2020-2021学年高中物理(人教版-选修3-1)第2章-第3节-课时作业.docx

第3节欧姆定律1对给定的导体，保持不变，对不同的导体，一般不同，比值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，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IU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，在这种状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确定的导体，UI图和IU图两种图线都是过原点的倾斜直线，但UI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依据欧姆定律，下列说法中正确的是()A从关系式UIR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同打算B从关系式RU/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IU/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RU/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确定值答案CD解析UIR和I的意义不同，可以说I由U和R共同打算，但不能说U由I和R共同打算，由于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】学问点一欧姆定律1由欧姆定律I导出UIR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性质打算，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确定的电流流过导体，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打算的，与所加的电压和通过的电流无关当R确定时，才有IU，故A错，B、C、D正确2某电压表的量程是015 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：U11.6 V，I12 mA，所以R 800 .当导体通以电流I220 mA时，加在导体两端的电压U2I2R20103800 V16 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，要特殊留意公式中三个量I、U、R，这三个量具有“同一性”和“同时性”的特性学问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R1R2为_；(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1U2为_；(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1I2为_答案(1)31(2)31(3)13解析(1)由于在IU图象中，电阻等于斜率的倒数，即R，所以R1 2 R2 ，故R1R22()31.(2)由欧姆定律得U1I1R1，U2I2R2，由于I1I2，则U1U2R1R231.(3)由欧姆定律得I1，I2，由于U1U2，则I1I2R2R113.点评对IU图象或UI图象进行分析比较时，要先认真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，R2R1.4. 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 B加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 C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 ；当电压增大时，值增大，即电阻增大，综合推断可知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假如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，所以I01.0 A又由于R所以I22I02.0 A解法二由R得I01.0 A又R，其中U22U0U0所以I2I0I22I02.0 A解法三画出导体的IU图象，如右图所示，设原来导体两端的电压为U0时，导体中的电流为I0.当U时，II00.4 A当U2U0时，电流为I2由图知所以I01.0 A，I22I02.0 A6某电路两端电压保持不变，当电路电阻为20 时，其电流强度为0.3 A，电阻增加到30 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 A6 V解析电路两端电压不变，依据欧姆定律I得，I0.1 AU200.3 V6 V.方法总结运用欧姆定律，应留意U、R和I三者是在同一段电路同一时刻的三个物理量由I可得：，因此在电阻不变的状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”的试验中，使用的小灯泡的规格为“6 V3 W”，其他供选择的器材有：A电压表(量程6 V，内阻20 k)B电压表(量程20 V，内阻60 k) C电流表(量程3 A，内阻0.2 )D电流表(量程0.6 A，内阻1 )E滑动变阻器R1(01 000 ，0.5 A)F滑动变阻器R2(020 ，2 A)G同学电源E(68 V)H开关S及导线若干试验中要求电压表示数在06 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_，并画出试验原理图答案V1A2R2电路图见解析图解析小灯泡为“6 V3 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，本着平安、精确的原则，平安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A2，电压表应选V1.滑动变阻器选取时要本着平安、够用、调整便利的原则，“平安”即流过滑动变阻器的最大电流(I)应小于允许通过的最大电流；“调整便利”即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻本试验中小灯泡在正常工作时的电阻R灯 12 ，故应选用R2.连接电路时，变阻器接受分压式接法；电流表接受外接法试验原理图如图所示点评电学试验是历年来高考考查的热点之一，电学试验器材的选取，应本着平安、精确、调整便利的原则本题中叙述的选取方法很简便，且简洁理解，同学们应留意领悟、把握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可知乙的电流是甲的两倍由I得UIR，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 )等于()图4AU BRC. D.答案C解析在qt图上斜率表示电流I，而由欧姆定律知I，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I1、I2、I3、I4，则其大小挨次为()图5AI2I4I3I1BI4I3I2I1CI1I2I3I4DI1I2I3I4答案D解析由IU图象可知，R1R2R3I2I3I4.4某同学做三种导电元件的导电性试验，他依据所测量的数据分别绘制了三种元件的IU图象，如图6所示，则下述推断正确的是()图6A只有乙图正确B甲、丙图的曲线确定是偶然误差太大C甲、丙不遵从欧姆定律，确定不行能D甲、乙、丙三个图象都可能正确，并不愿定有较大误差答案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IU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IA和IB的关系是()AIA2IB BIACIAIB DIA答案D解析由I得：IAIBUARBUBRA14即IAIB，应选D.6. 如图7是电阻R的IU图线，图中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R0.5 C因IU图线的斜率表示电阻的倒数，故Rcot 1.0 D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IU图线为始终线，所以A正确由于R所以R2 ，故B不对由于两坐标单位不同，不能用公式Rcot 1.0 来计算，故C不对当U6 V时，I3 A，每秒通过电阻横截面的电荷量由qIt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_ ；假如给它两端加2 V的电压，则通过它的电流为_ mA；假如在它两端不加电压，它的电阻为_ .答案1 5001.331 500解析由欧姆定律I得R 1 500 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U2 V时，I A1.33103 A1.33 mA，在不加电压时，电阻仍为1 500 .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U，通过R1的电流为3I，由欧姆定律知R，所以.9某同学在做测定小灯泡功率的试验中得到如下表所示的几组U和I的数据：编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205(1)在图8中画出IU图象(2)从图象上可以看出，当功率渐渐增大时，灯丝电阻的变化状况是_(3)这表明小灯泡的电阻随温度的上升而_图8答案(1)IU图象见解析图(2)开头时不变，后来增大(3)增大解析在图中画出图象如图所示，曲线开头呈直线状说明开头电阻几乎不变，后来渐渐靠近U轴说明电阻增大10用图9中所给的试验器材测量一个“12 V5 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，内阻可忽视，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 V5 W”的小灯泡其额定电流大约是I A0.6 A，电流表的量程应选0 A0.6 A，电压表的量程应选015 V依据测量要求，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由于电流表内阻可忽视，电压表内阻很大对电路无影响，电流表内接或外接都可以