第二章
恒定电流
3
欧姆定律
第一课时欧姆定律
A级 抓基础
1.根据欧姆定律I=,下列哪种说法是正确的( )
A.通过导体的电流越大,它的电阻就越小
B.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
C.导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
D.导体两端的电压越大,这段导体的电流就越大
解析:A、B、C错,电阻的大小只取决于导体本身,不取决于外加的电压以及流经这段导体的电流.
答案:D
2.(多选)欧姆定律不适用于下列哪种情况( )
A.金属导电
B.半导体导电
C.电解液导电
D.气体导电
解析:欧姆定律不适用于半导体、气体导电情况.
答案:BD
3.如图所示,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( )
A.I2>I4>I3>I1
B.I4>I3>I2>I1
C.I1=I2=I3=I4
D.I1>I2>I3>I4
解析:由I-U图象可知斜率越小的图线代表的电阻值越大,所以R4>R3>R2>R1,将它们并联后加一定电压时,这四个电阻的电压相同,因而电阻越小,通过的电流越大,故选D.
答案:D
4.若加在某导体两端的电压变为原来的时,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,则导体中的电流为多大?
解析:R==,所以I0=1.0
A.
又因为R==,所以I2=2I0=2.0
A.
B级 提能力
5.已知用电器A的电阻是用电器B的电阻的两倍,加在A上的电压是加在B上电压的一半,那么通过A和B的电流IA和IB的关系是( )
A.IA=2IB
B.IA=
C.IA=IB
D.IA=
解析:设A的电阻为R,加在A上的电压为U,则B的电阻为,加在B上的电压为2U,则IA=,IB==,可得IA=IB,故选D.
答案:D
6.(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
Ω
C.因I-U图象的斜率表示电阻的倒数,故R==1.0
Ω
D.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
C
答案:AD
7.通过两定值电阻R1、R2的电流I和其两端电压U的关系图象分别如图所示,由图可知两电阻的阻值之比R1∶R2等于( )
A.1∶3
B.3∶1
C.1∶
D.∶1
解析:根据欧姆定律得I=,由数学知识得知,图线的斜率等于电阻的倒数,则R1∶R2=cot
30°∶cot
60°=3∶1.
答案:B
8.把5.0
V的电压加在一段电阻丝的两端,测得通过电阻电流为1.0×102
mA,当电阻丝两端电压增至8.0
V时,通过电阻丝的电流增加多少?
解析:U1=5.0
V,I1=1.0×102
mA=0.1
A,U2=8.0
V,由欧姆定律I=得R===50
Ω,
I2==0.16
A,
所以ΔI=I2-I1=1.6×102
mA-1.0×102
mA=60
mA.第二章
恒定电流
3
欧姆定律
第二课时
实验:测灯泡的伏安特性曲线
1.为探究小灯泡L的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,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,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是( )
解析:由于小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,随着灯泡两端电压逐渐增大,灯丝温度逐渐升高,其电阻逐渐增大,则在U-I图象中斜率应逐渐增大,故选项C正确.
答案:C
2.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,记下电压表、电流表的一组示数(U,I),移动滑动变阻器的滑片位置,每移动一次记下一组(U,I)值,共测出12组左右的数据,
B.将电流表、电压表、滑动变阻器、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接法,如图所示.
C.调节滑片位置,使闭合开关前滑片处于滑动变阻器的最左端.
D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线连接起来,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足的是________.
(2)将各步骤纠正后,按实验先后顺序排列起来________.
解析:A步骤中测量不同电压下的电流值时,应先预设各组数据中的电压值或电流值,而不是随意测,随意测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步骤中闭合开关前应使灯泡两端电压为零,即滑片应置于变阻器最右端;D步骤中应将各点用平滑的曲线连接起来.
答案:(1)ACD (2)BCAD
3.测定小灯泡“6
V 3
W”的伏安特性曲线,要求实验中小灯泡两端的电压从零开始连续可调.供选择的器材有:电压表
(量程6
V,内阻20
kΩ),电流表
(量程3
A,内阻0.2
Ω),电流表
(量程0.6
A,内阻1
Ω),变阻器R1(0~100
Ω,0.5
A),变阻器R2(0~20
Ω,0.2
A),学生电源E(6
V~8
V)、开关及导线若干.选择出符合实验要求的实验器材并设计出实验电路.
解析:由题意知小灯泡的额定电流I==0.5
A,为准确测量电流,应选用电流表.为了最终能较准确地画出伏安特性曲线,必须多测几组I、U数据,要求小灯泡两端电压必须从零开始连续可调,限流电路难以满足要求,因此必须采用滑动变阻器的分压式接法.若将R2接入电路,则通过它的电流为0.3
A~0.4
A,大于它的额定电流,故应选变阻器R1,实验电路如图所示.
4.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡为“6
V 3
W”,其他可供选择的器材有:
电压表V1(量程6
V,内阻20
kΩ)
电压表V2(量程20
V,内阻60
kΩ)
电流表A1(量程3
A,内阻0.2
Ω)
电流表A2(量程0.6
A,内阻1
Ω)
变阻器R1(0~1
000
Ω,0.5
A)
变阻器R2(0~20
Ω,0.5
A)
学生电源E(6~8
V)
开关S及导线若干.
实验中要求电压表在0~6
V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出伏安特性曲线,在上述器材中,电压表应选用________,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________.在以下方框中画出实验的原理图.
答案:V1 A2 R2 原理图如下图所示
5.某同学在探究规格为“2.5
V 0.6
W”的小灯泡伏安特性曲线实验中,该同学采用如图甲所示的电路进行测量.现备有下列器材供选用:
图甲
A.量程是0~0.6
A,内阻是0.5
Ω的电流表
B.量程是0~3
A,内阻是0.1
Ω的电流表
C.量程是0~3
V,内阻是6
kΩ的电压表
D.量程是0~15
V,内阻是30
kΩ的电压表
E.阻值为0~1
kΩ,额定电流为0.5
A的滑动变阻器
F.阻值为0~10
Ω,额定电流为2
A的滑动变阻器
G.蓄电池(6
V内阻不计)
H.开关一个,导线若干
(1)为使测量结果尽量准确,电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________(只填字母代号).
(2)在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最________端(填“左”或“右”).
(3)在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是________点到________点的导线没接好(空格中请填写图甲中的数字,如“2”点到“3”点的导线).
(4)
图乙
该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小灯泡的电阻随工作电压的增大而________(填“不变”“增大”或“减小”).
解析:(1)小灯泡的额定电压为2.5
V,额定电流为0.24
A,为了减小读数误差,电流表和电压表应分别选择量程为0~0.6
A和0~3
V的,本题中滑动变阻器采用分压式接法,应选择0~10
Ω的.
(2)为了保证开关S闭合前流经小灯泡的电流最小,滑片P应置于最左端.
(3)电压表和电流表的示数总是调不到零,是由于电源总是对电表供电,滑动变阻器串联在电路中,1点和5点没有接好,连成了限流式接法,这也是限流式和分压式接法的最大区别.
(4)伏安特性曲线上点与坐标原点连线的斜率随着工作电压的增大而减小,所以小灯泡的电阻在不断增大.
答案:(1)A C F (2)左 (3)1 5 (4)增大