2017-2018学年度高中物理选修3-1课时训练12欧姆定律 含解析 精品

课时训练12欧姆定律
题组一欧姆定律的理解和应用
1.由欧姆定律I=导出U=IR和R=,下列叙述中不正确的是()
A.由R=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物理条件决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流大小无关
C.对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值
D.一定的电流流过导体,电阻越大,其电压降越大
解析:导体的电阻是由导体自身的性质决定的,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错误,B、C、D正确。

答案:A
2.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=2I B
B.I A=
C.I A=I B
D.I A=
解析:由欧姆定律得I A=,I B=,I A∶I B=。

答案:D
3.
有A、B、C、D四个电阻,它们的U-I关系如图所示,则图中电阻最大的是()
A.A
B.B
C.C
D.D
解析:本题给出的图象是U-I图线,直线的斜率等于导体的电阻,由此判断A正确。

答案:A
4.某电阻两端电压为8 V,20 s通过的电荷量为40 C,则此电阻为多大?8 s内有多少电子通过它的横截面积?
解析:通过电阻的电流I= A=2 A,故电阻R=Ω=4 Ω。

8 s内通过电阻的电子个数
n=(个)=1.0×1020(个)。

答案:4 Ω1.0×1020个
题组二伏安特性曲线
5.在如图甲所示的电路中,电源电动势E=6 V,内阻忽略不计。

定值电阻R0=250 Ω,其阻值不随温度变化,R1为可变电阻。

电阻R的U-I图象如图乙所示。

由图乙可知,当通过电阻R的电流为2 mA时,电阻R的阻值为Ω。

调节可变电阻的阻值,使通过电阻R的电流为4 mA,
则此时可变电阻R1两端的电压为V。

解析:根据题图乙可知,当通过电阻R的电流为2 mA时,其对应的电压为2 V,根据欧姆定律I=,可求出电阻R的阻值为1 000 Ω;当通过电阻R的电流I'=4 mA时,R两端的电压U R=3 V,此时R0两端的电压U0=I'R0=1 V,所以可变电阻两端的电压U1=E-U0-U R=2 V。

答案:1 000 2
题组三综合应用
6.管道煤气的用户家中都有一个漏气报警器,报警器中有一个对煤气敏感的电阻元件。

小明同学突然想到一个问题,该元件是线性元件还是非线性元件呢?为此他从一个废弃的报警器中拆下该元件接入电路中,测得其电流、电压值如下表所示,请猜想该元件是哪类元件?
解析:可以根据表中数据在坐标纸上描点,由图象看特点,若I-U图线是过原点的直线则表示“敏感”元件是线性的,若I-U图线是曲线则表示“敏感”元件是非线性的。

I-U图线如图所示,由此可见“敏感”元件是非线性元件。

答案:非线性元件
(建议用时:30分钟)
1.有一家用电风扇,电风扇两端电压为220 V,工作电流为0.5 A,则下列说法中正确的是()
A.电扇线圈电阻为440 Ω
B.电扇线圈电阻大于440 Ω
C.电扇线圈电阻小于440 Ω
D.电扇线圈的电阻可用欧姆定律计算
解析:因电风扇不是纯电阻用电器,欧姆定律I=不成立,且U>IR,故R<440 Ω,只有选项C是正确的。

答案:C
2.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,以下正确的是()
A.R1>R2
B.R1和R2串联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅲ
C.R1=R2
D.R1和R2并联后的总电阻的I-U图线应在区域Ⅱ
解析:I-U图象中斜率的倒数等于电阻,即R1<R2,故A、C错误;R1、R2串联后的总电阻既大于R1,又大于R2,反映在图象上斜率应该最小,即在Ⅲ区,故B正确;R1、R2并联后的总电阻小于R1,反映在图象上斜率应该最大,即在Ⅰ区,故D错误。

答案:B
3.
两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,可知两电阻之比R1∶R2等于()
A.1∶3
B.3∶1
C.1∶
D.∶1
解析:在I-U图象中直线斜率的倒数等于该导体的电阻,因此两个电阻之比等于斜率的倒数之比。

答案:A
4.
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()
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:鸟两脚间导线的电阻非常小,故两脚间电压几乎为零。

答案:C
5.下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
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I-U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;在
U-I图象中,过原点的直线的斜率才是导体的电阻,故D错误。

答案:C
6.
(多选)某导体中的电流随其两端的电压变化,如图所示,则下列说法中正确的是()
A.加5 V电压时,导体的电阻是5 Ω
B.加12 V电压时,导体的电阻是8 Ω
C.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,随着电压的减小,导体的电阻不断减小
解析:当U=5 V时,I=1.0 A,由电阻的定义:R'==5 Ω;同理可得,当U=12 V时,R2=8 Ω;由图线可知,随着电压的升高,曲线上各点与原点连线的斜率不断减小,说明电阻在增大。

综上所述,本题答案是A、B、D。

答案:ABD
7.(多选)小灯泡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,灯丝温度较高。

已知一灯泡两端的电压为1 V时,通过灯泡的电流是0.5 A;灯泡两端的电压为3 V时,通过灯泡的电流是1 A。

则当灯泡两端的电压为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.0.7 A
解析:根据欧姆定律可知,灯泡两端的电压为1 V时,灯泡的电阻为R1=Ω=2 Ω,灯泡两端的电压为3 V时,灯泡的电阻为R2=Ω=3 Ω,根据题意知,当灯泡两端的电压为2 V时,灯泡的电阻R应满足2 Ω<R<3 Ω,所以电流I满足0.67 A<I<1 A。

故选项C、D正确。

答案:CD
8.
为探究小灯泡L的伏安特性,连好如图所示的电路后闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片,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I-U图象应是()
解析:灯丝电阻随电压(温度)的增大而增大,在I-U图象上某点与原点连线的倾角应越来越小。

选项A正确。

答案:A
9.
(1)分析表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图(选填“甲”或“乙”)。

(2)在下图中的方格纸内画出小灯泡的U-I曲线。

分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而(选填“变大”“变小”或“不变”)。

解析:该实验电压从0开始变化,故滑动变阻器需采用分压接法。

U-I图线上的点与原点连线的斜率随电流的增大逐渐变大,故电阻变大。

答案:(1)甲(2)U-I曲线如图所示变大
10.某金属导体两端的电压为24 V,在30 s内有36 C 的电荷通过该导体的某个横截面。

问:
(1)在30 s内有多少自由电子通过该导体的横截面?
(2)电流多大?
(3)该导体的电阻多大?
解析:(1)设自由电子的个数为n,则
n=(个)=2.25×1020(个)。

(2)I= A=1.2 A。

(3)R=Ω=20 Ω。

答案:(1)2.25×1020个(2)1.2 A(3)20 Ω。