. 一個(gè)阻值為R的電阻兩端加上電壓U后，通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量q與通電時(shí)間t的圖象如圖4所示此圖線的斜率(即tan )等于()圖4AU BRC. D.答案C解析在qt圖上斜率表示電流I，而由歐姆定律知I，故選項(xiàng)C正確3. 如圖5所示為四只電阻的伏安特性曲線，四只電阻并聯(lián)起來(lái)使用時(shí)，通過(guò)各個(gè)電阻的電流分別是I1、I2、I3、I4，則其大小順序?yàn)?)圖5AI2I4I3I1BI4I3I2I1CI1I2I3I4DI1I2I3I4答案D解析由IU圖象可知，R1R2R3I2I3I4.4某同學(xué)做三種導(dǎo)電元件的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，他根據(jù)所測(cè)量的數(shù)據(jù)分別繪制了三種元件的IU圖象，如圖6所示，則下述判斷正確的是()圖6A只有乙圖正確B甲、丙圖的曲線肯定是偶然誤差太大C甲、丙不遵從歐姆定律，肯定不可能D甲、乙、丙三個(gè)圖象都可能正確，并不一定有較大誤差答案D解析由于三種導(dǎo)電元件可能是線性的，也可能是非線性的，故其IU圖象可能是直線，也可能是曲線，故D正確5已知用電器A的電阻是用電器B的電阻的2倍，加在A上的電壓是加在B上的電壓的一半，那么通過(guò)A和B的電流IA和IB的關(guān)系是()AIA2IB BIACIAIB DIA答案D解析由I得：IAIBUARBUBRA14即IAIB，應(yīng)選D.6. 如圖7是電阻R的IU圖線，圖中45，由此得出()圖7A通過(guò)電阻的電流與兩端電壓成正比B電阻R0.5 C因IU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故Rcot 1.0 D在R兩端加6.0 V電壓時(shí)，每秒通過(guò)電阻橫截面的電荷量是3.0 C答案AD解析由于IU圖線為一直線，所以A正確由于R所以R2 ，故B不對(duì)由于兩坐標(biāo)單位不同，不能用公式Rcot 1.0 來(lái)計(jì)算，故C不對(duì)當(dāng)U6 V時(shí)，I3 A，每秒通過(guò)電阻橫截面的電荷量由qIt可知是3.0 C，故D對(duì)7電路中有一段導(dǎo)體，給它加上3 V的電壓時(shí)，通過(guò)它的電流為2 mA，可知這段導(dǎo)體的電阻為_ ；如果給它兩端加2 V的電壓，則通過(guò)它的電流為_ mA；如果在它兩端不加電壓，它的電阻為_ .答案1 5001.331 500解析由歐姆定律I得R 1 500 導(dǎo)體的電阻不隨所加的電壓變化，并與是否通電無(wú)關(guān)，所以當(dāng)U2 V時(shí)，I A1.33103 A1.33 mA，在不加電壓時(shí)，電阻仍為1 500 .8有兩段導(dǎo)體，其電阻分別為R1和R2，當(dāng)R1兩端的電壓是R2兩端電壓的時(shí)，通過(guò)R1的電流是通過(guò)R2電流的3倍，求兩段導(dǎo)體的電阻之比答案解析設(shè)R2兩端的電壓為U，通過(guò)R2的電流為I，則R1兩端的電壓為U，通過(guò)R1的電流為3I，由歐姆定律知R，所以.9某同學(xué)在做測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中得到如下表所示的幾組U和I的數(shù)據(jù)：編號(hào)12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205(1)在圖8中畫出IU圖象(2)從圖象上可以看出，當(dāng)功率逐漸增大時(shí)，燈絲電阻的變化情況是_(3)這表明小燈泡的電阻隨溫度的升高而_圖8答案(1)IU圖象見解析圖(2)開始時(shí)不變，后來(lái)增大(3)增大解析在圖中畫出圖象如圖所示，曲線開始呈直線狀說(shuō)明開始電阻幾乎不變，后來(lái)逐漸靠近U軸說(shuō)明電阻增大10用圖9中所給的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量一個(gè)“12 V5 W”的小燈泡在不同電壓下的功率，其中電流表有3 A、0.6 A兩擋，內(nèi)阻可忽略，電壓表有15 V、3 V兩擋，內(nèi)阻很大，對(duì)電路無(wú)影響測(cè)量時(shí)要求加在