2017-2018学年高中物理第二章恒定电流第3节欧姆定律教学案新人教版选修3-1 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/4/28 7:54:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

图2-3-6

(1)电阻R1∶R2为多少?

(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1∶U2为多少? (3)若两个导体中的电压相等(不为零)时,电流之比I1∶I2为多少?

1ΔU10×1010×10

解析:(1)因为在I-U图像中,R==,所以R1=Ω,R2=-3 Ω=2 -3

kΔI5×1015×102

Ω= Ω。

3

-3

-3

?2?所以R1∶R2=2∶??=3∶1。 ?3?

(2)由欧姆定律得U1=I1R1,U2=I2R2, 由于I1=I2,则U1∶U2=R1∶R2=3∶1。 (3)由欧姆定律得I1=,I2=, 由于U1=U2,则I1∶I2=R2∶R1=1∶3。 答案:(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3

1.根据部分电路欧姆定律,下列判断正确的有( ) A.导体两端的电压越大,电阻就越大 B.导体中的电流越大,电阻就越小

C.比较几只电阻的I-U图像可知,电流变化相同时,电压变化较小的图像是属于阻值较大的那个电阻的

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:选D R=只是电阻计算的定义式,U=0,I=0时 R仍存在,即R与U和I不存在正、反比关系。对一段确定的导体而言,R一定,故I与U成正比,D对。

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导线,但鸟儿仍然安然无恙,这是因为( )

U1

R1U2R2

URUI

图1

A.鸟有耐高压的本领

B.鸟脚是干燥的,所以鸟的身体不导电 C.鸟两脚间的电压几乎为零

D.鸟身体的电阻极大,所以无电流通过

解析:选C 鸟两脚间导线的电阻非常小,故两脚间电压几乎为零。

3.一个标有“220 V 60 W”的白炽灯泡,加上的电压由零逐渐增大到200 V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用下图所示的图线表示,给出的四个图线中符合实际的是( )

解析:选C 灯泡的电阻受温度的影响,不同电压下温度不同,其电阻也不同,随温度的升高电阻增大,因此图像C是符合要求的,所以本题选C。

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2所示,此图像的斜率可表示为( )

图2

A.U C.

B.R 1

D. URR解析:选C q-t图像的斜率表示流过电阻R的电流,由此可知,通过电阻R的电流不变,由欧姆定律知,I=,故C正确。

5.某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点如图3所示,分别用Ra、Rb、Rc、Rd代表电阻的阻值,则( )

UR

图3

A.Ra>Rd C.Rc>Rb

B.Rd>Ra D.Rb>Rc

解析:选A 连接aO、bO、cO、dO,U-I图线的斜率表示电阻的大小,故Ra>Rd,A正确,B错误,又因为O、b、c三点在一条直线上,故Rb=Rc,故C、D错误。

6.灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,加在灯泡两端的电压较小时,通过灯泡的电流也较小,灯丝的温度较低。加在灯泡两端的电压较大时,通过灯泡的电流也较大,灯丝的温度较高,已知一只灯泡两端的电压为1 V时,通过灯泡的电流为0.5 A,灯泡两端的电压为3 V时,通过灯泡的电流为1 A,则灯泡两端电压为2 V时,通过灯泡的电流可能是( )

A.0.5 A C.0.8 A

B.0.6 A D.1 A

解析:选C 灯泡电压为1 V时,灯泡的电阻为2 Ω,当灯泡的电压为3 V时,灯泡的

U2

电阻为3 Ω,所以电压为2 V时,电阻2 Ω<R<3 Ω,由I=得此时的电流 A<I<1 A,

R3

故C正确。

7.某导体中的电流随其两端电压的变化如图4所示,则下列说法中正确的是( )

图4

A.加5 V电压时,导体的电阻是5 Ω B.加12 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,导体的电阻先减小后不变 D.由图可知, 随着电压的减小,导体的电阻不断增大

解析:选A 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 Ω,所以此时电阻为

UIUI5 Ω;加12 V电压时,值为8 Ω,当电压增大时,值增大,即电阻增大,故选项A正确。

8.(多选)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图5所示,由图可知( )

UIUI

图5

A.R1为线性元件,R2为非线性元件 B.R1的电阻R1=tan 45°=1 Ω C.R2的电阻随电压的增大而减小

D.当U=1 V时,R2的电阻等于R1的电阻

解析:选AD 由图可知R1的伏安特性曲线为过原点的直线,故R1为线性元件,R2的伏安特性曲线为曲线,故R2是非线性元件,故A正确;R1的电阻不等于tan 45°,应为U与I的比值,大小为2 Ω,故B错;R2为非线性元件,其中电阻大小仍等于某一时刻U与I的比值,D正确;由图可知R2随电压增大而增大,故C错。

9.以下给出了几种电学元件的电流与电压的关系图像,如图6所示,下列说法中正确的是( )

图6

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,直线的斜率都表示元件的电阻

解析:选C 伏安特性曲线是以I为纵轴,U为横轴的,A项错;线性元件的I-U图像不仅是直线,而且是过原点的直线,所以①②是线性元件,③④是非线性元件,B项错,C项正确;在U-I图像中,过原点的直线的斜率是导体的电阻,图④中导体的电阻并非定值,在导体两端电压未达到临界电压前,导体中电流为零,电阻值相当于无穷大,当导体两端电ΔUU压超过临界值时,其直线的斜率k=≠,因而k不表示电阻值,D项错。

ΔII10.(多选)关于电流下列说法正确的是( )

A.由I=可知电流与通过导体某一横截面的电荷量成正比,与所用时间成反比 B.由I=可知在任何电路中电流皆与电压成正比,与电阻成反比

C.由I=neSv可知对于某一确定的金属导体,其电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比

D.由I=可得q=It,可知当t一定时通过导体横截面的电荷量与电流I成正比 解析:选CD I=是电流的定义式,I与q和t无关,故A错;欧姆定律I=只适用于纯电阻电路,故B错;电流在微观上与n、e、S、v有关,I=neSv,故C正确;电路中通过某一横截面的电荷量q由I和t决定,故D正确。

11.电路中有一段导体,给它两端加上4 V的电压时,通过它的电流为10 mA,可知这段导体的电阻为________ Ω;如果给它两端加上10 V的电压,在单位时间内通过某一横截面的电荷量为_________C;如果要让导体的电流为15 mA,则需要在其两端加上________V的电压。(填空并写出解答过程)

qtURqtqtURU4

解析:由R=可得R= Ω=400 Ω

I0.01U10

由I=可得I= A=0.025 A

R400

由q=It可得q=0.025×1 C=2.5×10 C 由U=IR可得U=1.5×10×400 V=6 V。 答案:400 2.5×10 6

12.如图7所示为甲、乙两金属电阻的U-I图线,某同学是这样计算它们的阻值的:R甲

-2

-2

-2

=R乙=tan 60°=3 Ω,你认为他的解法对吗?如果不对,它们的阻值应为多少?

图7

解析:该同学的解法是错误的。事实上在不同的坐标系中,由于所选取的标度不同,在相同的电压和电流值下图线的倾角是不同的,所以不可以用倾角的正切值表示电阻。

正确的解法为:R甲=

U2-U112-0

= Ω=3 Ω,用同样的方法可以求得乙的电阻为6 Ω。 I2-I14-0

答案:不对 3 Ω 6 Ω