高中物理:2.2《对电阻的进一步研究》每课一练(粤教版选修3-1)
2017粤教版高中物理选修22《对电阻的进一步研究》每课一练
2、2对电阻的进一步研究每课一练(粤教版选修3—1)知能综合加I 嫁热点集训知能提 —一、单项选择题1 •如图2° 2。
20所示是两个电阻心 尼的图线,将两电阻局 尼并联后的电阻为凡Ae 区域I Do 不能确定解析:当两电阻并联后,其阻值比任一个电阻阻值都要小,A 选项正确。
答案:A2. 金属铀的电阻值对温度的高低非常“敏感”,在如图2o 2。
21所示的图象中,可能表示金解析:由于同一金属导体的电阻随温度的增加而变大,金属钳的电阻值对温度的髙低非常敏 感,显然随着所加电压的增大,电流增大,产生的热量增多,从而使温度升高,则英电阻一左 变大,由图示图象可知,选项B 正确. 答案:B3.如图2。
2。
22所示为实验测得的小灯泡的Z —厂曲线,由图象可知()则电阻斤的I-U 图象在图中( 属钳电阻图线的是(C.区域IIIA B C D图 2. 2. 21A•灯泡的电阻随两端电压的增加而变小,兄>尼B.灯泡在状态A时的电阻等于连线0A的斜率的倒数Ce灯泡在状态A时的电阻等于连线0A的「斜率De该实验说明,对于灯丝材料一一鸨,欧姆左律不适用解析:—图彖上各点对应的电阻等于曲线上各点与0点连线斜率&的倒数,即用4 A、C k错,B对:欧姆定律适用于线性电阻,尽管金属导体的电阻率随温度的升高而增大,仍可用斤 =错课!求每一个状态的电阻,D错。
答案:B4、某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图2-2。
23所示的电路。
接通电源后,可能出现的情况是()―®—---- 0—^—®—L图2。
2-23Ae电流表烧坏B.电压表烧坏C.小灯泡烧坏D.小灯泡不亮解析:本题主要考査的是电路的基本知识■在用伏安法测小灯泡的电阻时误将电压表和电流表的位置错接,此时,电流表和小灯泡先并联再和电压表串联,由于电压表的内阻很大,电路中的电流很小,因此小灯泡、电流表和电压表均不会被烧坏,而此时由于电流表的内阻很小,小灯泡被电流表短路,所以小灯泡不发光•则本题的正确答案为D、答案:D二、双项选择题5o仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路的电流,一个作粗调,一个作细调,这两个变阻器可以按图2-2ro 24甲串联尼来或按图乙并联起来再接入电路,已知氏阻值较大,足阻值较小,则()图 2. 2- 24A o图甲中氏作粗调B。
2020高中物理 2.2 对电阻的进一步研究同步练习 粤教版选修3-1
第2节 对电阻的进一步研究知识点一 导体的伏安特性曲线图2-2-161.如图2-2-16所示的图线是两个导体A 和B 的伏安特性曲线,则它们的电阻之比为R A ∶R B =________;两个导体中的电流相等(不为零)时,它们两端的电压之比为U A ∶U B =________;两个导体两端的电压相等(不为零)时,通过它们的电流之比为I A ∶I B =________.解析答案 1∶3 1∶3 3∶1图2-2-172.小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB 段(曲线)所示,由图2-2-17可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了( ).A .5 ΩB .10 ΩC .1 ΩD .6 Ω解析 由电阻的定义R =U I 知,A 点电阻R A =30.1Ω=30 Ω;B 点的电阻:R B =60.15Ω=40 Ω,从而AB 段电阻改变10 Ω,故B 正确.答案 B知识点二 小灯泡伏安特性曲线的描绘3.(双选)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 V 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I =U R知,电流将逐渐变大,A 选项正确,随着电流、电压的增大,灯泡的亮度增大,灯丝温度升高.金属的电阻率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I =U R,在I -U 图象中,由于R 在增大,斜率k =1R减小,其I -U 图象如图所示.由图象可知,每增加1 V 的电压引起的电流变化量是减小的.答案 AD4.现要测定一个额定电压约4 V ,额定电流约为0.5 A 的小灯泡正常发光时的电阻,电压表应该选择________,电流表应选择________,电路连接时应采用________(选填“电流表内接法”或“电流表外接法”).A .V 1量程4.5 V ,内阻约4×103Ω B .V 2量程10 V ,内阻约8×103 Ω C .A 1量程3 A ,内阻约0.4 Ω D .A 2量程0.6 A ,内阻约2 Ω解析 灯泡正常工作时的电压是4 V ,故电压表的量程必须大于等于4 V ,两只电压表都符合要求,但用V 1测量4 V 电压时,接近满偏,测量要精确一些,故选V 1.同理可知电流表应选A 2.灯泡的电阻值约为R x =U I ≈8 Ω,V 1的内阻与待测电阻的比为:R V R x≈200,待测电阻与A 2的内阻的比为:R x R A=4,显然可以R V ≫R x ,即电压表的分流作用可以忽略,故采用电流表外接法.答案 A D 电流表外接法 知识点三 串、并联的特点5.三个阻值都为R 的电阻,它们任意连接、组合,得到的电阻值不可能是( ).A .0.5RB .3RC .1.5RD.23R 解析 全部串联R 1=3R ,全部并联R 2=R3;两并一串R 3=R +R 2=32R =1.5R .两串一并R 4=2R ·R 2R +R =23R ,综上B 、C 、D 均可能.答案 A知识点四 串、并联电路的综合应用图2-2-186. (双选)如图2-2-18所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10 V 和0.1 A ,电流表的内阻为0.2 Ω,那么有关待测电阻R x 的下列说法正确的是( ).A .R x 的测量值比真实值大B .R x 的测量值比真实值小C .R x 的真实值为99.8 ΩD .R x 的真实值为100.2 Ω解析 因为电流表和R x 直接串联,所以电流表读数I ′等于流过R x 的真实电流I ,电压表并联在电流表和R x 串联电路的两端,故电压表读数U ′大于R x 两端的真实电压U ,所以R x 的测量值R x ′=U ′I ′大于真实值R x =U I ,故A 对.R x 的真实值为:R x =U I =U ′-I ′R AI ′=10-0.1×0.20.1Ω=99.8 Ω,故C 对.答案 AC图2-2-197.如图2-2-19所示,AB 两端接直流稳压电源,U AB =100 V ,R 0=40 Ω,滑动变阻器总电阻R =20 Ω,当滑动触头处于变阻器中点时,CD 两端电压U CD 为________V ,通过电阻R 0的电流为________A.解析 电路的等效电路如图所示,根据串联分压规律,CD 两端的电压U CD =R 0R 0+R2U AB =4040+10×100 V=80 V. 根据欧姆定律I 0=U CDR 0=2 A. 答案 80 28.R 1=10 Ω,R 2=20 Ω,R 1允许通过的最大电流为1.5 A ,R 2两端允许加的最大电压为10 V ,若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是( ).A .45 VB .5 VC .25 VD .15 V解析 R 2的最大电压为U 2=10 V ,R 2允许通过的最大电流为0.5 A ,与R 1串联后,由电压与电阻成正比,故R 1两端电压U 1=R 1R 2U 2=5 V .总电压U =U 1+U 2=15 V .故D 正确.答案 D9.用图2-2-20甲所示的器材做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验.小灯泡上标有“6 V,3W”的字样,铅蓄电池的电动势为8 V ,滑动变阻器有两种规格:R 1标有“5 Ω,2 A”,R 2标有“100 Ω,20 mA”.各电表的量程如图2-2-20甲所示.测量时要求小灯泡两端的电压从零开始,并要测多组数据.(1)用笔画线代替导线,在图甲中连接实验电路(有部分连线已接好);图2-2-20(2)滑动变阻器应选用________;(3)测量时电压表示数如图2-2-20乙所示,则U =________V. 答案 (1)如图所示 (2)R 1 (3)4。
【粤教版】选修3-1物理:2.2《对电阻的进一步研究》学案(含答案)
第二节 对电阻的进一步研究1.知道导体的伏安特性和I-U 图象,知道什么是线性元件和非线性元件. 2.掌握串并联电路中的电流、电压、电阻的关系.一、导体的伏安特性1.导体的伏安特性曲线:纵轴表示电流I ,横轴表示电压U ,画出的I-U 图线叫做导体的伏安特性曲线.2.图线斜率的物理意义.(1)在I-U 图中,图线的斜率表示导体电阻的倒数,即k =I U =1R .(2)在U-I 图中,图线的斜率表示导体电阻的大小,即k =U I=R .(3)金属导体的伏安特性曲线是过坐标原点的直线,这样的元件叫线性元件. (4)气体导体和二极管等器件的伏安特性曲线不是直线,欧姆定律不适用,这样的元件叫非线性元件.二、电阻的串联3.串联电路:把电阻依次首尾相接的连接方式叫串联.(1)在串联电路中,流过每个电阻的电流相等,即I =I 1=I 2=I 3=…=I n .(2)串联电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和,即U=U1+U2+U3+…+U n.(3)串联电阻的总电阻值等于各个电阻的阻值之和,即R=R1+R2+R3+…+R n.三、电阻的并联4.并联电路:把几个电阻并列地连接起来的连接方式叫并联.(1)在并联电路中,每个电阻两端的电压相等,即U=U1=U2=U3=…=U n.(2)并联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和,即I=I1+I2+I3+…+I n.(3)并联电阻的总电阻阻值的倒数等于各个电阻阻值的倒数之和,即1R=1R1+1R2+1R3+…+1R n.滑动变阻器的两种接法的分析与应用接法限流式分压式电路组成变阻器接入电路的点连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈一端的接线柱(图中变阻器PA部分被短路不起作用)连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈的两端接线柱(图中变阻器PA、PB都起作用,即从变阻器上分出一部分电压加到待测电阻上) 调压范围ER xR x+R~E(不计电源内阻)0~E(不计电源内阻) 例如图甲为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图.(1)为了通过测量得到图甲所示I-U关系的完整曲线,在图乙和图丙两个电路中应选择的是图________;简要说明理由:________________________(电源两端电压恒为9 V,滑动变阻器的阻值为0~100 Ω).(2)在图丁电路中,电源两端的电压恒为9 V,电流表示数为70 mA,定值电阻R1=250 Ω.由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压约为________ V;电阻R2的阻值为________ Ω.(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子:______________________________________.答案:(1)乙图乙电压调节的范围更广,且可以满足电压从零开始调节的要求(2)5.2 111.8 (3)温控开关(或电阻温度计)一、单项选择题1.(2014·梅州模拟)如图所示为将不同电压加在一段金属导体两端在温度不变的情况下所测得的I-U图线,试根据图线回答:若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面积,则这段导体的电阻(C)A.等于4 Ω B.大于2 ΩC.小于2 Ω D.等于2 Ω解析:由图象知R=2 Ω,若保持长度不变,增大横截面积,则电阻要变小,选项C正确.2.如图所示,L1、L2是两个规格不同的灯泡,当它们如图连接时,恰好都能正常发光,设电路两端的电压保持不变,现将变阻器的滑片P向右移动过程中L1和L2两灯的亮度变化情况是(B)A.L1亮度不变,L2变暗 B.L1变暗,L2变亮C.L1变亮,L2变暗 D.L1变暗,L2亮度不变解析:在变阻器的滑片P向右移动过程中,电阻变大,并联电阻也增大,而电路两端的电压保持不变,根据欧姆定律,干路电流变小,所以L1变暗,并联部分电压增大,L2灯变亮.3.为了探究并联电路电流分配规律,一组同学设计了如图所示的实验电路.滑动变阻器在本实验中的主要作用是(A)A.改变电路的阻值,多测几组电流的数据,便于摸索规律B.改变电路的阻值,分担电路的总电压,保护电源不会被烧坏C.改变电路的阻值,限制电路的总电流,保护电流表不会被烧坏D.改变电路的阻值,多测几组电流的数据,用于求平均值减小误差解析:由图可知,改变滑动变阻器的阻值可改变电路的阻值,从而改变电流,能多测几组电流的数据,便于摸索规律.4.实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示(A)解析:灯丝在通电后一定会发热,当温度达到一定值时才会发出可见光,这时温度能达到很高,因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化.随着电压的升高,电流增大,灯丝的电功率将会增大,温度升高,电阻率也将随之增大,电阻增大,U 越大,I-U 曲线上对应点与原点连线的斜率必然越小,A 图符合.二、不定项选择题5.(2014·广州模拟)一导体的伏安特性曲线如图AB 段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是(ABD )A .A 点的电阻为30 ΩB .B 点的电阻为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10 Ω解析:导体的电阻表达式为R =U I ,结合图象,可得R A =31.0×10-1 Ω=30 Ω,R B =61.5×10-1 Ω=40 Ω,故A 项正确,B 项正确;电阻改变量为R B -R A =10 Ω,故C 项错误D 项正确.6.两个电阻R 1与R 2,且R 1>R 2,并联后总电阻为R ,则一定有(BC )A .R =R 1R 2B.1R =1R 1+1R 2C .R <R 2D .R 2<R <R 17.如图所示,是将滑动变阻器做分压器用的电路,A 、B 为分压器的输出端,R 是负载电阻,电源电压为U 保持恒定,滑动片P 位于变阻器的中央,下列判断正确的是(B )A .空载(不接R )时,输出电压为UB .接上负载R 时,输出电压小于U2C .负载电阻R 的阻值越大,输出电压越低D .接上负载R 后,要使输出电压为U2,滑动片P 须向下移动至某一位置解析:空载时,AB 两端电压为变阻器一半阻值分到的电压,为U2,接上负载R 时,并联电阻小于变阻器阻值的一半,输出电压小于U2,A 项错误、B 项正确.负载电阻R 的阻值越大,并联电阻越大,输出电压越高,C 项错误.接上负载R 后,要使输出电压为U2,滑动片P 需向上移动至某一位置,D 项错误.8.家庭中用久的一个电灯泡的钨丝突然断了,在闭合开关的情况下轻轻摇摆电灯泡会使钨丝重新接通,当接通钨丝后(AD )A .亮度比原来更亮B .亮度比原来更暗C .钨丝更加耐用D .钨丝更容易熔断解析:错选B ,认为架搭后钨丝的长度比原来变长,电阻变大,电压不变,功率变小.其实,熔断后长度要比原来的短,架搭后钨丝的长度变短,电阻变小,功率变大,亮度变亮,更容易熔断.9.如图所示,是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图,则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是(ABCD )A.小灯泡的电阻随着所加电压的增加而增大B.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而增大C.欧姆定律对小灯泡也适用D.如果把三个这种相同的灯泡串联后,接到电压恒为12 V的电源上,则流过每个小灯泡的电流为0.4 A解析:A项,由图可知,图中电流随电压的增大而增大,每一点的斜率表示该点电阻的倒数,故可知小灯泡的电阻随电压的增大而增大;故A项正确;B项,因导线的形状没有发生变化,故说明随电压的升高电阻率增大,而随电压增大,温度是升高的,故B项正确;C 项,虽然小灯泡的伏安特性曲线不是直线,原因是电阻率随温度增大而发生了变化,灯丝仍然为金属导体,欧姆定律同样适用,故C项正确;D项,若把三个相同的灯泡串联,则每个灯泡两端的电压为4 V,由图可知对应的电流为0.4 A,故D项正确.三、非选择题(按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,答案中必须明确写出数值和单位)10.用伏安法测电阻,可采用如图所示的甲、乙两种接法,若所用电压表内阻约为5 000 Ω,电流表内阻约为0.5 Ω.(1)当测量100 Ω左右的电阻时,宜采用________电路;(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,若电压表内阻恰为5 000 Ω,两电表的读数分别为10 V、0.5 A,则此电阻的测量值为________Ω,真实值为________Ω.解析:(1)因R =100 Ω>R V R A = 5 000×0.5 Ω=50 Ω为大电阻用电流表内接法,故用甲电路;(2)由R 测=U I =100.5Ω=20 Ω,真实值R 真则20 Ω=R V R 真R V +R 真=5 000R 真5 000+R 真,解得R 真=20.08 Ω.答案:(1)甲 (2)20 20.0811.(2013·南岗区二模)定值电阻R 1=10 Ω,R 2=5 Ω,串联在电源电压不变的电路中时,通过R 1的电流I 1=0.2 A ,则电源电压U =________V ;若将两电阻并联在同一电路中时,干路中的电流I =________A.解析:两电阻串联时,通过两电阻的电流相等,电源的电压U =I (R 1+R 2)=I 1(R 1+R 2)=0.2 A ×(10 Ω+5 Ω)=3 V ;两电阻并联在同一电路中时,干路电流I =I 1+I 2=U R 1+UR 2=310 A +35A =0.9 A. 答案:3 0.912.如图所示电路,R 1=2 Ω,R 2=3 Ω,R 3=4 Ω,求:(1)如已知流过R 1的电流I 1=3 A ,则干路电流为多大? (2)如已知干路中电流I =3 A ,则流过每个电阻电流为多大?解析:(1)并联电路电压是U =I 1R 1=6 V ,I 2=UR 2=2 A ,I 3=U R 3=1.5 A ,I =I 1+I 2+I 3=6.5 A.(2)并联总电阻为R ,1R =1R 1+1R 2+1R 3,得R =1213 Ω,并联电压为U =IR =3613 V ,I 1′=UR 1=1813 A ,I 2′=U R 2=1213 A ,I 3′=U R 3=913A. 答案:(1)6.5 A (2)1813 A 1213 A 913 A。
【物理】2.2《对电阻的进一步研究》课件(粤教版选修3-1)
一.导体的伏安特性
伏安特性曲线:导体的 I—U 图线
伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具。
若导体的伏安特性曲线是过原点的直线,则这种元 件称为线性元件。 【说明】 导体的伏安特性曲线的斜率表示导体电阻的倒数。
非线性元件——伏安特性曲线不是直线。 二极管:
二极管具有单向导电性能。
I总 = I1+I2 +I3 +…… 2.电压关系:并联电路中各支路两端的电压相等。 U = U1 = U2 = U3 = …… 3.电阻关系:并联电路中总电阻的倒数等于各支路上电
阻倒数之和。
1/R总 =1 / R1+ 1/ R2 + 1/ R3 +…… 4.功率关系:并联电路的总功率等于各支路的功率之和。 P总 = P1+P2 +P3 +……
并联电路的特点
5.电流的分配和电阻的关系: 并联电路中通过各支路的电流和各支路的电阻成反比
I1R1=I2R2 = …… =InRn =U
6.功率分配和电阻的关系: 并联电路中各支路消耗的功率和电阻成反比 P1R1=P2R2=P3R3= …… =PnRn =U2 7.并联电路的作用:分流作用
串联电路 电 电 电 流 压 阻 I=I1=I2=I3=……=In U=U1+U2+U……+Rn
R1:R2:……:Rn
: P n=
1 1 1 : : : P1:P2:…:Pn= R1 R2 Rn
U1:U2:…… :Un=
P1:P2:
……
并联电路 I=I1+I2+I3+……+In U=U1=U2=U3=……=Un
1 1 1 1 1 R R1 R2 R3 Rn
I1 :I2 :……:I
高中物理 2-2《对电阻的进一步研究 》同步课时训练 粤教版选修3-1
对电阻的进一步研究一、单项选择题1.如图2220所示是两个电阻R 1、R 2的I -U 图线,将两电阻R 1、R 2并联后的电阻为R ,则电阻R 的I -U 图象在图中( )图2220A .区域ⅠB .区域ⅡC .区域ⅢD .不能确定解析:当两电阻并联后,其阻值比任一个电阻阻值都要小,A 选项正确. 答案:A2.金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”,在如图2221所示的图象中,可能表示金属铂电阻图线的是( )图2221解析:由于同一金属导体的电阻随温度的增加而变大,金属铂的电阻值对温度的高低非常敏感,显然随着所加电压的增大,电流增大,产生的热量增多,从而使温度升高,则其电阻一定变大,由图示图象可知,选项B 正确. 答案:B3.如图2222所示为实验测得的小灯泡的I -U 曲线,由图象可知( )图2222A .灯泡的电阻随两端电压的增加而变小,R A >RB B .灯泡在状态A 时的电阻等于连线OA 的斜率的倒数C .灯泡在状态A 时的电阻等于连线OA 的斜率D .该实验说明,对于灯丝材料——钨,欧姆定律不适用解析:I -U 图象上各点对应的电阻等于曲线上各点与O 点连线斜率k 的倒数,即R =1k,A 、C错,B对;欧姆定律适用于线性电阻,尽管金属导体的电阻率随温度的升高而增大,仍可用R=UI求每一个状态的电阻,D错.答案:B4.某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图2223所示的电路.接通电源后,可能出现的情况是( )图2223A.电流表烧坏B.电压表烧坏C.小灯泡烧坏D.小灯泡不亮解析:本题主要考查的是电路的基本知识.在用伏安法测小灯泡的电阻时误将电压表和电流表的位置错接,此时,电流表和小灯泡先并联再和电压表串联,由于电压表的内阻很大,电路中的电流很小,因此小灯泡、电流表和电压表均不会被烧坏,而此时由于电流表的内阻很小,小灯泡被电流表短路,所以小灯泡不发光.则本题的正确答案为D.答案:D二、双项选择题5.仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路的电流,一个作粗调,一个作细调,这两个变阻器可以按图2224甲串联起来或按图乙并联起来再接入电路,已知R1阻值较大,R2阻值较小,则( )图2224A.图甲中R1作粗调B.图甲中R1作细调C.图乙中R2作粗调D.图乙中R2作细调解析:在串联电路中,电阻越大,分配电压越大,调节大电阻会使电路中的电流和电压分配产生很大的影响,所以用来做粗调,而在并联电路中,通过大电阻的电流小,调节大电阻对电路中的电学量影响不大,属细调.答案:AC6.如图2225所示分压器电路,伏特表○V1和○V2的读数分别用V1、V2表示,滑动变阻器R 的滑片C置于AB正中位置,则有( )图2225A .定值电阻R ′的阻值越大,V 2越接近V 1/2B .R ′的阻值越小,V 2越接近V 1/2C .若将滑片C 向B 滑动,V 2有可能为V 1/2D .若将滑片C 向A 滑动,V 2有可能为V 1/2解析:滑片C 置于滑动变阻器正中时,AC 段电阻R 1和BC 段电阻R 2,均等于滑动变阻器额定电阻R 的一半,伏特表○V 2和○V 1 读数之比V 2∶V 1=(R 并+R /2)∶R 并 故V 2=R 并V 1/(R 并+R /2)=V 11+R 2R 并①式中的R 并为滑动变阻器BC 段电阻与R ′的并联电阻,因R 并<R /2,故有V 2<V 1/2,当R ′越大,R 并越接近R /2,V 2越接近V 1/2,A 对.当滑片C 向A 滑动,R 并=R AC 时,V 2=V 1/2,A 对.当滑片C 向A 滑动R 并增大,据①式知V 2增加,当R 并=R AC 时,V 2=V 1/2,D 对,反过来滑片C 向B 滑动,R 并减小,R AC 增加,V 2更加减小,C 错,D 对. 答案:AD7.某同学研究三种导电元件的伏安特性,他根据实验中所测得的数据,分别绘制了I -U 图线,如图2226甲、乙、丙所示.下列说法正确的是()图2226A .图甲的元件可以作为标准电阻使用B .图乙的电阻随电压升高而增大C .图丙的电阻随电压升高而增大D .只有图乙才是可能的 答案:AB8.有三个电阻的阻值及额定功率分别为R 1=10 Ω,P 1=10 W ,R 2=20 Ω,P 2=80 W ,R 3=5 Ω,P 3=20 W ,它们组成的电路如图2227(甲)、(乙)、(丙)所示.下列关于各图的说法中正确的是( )图2227A .图(甲)两端允许加的最大电压为60 VB .图(乙)电路允许通过的最大电流为3.5 AC .图(丙)两端允许加的最大电压为17.5 VD .图(丙)电路允许消耗的最大功率为110 W解析:分析图(甲):先由P =I 2R 计算三电阻的额定电流,I 1=P 1R 1=1 A ,I 2=P 2R 2=2 A ,I 3=P 3R 3=2 A ,三电阻的额定电流最小为1 A,1 A 就是该电路保证各元件不损坏的最大电流,即I m =1 A ,故最大电压U m =I m (R 1+R 2+R 3)=35 V ,选项A 错.分析图(乙):先根据P =U 2R计算各元件的额定电压,U 1=P 1R 1=10 V ,U 2=P 2R 2=40 V ,U 3=P 3R 3=10 V ,三电阻最小的额定电压为10 V,10 V 就是该电路允许加的最大电压值,即U m =10 V ,故电路允许的最大总电流I m =U m R 1+U m R 2+U m R 3=(1010+1020+105) A =3.5 A ,选项B 正确.对图(丙)分析:在对图(甲)和图(乙)的分析中已经知道,R 1、R 2的额定电压分别是10 V 和40 V ,故并联部分允许承受的最大电压U m ′=10 V ,该部分的最大电流I m ′=U m ′R 1+U m ′R 2=(1010+1020) A =1.5 A ;又知R 3的额定电流I 3=2 A ,故整个电路允许通过的最大电流I m =I m ′=1.5 A ,电路两端允许加的最大电压U m =I m R 3+I m R 12并=I m R 3+U m ′=(1.5×5+10) V =17.5 V ,选项C 正确.根据求出的最大允许电压及电流,可计算出图(丙)电路允许消耗的最大功率P m =I m U m =1.5×17.5 W=26.25 W ,选项D 错. 答案:BC9.计算机光驱的主要部分是激光头,它可以发射脉冲激光信号,激光扫描光盘信息时,激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统,再通过计算机显示出相关信息.光敏电阻计数器的示意图如图2228所示,其中R 1为光敏电阻,R 2为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是( )图2228A.当有激光照射R1时,处理系统获得高电压B.当有激光照射R1时,处理系统获得低电压C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次解析:光敏电阻的特性是光强增大,电阻减小,当反射回来的激光脉冲照射到光敏电阻R1上时,因其阻值减小,使闭合回路的总电阻减小,回路的总电流增大,R2两端的电压增大,即信号处理系统获得一次高电压,选项A正确,选项B错误;因为光敏电阻自动计数器接收到反射回来的激光脉冲信号后,把脉冲信号传输给信号处理系统,计数一次,此时正是信号处理系统获得一次高电压,故选项C错误,选项D正确.答案:AD三、非选择题10.如图2229所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值R3=5 Ω,则当滑动触头从a 滑到b的过程中,安培表示数的最小值为多少?图2229解析:设触头上部分电阻为xΩ,则下部分为(5-x)Ω,总电阻R=+x-x2+x+8-x=+x-x10由数学知识可知当2+x=8-x时,即x=3 Ω时,R最大,此时R max=5×510Ω=2.5 Ω.安培表的示数最小值I min=UR max =52.5A=2 A答案:2 A11.相距40 km的A、B两地架两条均匀的输电线,电阻共为800 Ω,如图2230所示.如果在A、B间的某处发生短路,这时接在A处的电压表示数为10 V,电流表示数为40 mA.求发生短路处距A处有多远?图2230解析:设发生短路处距A 端的总电阻为R A ,由欧姆定律得I =U R ,R A =U I =1040×10 Ω=250 Ω.根据电阻在A 、B 两地分布均匀,应该有R A x =R L ,x =R A R·L =250800×40 km=12.5 km. 答案:12.5 km12.贝贝同学在做测量小灯泡功率的实验中,得到如下一组U 和I 的数据,数据如下表:图2231(2)从图线上可以看出,当小灯泡的电功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是________. (3)这表明导体的电阻随着温度的升高而________.解析:画图线时所取标度必须合适,以所画图线尽量布满坐标纸为宜,且使尽可能多的点分布在图线上,其余点均匀分布在两侧,个别偏差较大的点舍去. 答案:(1)I -U 图线如下图所示(2)开始不变,后来逐渐增大 (3)增大。
2019年高二物理一课一练:2.2对电阻的进一步研究(粤教版3-1)
2019年高二物理一课一练:2.2对电阻的进一步研究(粤教版3-1)1、(单项选择)某同学经过实验,描绘出一个小灯泡的伏安特性曲线,分析该曲线(如图6所示),以下说法正确的选项是() 题号 1 2 3 4【来源:】5 6 7 8 答案 【来源:】9.如图12所示的图象所对应的两个导体:图12(1)电阻之比R1∶R2为多少?(2)假设两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1∶U2为多少?10、一盏弧光灯的额定电压是40V ,正常工作时的电流是5A ,如何把它接入电压恒为220V 的照明线路上,使它正常工作?参考答案课后巩固提升1、B2、D 【导体的电阻是由导体自身的性质决定,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 、B 、C 错,D 正确、】3、C 【I1∶I2∶I3=1R1∶1R2∶1R3=1∶12∶15=10∶5∶2.】 4、C 【四个电阻串联,根据电压关系可知UAC +UBD =15V =I (R1+R2+R3) R2=R4,UAC +RBD =UAE.】5、C 【滑动变阻器为分压式接法,灯泡两端的电压从0~U 变化,选项C 正确、】6、AB 【串联电路中电流处处相等,所以I =I1=U1R1=0.6A ,所以A 对;又串联电路中导体两端电压和导体电阻成正比,即U1∶U2∶U3=R1∶R2∶R3,所以R2=20Ω,U3=3V ,B 对;又串联电路的总电压等于各支路电压之和,所以U =U1+U2+U3=21V ,C 错;P3=I2R3=1.8W ,所以D 错、】7、B 【当滑片P 向右移动时,连入电路的电阻变大,总电路电阻变大,总电流减小,所以L1两端电压减小,L1变暗;L2两端电压变大,L2变亮、】8、C9、(1)3∶1(2)3∶110、见解析解析考虑照明电压U=220V》U1=40V,可串联一电阻进行分压,设串联电阻R2上分配到的电压为U2,那么U1U2=U1U-U1=R1R2,R1=U1I1=405Ω=8Ω,得R2=36Ω.。
高中物理2.2对电阻的进一步研究课时精练(含解析)粤教版选修3_1
2.2 对电阻的进一步研究对伏安特性的认识1.小灯泡的伏安特性曲线如图2-2-5中的AB 段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了( )图2-2-5A .5 ΩB .10 ΩC .1 ΩD .6 Ω答案 B解析 由电阻的定义R =U I 知,A 点电阻RA =30.1 Ω=30 Ω;B 点的电阻RB =60.15 Ω=40Ω,从而AB 段电阻改变了10 Ω,故B 正确.对串、并联电路及有关计算2.下列说法中正确的是( )A .一个电阻和一根理想导线并联,总电阻为零B .并联电路任一支路的电阻都小于电路的总电阻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),则总电阻一定减小答案 AC解析 由并联电路的特点知:并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小且任一支路电阻增大时(其他支路不变),总电阻也增大,所以A 、C 对,B 、D 错.3.由四个电阻连接成的电路如图2-2-6所示.R1=8 Ω,R2=4 Ω,R3=6 Ω,R4=3 Ω.图2-2-6(1)求a 、d 之间的总电阻;(2)如果把42 V 的电压加在a 、d 两端,则通过每个电阻的电流是多少?答案 (1)2 Ω (2)3A 3A 1A 2A解析 (1)由题图可知Rcd =R3R4R3+R4=6×36+3Ω=2 Ω. 故Rad =R1+R2+Rcd =8 Ω+4 Ω+2 Ω=14 Ω.(2)由欧姆定律知I =U Rad =4214 A =3 A ,即通过R1、R2的电流为3 A .设通过R3、R4的电流分别为I3、I4,则由并联电路电压相等,得I3R3=I4R4,又I3+I4=3 A ,解得I3=1 A ,I4=2 A.(时间:60分钟)题组一 对伏安特性曲线的理解1.某同学做三种电学元件的导电性实验,他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的I -U 图象,如图2-2-7所示,则下述判断正确的是( )图2-2-7A .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,肯定错误D .甲、乙、丙三个图象都可能正确,并不一定有较大误差答案 D解析 由于三种电学元件可能是线性的,也可能是非线性的,故其I -U 图象可能是直线,也可能是曲线,故D 正确.2.(双选)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( )答案 CD解析 电阻的阻值不随U 、I 的变化而改变,但电压U 与电流I 成正比,C 、D 正确.图2-2-83.(2013·北京西城区期末测试)如图2-2-8所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示小灯泡两端的电压U 和通过小灯泡的电流I 图线上点A 的坐标为(U1、I1),过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为I2,小灯泡两端的电压为U1时,电阻等于( )A.I1U1B.U1I1C.U1I2D.U1I1-I2答案 B解析 本题考查利用小灯泡的伏安特性曲线求电阻,意在考查学生对小灯泡的伏安特性曲线以及对电阻定义式的理解,由电阻的定义式R =U/I 可知,B 正确,其他选项错误.要特别注意小灯泡的电阻R≠ΔU/ΔI.图2-2-94.如图2-2-9所示,A 、B 、C 为三个通电导体的I -U 关系图象.由图可知,电阻最大的导体是________;若在导体B 两端加上10 V 电压时,通过导体B 的电流是________. 答案 C 2.5 A解析 由I -U 图象知,电阻最大的应该是斜率最小的,其中导体B 的电阻为RB =4 V 1.0 A =4Ω,所以在导体B 上加10 V 电压时,通过导体B 的电流为2.5 A.题组二 串联电路的特点及有关计算5.将一只阻值为几千欧的电阻R1和一只阻值为千分之几欧的电阻R2串联起来,则总电阻( )A .很接近R1且略大于R1B .很接近R1且略小于R1C .很接近R2且略大于R2D .很接近R2且略小于R2答案 A6.(双选)电阻R1、R2、R3串联在电路中,已知R1=10 Ω,R3=5 Ω.R1两端的电压为6 V ,R2两端电压为12 V ,则( )A .电路中的电流为0.6 AB .电阻R2的阻值为20 ΩC .三只电阻两端的总电压为15 VD .电阻R3两端的电压为4 V答案 AB解析 电路中电流I =U1R1=610 A =0.6 A ,A 对;R2的阻值为R2=U2I =120.6 Ω=20 Ω,B 对;三只电阻两端的总电压U =I(R1+R2+R3)=21 V ,C 错;电阻R3两端的电压U3=IR3=0.6×5 V =3 V ,D 错.7.R1=10 Ω,R2=20 Ω,R1允许通过的最大电流为1.5 A ,R2两端允许加的最大电压为10 V ,若将它们串联,加在电路两端的最大电压可以是( )A .45 VB .5 VC .25 VD .15 V答案 D解析 R2的最大电压为U2=10 V ,R2允许通过的最大电流为0.5 A ,与R1串联后,由电压与电阻成正比,故R1两端电压U1=R1R2U2=5 V .总电压U =U1+U2=15 V .故D 正确.题组三 并联电路的特点及有关计算8.已知通过三个并联支路的电流之比I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为( )A .6∶3∶2B .2∶3∶6C .1∶2∶3D .2∶3∶1答案 A解析 三个并联支路的电压相等,根据欧姆定律U =IR 得,电流I 与电阻R 成反比.电流之比I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则电阻之比R1∶R2∶R3=6∶3∶2;故选A.图2-2-109.如图2-2-10所示的电路中,R0为固定电阻,R 为滑动变阻器.移动滑片P ,电路的总电阻会发生变化.下列叙述正确的是( )A .P 向左滑动时总电阻将减小B .P 向右滑动时总电阻将减小C .P 滑到最左端时总电阻为R0D .P 滑到最右端时总电阻为零答案 A解析 根据并联电路总电阻特点可知,P 向左滑动时,电阻R 减小,并联电阻将减小,A 正确;P 向右滑动时,电阻R 增大,总电阻将增加,B 错误;P 滑到最左端时,电阻R0被短路,故总电阻为零,C 错误;P 滑到最右端时,总电阻最大,D 错误;故选A.10.电阻R1阻值为 6 Ω,与电阻R2并联后接入电路中,通过它们的电流之比I1∶I2=2∶3,则电阻R2的阻值和总电阻的阻值分别是( )A .4 Ω,2.4 ΩB .4 Ω,3.6 ΩC .9 Ω,3.6 ΩD .9 Ω,4.5 Ω答案 A解析 因R1、R2并联,所以I1I2=R2R1故R2=4 Ω,R 总=R1·R2R1+R2=2.4 Ω,A 对. 11.三个阻值都为R 的电阻,它们任意连接、组合,得到的电阻值不可能是( )A .0.5RB .3RC .1.5R D.23R答案 A解析 全部串联R1=3R ,全部并联R2=R 3;两并一串R3=R +R 2=32R =1.5R.两串一并R4=2R ·R 2R +R =23R ,综上可知B 、C 、D 均可能.题组四综合题组12.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,灯泡两端的电压为3 V时,通过灯泡的电流是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 B.0.6 A C.0.8 A D.1 A答案 C图2-2-1113.如图2-2-11所示四个相同的灯泡按如图所示连接,关于四个灯泡的亮度,下列结论中正确的是()A.A灯、B灯一样亮,C灯次之,D灯最暗B.A灯最亮、C灯次之,B与D灯最暗且亮度相同C.A灯最亮、B与C灯一样亮,D灯最暗D.A与B灯一样亮,C与D灯一样亮,但比A与B灯暗些答案 B解析电路的连接特点是:B灯与D灯串联后和C灯并联再和A灯串联,A灯在干路上通过它的电流最大,A灯最亮,C灯中的电流大于B与D灯中的电流,C灯较亮,B灯与D灯最暗且亮度相同,综合以上分析得B正确.A、C、D错误.图2-2-1214.如图2-2-12所示电路中的A、B两端加有电压U,若R1=2 Ω,R2=4 Ω,R3=3 Ω,通过它们的电流与电阻两端电压分别为I1、I2、I3和U1、U2、U3,则I1∶I2∶I3为多大?U1∶U2∶U3之比为多大?答案1∶1∶21∶2∶3解析由图看出,电阻R1与R2串联,电流相等,即I1=I2,根据欧姆定律U=IR得知,U1∶U2=R1∶R2=2∶4=1∶2,电阻R1与R2串联后与R3并联,并联电路电压相等,根据欧姆定律U=IR得知,I2∶I3=R3∶(R1+R2)=3∶6=1∶2,电压U3=U1+U2,又U1∶U2=1∶2,得到U1∶U3=1∶3.综上可得I1∶I2∶I3=1∶1∶2,U1∶U2∶U3=1∶2∶3.。
2.2对电阻的进一步研究 学案(2020年粤教版高中物理选修3-1)
2.2对电阻的进一步研究学案(2020年粤教版高中物理选修3-1)第二节第二节对电阻的进一步研究对电阻的进一步研究学科素养与目标要求物理观念1.进一步掌握欧姆定律,掌握导体的伏安特性曲线,知道线性元件和非线性元件.2.掌握串联.并联电路中的电流.电压和电阻的关系科学思维1.能根据IU图象或UI图象求导体的电阻.2.会分析串.并联电路和简单的混联电路一.导体的伏安特性1伏安特性曲线用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,画出IU图线2两类元件1线性元件伏安特性曲线是通过坐标原点的直线,电流与电压成正比例的线性关系的元件2非线性元件伏安特性曲线不是直线,欧姆定律不适用的元件3二极管的单向导电性能加正向电压时,流过二极管的电流很大;加反向电压时,流过二极管的电流很小二.电阻的串联1串联电路把几个导体用电器依次首尾连接,接入电路的连接方式如图1所示图12串联电路的特点1电流关系II1I2I3In,串联电路各处的电流相等2电压关系UU1U2U3Un,串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和3电阻关系RR1R2R3Rn,串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和4电压分配规律URU1R1U2R2UnRn,串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比三.电阻的并联1并联电路把几个导体用电器并列地连接起来,再将两端接入电路的连接方式如图2所示图22并联电路的特点1电流关系II1I2I3In,并联电路的总电流等于各支路电流之和2电压关系UU1U2U3Un,并联电路的总电压与各支路电压相等3电阻关系1R1R11R21R31Rn,并联电路的总电阻的倒数等于各部分电路电阻的倒数之和4电流分配规律关系IRI1R1I2R2InRnU,并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比1判断下列说法的正误1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2电阻的IU图象和UI图象为直线时,两种图象的斜率均表示电阻的倒数3串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和4串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和5并联电路干路上的电流一定比通过某一支路的电流大6电路中电阻的个数越多,电路的总电阻越大26与3的两电阻R1.R2并联,通过电路的总电流为9A,则通过R1.R2的电流分别为______A.______A.答案36一.部分电路的欧姆定律导体的伏安特性曲线1欧姆定律1内容导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比2表达式IUR.3适用范围适用于金属导电.电解质溶液导电的纯电阻电路不含电动机.电解槽等的电路,而对气体导电.半导体导电不适用2.线性元件和非线性元件的伏安特性曲线1线性元件线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线,其斜率表示导体电阻的倒数,即kIU1R,图线的斜率越大,电阻越小,如图3所示,RARB.图3欧姆定律适用于线性元件,如金属.电解液导体2非线性元件非线性元件的伏安特性曲线是一条曲线,欧姆定律不适用如气态导体日光灯.霓虹灯管中的气体和半导体元件3IU图象与UI 图象的区别图线为过原点的直线时1坐标轴的意义不同2图线斜率的意义不同IU图象中,斜率表示电阻的倒数,UI图象中,斜率表示电阻,如图4所示,在图甲中R2R1,图乙中R2R1.图43IU图象是曲线时,导体某状态的电阻RPUPIP,即电阻等于图线上点PUP,IP与坐标原点连线的斜率的倒数,而不等于该点切线斜率的倒数,如图5所示图5例1多选xx龙岩市高二检测已知两个导体的电阻之比R1R221,那么A若两导体两端电压相等,则I1I221B若两导体两端电压相等,则I1I212C若导体中电流相等,则U1U221D若导体中电流相等,则U1U212答案BC解析当电压相等时,由IUR得I1I2R2R112,B正确,A错误;当电流相等时,由UIR得,U1U2R1R221,C正确,D错误例2多选xx济南一中高二上期中如图6所示是某导体的IU图线,图中45,下列说法正确的是图6A通过该导体的电流与其两端的电压成正比B此导体的电阻R随电压的增大而增大CIU图线的斜率表示电阻的倒数,所以电阻R1tan451D在该导体的两端加6V的电压时,导体的电阻为2答案AD解析由题图可知,通过该导体的电流随着导体两端的电压的增大而增大,通过该导体的电流与导体两端的电压成正比,选项A正确;由RUI可知,IU图线的斜率表示电阻的倒数,则导体的电阻R不变,且R2,选项B.C错误,选项D正确例3多选如图7所示,为某一金属导体的伏安特性曲线,由图象可知图7A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2V 时,电阻为0.5D导体两端电压为2V时,电阻为1答案AD解析该导体的伏安特性曲线为曲线,但根据RUI知,某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,故可知U2V时,R221,且导体电阻随电压升高而增大,故A.D正确二.串联电路和并联电路1如图所示,三个电阻组成串联电路1若R1R2R3R,则此串联电路的总电阻R总为多少2若R1R2R3,每个电阻两端的电压由小到大如何排序答案1由于串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,则R总R1R2R33R.2由串联电路各处电流相等得U1R1U2R2U3R3又由于R1R2R3,则U1U2U3.2如图所示,三个电阻构成并联电路1若R1R2R3R,则此并联电路的总电阻R总为多少2若R1R2R3,流过每个电阻的电流由小到大如何排序答案1由并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和得1R总1R11R21R33R,解得R总R3.2由并联电路各支路两端电压相等得I1R1I2R2I3R3又由于R1R2R3,则I3I2I1.1关于电压和电流的分配关系1串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比,即U1R1U2R2UnRnUR总I.2并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即I1R1I2R2InRnI总R 总U.2串.并联电路总电阻的比较串联电路的总电阻R总并联电路的总电阻R总不同点n个相同电阻R串联,总电阻R总nRn个相同电阻R并联,总电阻R总RnR总大于任一电阻阻值R总小于任一电阻阻值一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻相同点多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小例4由四个电阻连接成的电路如图8所示R18,R24,R36,R43.图81求a.d之间的总电阻;2如果把42V的电压加在a.d两端,则通过每个电阻的电流是多少答案见解析解析1由题图可知RcdR3R4R3R463632.故RadR1R2Rcd84214.2由欧姆定律知IURad4214A3A,即为通过R1.R2的电流设通过R3.R4的电流分别为I3.I4,则由并联电路电压相等,得I3R3I4R4,又I3I43A,解得I31A,I42A.针对训练xx菏泽市期末在如图9所示电路中,电源输出电压恒定,定值电阻r的阻值为5,电阻R16,滑动变阻器的最大阻值为30,当滑动变阻器的滑动触头P位于变阻器的中点时,理想电流表的示数为0.5A,理想电压表的示数为20.5V求图91电阻R2的阻值;2电源的输出电压答案110224V解析1电阻R1两端电压U1I1R10.56V3VR1与滑动变阻器左端Ra部分并联,则通过Ra的电流IaU1Ra0.2A通过右端Rb的电流IbIaI10.7A电压表两端电压U2U1IbRbR2联立解得R2102电源输出电压为UU2Ibr24V1对伏安特性曲线的理解多选如图10所示,A.B.C为三个通电导体的IU关系图象由图可知图10A三个导体的电阻关系为RARBRCB三个导体的电阻关系为RARBRCC若在导体B 两端加上10V的电压,通过导体B的电流是2.5AD若在导体B两端加上10V的电压,通过导体B的电流是40A答案BC解析由题图IU图象知,电阻最大的应该是斜率最小的C,其中导体B的电阻为RB4V1.0A4,所以在导体B两端加10V电压时,通过导体B的电流为2.5A.2对伏安特性曲线的理解如图11所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为U1,I1,过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2,小灯泡两端的电压为U1时,电阻等于图11A.I1U1B.U1I1C.U1I2D.U1I1I2答案B解析由电阻的定义式RUI可知,B正确要特别注意伏安特性曲线为曲线时,RUI.3串.并联电路的特点多选下列说法中正确的是A一个电阻和一根理想导线并联,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,则总电阻一定减小答案ABC解析由并联电路的特点知并联电路的总电阻比各支路中的任意一个分电阻的阻值都要小,且任一支路的电阻增大时其他支路不变,总电阻也增大,所以A.B.C正确,D错误4串.并联电路的特点如图12所示,三个完全相同的电阻阻值R1R2R3,接在电路中,则它们两端的电压之比为图12A111B122C144D211答案D5串.并联电路特点xx石家庄一中高二上月考分析如图13所示的电路电流表内阻不计,下列说法正确的是图13A四个电阻为并联关系B四个电阻为串联关系CA1的示数为通过R2和R3的电流之和DA2的示数为通过R3和R4的电流之和答案C解析对电路进行简化,简化后的电路如图所示,根据电路图可知,电阻R1.R2.R3为并联关系,电阻R1.R2.R3构成的并联电路与R4为串联关系,选项A.B错误;根据电路图可知,A1的示数为通过R2和R3的电流之和,A2的示数为通过R1和R2的电流之和,选项C正确,D 错误。
高中物理2.2对电阻的进一步研究课时训练粤教版选修31
对电阻的进一步研究基础夯实1.以以以下图 , 在一个粗细平均、用相同资料制成的金属圆环上有A、B、 C、 D四个点,这四个点将圆周四均分 . 把 A、 B 两点接在电路中时,导线中的电流I= 6 A,假如保持 a、 b 两点间的电压不变 ,把、C 两点接在电路中 , 则电路中的电流为 ()AA.6 AB.3 AC.4 AD.8 A答案: D解析:设圆环的圆周对应的电阻为R.当 A、 B 两点接在电路中时, R AB==R, I== 6 A, 因此U=IR;当把 A、 C两点接在电路中时, R AC=R, 而电压不变 , 因此I'== 8 A, 选项 D正确.2.在如图所示电路中 , R2=2R1, 电路两端电压恒定.当 S 断开时 , 电流表的示数为0. 5A, 电压表的示数为 4 V, 则当 S 闭合时 , 电流表和电压表的示数分别为 ()A.1.5 A,6 VB.0.75 A,4 VC.1.5 A,0D.0,6 V答案: D解析:由电路图可知 , 当 S 断开时 , 电阻1和2串连 ,2 4 V 得 6 V,0 5 A 得14 ΩR R..U=U=U=U=I==R=当 S 闭合时 , R1短路 , 电路中只有电阻R2, 可见 , 电流表示数I'= 0, U'=6 V,选项 D正确.3.依据欧姆定律 , 以下说法中错误的选项是()A. 从可知 , 导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比R=B. 从R=可知 , 对于某一确立的导体 , 经过的电流越大 , 导体两端的电压越大C. 从I=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R=可知 , 对于某一确立的导体 , 所加电压跟经过导体的电流之比是定值答案: A解析:导体的电阻是由导体的性质决定的,与所加的电压和经过的电流没关.当 R一准时,才有 I ∝U,故A错,B、C、D正确.4.为研究小灯泡 L 的伏安特色 , 连好图示的电路后闭合开关 , 经过挪动变阻器的滑片 , 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.由电流表和电压表获得的多组读数描绘出的 U-I 图象应是()答案: C解析:灯丝电阻随电压的增大而增大, 在图象上某点到原点连线的斜率应愈来愈大,C 正确.5. ( 多项选择 ) 两个金属导体的伏安特色曲线以以以下图, 由图象可知 ()A. RⅠ>RⅡB. RⅠ<RⅡC.电压相同时I Ⅰ >I ⅡD.电压相同时I Ⅰ <I Ⅱ答案: BC解析:I - U图象的斜率表示电阻的倒数, 由图象可知RⅡ >RⅠ,B项正确;由 R=适合 U一准时, I Ⅰ >I Ⅱ,C 项正确.6. ( 多项选择 ) 以下说法中正确的选项是()A. 一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联, 总电阻为零B.并联电路的总电阻必定小于并联支路中最小的电阻C.在并联电路中 , 任意支路电阻增大或减小时 , 总电阻将随之减小或增大D.电阻R与阻值无量大的电阻并联 , 总电阻为无量大答案: AB解析:并联电路的总电阻小于任一支路的电阻,A 、B 项正确 ,D 项错误 ; 在并联电路中, 任一支路的电阻增大或减小都会惹起总电阻的增大或减小,C 项错误.7. ( 多项选择 ) 以下说法中正确的选项是()A. 由R=知道 , 一段导体的电阻跟它两端的电压成正比, 跟经过它的电流成反比B. 比值反响了导体阻截电流的性质, 即电阻R=C.导体电流越大, 电阻越小D.由I=知道 , 经过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案: BD解析:本题观察的是电阻的关系式R=,要点要理解电阻的详尽意义; 导体的电阻取决于导体自己 , 与U、I没关 , 故 A、C 错; 比值反响了导体对电流的阻截作用, 定义为电阻 , 因此 B 正确 ;由 I= 知,经过导体的电流跟加在它两端的电压成正比, 因此 D正确.8. ( 多项选择 ) 实质小灯泡的伏安特色曲线不是直线, 是因为 ()( 导学号 51120160)A.小灯泡是非纯电阻的电器B.小灯泡的电阻随温度的高升而增大C.金属导体的电阻率一般随温度高升而增大D.以上说法均不正确答案: BC解析:因为小灯泡的灯丝属于金属导体, 金属导体的电阻率一般跟着温度的高升而增大, 因此小灯泡的电阻也跟着温度的增添而增大, 因此小灯泡属于非线性元件,但属于纯电阻的电器,因此选项A、D错误 ,B、C正确.能力提高9.某待测电阻约为100 Ω , 直流毫安表 ( 量程 0~10 mA,内阻 50 Ω), 直流电压表 ( 量程 0~3 V,内阻 5 k Ω), 要正确地丈量待测电阻的阻值, 需要用接法,丈量值比真实值偏.答案:电流表外小解析:比较待测电阻与直流电流表和直流电压表的阻值可知,待测电阻为小电阻, 需要采纳电流表外接法 , 丈量值为待测电阻与电压表的并联后的总电阻, 因此丈量值比真实值偏小.10.以以以下图 , R1∶R2∶R3=1∶2∶3, 三个电流表的电阻均可忽视不计, 则它们的示数之比为I 1∶I 2∶I 3=. (导学号51120161)答案: 11∶5∶9解析:可将原电路等效为以以以下图电路图 , 电路为R1、R2、R3的并联电路 , 电流表 A1读总电流I1 , 电流表 A2读R2、R3两电阻电流之和 , 而电流表 A3读R1、R2两电阻电流之和 , 由并联分流的关系可知 , 各支路电流与电阻成反比.因为R1∶R2∶R3=1∶2∶3,因此支路的电流之比=6∶3∶2因此 I 1∶I 2∶I 3=11∶5∶911.以以以下图的两个串连电阻R1 =12 kΩ, R2=36 kΩ, A、 B两端的电压保持15 V 不变 , 那么(1)R1、 R2两端的电压分别是多少?(2) 假如电压表V 的内阻是 12 k Ω ,当 S 分别与C、D接触时电压表的示数分别是多少?答案: (1)3.75V 11 25V (2)V V.解析: (1) 依据串连电路的电压特色知U∝ R,因此 U1=U=×15 V=3.75 VU2=U=×15 V=11.25 V .(2)当 S 与C接触时 , 电压表与R1并联 , 测并联支路电压 , 并联电阻R并 = kΩ=6 kΩU并 =U=×15 V= V同理 , 当 S与D接触时R并 '= kΩ=9 kΩU并 '=U=×15 V= V .12.现要测定一个额定电压 4 V, 额定功率1. 6 W 的小灯泡 () 的伏安特色曲线.要求所测电压范围为0. 1~4 V .现有器械 : 直流电源E(电动势4. 5 V,内阻不计),电压表V(量程 0~4. 5 V, 内阻约为 4×10 4Ω ), 电流表 A1 ( 量程 0~250 mA, 内阻约为 2 Ω ), 电流表 A2( 量程0~500 mA, 内阻约为1Ω ), 滑动变阻器R( 最大阻值约为 30 Ω ), 开关 S, 导线若干.假如既要满足丈量要求, 又要丈量偏差较小, 应当采纳的电流表是, 以以下图中两个电路应当采纳. (导学号51120162)答案: A2甲解析:两电路的选择即是电流表内接法还是电流表外接法的选择, 其他就是电流表选哪个.因电压范围要在 0. 1~4 V , 当U=4 V 时 , I== 0. 4 A =400 mA,超出 A1的量程 , 故电流表应选 A2.R灯=Ω =10Ω,与A2和V的内阻比较切合关系 R灯? R V,故应采纳电流表外接法,即甲电路 .。
新高中物理2.2对电阻的进一步研究学案(含解析)粤教版选修31
学案2 对电阻的进一步研究[学习目标定位] 1.知道导体伏安特性曲线的物理意义,知道什么是线性元件和非线性元件.2.掌握串联电路和并联电路的特点.一、导体的伏安特性1.伏安特性曲线:用纵轴表示电流I 、用横轴表示电压U ,画出的I —U 图线叫做导体的伏安特性曲线.2.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.3.非线性元件:伏安特性曲线不是直线,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. 二、电阻的串联1.串联电路中各个电阻上的电流相等,即I =I 1=I 2=I 3=…=I n .2.串联电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和,即U =U 1+U 2+U 3+…+U n . 3.串联电路的等效电阻等于电路中各电阻之和,即R =R 1+R 2+R 3+…+R n . 4.串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比,即U 1R 1=U 2R 2. 三、电阻的并联1.并联电路中各个电阻上的电压相等,即U 1=U 2=U 3=…=U n . 2.并联电路的总电流等于各支路电流之和,即I =I 1+I 2+I 3+…+I n .3.并联电路的等效电阻的倒数等于各电阻的倒数之和,即:1R =1R 1+1R 2+1R 3+…+1R n.4.并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比,即I 1R 1=I 2R 2.一、导体的伏安特性曲线 [问题设计]研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系,可以用公式法,可以用列表法,还可以用图象法.根据图1中两电学元件的I -U 图象我们可以分析得出通过两元件的电流和电压有何关系?图1答案(a)图中电流和电压不成正比,为非线性元件.(b)图中电流和电压成正比,为线性元件.[要点提炼]1.I-U曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,而U-I曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻.2.线性元件:伏安特性曲线是一条直线,欧姆定律适用的元件,如金属导体、电解液导体.3.非线性元件:伏安特性曲线是一条曲线,欧姆定律不适用的元件,如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气态导体)和半导体元件.[延伸思考]如图2甲所示,两个金属导体的伏安特性曲线(I-U图象),哪个导体的电阻大?乙图所示中,哪个导体的电阻大?图2答案甲图中斜率表示导体电阻的倒数,所以RⅠ<RⅡ;乙图中斜率表示导体的电阻,所以RⅠ>RⅡ.二、对串联电路的理解[问题设计]每年春节期间,大街小巷的树上都挂满了装饰用的串串小彩灯,当夜幕降临的时候,火树银花,非常好看.这些小彩灯的额定电压一般只有几伏,但大多数都使用了220 V的家用照明电路.(1)这些小彩灯是怎么连接的?(2)若每个小彩灯的电阻为R,则n个这样的彩灯连接后的总电阻为多大?答案(1)多个小彩灯串联后一起接在电源上,使每一个小彩灯分得的电压之和等于220 V.(2)nR[要点提炼]1.串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻.2.几个相同电阻R串联时其总电阻为R总=nR,两个相同电阻串联时,总电阻是分电阻的二倍.3.当一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻.4.串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比,即 U 1R 1=U 2R 2=…=U n R n=I . 三、对并联电路的理解 [问题设计]三个电阻R 1、R 2、R 3并联的电路如图3所示.图3(1)每个电阻两端的电压有什么关系? (2)总电流I 与各个电阻中电流有什么关系? (3)设总电阻为R ,试证明:1R =1R 1+1R 2+1R 3.答案 (1)每个电阻两端的电压相等 (2)I =I 1+I 2+I 3(3) 根据欧姆定律I =U R 得:R 1=U 1I 1,R 2=U 2I 2,R 3=U 3I 3,而R =U I.根据并联电路的电流、电压特点可知:U =U 1=U 2=U 3、I =I 1+I 2+I 3,所以R =U I 1+I 2+I 3,等式两边取倒数得:1R =I U =I 1U+I 2U +I 3U ,即1R =1R 1+1R 2+1R 3. [要点提炼]1.并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻,且小于其中最小的电阻.当一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻.2.几个相同电阻R 并联时其总电阻为R 总=Rn,两个相同电阻并联时,总电阻是分电阻的一半.3.多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大,总电阻也随之增大.以两电阻R 1、R 2为例加以说明.串联时R =R 1+R 2,并联时R =R 1·R 2R 1+R 2=R 11+R 1R 2.可见,当R 1或R 2增大时,R 都随之增大.4.并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即I 1R 1=I 2R 2=…=I n R n =U . [延伸思考]试证明:n 个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的n 分之一. 答案 n 个相同的电阻并联时,设每个电阻阻值为R ,有:1R 总=1R +1R+…+1R =nR,所以R总=R n,即:n 个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的n 分之一.一、导体的伏安特性曲线例1 如图4所示的图象所对应的两个导体:图4(1)电阻R 1∶R 2为多少?(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U 1∶U 2为多少? (3)若两个导体上的电压相等(不为零)时,电流之比I 1∶I 2为多少? 解析 (1)因为在I -U 图象中,R =1k =ΔU ΔI ,所以R 1=10×10-35×10-3 Ω=2 Ω,R 2=10×10-315×10-3 Ω=23 Ω,所以R 1∶R 2=2∶(23)=3∶1.(2)由欧姆定律得U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2, 由于I 1=I 2,则U 1∶U 2=R 1∶R 2=3∶1. (3)由欧姆定律得I 1=U 1R 1,I 2=U 2R 2, 由于U 1=U 2,则I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶3. 答案 (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3 二、串联电路例2 一盏弧光灯的额定电压是40 V ,正常工作时的电流是5 A ,如何把它接入电压恒为220 V 的照明线路上,使它正常工作?解析 设给弧光灯串联一个电阻R 2,串联电阻上分配到的电压为U 2, 根据串联电路电压的特点得U 1U 2=R 1R 2,即U 1U -U 1=R 1R 2所以R 2=U -U 1U 1·U 1I =220-4040×405Ω=36 Ω. 答案 串联一个电阻,阻值为36 Ω 三、并联电路例3 如图5所示的电路中, R 1=2 Ω,R 2=3 Ω,R 3=4 Ω.图5(1)电路的总电阻是多少?(2)若流过电阻R 1的电流I 1=3 A ,则通过R 2、R 3的电流分别为多少?干路电流为多少? 解析 (1)根据并联电路的特点 电路中1R 总=1R 1+1R 2+1R 3所以R 总=1213 Ω(2)由于I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3 所以I 2=2 A ,I 3=1.5 A 干路电流I =I 1+I 2+I 3 =(3+2+1.5) A =6.5 A.答案 (1)1213Ω (2)2 A 1.5 A 6.5 A。
2012高二物理学案 2.2 对电阻的进一步研究 2粤教版选修3-1
§2.2《对电阻的进一步研究》【学习目标】1、了解导体的伏安特性。
2、了解二极管具有单向导电性,能识别其外形和符号。
3、理解串联电路和并联电路的特点以及电流、电压的分配关系。
【自主学习】1、画出的I 一U 关系图象叫做伏安特性曲线。
是过原点的直线的叫_____元件,适用于欧姆定律;不是直线的叫_________元件。
I 一U 特性曲线上各点切线的斜率表示___________,而U 一I 特性曲线上各点切线的斜率表示__________。
2、 欧姆定律是个实验定律,实验表明适用于_____导体和_________,对_____和______并不适用。
3、 串联电路各处的电流________ ,并联电路的总电流等于_________.4、 串联电路两端的总电压等于_______,并联电路的总电压与各支路的电压____.5、 串联电路的总电阻等于_________,并联电路总电阻的倒数____________.【典型例题】1:有两根不同材料的金属丝,长度相同,甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的2倍。
(1)把它们并联在电路中,甲、乙消耗的电功率之比是多少?(2)把它们串联在电路中,甲、乙消耗的电功率之比是多少?(1)2:1;(2)1:22.如图所示的电路中,U AB =1V ,R 1=R 2=R 3=10Ω,那么,电压表的示数为________V ,电流表的示数为________A.答案:1,0.13.如图所示,要使AB 间的总电阻恰等于R 0,则R 1=________(设R 0已知).答案:0R 33 4.如图所示,一长电阻网络,长度未知,图中最右端的电阻阻值为1Ω,余电阻中竖直方向放置的阻值均为2Ω,水平放置的阻值均为0.5Ω,求图中a 、b 两点间的电阻.答案:1Ω5.如图所示,甲、乙两地相距6km ,两地间架设两条电阻都是6Ω的导线.当两条导线在甲、乙两地间的某处发生短路时,接在甲地的电压表示数为6V ,电流表示数为1.2A ,问发生短路处距甲地多远.答案:2.5km【能力训练】1.如图3所示的电路常称为分压电路,当a b 间的电压为U 时,利用它可以在c d 端获得0和U 之间的任意电压。
高中物理 2.2 对电阻的进一步研究课时检测 粤教版选修31
第二节 对电阻的进一步研究一、单项选择题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 图象可知,电流变化相同时,电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的D .由I =UR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:导体的电阻由导体自身性质决定,与电压和电流的大小无关,所以A 、B 项错误.据欧姆定律可知D 项是正确的.答案:D2.有四只电阻的伏安特性曲线如图所示,现将它们并联起来使用,则通过各电阻的电流强度关系正确的( )A.I2>I4>I3>I1B.I4>I3>I2>I1C.I1=I2=I3=I4D.I1>I2>I3>I4解析:四只电阻并联时,它们两端电压相等,由它们的伏安特性曲线可知:电阻关系为R1<R2<R3<R4,所以通过它们的电流关系为I1> I2 > I3> I4.答案:D3.为了探究并联电路电流分配规律,一组同学设计了如图所示的实验电路.滑动变阻器在本实验中的主要作用是( )A.改变电路的阻值,多测几组电流的数据,便于摸索规律B.改变电路的阻值,分担电路的总电压,保护电源不会被烧坏C.改变电路的阻值,限制电路的总电流,保护电流表不会被烧坏D.改变电路的阻值,多测几组电流的数据,用于求平均值减小误差解析:由图可知,改变滑动变阻器的阻值可改变电路的阻值,从而改变电流,能多测几组电流的数据,便于摸索规律.答案:A4.实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示( )解析:灯丝在通电后一定会发热,当温度达到一定值时才会发出可见光,这时温度能达到很高,因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化.随着电压的升高,电流增大,灯丝的电功率将会增大,温度升高,电阻率也将随之增大,电阻增大,U 越大,I -U 曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小,A 图符合.答案:A二、双项选择题5.如图所示是两根材料和粗细相同的导体 a 、b 的伏安特性曲线,下列说法正确的是( )A .导体 a 的电阻大于导体 b 的电阻B .将它们并联后接入电路中,流过导体 b 的电流大于流过导体 a 的电流C .将它们串联后接入电路中,导体 b 两端的电压大于导体a 两端的电压D .导体 b 的长度大于导体 a 的长度解析:在I -U 图象中,图线的斜率越大,电阻越小,导体a 的电阻大于导体b 的电阻,A 正确.将它们并联后,流过导体 b 的电流大,B 正确.串联后,电压的分配与电阻成正比,C 错误.由电阻定律R =ρlS,两导体的电阻率和粗细相同,所以a 的长度大于b 的长度,D 错误.答案:AB6.两个电阻R 1与R 2,且R 1>R 2,并联后总电阻为R ,则一定有( )A .R =R 1R 2B.1R =1R 1+1R 2C .R <R 2D .R 2<R <R 1 答案:BC7.如图所示,是将滑动变阻器做分压器用的电路,A 、B 为分压器的输出端,R 是负载电阻,电源电压为U 保持恒定,滑动片P 位于变阻器的中央,下列判断正确的是( )A .空载(不接R )时,输出电压为U /2B .接上负载 R 时,输出电压小于 U /2C .负载电阻R 的阻值越大,输出电压越低D .接上负载R 后,要使输出电压为U /2,滑动片P 须向下移动至某一位置解析:空载时,AB 两端电压为变阻器一半阻值分到的电压,为U /2,接上负载 R 时,并联电阻小于变阻器阻值的一半,输出电压小于U /2,A 、B 选项正确.负载电阻R 的阻值越大,并联电阻越大,输出电压越高,C 错误.接上负载R 后,要使输出电压为U /2,滑动片P 需向上移动至某一位置,D 错误.答案:AB8.如图所示是两个不同电阻的I-U图象,则图象①是电阻R1,图象②是电阻R2,则( )A.R1和R2串联后的总电阻的I-U图象应在区域ⅠB.R1和R2串联后的总电阻的I-U图象应在区域ⅢC.R1和R2并联后的总电阻的I-U图象应在区域ⅠD.R1和R2并联后的总电阻的I-U图象应在区域Ⅲ答案:BC9.(双选)如图所示,是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图,则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是( )A.小灯泡的电阻随着所加电压的增加而增大B.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小C.欧姆定律对小灯泡不适用D.如果把三个这种相同的灯泡串联后,接到电压恒为12 V的电源上,则流过每个小灯泡的电流为0.4 A解析:A.由图可知,图中电流随电压的增大而增大,每一点的斜率表示该点电阻的倒数,故可知小灯泡的电阻随电压的增大而增大;故A对;B.因导线的形状没有发生变化,故说明随电压的升高电阻率增大,而随电压增大,温度是升高的,故B错误;C.虽然小灯泡的伏安特性曲线不是直线,原因是电阻率随温度增大而发生了变化,灯丝仍然为金属导体,欧姆定律同样适用,故C错误;D.若把三个相同的灯泡串联,则每个灯泡两端的电压为4 V,由图可知对应的电流为0.4 A,故D正确.答案:AD三、非选择题(按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,答案中必须明确写出数值和单位)10.某同学用“伏安法”测某电阻的阻值(约几欧姆),已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10 Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20 kΩ.电源为干电池组(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E=4.5 V,内阻很小.则以下电路图中________(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路.但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏________.若已知实验所用的电流表内阻的准确值R A =20 Ω,那么准确测量金属丝电阻R x 的最佳电路应是上图中的______(填电路图下的字母代号)电路.此时测得电流为I 、电压为U ,则金属丝电阻______(用题中字母代号表示).解析:因为待测电阻阻值约几欧姆,远小于电压表内阻,所以应选择“外接法”,又根据题意:电源不宜在长时间、大功率状况下使用,所以滑动变阻器应起到限流作用,所以应该选择A 电路图最佳,但由于电压表的分流导致测量值偏小;若已知实验所用的电流表内阻的准确值为R A ,则选择B 电路图,可以准确计算出R x 的电阻值R x =UI-R A .答案:A 小 B R x =U I -R A 或R x =U I-20 Ω11.某电路两端电压不变,当电阻增加3 Ω时,电流降为原来的4/5,则电路原来的电阻为多大?解析:根据欧姆定律I=U/R,当电阻增加3 Ω时有:4I/5=U/(R+3),由以上两式得:R=12 Ω.答案:12 Ω12.如图所示电路,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω,求:(1)如已知流过R1的电流I1=3 A,则干路电流为多大?(2)如已知干路中电流I=3 A,则流过每个电阻电流为多大?解析:(1)并联电路电压是U=I1R1=6 V,I=U/R2=2 A,I=U/R3=1.5 A,I=I1+I2+I3=6.5 A.(2)并联总电阻为R,1/R=1/R1+1/R2+1/R3,得R=12/13 Ω,并联电压为U=IR=36/13 V,I1=U/R1=18/13 A,I2=U/R2=12/13 A,I3=U/R3=9/13 A.答案:(1)6.5 A(2)I1=18/13 A,I2=12/13 A,I3=9/13 A。
2020-2021学年高二物理粤教版选修3-1课时作业:2.2 对电阻的进一步研究 Word版含解析
2.2 对电阻的进一步争辩1.(并联电路的特点)(双选)下列说法中正确的是()A.一个电阻和一根无电阻的抱负导线并联,总电阻为零B.并联电路任一支路的电阻都小于电路的总电阻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),则总电阻确定减小答案AC解析由并联电路的特点知:并联电路的总电阻比任一支路中电阻的阻值都要小且任一支路电阻增大时(其他支路不变),总电阻也增大,所以A、C对,B、D错.2.(串联电路的应用)(单选)电阻R1、R2、R3串联在电路中.已知R1=10 Ω、R3=5 Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,则下列说法错误..的是()A.电路中的电流为0.6 AB.电阻R2的阻值为20 ΩC.三只电阻两端的总电压为21 VD.电阻R3两端的电压为4 V答案 D解析电路中电流I=U1R1=610A=0.6 A,A对;R2阻值为R2=U2I=120.6Ω=20 Ω,B对;三只电阻两端的总电压U=I(R1+R2+R3)=21 V,C对;电阻R3两端的电压U3=IR3=0.6×5 V=3 V,D错.3.(串、并联电路的应用)(单选)三个阻值都为R的电阻,它们任意连接、组合,得到的电阻值不行能...是()A.0.5R B.3R C.1.5R D.2 3R答案 A 解析全部串联R1=3R,全部并联R2=R3;两并一串R3=R+R2=32R=1.5R.两串一并R4=2R·R2R+R=23R,综上答案为A.4.(小灯泡的伏安特性曲线)(单选)如图6所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1,I1),过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2,小灯泡两端的电压为U1时,电阻等于()图6A.I1U1 B.U1I1 C.U1I2 D.U1I1-I2答案 B解析本题考查利用小灯泡的伏安特性曲线求电阻,意在考查同学对小灯泡的伏安特性曲线以及对电阻定义式的理解.由电阻的定义式R=U/I可知,B正确.要特殊留意R≠ΔU/ΔI.。
物理粤教版选修3-1课后训练:第二章第二节对电阻的进一步研究含解析
对电阻的进一步研究练习一、单项选择题 1.如图所示,在一个粗细均匀、用同样材料制成的金属圆环上有A 、B 、C 、D 四个点,这四个点将圆周四等分.把A 、B 两点接在电路中时,导线中的电流I =6 A ,如果保持a 、b 两点间的电压不变,把A 、C 两点接在电路中,则电路中的电流为( ).A .6 AB .3 AC .4 AD .8 A2.在如图所示电路中,R 2=2R 1,电路两端电压恒定.当S 断开时,电流表的读数为0。
5 A ,电压表的读数为4 V ,则当S 闭合时,电流表和电压表的读数分别为( ).A .1。
5 A ,6 VB .0.75 A,4 VC .1.5 A ,0 VD .0 A,6 V 二、双项选择题3.下列说法中正确的是( ).A .由=UR I 知道,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=UR IC .导体电流越大,电阻越小D .由=UI R知道,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 4.实际小灯泡的伏安特性曲线不是直线,是因为( ). A .小灯泡是非纯电阻的电器B .小灯泡的电阻随温度的升高而增大C .金属导体的电阻率一般随温度升高而增大D .以上说法均不正确 三、非选择题5.某待测电阻约为100 Ω,直流毫安表(量程0~10 mA ,内阻50 Ω),直流电压表(量程0~3 V ,内阻5 kΩ),要准确地测量待测电阻的阻值,需要用______接法,测量值比真实值偏______.6.如图所示,R 1=4 Ω,R 2=R 3=2 Ω,R 4=4 Ω,R 5=6 Ω,求A 、B 间的等效电阻.7.如图所示的两个串联电阻R 1=12 kΩ,R 2=36 kΩ,A 、B 两端的电压保持15 V 不变,那么(1)R 1、R 2两端的电压分别是多少?(2)如果电压表V 的内阻是12 kΩ,当S 分别与C 、D 接触时电压表的读数分别是多少?8.现要测定一个额定电压4 V ,额定功率1.6 W 的小灯泡(图中用⊗表示)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。
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2.2《对电阻的进一步研究》
一、单项选择题
1.下列说法不.
正确的是( ) A .一个电阻R 和一根电阻为零的理想导线并联,总电阻为零 B .并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻
C .在并联电路中,任意支路电阻增大或减小时,总电阻将随之增大或减小
D .电阻R 和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为无穷大 解析:选D.由并联电阻公式1R =1R 1+1
R 2
可知只有D 项错误.
2.如图2-2-16所示,4个电阻串联于某电路中,已测出U AC =9 V ,U BD =6 V ,R 2=R 4,则U AE 为( )
图2-2-16
A .3 V
B .7.5 V
C .15 V
D .无法确定
解析:选C.四个电阻串联,根据电压关系可知
U AC +U BD =15 V =I (R 1+R 2+R 2+R 3)
已知R 2=R 4,U AC +U BD =U AE =15 V.
3.在如图2-2-17所示电路中,R 2=2R 1,电路两端电压恒定.当S 断开时,电流表的读数为0.5 A ,电压表的读数为4 V ,则当S 闭合时,电流表和电压表的读数分别为( )
图2-2-17
A .1.5 A,6 V
B .0.75 A,4 V
C .1.5 A,0 V
D .0 A,6 V
解析:选D.由电路图可知,当S 断开时,电阻R 1和R 2串联,U 2=R 2
R 1+R 2
U =2
3
U =4 V ⇒U
=6 V ,I =
U
R 1+R 2
=
U
3R 1
=0.5 A ⇒R 1=4 Ω.当S 闭合时,R 1短路,电路中只有电阻R 2,可见,I =0 A ,U =6 V ,选项D 正确.
4.如图2-2-18所示是将滑动变阻器作为分压器用的电路,A 、B 为分压器的输出端,
R 是负载电阻,电源电压为U 保持恒定,滑动片P 位于变阻器的中央,下列判断不.
正确的是
( )
图2-2-18
A.空载(不接R)时,输出电压为U/2
B.接上负载R时,输出电压小于U/2
C.负载电阻R的阻值越大,输出电压越低
D.接上负载R后,要使输出电压为U/2,滑动片P须向上移动至某一位置
解析:选C.空载时,输出电压为U/2;接上负载R时,R与滑动变阻器的下半部分并联,再与滑动变阻器的上半部分串联,因为并联电路的总电阻总要小于任一支路的电阻,而串联电路中各支路的电压与电阻成正比,所以接R时,输出电压小于U/2;负载R阻值大,电路总阻值也大,输出电压就高;若还输出U/2的电压,需上移滑片P以增大并联电阻.5.如图2-2-19所示的电路中,U=8 V不变,电容器电容C=200 μF,R1∶R2=3∶5,则电容器的带电荷量为( )
图2-2-19
A.1×10-3 C
B.6×10-3 C
C.6×10-4 C
D.1.6×10-3 C
解析:选A.因为R1、R2串联,所以两电阻间的电压值与电阻值成正比,则U1∶U2=R1∶R2=3∶5,又U1+U2=8 V,所以U1=3 V,U2=5 V,电容器与R2并联,所以U C=U2=5 V,所以Q=CU=1×10-3C,选项A正确.
6.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,通过灯泡的电流为0.5 A;灯泡两端的电压为3 V时,通过灯泡的电流是1 A,则灯泡两端电压为2 V时,通过灯丝的电流可能是( ) A.0.5 A B.0.6 A
C.0.8 A D.1 A
解析:选C.做出小灯泡的伏安特性曲线(如下图实线所示)显然当灯泡两端电压为 2 V 时,通过灯丝的电流大于0.75 A 而小于1 A ,故选C.
二、双项选择题
7.(2011年蚌埠模拟)如图2-2-20所示,灯泡L 1上标有“220 V,60 W ”字样,灯泡L 2
上标有“220 V,40 W ”字样,两只灯泡串联在一起后通电,那么( )
图2-2-20
A .a 、b 两端接220 V 电压时,L 1、L 2都不能同时正常发光
B .a 、b 两端接440 V 电压时,L 1、L 2都正常发光
C .无论a 、b 两端接多少伏电压,L 1、L 2都不能同时正常发光
D .以上判断都不对
解析:选AC.两灯泡额定电压相同,电阻不同,故串联时两灯泡分得的电压一定不相同,故不能同时正常发光.
8.(2011年杭州高二检测)如图2-2-21所示是电阻R 的I -U 图线,图中α=45°,由此得出( )
图2-2-21
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 =cot α=1.0 Ω
D .在R 两端加6.0 V 电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C
解析:选AD.I -U 图线为过原点直线,说明电流与电压成正比,故A 正确.斜率表示电阻的倒数k =1R =5
10,故R =2 Ω,故B 错.横纵坐标轴标度不统一,故斜率k 不等于tan α,
C 错.电压为6 V 时,电流为3 A ,每秒通过横截面的电量为q =I ·t =3 C ,故
D 正确.
9.在图2-2-22所示的电路中,通过电阻R 1的电流I 1是( )
图2-2-22
A .I 1=U R 1
B .I 1=U 1R 1
C .I 1=U 2R 2
D .I 1=
U 1
R 1+R 2
解析:选BC.I 1=U 1R 1,R 1与R 2串联,故I 1=I 2=U 2R 2
,从整体计算I 1=I 2=U
R 1+R 2
,故B 、C
正确.
10.如图2-2-23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( )
图2-2-23
A .R 1∶R 2=1∶3
B .R 1∶R 2=3∶1
C .通过R 1、R 2电流大小相等时,电压之比为1∶3
D .R 1、R 2两端电压相等时,流过R 1、R 2电流之比为1∶3
解析:选AC.I -U 图线的斜率表示电阻值的倒数,故R 1∶R 2=1∶3;串联时两电阻的电流相等,由U =IR 可得U 1∶U 2=1∶3;并联时两电阻的电压相等,即I 1R 1=I 2R 2,故I 1∶I 2=R 2∶R 1=3∶1.
三、非选择题
11.如图2-2-24所示为用伏安法测定一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:
图2-2-24
(1)待测电阻R x (约100 Ω)
(2)直流毫安表(量程0~20 mA ,内阻50 Ω) (3)直流电压表(量程0~3 V ,内阻5 k Ω) (4)直流电源(输出电压6 V)
(5)滑动变阻器(阻值范围0~15 Ω,允许最大电流1 A) (6)开关1个,导线若干
根据器材规格及实验要求,在本题的实物图上连线. 解析:(1)先确定采用电流表的内接电路还是外接电路,R x R A =
100 Ω
50 Ω
=2,不满足内接的
要求,又R V R x =5×103 Ω
100 Ω
=50,满足电流表外接的要求R V ≫R x ,所以电流表应外接.
(2)再确定变阻器是采用限流还是分压.
若采用限流式,则滑动变阻器阻值达到最大时,电路中电流达到最小,I min =
E
R x +R +R A
=
36 mA ,已超过电流表量程,故必须采用滑动变阻器分压式电路.实验电路如图所示:
答案:如图所示
12.在如图2-2-25所示的电路中,滑动变阻器的最大值为R 0,负载为R L ,电路两端所加的电压为U 0保持不变.
图2-2-25
(1)开关S断开,变阻器触头移动时,电阻R L两端的电压U L变化范围是多少?
(2)开关S闭合,变阻器触头移动时,电阻R L两端的电压U L变化范围是多少?
解析:(1)开关S断开,变阻器触头在变阻器下端时,电阻R L与整个变阻器串联,根据
串联分压规律,电阻R L两端电压为R L
R L+R0
U0;变阻器触头在变阻器上端时,滑动变阻器的接入阻值为零,相当于电阻R L直接接在电源上,其两端电压为U0,所以电阻R L两端的电压变
化范围是R L
R L+R0
U0≤UR L≤U0.
(2)开关S闭合,变阻器触头在变阻器下端时,电阻R L被短路,其两端电压为零,触头在变阻器上端时,电阻R L与变阻器并联,其两端电压为U0,所以电阻R L两端的电压变化范围是0≤UR L′≤U0.
答案:见解析。