高中物理第二章恒定电流第3节欧姆定律课后达标检测新人教版选修31
2021_2022版高中物理第二章恒定电流3欧姆定律课时作业含解析新人教版选修3_1.doc
欧姆定律(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)1.R=的物理意义是( )A.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比B.导体的电阻越大,则电流越大C.加在某导体两端的电压越大,其电流不一定越大D.导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值【解析】选D。
一定的导体,电阻不随电压、电流改变而改变,A错;由I=可知,电压U不变时,R越大,电流越小,B错;U越大,电阻不变时电流I越大,C错;由电阻定义式R=知D项正确。
2.加在某段导体两端的电压变为原来的2倍时,导体总的电流就增加0.6 A,如果所加电压变为原来的3倍,则导体中的电流将变为( ) A.0.6 A B.0.9 A C.1.2 A D.1.8 A【解析】选D。
设导体两端原来的电压为U,电流为I,由欧姆定律得I=,I′=,I′-I=0.6 A,解得=0.6 A,当电压变为3U时,有I″==3×0.6 A=1.8 A,选项D正确。
3.如图是某导体的伏安特性曲线,当U=10 V时,下列说法正确的是( )A.导体的电阻是1 000 ΩB.导体的电阻是2 000 ΩC.导体的电阻是0.5 ΩD.当通过导体的电流是0.001 A时,导体两端的电压是1 V【解析】选B。
电流为5×10-3A时,导体的电阻为:R==Ω=2 000 Ω,故A、C错误,B正确;随着电压的增大,图象上的点与原点连线的斜率减小,此割线斜率等于电阻,则知随着电压的增大导体的电阻不断减小,当通过导体的电流是0.001 A时,导体的电阻值大于2 000 Ω,所以导体两端的电压大于2 V,故D错误。
【加固训练】如图所示是A、B两电阻的U I图象,则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是( )A.R A∶R B=2∶1I A∶I B=2∶1B.R A∶R B=2∶1I A∶I B=1∶2C.R A∶R B=1∶2I A∶I B=2∶1D.R A∶R B=1∶2I A∶I B=1∶2【解析】选B。
人教版高中物理选修3-1第二章 恒定电流测试含答案
绝密★启用前人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流测试本试卷共100分,考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,A、B接监控装置.则()A.当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压升高B.当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压降低C.当仅增大R1的阻值时,可增大A、B之间的电压D.当仅减小R2的阻值时,可增大A、B之间的电压2.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U变化的关系图象如图(a)所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上,如图(b)所示,三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图(c)所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为P D、P1、P2,它们之间的大小关系为()A.P1=4P2B.P D=C.P1<4P2D.P D>P23.某同学用电压表、电流表测量一节干电池的电动势和内阻,采用的电路图如图所示,实验操作正确,他记录了七组(U,I)数据,关于数据的处理,下列操作正确的是()A.电压表的读数U的平均值等于电动势EB.任意取两组数据,代入方程E=U1+I1r,求出E、rC.画出U-I图象,由图象求E、rD.以上说法都正确4.如图所示,已知微安表G的电阻为R g=10 Ω,满偏电流I g=100 μA,现将其改装,使它最大能测量0.15 mA的电流,则下列四种方案中可行的是()A.B.C.D.5.某同学做三种导电元件的导电性能实验,他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I-U图象,如图所示,则下述判断正确的是()A.只有乙图正确B.甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大C.甲、丙不遵从欧姆定律,肯定不可能正确D.甲、乙、丙三个图都可能正确,并不一定有较大误差6.如图所示的电路常称分压电路,当a、b间的电压为U时,利用它可以在c、d端获得0至U之间的任意电压.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,则Ucd等于()A.UB.UC.UD. 07.如图所示,是两只定值电阻R1、R2的I﹣U图象.有关R1、R2的大小,及它们串联或并联后的I ﹣U图象所在区域,下列判断正确的是()A.R1>R2,并联后在区域ⅢB.R1>R2,并联后在区域ⅡC.R1<R2,串联后在区域ⅢD.R1<R2,串联后在区域Ⅰ8.如图所示,两个定值电阻R1=4R、R2=2R串联后接在输出电压U稳定于10 V的理想直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端,电压表的示数为6 V.如果把此电压表接在R2两端,则电压表示数将()A.等于4 VB.等于3 VC.等于5 VD.无法判断9.如图所示的电路,三只相同的灯泡L1、L2、L3,当滑动变阻器的滑动触头向b端移动时()A. L1变亮,L2、L3变暗B. L1、L2变亮,L3变暗C. L1、L3变暗,L2变亮D. L1、L3变亮,L2变暗10.下列器件,利用电流的热效应工作的是()A.验电器B.电热水器C.电容器D.电感器二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)下列说法中正确的是()A.一个电阻和一根无电阻的理想导线并联,总电阻为零B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻也增大D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),则总电阻一定减小12.(多选)直流电池组的电动势为E,内电阻为r,用它给电阻为R的直流电动机供电,当电动机正常工作时,电动机两端的电压为U,通过电动机的电流是I,下列说法中正确的是()A.电动机输出的机械功率是UIB.电动机电枢上发热功率为I2RC.电源消耗的化学能功率为EID.电源的输出功率为EI-I2r13.(多选)关于电动势,下列说法中正确的是()A.一个电源的电动势的大小只由电源本身决定B.因电动势的单位和电势差相同,所以电动势实质上就是电势差C.一个电动势为1.5 V的电池接入电路时,若有1 C的电荷量通过电路,就有1.5 J的化学能转变成电能D.电压表接到电源两极时,测得的就是电动势14.(多选)如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r.当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作.已知指示灯L的电阻为R0,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,则下列说法中正确的是()A.电动机的额定电压为IRB.电动机的输出功率为IE-I2RC.电源的输出功率为IE-I2rD.整个电路的热功率为I2(R0+R+r)三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.如图所示电路,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω.(1)如果已知流过电阻R1的电流I1=3 A,则干路电流多大?(2)如果已知干路电流I=3 A,流过每个电阻的电流多大?16.在如图所示的电路中,电源电动势E=3.0 V,内电阻r=1.0 Ω,电阻R1=10 Ω,R2=10 Ω,R3=30 Ω,R4=35 Ω,电容器的电容C=100 μF,电容器原来不带电.求接通开关S后流过R4的总电荷量.17.如图所示,电源电动势为12 V,内电阻为r=1 Ω,R1=1 Ω,R2=6 Ω,电动机线圈电阻为0.5 Ω,若开关闭合后通过电源的电流为3 A,则R1上消耗的电功率为多少?电动机消耗的电功率为多少?18.如图所示,线段A为某电源的U-I图线,线段B为某电阻的U-I图线,以上述电源和电阻组成闭合电路时,求:(1)电源的输出功率P出为多大?(2)电源内部损耗的电功率是多少?(3)电源的效率η为多大?答案解析1.【答案】B【解析】由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联.当有人通过而遮蔽光线时,R1阻值变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据U=IR可知,R2阻值不变时,其两端的电压变小,即A、B间电压降低,故A错误,B正确.当仅增大R1的阻值时,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据U=IR可知,A、B间电压减小,故C错误.当仅减小R2的阻值时,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,电源的内阻和R1阻值不变时,路端电压变小,R1两端的电压变大,A、B间电压减小,故D错误.2.【答案】C【解析】从电阻器D的I—U图线可以得出,电阻器的阻值随所加电压的增大而减小,在题图(b)中,三个电阻消耗的功率相等,都为P===,说明三个电阻的阻值相等,即R1=R2=R D.连接成图(c)所示的电路时,电阻器D两端的电压小于U,电阻器D的阻值R D′>R D,这时电阻器R D两端的电压U D>,电阻R1两端的电压U1<,电阻R2两端的电压U2=U D>,由电功率计算式综合比较得出,A、B、D错误,C正确.3.【答案】C【解析】选项A,电压表测的是外电路两端的电压,不等于电动势;选项B,测量的偶然误差很大;选项C,画出U-I图象,这七组数据对应的点不一定都在一条直线上,作U-I图象时,舍去误差较大的点,故由图象法求E、r可减小偶然误差,故正确操作应为C.4.【答案】D【解析】把微安表改装成毫安表,应并联一个分流电阻,并联电阻阻值:R==20 Ω由图示可知,A、B、C错误,D正确.5.【答案】D【解析】以上三个图象分别是三种不同元件的I-U图象,甲图的特点是元件的电阻随着电压的增大而减小,所以当电压增大时电流增大的非常快,乙图就是定值电阻的I-U图象;丙图中元件的电阻随着电压的增大而增大,当电压增大时,电流增大的相对缓慢,所以三图都有可能正确.6.【答案】C【解析】由题,滑片P滑至R的中点,变阻器下半部分电阻为,根据欧姆定律得:U cd=·=,故C正确.7.【答案】C【解析】根据欧姆定律公式,I-U图象的斜率越小,电阻越大,故R1<R2;根据串联电路的电阻特点知,R串比每一个串联的分电阻都要大;根据并联电路中电阻的特点可知,R并比每一个并联电路的分电阻都要小;在这4个电阻值中,R串最大,R并最小,所以两电阻并联后在区域Ⅰ,两电阻串联后在区域Ⅲ,故C正确,A、B、D错误.8.【答案】B【解析】电压表与电阻R1并联时,并联电阻为:R并=①串联电路中电压分配与电阻成正比,故:=②其中R1=4R、R2=2R联立①②解得:R V=12R;当电压表与电阻R2并联时,并联电阻为:R并′==R串联电路中电压分配与电阻成正比,故:=解得:U2=3 V.9.【答案】B【解析】如图所示的电路,三只相同的灯泡L1、L2、L3,当滑动变阻器的滑动触头向b端移动时L1、L2变亮,L3变暗,故答案选B。
高中物理第二章恒定电流3欧姆定律课后训练新人教版选修3_1
3 欧姆定律课后训练1.一个阻值为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t变化的图象如图所示,此图象的斜率可表示为()。
A.U B.R C.D.2.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UI图象应是()。
3.(2010·金陵中学模块测试)如图为给出的几种电学元件的电流与电压关系图象,对下图认识正确的有()。
A.这四个图象都是伏安特性曲线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.这四个图象中,直线的斜率都表示了元件的电阻4.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,可知两电阻R1∶R2等于()。
A.1∶3 B.3∶1C.D.5.一段导体两端电压是4 V,在2 min内通过导体某一横截面积的电荷量是15 C,那么这段导体的电阻应是______Ω。
(1)分析表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图________(填“甲”或“乙”)。
(2)在下图中的方格纸内画出小灯泡的UI曲线。
分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而________(填“变大”“变小”或“不变”)。
7.人体通过50 mA的电流时,就会引起呼吸器官麻痹。
如果人体的最小电阻为800 Ω,求人体的安全工作电压。
根据以上所给的数据说明:为什么人体触到220 V的电线时会发生危险,而接触到干电池的两极时却没有感觉?8.某电压表的量程是15 V,一个导体通以2 mA电流时,两端的电压是1.6 V,现给此导体通以20 mA电流时,能否用这个电压表去测量导体的电压?答案与解析1.答案:C2.答案:C解析:小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高,导致电阻R会随着增大。
3.答案:C解析:伏安特性曲线是以I为纵轴、U为横轴的,所以A错误。
线性元件并不只是说IU图象是直线,而必须是过原点的直线,所以只有①②是线性元件,③④不是线性元件,B错误,C正确。
高中物理 第2章 恒定电流章末综合能力测试 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理试题
第2章恒定电流本卷分第1卷(选择题)和第2卷(非选择题)两局部。
总分为100分,时间90分钟。
第1卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每一小题4分,共40分,在每一小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(某某市2014~2015学年高二下学期期中)关于家庭安全用电,如下说法正确的答案是( )A.将移动插座远离水池B.用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘C.使用洗衣机时,电器外壳不用接地D.消毒碗柜、电饭煲和电冰箱可以同时使用一个移动插座答案:A解析:插座外表是绝缘体,一旦受潮就不绝缘,故要远离水,故A正确;当用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘时,此时电器正在工作,能导致电路短路烧毁,故B不正确;使用洗衣机时,电器外壳容易有静电出现,所以必须接地,将多余电荷导走,故C不正确;消毒碗柜、电饭煲和电冰箱不能同时使用同一移动插座,原因是负载太大,会导致插座烧毁,故D 不正确。
2.(淄博市2013~2014学年高二上学期三校联考)某居民家中的电路如下列图,开始时各局部工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍能正常发光。
拔出电饭煲的插头,把试电笔插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,如此( )A.仅电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障B.仅电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障C.仅导线AB断路D.因插座用导线接地,所以发生了上述故障答案:C解析:由于电灯仍正常发光,说明电源是好的,电热壶所在的C、B两点间没有发生短路故障。
把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明插座的左、右插孔都与火线相通,说明电热壶所在的C、B两点间没有发生断路故障。
综合分析可知,故障为A、B 间导线断路,即C选项正确。
3.(重庆一中2013~2014学年高二上学期期中)如下列图,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,小灯泡均能发光。
人教版高中物理选修3-1 第二章《恒定电流》章末检测题 word版含答案
第二章《恒定电流》章末检测题一、单项选择题1.对于欧姆定律,理解正确的是()A、从I=U/R可知,导体中的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比B、从R=U/I可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C、从U =IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增高D、从R=U/I可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零2.关于电动势,下列说法错误的是()A、外电路开路时,电源两极间的电压等于电源电动势B、电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大C、电动势的数值等于内外电压之和D、电源电动势与外电路的组成有关3.一个电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=500Ω。
要把它改装成一个量程为10V的电压表,则应在电流表上()A、串联一个10kΩ的电阻B、并联一个10kΩ的电阻C、串联一个9.5kΩ的电阻D、并联一个9.5kΩ的电阻4.电阻R1、R2、R3串联在电路中。
已知R1=10Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,则下列选项中错误的是()A、三只电阻两端的总电压为18VB、电路中的电流为0.6AC、三只电阻两端的总电压为21VD、电阻R2的阻值为20Ω5. 两只相同的电阻串联后接到电压为9V的恒定电路上,用一只0~5~15V的双量程电压表的5V档测其中一只电阻两端电压时,示数为4.2V,则换用15V档测这个电阻两端电压时,示数为()A、小于4.2VB、等于4.2VC、大于4.2VD、不能确定6.两根材料和长度都相同的均匀电阻丝R1和R2,R1横截面积较大,在它们上面用少许凡士林粘几根火柴棒,当两端并联在电源上后,若不计散热,则()A、R1上的火柴棒先掉下来B、R2上的火柴棒先掉下来C、R1和R2上的火柴棒同时掉下来D、无法判断哪根先掉7.用伏安法测电阻时,已知待测电阻大约是10Ω,电流表内阻是1Ω,电压表内阻是5kΩ,则()A、应选用电流表外接电路,此时测量值比真实值大B、应选用电流表外接电路,此时测量值比真实值小C、应选用电流表内接电路,此时测量值比真实值大D、应选用电流表内接电路,此时测量值比真实值小8.某学生在研究串联电路电压特点时,接成如图所示电路,接通K后,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,则出现此种情况的原因可能是(R1、R2阻值相差不大)()A、AB段断路B、AC段断路C、AC段短路D、AB段短路9.如图所示的电路中,电源电动势为E ,内阻为r ,R1和R2是两个定值电阻。
人教版高二物理选修3-1第二章《恒定电流》检测题(含答案)
《恒定电流》检测题一、单选题1.关于电源电动势,下列说法正确的是()A.同一电源接入不同的电路中,其电动势会发生改变B.电源电动势与是否接入外电路无关C.电源电动势就是电源两极间的电压D.电源电动势与外电路电阻有关2.电池短路时可能会烧坏电池,甚至引起火灾。
电池短路时A.电流很小 B.电流很大 C.电动势变小 D.电动势变大3.如图所示,电源电动势E,内阻r,当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时,则理想电表示数的变化情况是()A.V1减小,V2增大,A增大B.V1增大,V2减小,A增大C.V1增大,V2增大,A减小D.V1减小,V2减小,A减小4.将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去1n,再拉长至L,则导线电阻变为()A.1nn-R B.1nn-R C.1nR D.nR5.如图所示,一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联在电源上,电源电动势E=30V,内阻r =1Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U=10V,已知电动机线圈电阻R=1Ω,则下列说法中正确的是()A.通过电动机的电流为10A B.电源内阻的电功率为4WC.电动机的输出功率为16W D.电动机的效率是80%6.一台电动机,线圈电阻为0.8Ω,当它两端所加电压为220V时,通过的电流为5A,关于此电动机,下列判断正确的是( )A .由于其电压电流电阻关系不符合欧姆定律,可以判断电动机已经损坏B .此电动机的发热功率为10WC .此电动机的输出功率为505WD .此电动机的效率约为98%7.下列说法正确的是( )A .库仑在研究电荷间相互作用时,提出了“电场”的概念B .电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过电源的电荷量成反比C .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功不一定为零D .金属材料的电阻率随温度的升高而减小8.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为k ,输出端接有一交流电动机,其线圈的电阻为R 。
高中物理第二章恒定电流章末检测卷新人教版选修31
高中物理第二章恒定电流章末检测卷新人教版选修31(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分)1.两个小灯泡,分别标有“1 A 4 W”和“2 A 1 W”的字样,则它们均正常发光时的电阻阻值之比为( )A.2∶1B.16∶1C.4∶1D.1∶16答案 B解析由P=I2R知:R=PI2,所以R1∶R2=41∶14=16∶1.2.在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达23%.单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V 的电动势,可获得0.1 A的电流,则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是( ) A.0.24 J B.0.25 JC.0.26 JD.0.28 J答案 C解析根据W=UIt可得每秒单片单晶硅太阳能电池产生的能量为W=0.6×0.1×1 J=0.06 J,设太阳能每秒照射的能量为Q,则由能的转化和守恒定律得Q×23%=W,所以Q≈0.26 J.3.如图1,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,与分别为理想电压表与理想电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则( )图1A.的读数变大,的读数变小B.的读数变小,的读数变大C.的读数变小,的读数变小D.的读数变大,的读数变大答案 D4.在如图2所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则可能出现了下列哪种故障( )图2A.R1短路B.R2短路C.R3短路D.R1断路答案 A解析若R1短路,则外部电路的电阻只有R3,故总电阻减小,总电流变大,电流表的示数变大,电压表的示数变大,A对;若R2短路,电流表的示数为零,故B错;若R3短路,电压表的示数为零,故C错;若R1断路,电流表的示数为零,D错.5.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图3所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大,可采用的接法是( )图3A.将R1、R2串联后接到电源两端B.将R1、R2并联后接到电源两端C.将R1单独接到电源两端D.将R2单独接到电源两端答案 C解析由图可知,R1=0.5 Ω,R2=1 Ω,电源内阻r=0.5 Ω,电源的输出功率随外电阻的变化而变化,当R外=r时,电源的输出功率最大,因而R1单独接到电源两端时,电源输出功率最大.6.如图4所示,把两个相同的灯泡分别接在甲、乙两个电路中,甲电路两端的电压为8 V,乙电路两端的电压为14 V.调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2.则下列关系中正确的是( )图4A.P1>P2B.P1<P2C.P1=P2D.无法确定答案 A解析设灯泡的额定电流为I0,额定电压为U0,则P1=(8-U0)·2I0=16I0-2U0I0,P2=(14-2U0)·I0=14I0-2U0I0,所以P1>P2,故选项A正确.二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分)7.如图5所示,平行板电容器两极板间带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则( )图5A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率减小答案AD解析根据电路图,电阻R2与滑动变阻器R4接入电路的部分串联后,再与R3组成并联电路,最后并联部分再与电阻R1串联接入电源两端,电压表测量滑动变阻器R4接入电路部分的电压,电流表测量流过电阻R2的电流,电容器两极板间的电压等于并联部分的电压,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,变阻器接入电路的电阻变小,并联部分的电阻R并减小,干路电流I 增大,并联部分电压U并=E-I(r+R1)减小,所以电容器两极板间的电压减小,极板间场强减小,电场力小于重力,质点P向下运动,选项C错误;电阻R3两端电压减小,流过R3的电流I3减小,R3上消耗的功率P3=I23R3减小,选项D正确;流过R3的电流I3减小,流过R2的电流I2=I-I3增大,所以电流表读数增大,选项B错误;流过R2的电流I2增大,R2两端的电压U2=I2R2增大,而并联部分的电压U并减小,所以,滑动变阻器R4接入电路部分的电压U 4=U 并-U 2减小,电压表读数减小,选项A 正确.8.某学生做研究串联电路电压特点的实验时,接成如图6所示的电路,接通S 后,他将多用电表电压挡的红、黑表笔并联在A 、C 两点间时,电压表读数为U ;当并联在A 、B 两点间时,电压表读数也为U ;当并联在B 、C 两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是( )图6A.AB 段断路B.BC 段断路C.AB 段短路D.BC 段短路答案 AD解析 由题意可得U AB =U AC =U ,说明由A 、B 分别至电源的线路均已接通.若BC 段完好,则AB 段断路;若BC 段短路,则AB 段可能断路,也可能完好.又由题述得U BC =0,因而可能AB段断路,或BC 段短路,也有可能出现两者同时发生的情况.分析时考虑要全面,要把故障的可能原因全部找出来,不要漏掉正确选项.9.如图7所示的电路中,电源电动势为12 V ,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出,闭合开关S ,下列说法正确的有( )图7A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a 、b 间电压的大小为5 VD.a 、b 间用导线连接后,电路的总电流为1 A 答案 AC解析 外电路的总电阻R =20×2020+20 Ω=10 Ω,总电流I =ER +r =1 A ,则路端电压U =IR =10 V ,A 对;电源的总功率P 总=EI =12 W ,B 错;a 、b 间电压大小为|U ab |=0.5×15 V-0.5×5 V = 5 V ,C 项对;a 、b 间用导线连接后,外电路的总电阻为R ′=2×5×155+15Ω=7.5 Ω,电路中的总电流I =ER ′+r≈1.26 A,D 项错误.10.如图8所示的电路,电源内阻不计,R 为阻值未知的定值电阻,当在a 、b 间分别接入R 1=10 Ω,R 2=18 Ω的电阻时,理想电压表的示数分别为U 1=10.0 V ,U 2=10.8 V ,则( )图8A.电源的电动势为E =12 V ,电阻R =2 ΩB.当在a 、b 间接入R 3=2 Ω的电阻时,电源的输出功率一定最大C.当在a 、b 间接入C =2 μF 的电容器时,电容器所带电荷量为2.4×10-5CD.当在a 、b 间接入线圈电阻为R 0=1 Ω,额定功率为9 W 的电动机时,电动机恰能正常工作,则通过电动机线圈的电流为3 A 答案 AC 解析 根据U 1=ER 1R +R 1,U 2=ER 2R +R 2,代入数据,解得E =12 V ,R =2 Ω,所以选项A 正确;因为电源内阻不计,所以其输出功率P =EI ,可见,电流越大,电源的输出功率越大,选项B 错误;当在a 、b 间接入C =2 μF 的电容器时,电容器两端电压U =E =12 V ,所以电容器所带电荷量Q =CU =2.4×10-5C ,选项C 正确;假设选项D 正确,即电流I =3 A 时,电动机恰好正常工作,其功率为P 动=9 W ,那么电源的输出功率为P 总=EI =36 W ,电阻R 消耗的热功率为P R =I 2R =18 W ,显然P 动+P R ≠P 总,所以假设错误,选项D 错误. 三、实验题(本题共2小题,共13分)11.(6分)某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”字样小灯泡L 的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除开关、导线外,还有: 电压表V 1(量程0~3 V ,内阻等于3 kΩ) 电压表V 2(量程0~15 V ,内阻等于15 kΩ) 电流表A 1(量程0~200 mA ,内阻等于10 Ω) 电流表A 2(量程0~3 A ,内阻等于0.1 Ω) 滑动变阻器R 1(0~10 Ω,额定电流2 A) 滑动变阻器R 2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A) 定值电阻R 3(阻值等于1 Ω) 定值电阻R 4(阻值等于10 Ω)定值电阻R 5(阻值等于1 kΩ) 电源E (E =6 V ,内阻不计)(1)请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁. (2)该同学描绘出的I -U 图象应是下图中的________.答案 (1)见解析图 (2)B解析 (1)用电压表V 1和定值电阻R 5串联,可改装成量程为U =U g r g (r g +R 5)=33×(3+1) V =4 V的电压表;用量程为200 mA 的电流表A 1与定值电阻R 4并联可改装为量程为I =I g +I g r gR 4=0.2 A +0.2×1010 A =0.4 A 的电流表;待测小灯泡的阻值较小,故采用电流表外接法,电路图如图所示.(2)小灯泡的电阻随温度升高而变大,故该同学描绘出的I -U 图象应该是B. 12.(7分)某同学要测量一电压表的内阻,所备器材如下: A.待测电压表V(量程3 V ,内阻未知) B.定值电阻R 0(阻值2 kΩ)C.电池组E (电动势略小于3 V ,内阻忽略不计)D.多用电表E.开关S 1、S 2,导线若干(1)该同学想利用多用电表粗测电压表的内阻,请将以下主要操作步骤补充完整: Ⅰ.对多用电表进行机械调零Ⅱ.将选择开关拨到“×1 k”的欧姆挡上Ⅲ.将红、黑表笔短接,进行欧姆调零Ⅳ.将图9甲中多用电表和电压表连接,其中红表笔应接电压表的________极(选填“正”或“负”).Ⅴ.正确连接后,发现指针偏转较大,换用“×100”的欧姆挡,应先________,再次测量,多用电表刻度盘上的指针位置如图乙所示,测量结果是________.图9(2)为了更精确测量此电压表的内阻,该同学设计了如图丙所示的实验电路图,请在图丁上用笔画线代替导线进行实物连接.该同学首先闭合S 1,读电压表示数U 1;再闭合S 2,读电压表示数U 2,则电压表内阻R V =________(用U 1、U 2、R 0表示). 答案 (1)Ⅳ.负 Ⅴ.欧姆调零 3 000 Ω (2)见解析图U 1U 2-U 1R 0 解析 (1)根据多用电表的工作原理可知,红表笔与电源的负极相连,黑表笔与电源的正极相连,所以为保证电压表指针正向偏转,应将多用电表的红表笔接电压表的负极;当改变不同倍率的欧姆挡后,由于欧姆表内阻发生了变化,因此在测量之前必须进行欧姆调零这项操作;多用电表刻度盘上的指针位置如题图乙所示,测量结果是3 000 Ω.(2)如图所示,只闭合S 1时,电压表与电阻串联,当S 1和S 2都闭合时,电压表测电源的电动势(电源内阻忽略不计),因串联电路中总电压等于各分电压之和,U 2=U 1R V(R 0+R V ),则电压表内阻R V =U 1U 2-U 1R 0.四、计算题(本题共4小题,共47分)13.(10分)在研究微型电动机的性能时,可采用如图10所示的实验电路.当调节滑动变阻器R ,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A 和1.0 V ;重新调节R ,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V.求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻.图10答案 22.0 W 2 Ω解析 当电流表和电压表的示数为0.5 A 和1.0 V 时,电动机停止工作,只有其内阻消耗电能,其阻值:r =U 1I 1=1.00.5Ω=2 Ω.当电动机正常工作时,电流表、电压表示数分别为2.0 A 和15.0 V ,则电动机的总功率:P 总=U 2I 2=15.0×2.0 W=30.0 W线圈电阻的热功率:P 热=I 22r =2.02×2 W=8.0 W所以:P 出=P 总-P 热=30.0 W -8.0 W =22.0 W.14.(12分)如图11所示的电路中,电源的电动势E =12 V ,内阻未知,R 1=8 Ω,R 2=1.5 Ω,L 为规格“3 V 3 W”的灯泡,开关S 断开时,灯泡恰好正常发光.(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求:图11(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻; (2)电源的内阻;(3)开关S 闭合时,灯泡实际消耗的功率. 答案 (1)1 A 3 Ω (2)1 Ω (3)0.48 W解析 (1)灯泡的额定电流I 0=P 0U 0=33A =1 A灯丝电阻R L =U 20P 0=323Ω=3 Ω(2)断开S 时,灯L 正常发光,即I 1=I 0,根据闭合电路欧姆定律E =I 0(R 1+R L +r )得r =E I 0-(R 1+R L )=[121-(8+3)] Ω=1 Ω(3)闭合S 时,设外电路总电阻为R 外R 外=R L ·R 2R L +R 2+R 1=9 Ω干路电流为I 总=ER 外+r=1.2 A灯泡两端的电压U L =I 总·R L ·R 2R L +R 2=1.2 V 灯泡实际消耗的功率P =U2L R L=0.48 W.15.(12分)如图12所示的电路中,R 1、R 2均为定值电阻,且R 1=100 Ω,R 2阻值未知,R 3为一滑动变阻器.当其滑片P 从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不同端点得到的.求:图12(1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻R 2的阻值; (3)滑动变阻器的最大阻值.答案 (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω解析 (1)由题图乙中AB 线延长,交U 轴于20 V 处,交I 轴于1.0 A 处可知电源的电动势E=20 V ,内阻r =EI 短=20 Ω. (2)当P 滑到R 3的右端时,电路参数对应题图乙中的B 点,即U 2=4 V 、I 2=0.8 A , 得R 2=U 2I 2=5 Ω.(3)当P 滑到R 3的左端时,由题图乙知此时U 外=16 V ,I 总=0.2 A ,所以R 外=U 外I 总=80 Ω. 因为R 外=R 1R 3R 1+R 3+R 2,所以滑动变阻器的最大阻值为R 3=300 Ω. 16.(13分)在如图13所示的电路中,电阻R 1=12 Ω,R 2=8 Ω,R 3=4 Ω.当开关K 断开时,电流表示数为0.25 A ,当K 闭合时,电流表示数为0.36 A.求:图13(1)开关K 断开和闭合时的路端电压U 及U ′; (2)电源的电动势和内阻;(3)开关K 断开和闭合时内阻上的热功率P 及P ′. 答案 见解析解析 (1)K 断开时:U =I (R 2+R 3)=3 V , K 闭合时:U ′=I ′R 2=2.88 V. (2)K 断开时:外电路总电阻R =R 2+R 3R 1R 1+R 2+R 3=6 Ω,K 闭合时:外电路总电阻R ′=R 1R 2R 1+R 2=4.8 Ω. 由闭合电路欧姆定律:E =U +U R r ,E =U ′+U ′R ′r ,代入数据解得:E =3.6 V ,r =1.2 Ω. (3)K 断开时:I 总=ER +r=0.5 A ,内阻上的热功率P =I 2总r =0.3 W ; K 闭合时:I 总′=ER ′+r=0.6 A ,内阻上的热功率P ′=I 总′2r =0.432 W.。
2017-2018学年高中物理第二章恒定电流2.3欧姆定律检测新人教版选修3_1
2.3欧姆定律的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露导线,但鸟儿仍然安然R1:R=:1.若两个导体两端电压相等,则电流之比I1:I=:1.若两个导体两端电压相等,则电流之比I1:I=:2.若导体中电流相等,则两导体两端电压之比U1:U2=:1.若导体中电流相等,则两导体两端电压之比U1:U2=:2知,若两个导体两端电压相等,则U R知,电流将逐渐变大,灯泡的亮度增大,灯丝温度升高.金属的电阻率随温度的升高而增大,所以灯丝的电阻值增,R2=30 Ω,电源的电压恒定不变,保持开关0.6 A.若将开关S2闭合,求电路中的总电阻和电流表的由电阻的定义式R=U/I知:在U—I图象上,某一点的纵坐标就对应着电阻值R.由于白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220 V时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将U/I为一定值,说明电阻不变,不符合要求;C图象上各点的的增大而减小,也不符合实际;D图象中的U/I的值开始随U的增大而增大,后来随大而减小,也不符合实际;只有B图象中U/I的值随U的增大而变大,符合实际..小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时,通过灯泡的电流是1 A;则当灯泡两端电压为2 V时,通过灯泡的电流可能是由题意可知,电流应大于0.5 A而小于1 A.具体再进一步确定.灯泡两端的0.5 A,灯泡的电阻R1=2 Ω;灯泡两端的电压为随所加电压U 变化的图像如图所示,为I 轴的垂线,下列说法中正确的是.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大先确定采用电流表内接电路还是外接电路,R x R A =10050=2<电流表应外接.再确定滑动变阻器是采用限流式接法还是分压式接法.若采用限流式接法,所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感所示I-U关系的完整曲线,在图________________________________________(,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0~100 Ω)所示的电路中,电源电压恒为9 V,电流表读数为70关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为________理由:从I-U图象看,电流与电压均从调到所需的电压,调节范围较大(或图3中不能测量0附近的数据。
2019_2020学年高中物理第二章恒定电流3欧姆定律课后检测含解析新人教版选修3_1
3 欧姆定律记一记欧姆定律知识体系1个概念——电阻 1个定律——欧姆定律1个图象——导体的伏安特性曲线 辨一辨1.任何情况下导体的电阻与两端的电压成正比,与通过的电流成反比.(×) 2.对于某个电阻而言,它两端的电压越大,通过它的电流越大.(√) 3.欧姆定律适用于金属导体,也适用于半导体元件.(×)4.线性元件的伏安特性曲线是一条直线,电流与电压成正比.(√)5.导体的电阻由导体本身的性质决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关.(√)6.伏安特性曲线上某点的切线斜率等于电阻的倒数.(×)想一想1.R =UI只能计算恒定电阻的阻值吗?提示:R =U I是由阻的定义式,适用于任何电阻阻值的计算. 2.I =U R只适用于计算恒定电阻中电流大小吗?提示:通过导体的电流与导体两端电压成正比,与导体的电阻成反比的规律是只适用于纯电阻的,但计算导体中的电流I =U R,则对变化电阻同样适用,只不过计算某状态下导体中的电流,公式中R 应取该状下导体的阻值.3.如何根据伏安曲线计算元件的电阻值?提示:若元件的伏安曲线为直线,则该元件的电阻值是恒定的,可以,根据其伏安曲线上任一点对尖的电压值U i 和电流值I i 计算:R =U i I i;若元件的伏安曲线为曲线,则说明该元件的电阻不是恒定的,因而计算该元件某状态下的电阻值R i ,只能用该状态对应的电压U i 和电流I i 求之:R i =U i I i.思考感悟:练一练1.[2019·北京市普通高中学业水平考试]下列物理量中,反映一段导体对电流阻碍作用的是( )A .电场强度B .电势C .电荷量D .电阻 答案:D2.(多选)[2019·四川都江堰中学月考]已知两个导体电阻之比R 1∶R 2=2∶1,那么( )A .若两个导体两端电压相等,则电流之比I 1∶I 2=2∶1B .若两个导体两端电压相等,则电流之比I 1∶I 2=1∶2C .若导体中电流相等,则两导体两端电压之比U 1∶U 2=2∶1D .若导体中电流相等,则两导体两端电压之比U 1∶U 2=1∶2 答案:BC 3.(多选)如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知( ) A .导体的电阻是25 Ω B .导体的电阻是0.04 ΩC .当导体两端的电压是10 V 时,通过导体的电流是0.4 AD .当通过导体的电流是0.1 A 时,导体两端的电压是2.5 V 答案:ACD4.(多选)[2019·烟台高一检测]小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线过P 点的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,下列说法中正确的是( )A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2C .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2-I 1D .对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的“面积”答案:ABD要点一 对欧姆定律的理解1.(多选)下列说法正确的是( )A .由R =U I可知,一段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 B .比值U I 反映了导体阻碍电流的性质,即电阻R =U IC .通过导体的电流越大,导体的电阻越小D .由I =U R可知,通过同一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比解析:对确定的导体,其电阻是恒定的,与加在其两端的电压和其中的电流场无关,所以A 、C 两项错误.由电阻的定义和欧姆定律的内部和B 、D 两项正确.答案:BD2.根据欧姆定律,下列判断正确的是( ) A .导体两端的电压为零,电阻即为零 B .导体中的电流越大,电阻就越小 C .当电压增大2倍时,电阻增大2倍D .由I =U R可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案:D3.根据欧姆定律,下列判断正确的是( ) A .导体两端的电压越大,导体的电阻越大B .加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数C .电流经过电阻时,沿电流方向电势要降低D .虽然电解液短时间内导电的U -I 图线是一条直线,但欧姆定律并不适用解析:导体的电阻与电压无关,A 项错误;对气体,欧姆定律不成立,即U I≠常数,B 项错误;由U =IR 知电流每经过一个电阻要产生一定的电势降落,欧姆定律适用于电解质溶液,C 项正确,D 项错误.答案:C4.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 上的电压的一半,那么通过A 和B 的电流I A 和I B 的关系是( )A .I A =2IB B .I A =I B2C .I A =I BD .I A =I B4解析:由I =U R 得:I A ∶I B =U A R A ∶U B R B =1∶4,即I A =14I B ,应选D 项.答案:D要点二 导体的伏安特性曲线 5.(多选)如图所示是某一导体的I -U 图象,图中α=45°,下列说法正确的是( ) A .通过电阻的电流与其两端的电压成正比 B .此导体的电阻R =2 ΩC .I -U 图象的斜率表示电阻的倒数,所以R =cot45°=1.0 ΩD .在R 两端加6.0 V 电压时,每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C解析:由于导体的I -U 图象是一条过原点的倾斜直线,故通过电阻的电流与其两端的电压成正比,A 项正确;I -U 图象的斜率表示电阻的倒数,即k =I U =1R ,故R =U I =105 Ω=2 Ω,不能利用R =cot45°求电阻,B 项正确,C 项错误;q =It =U R t =6.02×1 C=3.0 C ,D 项正确.答案:ABD6.[2019·南开高一检测]下列四个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间函数关系的是( )解析:白炽灯的电阻随着温度的升高(电压的升高)而增大,根据电功率公式可知P =UI =U 2R ∝1R,在P -U 2图线中,切线斜率逐渐减小,故只有C 项正确.答案:C7.有四个金属导体,它们的U -I 图象如图所示,电阻最大的导体是( )A .aB .bC .cD .d解析:根据欧姆定律公式I =U R可得定值电阻的U -I 图象是一条经过坐标原点的直线,斜率表示电阻,故导体d 的电阻最大,D 项正确.答案:D8.某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )A .B 点时导体的电阻为12 Ω B .B 点时导体的电阻为40 ΩC .导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD .导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω解析:B 点时导体的电阻为:R B =U I =61.5×10-1Ω=40 Ω,故A 项错误;B 项正确;A点时导体的电阻为:R A =31.0×10-1 Ω=30 Ω,故电阻改变了(40-30) Ω=10 Ω,故C 、D两项错误.答案:B基础达标1.在5 min 内,经过导体横截面的电荷量为5 C ,导体的电阻为60 Ω,则加在导体两端的电压为( )A .1 VB .60 VC .3 600 VD .5 V解析:电流I =q t =55×60 A =160 A ,则U =IR =160×60=1 V.答案:A2.(多选)根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )A .从关系式U =IR 可知,导体两端的电压U 由通过它的电流I 和它的电阻R 共同决定B .从关系式R =U /I 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比C .从关系式I =U /R 可知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比D .从关系式R =U /I 可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值解析:U =IR 和I =U R的意义不同,可以说I 由U 和R 共同决定,但不能说U 由I 和R 共同决定,因为电流产生的条件是导体两端存在电势差,故A 项错误,C 项正确;可以利用R =UI计算导体的电阻,但R 与U 和I 无关.故B 项错误,D 项正确,正确选项为C 、D. 答案:CD3.(多选)根据欧姆定律,下列判断正确的是( ) A .导体两端的电压越大,导体的电阻越大B .一定的电流流过导体,电阻越大,导体两端电压就越大C .电流经过电阻时,沿电流方向电势要降低D .电解液短时间内导电的U -I 图象是一条曲线解析:导体电阻与导体本身的因素有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,A 项错误;由U =IR 可知一定的电流流过导体,电阻越大,导体两端电压就越大,B 项正确;每部分电阻均要产生电势差,故沿电流的方向,电势要降低,C 项正确;短时间内电解液的导电性质不会因电解过程有所改变,故短时间内其U -I 图象为一直线,D 项错误.答案:BC 4.(多选)小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系,当在该电阻两端加U =20 V 的电压时,通过该电阻的电流为I =5 A .下列说法正确的是( )A .该电阻的阻值为4 ΩB .如果仅将电压升高到30 V ,则通过的电流为6 AC .如果仅将电阻换为阻值为10 Ω的定值电阻,则通过的电流应为2 AD .当电阻两端不加电压时,定值电阻的阻值应为零解析:由欧姆定律R =U I =205Ω=4 Ω,知该电阻的阻值为4 Ω,A 项正确;由于该电阻的阻值不受温度的影响,则当电压升高到30 V ,通过该电阻的电流应为I 1=U 1R =304 A =7.5A ,B 项错误;如果将电阻换为阻值为10 Ω的定值电阻,由欧姆定律可知I ′=U R ′=2010A =2 A ,C 项正确;定值电阻的阻值与其两端是否加电压无关,D 项错误.答案:AC5.[2019·天津七中期末考试]如图展示了四种导电器件的伏安特性曲线,其中满足欧姆定律的是( )解析:根据欧姆定律R =U I,可知只有C 项符合题意. 答案:C 6.(多选)如图所示为某一金属导体的伏安特性曲线,由图象可知( ) A .该导体的电阻随电压的升高而增大 B .该导体的电阻随电压的升高而减小C .导体两端电压为2 V 时,电阻为0.5 ΩD .导体两端电压为2 V 时,电阻为1 Ω解析:根据R =UI知,曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示该点的电阻,可知导体电阻随电压升高而增大,U =2 V 时,R =22Ω=1 Ω,A 、D 两项正确,B 、C 两项错误.答案:AD7.已知两个导体电阻之比R 1∶R 2=2∶1,那么( ) A .若两个导体两端电压相等,则电流之比I 1∶I 2=2∶1 B .若两个导体两端电压相等,则电流之比I 1∶I 2=1∶2 C .若导体中电流相等,则两导体两端电压之比U 1∶U 2=2∶1 D .若导体中电流相等,则两导体两端电压之比U 1∶U 2=1∶2解析:根据欧姆定律I =U R 知,若两个导体两端电压相等,则I 1I 2=R 2R 1=12,故A 项错误,B项正确;根据U =IR ,若导体中电流相等,则U 1U 2=R 1R 2=21,故C 项正确,D 项错误.答案:BC8.(多选)[2019·山东济南外国语学校期末考试]某同学做三种导电元件的导电性质实验,他根据所测数据,分别绘制了三种元件的I -U 图象,如图所示,下列判断正确的是( )A.只有②图象是正确的B.①、③图象是曲线,肯定误差太大C.①、③显示的为非线性元件,②显示的为线性元件D.①、②、③三个图象都可能是正确的,并不一定有较大误差解析:某导电元件的I-U图线可能是直线,也可能是曲线,如果I-U图线为曲线,则表示该元件是非线性元件,故C、D两项正确.答案:CD9.白炽灯接在220 V电源上能正常发光,将其接在一可调电压的电源上,使电压从0逐渐增大到220 V,则下列说法正确的是( )A.电流将逐渐变大B.电流将逐渐变小C.每增加1 V电压而引起的电流变化量是相同的D.每增加1 V电压而引起的电流变化量是减小的解析:随着电压U的增大,由图线可知,电流将逐渐增大,A项正确,B项错误.随着电流、电压的增大,灯泡的亮度增大,灯丝温度升高,金属的电阻随温度的升高而增大,所以灯丝的电阻值增大.根据欧姆定律,在I-U图线中,由于R在增大,图线上对应点与坐标原点的连线的斜率k=l/R减小.由图线可知,每增加1 V的电压引起的电流变化量是减小的.答案:AD10.[2019·上海市延安中学期末考试]如图所示,两图线分别为A、B两电阻的U-I图象,关于两电阻的描述正确的是( )A.电阻A的阻值随电流的增大而减小,电阻B的阻值不变B.在两图线交点处,电阻A的阻值等于电阻B的阻值C.在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻B的阻值D.在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B的阻值解析:由题图可知,电阻A的阻值随电流的增大而增大,电阻B的阻值不变,A项错误;在两图线的交点处,电流和电压均相同,则由欧姆定律可知,两电阻的阻值大小相等,B项正确,C、D两项错误.答案:B11.(多选)[2019·浙江杭州外国语学校期末考试]某导体中的电流随其两端的电压变化,如图实线所示,则下列说法正确的是( )A .加5 V 电压时,导体的电阻是5 ΩB .加12 V 电压时,导体的电阻是8 ΩC .由图可知,随着电压增大,导体的电阻不断减小D .由图可知,随着电压增大,导体的电阻不断增大解析:加5 V 的电压时,电流为1.0 A ,则由欧姆定律可知R =U I =51.0Ω=5 Ω,A 项正确;加12 V 的电压时,电流为1.5 A ,则可得电阻为R =U ′I ′=1.21.5Ω=8 Ω,B 项正确;由题图可知,随电压的增大,图线上的点与坐标原点的连线的斜率减小,可知导体的电阻越来越大,C 项错误,D 项正确.答案:ABD 12.在描绘小灯泡的伏安特性曲线时,采用如图所示电路,实验中发现移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数变化而电压表的指针不动,下列原因可能的是( )A .灯泡中灯丝已烧断B .滑片接触不良C .灯泡内部短路D .滑动变阻器A 端接触不良解析:由题图知若电压表的电阻无穷大,移动滑片时,因电流表示数有变化,故和电流表串联的回路中不存在断点,故A 项错误,若滑片接触不良,电路中不可能有电流,故B 项错误,若滑动变阻器A 端接触不良,滑片移动时电流表和电压表读数均变化,故D 项错误,若灯泡内短路则灯泡两端电压为零,电压表指针不变,移动滑片时,只有电流表指针变化,故选C 项.答案:C能力达标13.有一灯泡上标有“6 V,0.1 A”字样,现要测绘该灯泡的伏安特性曲线,有下列器材可供选用:A .电压表(0~5 V ,内阻2.0 kΩ)B .电压表(0~10 V ,内阻3.0 kΩ)C .电流表(0~0.3 A ,内阻2.0 Ω)D .电流表(0~6 A ,内阻1.5 Ω)E .滑动变阻器(30 Ω,2 A)F .滑动变阻器(100 Ω,0.5 A)G .学生电源(直流9 V)及开关、导线等(1)实验中所用的电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________.(2)画出实验电路图,要求电压从零开始测量.解析:(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6 V ,故电压表应选B.小灯泡的额定电流是0.1 A ,故电流表应选C.由题目要求可知变阻器用分压式,故应选电阻较小的E.(2)小灯泡的电阻R =U I =6 V0.1 A=60 Ω,故电流表应采用外接法,滑动变阻器接成分压式,电路如图所示.答案:(1)B C E (2)见解析14.一根长为L =2 m ,横截面积S =1.6×10-3 m 2的铜棒,两端电势差为U =5.0×10-2V ,铜棒的电阻R =2.19×10-5 Ω,铜内自由电子密度为,n =8.5×1029个·m -3.求:(1)通过铜棒的电流. (2)铜棒内的电场强度.(3)自由电子定向移动的速率.解析:(1)I =U R =5.0×10-22.19×10-5 A≈2.28×103A.(2)E =U L =5.0×10-22V/m =2.5×10-2V/m.(3)由I =neSv 得v =I neS = 2.28×1038.5×1029×1.6×10-19×1.6×10-3m/s ≈1.05×10-5m/s.答案:(1)2.28×103 A (2)2.5×10-2V/m(3)1.05×10-5m/s。
人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》检测题(含答案)
《恒定电流》检测题一、单选题1.有一个额定电压为220伏的电炉,想把它接在110伏的电路上,而不改变电炉的功率,办法是A.把电炉的电阻丝截去一半B.把电炉的电阻丝截成相等的两段,再并联起来C.用另一根和它相同的电阻丝串联D.用另一根和它相同的电阻丝并联2.在如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,各电表都看做理想表。
闭合开关,滑动变阻器滑片P向右移动,若以、、、分别表示电压表V1、V2、V3和电流表A的示数变化的大小,则下述结论正确的是()A.电压表V1、V2、V3和电流表A的示数分别是变大、变大、变小、变大B.电压表V1、V2、V3和电流表A的示数分别是变大、变小、变大、变小C.、、均变小D.3.如图所示电路,在平行金属板M,N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子(重力不计)以水平速度v0射入电场并打在N板的O点.改变R1或R2的阻值,粒子仍以v射入电场,则()A.该粒子带正电B.减少R1,粒子将打在O点左侧C.减少R2,粒子将打在O点左侧D .增大R 1,粒子在板间运动时间不变4.在如图所示电路中,闭合电键S ,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示,电表示数变化量的绝对值分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示.下列说法正确的是( )A . 不变, 变大B . 变大,不变 C .变大,变大 D .ΔU 1=ΔU 25.一只“220 V、100 W”的灯泡工作时电阻为484 Ω,拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻,下列说法中正确的是( )A .小于484 ΩB .大于484 ΩC .等于484 ΩD .无法确定6.如下图的电路中,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,A 、B 两灯亮度的变化情况为( )A .A 灯和B 灯都变亮 B .A 灯和B 灯都变暗C .A 灯变亮,B 灯变暗D .A 灯变暗,B 灯变亮7.发光二极管简称为LED ,它被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。
人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》检测题(包含答案)
人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》检测题(包含答案)1 / 9《恒定电流》检测题一、单选题1.如图所示,电表均为理想电表,当滑动变阻器滑片P 向a 端移动过程中,下列说法正确的是A .电压表V 的示数减小B .电流表A 的示数增大C .电容器C 的带电量减少D .电阻R 1的功率减小2.通常一次闪电过程历时约0.2﹣0.3s ,它由若干个相继发生的闪击构成。
每个闪击持续时间仅4080μs ,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。
在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ,云地间距离约为1km ;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C ,闪击持续时间约为60μs .假定闪电前云地间的电场是均匀的。
根据以上数据,下列判断正确的是( )A .闪电电流的瞬时值可达到1×102AB .整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC .整个闪电过程向外释放的能量约为6×109JD .整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J3.图甲为某电源的U - I 图线,图乙为某小灯泡的U - I 图线,则下列说法中正确的是A .电源的内阻为 0.5ΩB .小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C .当小灯泡两端的电压为 0.5V 时,它的电阻约为 16ΩD.把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为3W4.如图,电源内阻一定,将滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离,理想电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,下列判断正确的是A.V的示数减小 B.电源输出功率一定在增大2C.ΔU1与ΔI比值在减小 D.ΔU1小于ΔU25.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是( )A.加5V电压时,导体的电阻约是10ΩB.加12V电压时,导体的电阻约是8ΩC.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,该元件可能是定值电阻6.为了描绘标有“3V 0.4W”的小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡电压能从零开始变化.所给器材如下:(1)电流表(0~200mA,内阻约1Ω)(2)电压表(0~3V,内阻约5kΩ)(3)滑动变阻器(0~10Ω,0.5A)(4)电源(3V)(5)电键一个,导线若干为了准确描绘小灯泡的伏安特性曲线,实验电路图应选择如图中的()A. B. C. D.人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》检测题(包含答案)3 / 97.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab =2bc ,当将A 与B 接入电路或将C 与D 接入电路中时电阻之比R AB :R CD 为( )A .1:4B .1:2C .2:1D .4:18.在校园冬季安全大检查中,某学习小组发现学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图所示,R 1为热敏电阻,温度升高时,R 1急剧减小,当电铃两端电压达到一定值时,电铃会响,则下列说法正确的是( )A.若报警器的电池老化(内阻变大,电动势不变),不会影响报警器的安全性能B.若试验时发现当有火时装置不响,应把R 2的滑片P 向下移C.若试验时发现当有火时装置不响,应把R 2的滑片P 向上移D.增大电源的电动势,会使报警的临界温度升高9.如图所示的U-I 图象中,直线I 为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R 的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R 连接成闭合电路,由图象可知( )A .电源的输出功率为3.0WB .电源电动势为3V ,内阻为0.5ΩC .电源内部消耗功率为1.0WD .R 的阻值为1.5Ω10.一个电流表,刻度盘的每1小格代表1uA,内阻为Rg 。
高中物理 第二章 恒定电流 第3节 欧姆定律课后训练 新人教版选修31
第3节 欧姆定律课后训练基础巩固1.下列判断正确的是( )A .由R =U I 知,导体两端的电压越大,电阻就越大B .由R =UI 知,导体中的电流越大,电阻就越小C .由I =UR 知,电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比D .由I =UR可知,通过一段定值电阻的电流跟加在它两端的电压成正比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电线,但鸟儿仍然安然无恙。
这是因为( )A .鸟有耐高压的天性B .鸟爪是干燥的,所以鸟体不导电C .鸟两爪间的电压几乎为零D .鸟体电阻极大,所以无电流通过3.某同学做三种导电元件的导电性质实验,他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I -U 图象,如图甲、乙、丙所示,则下述判断正确的是( )A .只有乙图正确B .甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大C .甲、丙不遵从欧姆定律,肯定是不可能的D .甲、乙、丙三个图象都可能正确,并不一定有较大误差4.如图所示,图线1表示的导体的电阻为R 1,图线2表示的导体的电阻为R 2,则下列说法正确的是( )A .R 1∶R 2=1∶3B .R 1∶R 2=3∶1C .将R 1与R 2串联后接于电源上,则电流比I 1∶I 2=1∶3D .将R 1与R 2并联后接于电源上,则电流比I 1∶I 2=3∶15.某电压表的量程是15 V ,一导体通过2 mA 电流时,两端电压是1.6 V ,现给此导体通以20 mA 电流时,能否用这个电压表去测量导体的电压?能力提升6.在如图所示的电路中,电源电动势为3.0 V ,内阻不计,灯L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示。
下列说法正确的是( )A.灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍B.灯泡L1的电阻为7.5 ΩC.灯泡L2消耗的电功率为0.75 WD.灯泡L3消耗的电功率为0.30 W7.用图甲所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。
高中物理课时达标训练(选修3-1):第二章恒定电流 第3课时 欧姆定律 含解析
1. 电阻①定义:电压与电流的比值。
②物理意义:电阻反映导体对电流的阻碍作用,电阻越大,说明导体对电流的阻碍作用越大。
③定义式:R =U I。
④单位:欧姆,简称欧,符号是Ω,常用的电阻单位还有千欧(k Ω)和兆欧(M Ω)。
1 M Ω=106Ω。
⑤特点:同一个导体,不管电流、电压怎样变化,电压跟电流的比值都是一个定值。
也就是电阻是由导体本身的性质决定的,与通过的电流、加在它两端的电压无关。
⑥在如图所示的U –I 图象中,图象越陡,则电阻越大,通常用图象的斜率来表示电阻,斜率就是倾斜角的正切值。
2. 欧姆定律①内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
②关系式:I =UR。
③适用条件:欧姆定律对金属导体和电解质溶液适用,但对气体和半导体不适用。
3. 导体的伏安特性曲线①定义:在实际应用中,常用纵坐标表示电流I ,横坐标表示电压U ,这样画出的I –U 图象叫做导体的伏安特性曲线。
②线性元件和非线性元件:金属导体在温度没有显著变化时,电阻几乎是不变的,它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。
伏安特性曲线不是过原点的直线,也就是说,电流与电压不成正比,这类电学元件叫做非线性元件(例如:气体和半导体)。
③注意I–U特性曲线上各点切线的斜率表示导体电阻的倒数,而U–I特性曲线上各点切线的斜率表示导体的电阻。
4. 实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线实验器材:小灯泡(2.5 V,0.5 W)、电压表、电流表、滑动变阻器、电源(3 V)、开关、导线若干。
实验原理:为小灯泡提供两端能从零连续变化的电压,连成如图所示的电路。
实验步骤:a.按图连好电路,开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至左端(选填“左”或“右”)。
b.闭合开关,右移滑片到不同的位置,并分别记下电压表读数和电流表读数的多组数据。
c.依据实验数据在坐标纸上作出小灯泡的伏安特性曲线。
电路中有一段导体,给它加上3V的电压时,通过它的电流为2mA,可知这段导体的电阻为________Ω;如果给它加上2V的电压,通过它的电流为_______mA;如果在它的两端不加电压,它的电阻为________Ω。
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第3节 欧姆定律
一、选择题
1.(多选)欧姆定律适用于( )
A .金属导电
B .气体导电
C .电解质溶液导电
D .所有导电物质
[导学号99690169] 解析:选AC.欧姆定律适用于金属导电、电解质溶液导电,对气体导电、半导体导电不适用,故A 、C 正确,B 、D 错误.
2.(多选)由欧姆定律I =U R 导出U =IR 和R =U I ,下列叙述中正确的是( )
A .由R =U I
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性质决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关
C .对于确定的导体,其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值
D .电流相同时,电阻越大,其电压越大
[导学号99690170] 答案:BCD
3.(2016·杭州高二检测)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,分别用R a 、R b 、R c 、R d 代表电阻的阻值,则( )
A .R a >R d
B .R d >R a
C .R c >R b
D .R b >R c
[导学号99690171] 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R a >R d ,A 正确,B 错误;又因为O 、b 、c 三点在一条直线上,故R b =R c ,故C 、D 错误.
4.今有甲、乙两个电阻,在相同时间内流过甲的电荷量是流过乙的2倍,甲、乙两端的电压之比为1∶2,则甲、乙两个电阻阻值的比值为( )
A .1∶2
B .1∶3
C .1∶4
D .1∶5
[导学号99690172] 解析:选C.由题意I 甲I 乙=q 甲q 乙=2,U 甲U 乙=12,由欧姆定律R =U I 得,R 甲R 乙=14,故选C.
5.(多选)如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知下列说法正确的是( )
A .导体的电阻是25 Ω
B .导体的电阻是0.04 Ω
C .当导体两端的电压是10 V 时,通过导体的电流是0.4 A
D .当通过导体的电流是0.1 A 时,导体两端的电压是2.5 V
[导学号99690173] 解析:选ACD.由题图图象可知,导体的电阻R =U I =
50.2 Ω=25 Ω,当电压U 1=10 V 时,电流I 1=U 1R =1025
A =0.4 A ;当电流I 2=0.1 A 时,电压U 2=I 2R =0.1×25 V =2.5 V ,A 、C 、D 正确,
B 错误.
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/tan α=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
[导学号99690174] 解析:选AD.由I -U 图象可知,图线是一条过原点的倾斜直线,即I 和U 成正比,A 正确;而电阻R =U I =105
Ω=2 Ω,B 错误;由于纵横坐标的标度不一样,故不能用tan α计算斜率表示电阻的倒数,C 错误;在R 两端加上6.0 V 电压时,I =U R =6.02
A =3.0 A ,每秒通过电阻横截面的电荷量q =It =3.0×1 C =3.0 C ,D 正确.
7.(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 间的关系图象中正确的是( )
[导学号99690175] 答案:CD
8.在电阻为4 Ω的导体中通以恒定电流,5 min 内通过导体横截面的电荷量是45 C ,这时加在导体两端的电压是( )
A .60 V
B .6 V
C .0.6 V
D .3.6 V
[导学号99690176] 解析:选C.通过导体的电流为I =q t =455×60
A =0.15 A ;根据欧姆定律得,加在导体两端的电压U =IR =0.15×4 V =0.6 V ,故选C.
9.(2016·烟台二中月考)某同学做三种导电元件的导电性能的实验,根据所测量数据分别绘制了三种元件的I -U 图象,如图所示,则下述判断正确的是( )
A .只有乙图正确
B .甲、丙图的曲线肯定是误差太大
C .甲、丙不遵从欧姆定律,肯定不可能
D .甲、乙、丙三个图象都可能正确,并不一定有较大误差
[导学号99690177] 解析:选D.甲、乙、丙三个图象都可能正确,乙是定值电阻.甲的电阻随U 增大而减小,丙的电阻随U 增大而增大,都是可能存在的,并不一定有较大的误差,故D 选项正确.
10.(多选)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中正确的是(
)
A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2
C .对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1
I 2-I 1
D .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
[导学号99690178] 解析:选AB.由图象可知,U 越大,I -U 图线的斜率越小,表示小灯泡的电阻越大,即A 对D 错;R =U I
中的U 、I 与小灯泡所处状态下的电压与电流相对应,即B 对C 错.
二、非选择题
11.把5.0 V 的电压加在一段电阻丝的两端,测得通过电阻丝的电流为1.0×102 mA.当电阻
丝两端电压增至8.0 V 时,通过电阻丝电流增加多少?
[导学号99690179] 解析:已知U 1=5.0 V ,I 1=1.0×102 mA ,U 2=8.0 V , 由欧姆定律I =U R 得,R =U 1I 1=5.0 V 0.1 A
=50 Ω, I 2=8.0 V 50 Ω
=0.16 A , 所以ΔI =I 2-I 1=1.6×102 mA -1.0×102 mA =60 mA.
答案:60 mA
12.加在某导体上的电压变为原来的3倍时,导体中的电流增加了0.9 A ,如果所加电压变
为原来的12
时,导体中的电流变为多少? [导学号99690180] 解析:设导体电阻为R ,导体上原来的电压为U 0,通过的电流为I 0,则
当电压变为原来的3倍时,由欧姆定律得:I 0=U 0R ,I 0+0.9=3U 0R
, 由以上两式解得:U 0R
=0.45 A. 当电压为12U 0时,I =U 02R =12
×0.45 A =0.225 A. 答案:0.225 A。