高中物理鲁科版选修3-1 练习 欧姆定律Word版含解析

　欧姆定律
/基础巩固
/1(多选)由欧姆定律I=
??
??
导出??=????和??=
??
??
,下列叙述正确的是(　　)
A.由R=
??
??
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,其电势差越大
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。
答案:BCD
/2如图所示,某导体的伏安特性曲线,由图可知下列结论正确的是(　　)
/
A.导体的电阻是0.02 Ω
B.导体的电阻是5 Ω
C.当导体两端的电压为10 V时,导体中的电流为0.2 A
D.当导体中的电流为0.2 A时,导体两端电压为15 V
解析:R=
??
??
=
5
0.1
Ω=50 Ω,A、B错误;I=
??
??
=
10
50
A=0.2 A,C正确;U=IR=0.2×50 V=10 V,D错误。
答案:C
/3(多选)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间的关系图像中,正确的是(　　)
/
解析:由欧姆定律可知,电流随电压的增大而增大,不会出现电压随电流的增大而减小的情况,故A错误;电阻为导体本身的性质,与电流无关,故B错误;由欧姆定律知,当电阻保持不变时,电流与电压成正比,故C正确;电阻为导体本身的性质,不会随电压的增大而变化,故D正确。
答案:CD
/4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,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的I-U 图像应是(　　)
/
/
解析:灯丝电阻随电压的增大而增大,在图像上某点到原点连线的斜率应越来越小。A正确。
答案:A
/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=
??
??
2
C.IA=IB D.IA=
??
??
4
解析:设A的电阻为R,加在A上的电压为U,则B的电阻为
??
2
,加在B上的电压为2U,则IA=
??
??
,????=
2??
??
2
=
4??
??
,可得IA=
1
4
????,选D。
答案:D
/6如图所示,两电阻RA、RB的伏安特性曲线,由图可知:
/
(1)这两电阻大小之比为RA∶RB=　　　　。?
A.1∶3　　　　　　
B.3∶1
C.1:
3
D.
3
∶1
(2)当这两个电阻分别加上相同电压时,通过的电流之比为IA∶IB=　　　　。?
A.1∶3
B.3∶1
C.1:
3
D.
3
∶1
解析:(1)由R=
??
??
=
Δ??
Δ??
得,RA=
10
30
Ω=
1
3
Ω,RB=
10
10
Ω=1 Ω。所以RA∶RB=1∶3,故选项A正确。
(2)由I=
??
??
知,IA∶IB=RB∶RA=3∶1,故选项B正确。
答案:(1)A　(2)B
/7现要测定一个额定电压为4 V、电阻约为10 Ω(设电阻不变)的小灯泡的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1~4 V。
/
现有器材:直流电源E(电动势4.5 V,内阻不计),电压表V(量程4.5 V,内阻约为4×102 Ω),电流表A1(量程250 mA,内阻约为2 Ω),电流表A2(量程500 mA,内阻约为1 Ω),滑动变阻器R(最大阻值约为 30 Ω),开关S,导线若干。
如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是　　　　,如图所示的甲、乙两个电路应该选用的是　　　　。?
解析:小灯泡的额定电流约为I=
??
??
=
4
10
A=0.4 A,
故电流表应选用A2;小灯泡的电阻R约为10 Ω,电流表A2内阻约为1 Ω,故应选电流表外接法,即电路甲。
答案:A2　甲
/8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,则导体中的电流是多少?
解析:设原来的电压为U0,电流为I0,导体的电阻为R,则
由欧姆定律得R=
??
0
??
0
=
3
5
??
0
??
0
-0.4A
解得I0=1.0 A
电压变为原来的2倍后,R=
??
0
??
0
=
2
??
0
??
所以I=2I0=2.0 A。
答案:2.0 A
/能力提升
/1以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图像,如图所示,下列说法正确的是(　　)
/
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。线性元件的电阻不随电流、电压而改变,即电流与电压成正比,且其I-U图线是过原点的直线,所以 ①② 是线性元件,③④是非线性元件,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
/2某家用台灯可通过调节开关使它的亮度逐渐增大到最亮,若灯最亮时的电压为220 V,工作电流为0.18 A,则当电压为110 V时,灯丝的电阻(　　)
A.等于1 222 Ω　　　　　 B.等于611 Ω
C.大于1 222 Ω D.小于1 222 Ω
解析:由R=
??
??
知,当U=220 V时,灯丝的电阻R1=
??
1
??
1
=
220
0.18
Ω≈1 222 Ω,灯丝的电阻随温度的升高而增大,当U=110 V时,R2<1 222 Ω,D选项正确。
答案:D
/3(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法正确的是(　　)
/
A.加5 V电压时,导体的电阻约是5 Ω
B.加11 V电压时,导体的电阻约是1.4 Ω
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
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,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B、C项错误。
答案:AD
/4一个阻值为R的电阻两端加上电压U后,通过电阻横截面的电荷量q随时间变化的图像如图所示,此图像的斜率可表示为(　　)
/
A.U　　　　B.R　　　　C.
??
??
　　　　D.
1
??
解析:在q-t图像中,图像的斜率表示通过导体的电流,由欧姆定律I=
??
??
,所以选项C正确。
答案:C
/5如图所示,用伏安法测电阻R0的值时,M、N接在恒压电源上,当S接A点时电压表示数为10 V,电流表示数为0.2 A;当S接B点时,电压表示数为12 V,电流表示数为0.15
A。为了较准确地测定R0的值,S应接在　　　点,R0的真实值更接近　　　Ω。?
/
解析:S分别接A、B两点时,电压的相对变化为
Δ??
??
=
2
10
=0.2,
电流的相对变化为
Δ??
??
=
0.05
0.2
=0.25,
电流变化明显,说明电压表分流明显,选用内接法测量误差小。S应接在B点,
由R=
??
??
得R0=
12
0.15
Ω=80 Ω。
答案:B　80
/6★图甲为测绘小灯泡伏安特性曲线实验的实物图,已知小灯泡额定电压为3 V。
/
(1)在图乙框图中画出与实物电路相应的电路图。
(2)完成下列实验步骤:
①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,滑片应停留在滑动变阻器的最　　　　(选填“左”或“右”)端;?
②闭合开关后,逐渐移动滑动变阻器的滑片,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;
③记录如下8组U和I的数据,断开开关,根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I/A
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
小灯
泡发
光情况
不亮　　　　　微亮　　　　　逐渐变亮　　　　　 　
正常
发光
(3)数据分析:
①从图线上可以得知,当电压逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是　 。?
②图线表明导体的电阻随温度的升高而　　　　　　　　。?
③小灯泡正常工作时的电阻约为　 。?
(保留到小数点后一位)
解析:(1)与实物电路相应的电路图如图所示。
/
(2)①为保护电路安全,开关闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于最左端。③根据表格中的数据,画出小灯泡的I-U图线如图所示。
/
(3)①从图线上可以得知,当电压逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是先不变,后逐渐增大。
②图线表明导体的电阻随温度的升高而增大。
③根据I-U图线可得电压U=3 V时,I=0.205 A,
所以小灯泡正常工作时的电阻约为R=
3
0.205
Ω=14.6 Ω。
答案:(1)图见解析
(2)①左　③图见解析
(3)①先不变,后逐渐增大　②增大　③14.6 Ω