《高中物理課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練選修3-1:第二章恒定電流 第3課時(shí) 歐姆定律 含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練選修3-1:第二章恒定電流 第3課時(shí) 歐姆定律 含解析(10頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
1. 電阻
①定義:電壓與電流的比值。
②物理意義:電阻反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用,電阻越大,說明導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。
③定義式:R=。
④單位:歐姆,簡稱歐,符號是Ω,常用的電阻單位還有千歐(kΩ)和兆歐(MΩ)。1 MΩ=106Ω。
⑤特點(diǎn):同一個(gè)導(dǎo)體,不管電流、電壓怎樣變化,電壓跟電流的比值都是一個(gè)定值。也就是電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的,與通過的電流、加在它兩端的電壓無關(guān)。
⑥在如圖所示的U–I圖象中,圖象越陡,則電阻越大,通常用圖象的斜率來表示電阻,斜率就是傾斜角的正切值。
2. 歐姆定律
①內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電
2、阻成反比。
②關(guān)系式:I= 。
③適用條件:歐姆定律對金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)溶液適用,但對氣體和半導(dǎo)體不適用。
3. 導(dǎo)體的伏安特性曲線
①定義:在實(shí)際應(yīng)用中,常用縱坐標(biāo)表示電流I,橫坐標(biāo)表示電壓U,這樣畫出的I–U圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。
②線性元件和非線性元件:金屬導(dǎo)體在溫度沒有顯著變化時(shí),電阻幾乎是不變的,它的伏安特性曲線是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線,具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件。
伏安特性曲線不是過原點(diǎn)的直線,也就是說,電流與電壓不成正比,這類電學(xué)元件叫做非線性元件(例如:氣體和半導(dǎo)體)。
③注意 I–U特性曲線上各點(diǎn)切線的斜率表示導(dǎo)體電阻的倒數(shù),而U–I特性曲線上各
3、點(diǎn)切線的斜率表示導(dǎo)體的電阻。
4. 實(shí)驗(yàn):測繪小燈泡的伏安特性曲線
實(shí)驗(yàn)器材:小燈泡(2.5 V,0.5 W)、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源(3 V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
實(shí)驗(yàn)原理:為小燈泡提供兩端能從零連續(xù)變化的電壓,連成如圖所示的電路。
實(shí)驗(yàn)步驟:
a.按圖連好電路,開關(guān)閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)滑至左端(選填“左”或“右”)。
b.閉合開關(guān),右移滑片到不同的位置,并分別記下電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)的多組數(shù)據(jù)。
c.依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出小燈泡的伏安特性曲線。
電路中有一段導(dǎo)體,給它加上3V的電壓時(shí),通過它的電流為2mA,可知這段導(dǎo)體的電阻為________Ω
4、;如果給它加上2V的電壓,通過它的電流為_______mA;如果在它的兩端不加電壓,它的電阻為________Ω。
在不加電壓時(shí),電阻仍為1500Ω。
關(guān)于電流和電阻,下列說法中正確的是( )
A.電流的方向與導(dǎo)體中電荷的定向移動方向相同
B.由知,當(dāng)電阻兩端電壓增大時(shí),通過電阻的電流隨之增大
C.由可知,I一定時(shí),導(dǎo)體的電阻R與U成正比
D.對給定的電阻,比值是一個(gè)定值,反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)
比值法定義R,R與U、I無關(guān),但對于一確定電阻,I與U成正比。
答案:BD
兩電阻R1、R2的I-U圖象如圖所示,由圖可知兩電阻的大小之比 =_________。當(dāng)通
5、過兩個(gè)電阻的電流相等時(shí),兩個(gè)電阻兩端的電壓之比 =_________。當(dāng)加在兩個(gè)電阻上的電壓相等時(shí),通過它們的電流之比 =_________。
看圖象首先注意坐標(biāo),I-U圖象不僅反映電流隨電壓變化的關(guān)系,而且其斜率的倒數(shù)即為該導(dǎo)
某導(dǎo)體的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A. 該元件是非線性元件,所以不能用歐姆定律計(jì)算導(dǎo)體在某狀態(tài)的電阻
B. 加5V電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻約是5Ω
C. 由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小
D. 由圖可知,隨著電壓的減小,導(dǎo)體的電阻不斷減小
1.關(guān)于歐姆定律的說法中正確的是( )
6、
A.由I=U/R,通過電阻的電流強(qiáng)度跟它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比
B.由U=IR,對一定的導(dǎo)體,通過它的電流強(qiáng)度越大,它兩端的電壓也越大
C.由R=U/I,導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟通過它的電流強(qiáng)度成反比
D.歐姆定律I=U/R適用于任何導(dǎo)體的導(dǎo)電情況
2.今有甲、乙兩個(gè)電阻,在相同時(shí)間內(nèi)流過甲的電荷量是乙的2倍,甲、乙兩端的電壓之比為1:3,則甲、乙兩個(gè)電阻阻值的比值為( )
A.1:6 B.1:3
C.1:4 D.1:8
7、
3.某同學(xué)用伏安法測小燈泡的電阻時(shí),誤將電流表和電壓表接成如圖所示的電路。接通電源后,可能出現(xiàn)的情況是( )
A.電流表燒壞 B.電壓表燒壞
C.小燈泡不亮 D.小燈泡燒壞
4.如圖所示,是四只電阻的伏安特性曲線,當(dāng)這四只電阻并聯(lián)起來使用時(shí),通過各個(gè)電阻的電流分別是,則其大小順序?yàn)? )
A. B.
C. D.
5.某同學(xué)做三種導(dǎo)電元件的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),他根據(jù)所測量的數(shù)據(jù)分別繪
8、制了三種元件的I–U圖象,如圖所示,則下述判斷正確的是( )
A.只有乙圖正確
B.甲、丙圖的曲線肯定是偶然誤差太大
C.甲、丙不遵從歐姆定律,肯定不可能
D.甲、乙、丙三個(gè)圖象都可能正確,并不一定有較大誤差
6.某導(dǎo)體中的電流I隨其兩端電壓U的變化如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A.加5 V電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻為0.2 Ω
B.加12 V電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻約為8 Ω
C.隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷增大
D.隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小
7.如圖是電阻R的I–U圖線,圖中α=45°,由此得出( )
A.通過電阻的電流與兩端電壓成
9、正比
B.電阻R=0.5 Ω
C.因I–U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),故
D.在R兩端加6.0 V電壓時(shí),每秒通過電阻橫截面的電荷量是3.0 C
8.如圖所示為一小燈泡的伏安特性曲線,橫軸和縱軸分別表示電壓U和電流I。圖線上點(diǎn)A的坐標(biāo)為(U1,I1),過點(diǎn)A的切線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為(0,I2)。當(dāng)小燈泡兩端電壓為U1時(shí),其電阻等于( )
A. B.
C. D.
9.白熾燈接在220 V電源上能正常發(fā)光,將其接在一可調(diào)電壓的電源上,使電
10、壓逐漸增大到220 V過程中,則下列說法正確的是( )
A.燈絲的電阻不變
B.電流將逐漸變大
C.每增加1 V電壓而引起的電流變化量是相同的
D.每增加1 V電壓而引起的電流變化量是減小的
10.我國已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷售100 W及以上的白熾燈,以后將逐步淘汰白熾燈。假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖所示。圖象上A點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成α角,A點(diǎn)的切線與橫軸成β角,則( )
A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小
B.白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大
C.在A點(diǎn),白熾燈的電阻可表示為tan β
D.在A點(diǎn),白熾燈的電阻可表示為
1
11、1. 一根長為2m,橫截面積為1.6×10-3m2的銅棒,兩端電勢差為5.0×10-2V,銅棒的電阻為2.19×10-5Ω,銅內(nèi)自由電子密度為8.5×1029m-3.求:
(1)通過銅棒的電流;
(2)銅棒內(nèi)的電場強(qiáng)度;
(3)自由電子定向移動的速率.
參考答案與解析
1.AB
解析:根據(jù)歐姆定律可知,通過電阻的電流強(qiáng)度跟它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比,所以A正確;由,對一定的導(dǎo)體,電流與電壓程正比,所以通過它的電流強(qiáng)度越大,它兩端的電壓也越大,所以B正確;導(dǎo)體的電阻與電壓的大小無關(guān),是由導(dǎo)體本身決定的,所以C錯(cuò)誤;歐姆定律只適用于金屬導(dǎo)體與電解液導(dǎo)電,所以D錯(cuò)誤。
12、2.A
解析:和聯(lián)立解得:,可得,故選A。
【名師點(diǎn)睛】解答此題關(guān)鍵是掌握兩個(gè)公式和,聯(lián)立后即可求解電阻值比。
3.C
5.D
解析:根據(jù)可知,甲圖表明元件的電阻隨電壓增大而減小;乙圖表明元件的電阻不隨電壓的變化而變化;丙圖表明元件的電阻隨電壓增大而增大;故甲、乙、丙三個(gè)圖象都可能正確,并不一定有較大誤差,故選D。
6.BC
解析:當(dāng)導(dǎo)體的電壓U=5 V時(shí),由圖知電流為I=1.0 A,則導(dǎo)體的電阻R==5 Ω,故A錯(cuò)誤;當(dāng)U=12 V時(shí),由圖看出電流為I=1.5 A,則可得電阻R==Ω=8 Ω,故B正確;由圖可知,隨電壓的增大,圖象上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率減小,而此斜率等于電阻
13、的倒數(shù),則可知導(dǎo)體的電阻不斷增大,故C正確,D錯(cuò)誤。
7.AD
解析:根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知,通過電阻的電流與兩端電壓成正比,故A正確;根據(jù)電阻的定義式,可知I–U圖象斜率的倒數(shù)等于電阻R,則得,故BC錯(cuò)誤;由圖知,當(dāng)U=6 V時(shí),I=3 A,則每秒通過電阻橫截面的電荷量是,故D正確。
8.B
解析:小燈泡兩端電壓為U1時(shí),通過小燈泡的電流為I1,根據(jù)歐姆定律得:R=,故選B。
【名師點(diǎn)睛】本題考查燈泡的伏安特性曲線的應(yīng)用,要注意因曲線本身存在較大的誤差;故求解電阻時(shí)不能由圖象的斜率求解;對于任一狀態(tài)只能由歐姆定律求解電阻。
9.BD
解析:當(dāng)電壓增大時(shí),燈絲中的電流一定是增大的,而燈絲的電阻隨溫度的增大而增大,故A錯(cuò)誤,B正確;由于燈絲電阻隨溫度的升高而增大,故每增大1 V電壓時(shí)引起的電流變化量是越來越小的,故C錯(cuò)誤,D正確。
【名師點(diǎn)睛】白熾燈為金屬導(dǎo)體,并且在電壓增大過程,溫度增大較多,故一定要考慮其溫度變化對電阻的影響,明確電壓增大時(shí),電流一定增大,但增大的越來越慢。