高中物理人教版选修3-1自我检测 欧姆定律 Word版含解析

欧姆定律
一、夯实基础
1．R＝的物理意义是(　　)
A．加在导体两端的电压越大，则电流越大 B．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比
C．导体的电阻越大，则电流越小 D．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
【答案】A
【解析】R＝是欧姆定律的变形公式，导体电阻的大小与导体本身有关，与导体两端电压和通过电流无关，B、D选项错误；加在导体两端的电压越大，电流越大，A选项正确；电压大小未知，不能说电阻越大，电流越小，C选项错误．
2．(多选)对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是(　　)
A．欧姆定律适用于一切导电物质
B．由R＝可知，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
C．由I＝可知，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
D．对电阻一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变
【答案】CD
【解析】欧姆定律适用于纯电阻电路或电解质导电，不是适用于一切导电物质，A选项错误；导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与电压、电流无关，B选项错误；通过导体的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，C选项正确；对电阻一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值不变，等于电阻，D选项正确．
3．(多选)A、B导体的伏安特性曲线如图实线所示，下列判断正确的是(　　)
A．A导体的电阻是6 Ω
B．B导体电阻是2 Ω
C．当电流为0.3 A时，A导体的电阻是6 Ω
D．当电流为0.3 A时，A导体的电阻应该等于它此时切线的斜率，即9 Ω
【答案】BC
【解析】导体A的电阻值随温度发生变化，不是定值，A选项错误；根据欧姆定律结合U-I图象可知，B的电阻值RB＝＝2 Ω，B选项正确；导体的电阻等于坐标的比值，当电流为0.3 A时，A导体的电阻RA＝＝6 Ω，C选项正确，D选项错误．
4．(多选)如图所示是电阻R的I-U图线，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图线的斜率表示电阻的倒数，故R＝＝1.0 Ω
D．在R两端加6 V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3 C
【答案】AD
【解析】I-U图线为过原点的直线，说明电流与电压成正比，故A正确；斜率表示电阻的倒数，R＝2 Ω，故B错；横、纵坐标轴标度不统一，故斜率k不等于tanα，C错；电压为6 V时，电流为3 A，每秒通过横截面的电荷量为q＝It＝3 C，故D正确．
5．(多选)如图所示，图线1、2、3分别表示导体A、B、C的伏安特性曲线，其中导体C为一非线性电阻，当串联接在电压恒为6 V的直流电源两端时，它们的电阻分别为R1、R2、R3，则下列说法正确的是(　　)
A．此时流过三导体的电流均为1 A
B．R1 ∶R2∶R3＝1∶3∶2
C．若将三导体串联后改接在3 V的直流电源上，则三导体的阻值之比不变
D．若将三导体并联后接在3 V的直流电源上，则通过它们的电流比I1∶I2∶I3＝3∶2∶1
【答案】AB
【解析】图象的斜率表示电阻的倒数，由图可得R1为1 Ω，R2为3 Ω，当三个电阻串联时，通过各个电阻的电流相等，则三个电阻两端的电压之和应为6 V，则由图可知，三个电阻中的电流应为1 A，A选项正确；电阻R3两端电压为2 V，三个电阻两端电压之比为1∶3∶2，则电阻之比为1∶3∶2，B选项正确；分析导体C的伏安特性曲线可知，电阻R3的阻值随电压变化而变化，故C选项错误；分析图象可知，若将三个电阻并联在3 V的电源上，各电阻的电流分别为：3 A、1 A、2.1 A，D选项错误．
6．(多选)如图所示是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验电路图，关于该实验的操作和实验现象，下列说法正确的是(　　)
A．在开关S闭合之前，滑动变阻器的滑动触头应滑到最左端
B．本实验要求电流、电压均从零开始到额定电流、额定电压之间测量多组数据
C．当滑动变阻器的滑动触头从左端向右逐渐滑动过程中，电压表示数逐渐变大，电流表示数逐渐减小
D．当滑动变阻器的滑动触头从左端向右逐渐滑动过程中，电压表示数逐渐变大，电流表示数逐渐变大
【答案】ABD
【解析】在开关S闭合之前，为保护电路安全，滑动变阻器的滑动触头应滑到最左端，A选项正确；描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，直至额定电压、额定电流，B选项正确；当滑动变阻器的滑动触头从左端向右逐渐滑动过程中，并联部分的电阻逐渐增大，电压逐渐增大，根据欧姆定律可知，电压表示数逐渐变大，电流表示数逐渐变大，C选项错误，D选项正确．
7．要描绘一个小灯泡的伏安特性曲线，所用器材如下
a．小灯泡，型号为“3 V,0.6 A”
b．电流表(0～0.6 A，内阻约1 Ω)
c．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)
d．直流电源(4 V，内阻不计)
e．滑动变阻器(0～15 Ω)
f．电键
要求灯泡两端的电压从0开始连续调节，下列四个电路图应选哪一个(　　)
【答案】A
【解析】描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验要求灯泡两端的电压从0开始，故滑动变阻器采用分压接法，灯泡内阻R＝5 Ω，接近电流表内阻，故电流表采用外接法，A选项正确．
8．(2019·开滦二中期中)研究灯泡L(3.8 V,1.8 W)的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性．
(1)选出既满足实验要求，又能减小误差的实验电路图________．
(2)请按电路图连接好图1中的实物图．
(3)实验后作出的I-U图象如图2所示，图中曲线弯曲的主要原因是
________________________________________________________________________．
(4)根据所得到的图象，求出它在额定电压(3.8 V)下工作时的电阻值R＝________ Ω. 这个测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)．
【答案】(1)丙　(2)见解析　(3)小灯泡的电阻随着温度的升高而增大　(4)7.6　小
【解析】(1)描绘小灯泡伏安特性曲线，电压应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；根据欧姆定律可知，灯泡电阻R＝≈8 Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，图丙正确．
(2)根据电路图连接实物图，如图所示：
(3)由图可知，图象的斜率越来越小，则说明小灯泡的电阻随着温度的升高而增大．
(4)小灯泡在额定电压(3.8 V)下工作时的电流为0.5 A，灯泡电阻值R＝＝7.6 Ω.
由于电压表的分流作用使得电流表的示数大于通过电阻的实际电流，算出的电阻值偏小．
9如图所示，图象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．
【答案】(1)3∶2　(2)3∶2　(3)2∶3
【解析】(1)因R＝，由图象可知，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.
10.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，则导体中的电流多大？
【答案】　2.0 A
【解析】　解法一：由欧姆定律得R＝，又知R＝，解得I0＝1.0 A．又因为R＝＝，所以I2＝2I0＝2.0 A.
解法二：由R＝＝＝，得I0＝1.0 A
又R＝＝，其中ΔU2＝2U0－U0，所以ΔI2＝I0，I2＝2I0＝2.0 A.
解法三：画出导体的I-U图象，如图所示，设原来导体两端的电压为U0时，导体中的电流为I0.
当U＝时，I＝I0－0.4 A
当U′＝2U0时，电流为I2.
由图知，＝＝＝
所以I0＝1.0 A，I2＝2I0＝2.0 A.