2.3 欧姆定律
1.下列对于欧姆定律的理解错误的是( )
A.由R=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
B.由U=IR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I=知,电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.由I=可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
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,故A错;当R一定时,才有I∝U,故D正确,而由欧姆定律知,B、C正确。
答案:A
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电线,但鸟儿仍然安然无恙,这是因为( )
A.鸟有耐高压的天性
B.鸟脚是干燥的,所以鸟体不导电
C.鸟两脚间的电压几乎为零
D.鸟体电阻极大,所以无电流通过
解析:鸟的两脚之间距离很小,两脚之间导线的电阻极小,通过两脚间的电压极小,几乎为零,因此鸟儿不会触电,选C。
答案:C
3.有a、b、c、d四个电阻,它们的U-I图像如图1所示,则图中电阻最大的是( )
A.a B.b
C.c D.d
解析:本题给出的图像是U-I图线,直线的斜率等于导体的电阻, 图1
由此判断A正确。
答案:A
4.以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图像,如图2所示,下列说法中正确的是( )
图2
A.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,直线的斜率都表示了元件的电阻
解析:伏安特性曲线是以I为纵轴,U为横轴的,所以A错误。线性元件并不只是说I-U图像是直线,而必须是过原点的直线,所以只有①②是线性元件,③④不是线性元件,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。
答案:C
5.两个电阻R1、R2的电流I和电压U的关系图线如图3所示,则两个电阻的大小之比R1∶R2等于( )
A.1∶3 B.3∶1
C.1∶ D.∶1
解析:题图中纵坐标表示的是电压U,横坐标表示的是电流I,图线的斜率等于导体的电阻,所以R1∶R2=tan 60°∶tan 30°=3∶1。
答案:B
6.一个阻值为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4所示,此图线的斜率表示( )
A.U B.R
C. D. 图4
解析:在q-t图像中,图线的斜率代表,即电流,由欧姆定律I=可知选项C正确。
答案:C
7. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图5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.对应P点,小灯泡的电阻为R= 图5
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
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I-U曲线上某一点与原点连线的斜率的倒数为此时的电阻,从图中可以看出,随着U增大斜率减小,可见其电阻增大;对应P点,灯泡的电阻应该是此时电压与电流的比值,所以R=,此时灯泡的功率为P=UPIP=U1I2,即题图中矩形PQOM所围的面积,综上所述选项A、B、D正确,C错。
答案:C
8.以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤:
A.闭合电键。记下电流表、电压表的一组数(I,U),移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、变阻器、电灯、电源、开关正确连接成电路
C.调节触头位置,使闭合电键前触头处于变阻器的左端
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________,应如何改正?
(2)将各步骤纠正后,按实验先后顺序排列起来应该是____________。
答案:(1)C、D 步骤C中,“左端”应改为“使灯泡两端电压最小的位置”;步骤D中,“直线段”应改成“平滑曲线”
(2)BCAD
9.一根镍铬合金丝的两端加8 V的电压,通过它的电流是2 A,它的电阻是多少?若通电时间为50 s,那么有多少库仑的电荷量通过它?如果在它两端加4 V电压,则这合金丝的电阻是多少?
解析:R==4 Ω,q=It=100 C,电阻仍为4 Ω。
答案:4 Ω 100 C 4 Ω
10.如图6所示,图像中的两条直线对应两个导体A、B,求:
(1)两个导体的电阻之比。
(2)两个导体电流相等时,两端的电压之比。
(3)两个导体电压相等时,通过导体的电流之比。 图6
解析:(1)因R=,由图像可知,RA= Ω=1 Ω,RB= Ω= Ω,
故RA∶RB=1∶=3∶2。
(2)两个导体电流相等时,根据U=IR知,导体两端的电压之比UA∶UB=RA∶RB=3∶2。
(3)两个导体电压相等时,根据I=知,通过导体的电流之比IA∶IB=∶=RB∶RA=2∶3。
答案:(1)3∶2 (2)3∶2 (3)2∶3