高中物理.欧姆定律课时作业新人教版选修-精
高中物理第二章第7节闭合电路的欧姆定律课时作业新人教版选修3_1
第7节 闭合电路的欧姆定律1.闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比,表达式为I =ER +r,适用于外电路是纯电阻的电路.2.路端电压是指外电路两端的电压,即电源的输出电压U =E -Ir .(1)当外电阻R 增大时,I 减小,内电压减小,路端电压U 增大.当外电路断开时,I =0,U =E .(2)当外电阻R 减小时,I 增大,内电压增大,路端电压U 减小.当电源两端短路时,外电阻R =0,I =E r,U =0.3.由U 外=E -Ir 可知,U 外I 是一条斜向下的直线,直线斜率的绝对值等于电源内阻,直线在纵轴上的截距表示电动势,直线在横轴上的截距表示短路电流I =E r.4.有两个相同的电阻R ,串联起来接在电动势为E 的电源上,通过每个电阻的电流为I ,若将这两个电阻并联起来,仍接在该电源上,此时通过一个电阻R 的电流为2I /3,则该电源的内阻是( )A .RB .R /2C .4RD .R /8 答案 C解析 由闭合电路欧姆定律得,两电阻串联时I =E 2R +r ,两电阻并联时23I =12·ER2+r ,解得r =4R ,故选C.5.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV ,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是( )A .0.10 VB .0.20 VC .0.30 VD .0.40 V 答案 D解析 由已知条件得:E =800 mV.又因I 短=E r ,所以r =E I 短=80040Ω=20 Ω.所以U =IR =E R +r R =80020+20×20 mV=400 mV=0.40 V ,选项D 正确.【概念规律练】知识点一 闭合电路欧姆定律1. 如图1所示,当开关S 断开时,电压表示数为3 V ,当开关S 闭合时,电压表示数为1.8 V ,则外电阻R 与电源内阻r 之比为( )图1A .5∶3B .3∶5C .2∶3D .3∶2答案 D解析 S 断开时,电压表的示数等于电源的电动势,即:E =3 V .S 闭合时,U 外=1.8 V ,所以U 内=E -U 外=1.2 V .因U 外=IR ,U 内=Ir ,所以R ∶r =U 外∶U 内=1.8∶1.2=3∶2.2. 如图2所示,电源电动势E =30 V ,内阻r =1 Ω,灯泡上标有“6 V 12 W”字样,直流电动机线圈电阻R =2 Ω,若灯泡恰好能正常发光,求电动机输出的机械功率.图2答案 36 W解析 因灯泡正常发光,所以I =P U =126A =2 AU 内=Ir =2×1 V=2 V 所以电动机电压为U M =E -U 内-U =30 V -2 V -6 V =22 V 电动机输出的机械功率为P 机=U M I -I 2R =22×2 W-22×2 W=36 W. 知识点二 路端电压与负载的关系3.若E 表示电动势,U 表示外电压,U ′表示内电压,R 表示外电路的总电阻,r 表示内电阻,I 表示电流,则下列各式中正确的是( )A .U ′=IRB .U ′=E -UC .U =E +IrD .U =RR +r·E答案 BD4. 如图3所示为两个独立电路A 和B 的路端电压与其总电流I 的关系图线,则( )图3A .路端电压都为U 1时,它们的外电阻相等B .电流都是I 1时,两电源内电压相等C .电路A 的电动势大于电路B 的电动势D .A 中电源的内阻大于B 中电源的内阻 答案 ACD解析 在路端电压与总电流的关系图线(U —I )中,图线在U 轴上的截距表示电动势E ,图线斜率的绝对值表示电源的内阻,可见E A >E B ,r A >r B .图中两直线的交点坐标为(I 1、U 1),由R =U I可知,路端电压都为U 1时,它们的外电阻相等.由U ′=Ir 可知,电流都是I 1时,因r 不相等,故两电源内电压不相等.所以选项A 、C 、D 正确.【方法技巧练】一、闭合电路动态问题的分析方法5.如图4所示的电路中,在滑动变阻器的滑片P 向上端a 滑动过程中,两表的示数情况为( )图4A.电压表示数增大,电流表示数减小B.电压表示数减小,电流表示数增大C.两电表示数都增大D.两电表示数都减小答案 A6.在如图5所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表○A 的读数为I,电压表○V 的读数为U,当R5的滑动触点向图中a端移动时( )图5A.I变大,U变小 B.I变大,U变大C.I变小,U变大 D.I变小,U变小答案 D解析本题考查闭合电路的动态分析.当R5的滑动触点向图中a端移动时,R5接入电路的电阻变小,外电路的总电阻就变小,总电流变大,路端电压变小即电压表○V 的读数U 变小;由于总电流变大,使得R1、R3两端电压都变大,而路端电压又变小,因此,R2和R4串联两端电压变小,则电流表○A 的读数I变小,故选D.方法总结闭合电路的动态分析是一类非常典型的题目类型,解决这类问题的关键是抓住电源的E、r不变,思路是外电路电阻变化,引起全电路中电流的变化,根据闭合电路欧姆定律公式I=ER+r,以及E=U外+U内=IR+Ir进行正确推理,从而判定路端电压U外和内电压U内的变化.然后再应用串、并联电路的特点判断外电路的电流或某个电阻的变化情况,即应用“部分——整体——部分”这样的顺序分析.二、闭合电路功率问题的分析7. 如图6所示,直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图象,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图象.用该电源与电阻R组成闭合电路,电源的输出功率和效率分别为( )图6A.4 W,33% B.2 W,33%C.2 W,67% D.4 W,67%答案 D8. 如图7所示的电路中,电池的电动势E=5 V,内电阻r=10 Ω,固定电阻R=90 Ω,R0是可变电阻.在R0由0增加到400 Ω的过程中,求:图7(1)可变电阻R 0上消耗热功率最大的条件和最大热功率; (2)电池的内电阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和.答案 (1)R 0=100 Ω时,P m =116W(2)0.01 W解析 (1)可变电阻R 0上消耗的热功率P 1=I 2R 0=(E R +R 0+r )2R 0=25R 0R 0+2=25R 0-2R 0+400由上式可得:当R 0=100 Ω时,P 1有最大值P m =25400 W =116 W.(2)r 和R 上消耗的热功率之和P 2=I 2(R +r )=25R 0+2×100由上式可知,R 0最大时,P 2最小,即当R 0=400 Ω时,P 2有最小值P 2min =25+2×100 W=0.01 W.方法总结 电源的输出功率P 与外电阻R 的关系P出=UI =I 2R =(E R +r)2R =E 2R R -r 2+4Rr =E 2R -r 2R+4r由上式可知:当R =r 时,P 出有最大值,且最大值P m =E 24r.根据电源的输出功率与外电阻的关系可知,二者关系如图所示.1.在闭合电路中,下列叙述正确的是( )A .闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比B .当外电路断开时,路端电压等于零C .当外电路短路时,电路中的电流无穷大D .当外电阻增大时,路端电压也增大 答案 AD2.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系下列说法正确的是( )A .若外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B .若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C .若外电压不变,则内电压减小,电源电动势也会随内电压减小D .若外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终等于二者之和 答案 D3. 如图8所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U —I 图象,则下列说法中正确的是( )图8A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大答案AD解析由图象可知两电源的U—I图线交纵轴于一点,则说明两电源的电动势相同;交横轴于两不同的点,很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流,则A项正确.又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值,即电源2的内阻大于电源1的内阻,则可知B、C项错误.由图象可判断当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量,可知D项正确.4. 如图9所示是一实验电路图.在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是( )图9A.路端电压变小B.电流表的示数变大C.电源内阻消耗的功率变小D.电路的总电阻变大答案 A解析滑动触头由a端滑向b端的过程中,R1值减小,因此总电阻变小,D错误;干路电流变大,路端电压变小,A正确;内阻消耗的功率变大,C错误;定值电阻R3两端的电压变小,电流表示数变小,B错误.5.在如图10所示电路中,当变阻器的滑动头P由a向b端移动时( )图10A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小答案 B6. 如图11所示,直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线,曲线OBC 表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线.若A、B点的横坐标均为1 A,那么AB线段表示的功率为( )图11A .1 WB .6 WC .2 WD .2.5 W 答案 C解析 由图象中不难看出,在C 点,电源的总功率等于电源内部的热功率,所以电源的电动势为E =3 V ,短路电流为I =3 A ,所以电源的内阻为r =E I=1 Ω.图象上AB 段所表示的功率为P AB =P 总-I 2r =(1×3-12×1) W=2 W .故正确选项为C.7. 如图12所示的电路中,灯泡A 、灯泡B 原来都是正常发光的.现在突然灯泡A 比原来变暗了些,灯泡B 比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是( )图12A .R 1短路B .R 2断路C .R 3断路D .R 1、R 2同时短路 答案 C8. 如图13所示,用电池对电容器充电,电路a 、b 之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大,则( )图13A .电荷将向上加速运动B .电荷将向下加速运动C .电流表中将有从a 到b 的电流D .电流表中将有从b 到a 的电流 答案 BD9.如图14所示,电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只合上开关S 1,三个灯泡都能正常工作.如果再合上S 2,则下列表述正确的是( )图14A .电源输出功率减小B .L 1上消耗的功率增大C .通过R 1上的电流增大D .通过R 3上的电流增大 答案 C解析 合上S 2之前,R 3与L 3串联后与L 1、L 2并联,最后与R 1串联.合上S 2之后,在并联电路部分又增加了一个并联的支路,电路的总阻值减小,电路的总电流也即流过R 1的电流增大,C 正确.因电源的内阻不计,则电源的输出功率P =IE 增大,A 错误.通过R 1中的电流增大时R 1两端电压升高,则并联电路部分的两端电压降低,L 1消耗的功率降低,通过R 3与L 3的电流减小,B 、D 均错误.10. 如图15所示,电源电动势E =10 V ,内阻r =0.2 Ω,标有“8 V 16 W”的灯泡L 恰好正常发光,电动机线圈电阻R 0=0.15 Ω,则电源的输出功率为( )图15A .16 WB .440 WC .80 WD .400 W 答案 C解析 电路的总电流I =E -U 额r =10-80.2A =10 A ,则电源的输出功率为P =IU 额=10×8 W=80 W11.如图16所示的电路中,当开关S 接a 点时,标有“5 V 2.5 W”的小灯泡L 正常发光,当开关S 接b 点时,通过电阻R 的电流为1 A ,这时电阻R 两端的电压为4 V .求:图16(1)电阻R 的值;(2)电源的电动势和内阻.答案 (1)4 Ω (2)6 V 2 Ω解析 (1)电阻R 的值为R =U 2I 2=41Ω=4 Ω.(2)当开关接a 时,有E =U 1+I 1r , 又U 1=5 V ,I 1=P 1U 1=2.55A =0.5 A.当开关接b 时,有E =U 2+I 2r , 又U 2=4 V ,I 2=1 A ,联立解得E =6 V ,r =2 Ω.12.如图17所示电路中,E =10 V ,R 1=4 Ω,R 2=6 Ω,C =30 μF ,电池内阻不计,求:图17(1)闭合开关S ,稳定后通过R 1的电流;(2)然后将开关S 断开,这以后流过R 1的总电荷量.答案 (1)1 A (2)1.2×10-4C解析 (1)闭合S 时:I =E R 1+R 2=104+6A =1 A(2)设S 闭合与断开时C 的电荷量分别为Q 1、Q 2,则: Q 1=CIR 2 Q 2=CE所以,断开S 后,流过R 1的电荷量为:ΔQ=Q2-Q1=30×10-6×(10-6) C=1.2×10-4 C。
人教版高中物理选修3-1作业:欧姆定律(含答案)
欧姆定律课后作业一、选择题(8×5′,共40分)1.下列说法正确的是( )A.电流通过导体时,沿电流方向电势逐渐降低B.由R=U/I可知,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过的电流成反比C.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D.对一段导体来说,比值U/I恒定,不随U或I的改变而改变解析:电阻是导体自身的性质,与导体两端电压及通过导体的电流无关.答案:AC2.某电压表最大测量值为6 V,某电流表最大测量值为8 mA,一电阻通过2 mA电流时,电压为2 V,如果通过的电流变为6.5 mA时( )A.此电压表、电流表都不能用来测量B.此电压表、电流表都能用来测量C.电压表能测量、电流表不能测量D.电压表不能测量、电流表能测量答案:D图63.两电阻R1,R2的电流I和电压U的关系图如图6所示,可知两电阻的大小之比R1∶R2等于( )A.1∶3 B.3∶1C.1∶ 3 D.3∶1解析:I-U图线中斜率的倒数表示电阻值.答案:A4.小灯泡伏安特性曲线斜率的物理意义是( )A.小灯泡灯丝电阻的倒数B.小灯泡灯丝的电阻C.小灯泡灯丝电阻率的倒数D.小灯泡灯丝的电阻率答案:A图75.演示位移传感器的工作原理如图7所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P,通过电压表显示的数据,来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想的,则下列说法正确的是( )A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化C.物体M不动时,电路中没有电流D.物体M不动时,电压表没有示数解析:M运动引起变化的仅仅是○V所测电压的那部分电阻的阻值,整个电路的总电阻并不变化.答案:B6.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:灯丝的电阻随温度的升高而增大.答案:AD图87.如图8所示,四只电阻并联起来使用时,通过各个电阻的电流分别是I1、I2、I3、I4,则其大小顺序为( )A.I2>I4>I3>I1B.I4>I3>I2>I1C.I1=I2=I3=I4D.I1>I2>I3>I4解析:由I-U图象可知斜率越小的图线代表的电阻值越大,所以R4>R3>R2>R1.将它们并联后加一定电压时,这四个电阻的电压相同,因而电阻越小通过的电流越大,故选D.答案:D8.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9所示.下列说法正确的是( )图9A.图(1)的元件可以作为标准电阻使用B.图(2)的电阻随电压升高而增大C.图(3)的电阻随电压升高而增大D.只有图(2)才是可能的解析:题图(1)的元件电阻与温度无关,可作标准电阻,图(2)的电阻随电压的升高而增大,题图(3)的电阻随电压的升高而减小.答案:AB二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)9.一电阻加10 V电压时,通过的电流是200 mA,当通过的电流是100 mA 时,它两端电压是________,这个电阻的阻值是________.答案:5 V 50Ω10.某电路两端的电压不变,当电阻增加3Ω时,电流降为原来的4/5,则电路原来的电阻为____.解析:设电路两端的电压为U,原来电阻为R,电流为I,由题意可知UR=I,UR+3=45I,所以R=12Ω.答案:12Ω11.某金属导体两端电压为24 V,30 s内有36 C的电荷量通过导体的横截面,则:(1)每秒钟内有多少个自由电子通过该导体横截面?(2)导体中电流多大?(3)该导体的电阻多大?解:(1)n=qe=36 C1.6×10-19C×30=7.5×1018个.(2)I=qt=1.2 A.(3)R=UI=24 V1.2 A=20Ω.12.某电流表的满偏电流为10 mA,一电阻两端电压为6 V时,通过的电流为2 mA;若这个电阻加50 V的电压时,能否用所给的电流表测量通过它的电流?某电阻加50 V的电压时,流过它的电流为10 mA,那么这个电阻的阻值是多少?解:因为U1I1=U2I2,所以I2=16.7 mA>10 mA,故不能用所给的电流表测量.R=UI=50 V10 mA=5000 Ω.。
高中物理第二章第3节欧姆定律课时作业新人教版选修3-1
高中物理第二章第3节欧姆定律课时作业新人教版选修3-1U U U1.对给定的导体,I 保持不变,对不一样的导体,I一般不一样,比值I反应了导体对电流的阻挡作用,叫做电阻,用R表示.导体的电阻取决于导体自己的性质,与导体两头的电压和经过导体的电流没关.U 2.导体中的电流跟导体两头的电压成正比,跟导体的电阻成反比,用公式表示为I =R,这个规律叫欧姆定律,其合用于金属导体导电和电解液导电.3.在直角坐标系中,纵坐标表示电流,横坐标表示电压,这样画出的I—U图象叫导体的伏安特征曲线.在温度没有明显变化时,金属导体的电阻几乎是恒定的,它的伏安特征曲线是经过坐标原点的倾斜直线,拥有这种伏安特征的电学元件叫做线性元件.欧姆定律对气态导体和半导体元件其实不合用,在这种状况下电流与电压不行正比,这种电学元件叫非线性元件,它们的伏安特征曲线不是直线.对电阻必定的导体,U— I 图和 I —U 图两种图线都是过原点的倾斜直线,但U—I 图象的斜率表示电阻.关于电阻随温度变化的导体 ( 半导体 ) ,是过原点的曲线.4.依据欧姆定律,以下说法中正确的选项是()A.从关系式=IR 可知,导体两头的电压U 由经过它的电流I 和它的电阻R 共同决定UB.从关系式R=U/ I可知,导体的电阻跟导体两头的电压成正比,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头的电压成正比,跟导体的电阻成反比D.从关系式R=U/ I可知,对一个确立的导体来说,所加的电压跟经过导体的电流的比值是必定值答案 CDUI 由 U和 R共同决定,但不可以说 U由 I 和 R共分析 U= IR 和 I =的意义不一样,能够说R同决定,因为电流产生的条件是导体两头存在电势差,故 A 错, C对;能够利用U=计算导R I体的电阻,但 R与 U和 I 没关.故B错,D对.正确选项为C、D.5. 甲、乙两个电阻,它们的伏安特征曲线画在一个坐标系中如图 1 所示,则 ( )图 1A.甲的电阻是乙的电阻的1/3B.把两个电阻两头加上同样的电压,经过甲的电流是经过乙的两倍C.欲使有同样的电流经过两个电阻,加在乙两头的电压是加在甲两头电压的 3 倍D.甲的电阻是乙的电阻的 2 倍答案 AC【观点规律练】知识点一欧姆定律U U1.由欧姆定律I =R导出 U= IR 和 R=I,以下表达中正确的选项是()A.导体的电阻跟导体两头的电压成正比,跟导体中的电流成反比B.导体的电阻由导体自己的性质决定,跟导体两头的电压及流过导体的电流的大小无关C.对确立的导体,其两头电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D.必定的电流流过导体,电阻越大,其电压降越大答案BCDR 分析导体的电阻是由导体自己的性质决定的,与所加的电压和经过的电流没关.当一准时,才有 I ∝ U,故A错,B、C、D正确.2.某电压表的量程是 0~15 V,一导体两头电压为 1.6 V 时,经过的电流为 2 mA.此刻若给此导体通以 20 mA 电流,可否用这个电压表去丈量导体两头的电压?答案 不可以分析 已知: U 1= 1.6 V , I 1= 2 mA ,所以= U =1.6 -3 Ω= 800 Ω.R 1I 12×10当导体通以电流 I 2 = 20 mA 时,加在导体两头的电压 2= 2· =20×10 -3×800 V = 16 V.U I R由计算可知, 此时导体两头的电压高出电压表量程, 所以不可以用这个电压表丈量导体两头的电压.评论 在应用欧姆定律解答实质的问题时,要特别注意公式中三个量 I 、U 、 R ,这三个量拥有“同一性”和“同时性”的特征.知识点二 导体的伏安特征曲线3. 如图 2 所示的图象所对应的两个导体:图 2(1) 电阻关系 R 1∶ R 2 为____________ ;(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 ______;(3) 若两个导体的电压相等 ( 不为零 ) 时,电流之比 I 1∶ I 2 为________. 答案 (1)3 ∶ 1 (2)3 ∶ 1 (3)1 ∶ 3(1) 因为在 I — U 图象中,电阻等于斜率的倒数,即 R =U分析 I ,所以- 310×10R 1= 5×10-3 Ω= 2 Ω10×10 - 32 R 2=15×10 -3Ω= 3Ω,2故 R 1∶ R 2=2∶ ( 3) =3∶ 1.(2) 由欧姆定律得 U 1= I 1R 1, U 2= I 2R 2,因为 I 1= I 2 ,则 U 1∶ U 2= R 1∶R 2= 3∶ 1.UU(3) 由欧姆定律得 I 1=12,I 2= ,R 1R 2因为 U 1=U 2,则 I 1∶ I 2 =R 2∶ R 1= 1∶ 3.评论 对 I — U 图象或 U — I 图象进行剖析比较时, 要先认真辨识纵轴与横轴各代表什么,以及由此对应的图象上随意一点与坐标原点连线的斜率的详细意义.以以下图甲中, R <R ;而在图乙中2> 1.21R R4.某导体中的电流随其两头电压的变化,如图 3 所示,则以下说法中正确的选项是()图 3A.加 5 V 电压时,导体的电阻约是 5 ΩB.加 11 V 电压时,导体的电阻约是 1.4 ΩC.由图可知,跟着电压的增大,导体的电阻不停减小D.由图可知,跟着电压的减小,导体的电阻不停减小答案ADU 分析对某些导电器械,其伏安特征曲线不是直线,但曲线上某一点的I 值仍表示该点U所对应的电阻值.此题中给出的导体在加 5 V 电压时,I值为 5,所以此时电阻为 5 Ω;当U电压增大时,I值增大,即电阻增大,综合判断可知B、 C项错误.【方法技巧练】一、欧姆定律的应用技巧5.若加在某导体两头的电压变成本来的3/5 时,导体中的电流减小了0.4 A .假如所加电压变成本来的 2 倍,则导体中的电流多大?答案 2.0 A分析 解法一由欧姆定律得: R = U 0 = 3U 0/5 ,I 0 I 0- 0.4所以 I 0=1.0 AU 2U 0又因为 R =I =I 2所以 I 2=2I 0= 2.0 A解法二12 0/5由 R =U=U =UI 0I 10.4 得 I 0=1.0 A 又U 0 U 2=20-0= =,此中2R I 0 I 2 UU U所以 2I I 2=I 0I = =2.0 A2解法三 画出导体的 I — U 图象,如右图所示,设本来导体两头的电压为时,导体中的电流为 I 0.U3U 0当 U = 5 时, I =I 0-0.4A 当 U ′= 2U 时,电流为 I2I 0- 0.4I 0 0.4I 2由图知= 0 ==3 0U2 0 2U5U5U所以 I 0=1.0 A , I 2=2I 0= 2.0 A6.某电路两头电压保持不变,当电路电阻为 20 Ω 时,其电流强度为 0.3 A ,电阻增加到 30 Ω 时,其电路中的电流强度要减小多少?电路两头的电压为多大?答案 0.1 A6 VU分析 电路两头电压不变,依据欧姆定律0.3=30 I =0.1 AI = 得0.3 - I ,R20=20×0.3 V = 6 V.U方法总结 ①运用欧姆定律,应注意 U 、 R 和 I 三者是在同一段电路同一时辰的三个物理量.②由 I =U可得:I1 1= U ,所以在电阻不变的状况下可用比率式求解.RI 2 U 2二、小灯泡的伏安特征曲线的描述方法5其余供选择的器械有:A.电压表( 量程 6 V ,内阻 20 k Ω) B.电压表( 量程 20 V ,内阻 60 k Ω)C.电流表( 量程 3 A ,内阻 0.2 Ω)D.电流表( 量程 0.6 A ,内阻 1 Ω)E.滑动变阻器R1(0~1 000Ω,0.5 A)F.滑动变阻器R2(0~20Ω,2 A)G.学生电源E(6~8 V)H.开关 S 及导线若干实验中要求电压表示数在0~ 6 V 范围内变化,读取并记录下12 组左右不一样的电压值U 和对应的电流值I ,以便绘出伏安特征曲线.在上述器械中,电压表应采纳________,电流表应采纳 __________,变阻器应采纳__________,并画出实验原理图.答案V1A2R2电路图看法析图分析小灯泡为“ 6 V 3 W”,额定电压为 6 V ,额定电流为 0.5 A ,即同意经过小灯泡的电流最大不超出 0.5 A ,最大电压不超出 6 V .在选择电压表和电流表时,本着安全、精准的原则,安全原则即量程要大于所测电流或电压值;精准原则是量程要尽量小,量程越小丈量越精准.故电流表应选A2,电压表应选V1. 滑动变阻器选用时要本着安全、够用、调E节方便的原则,“安全”即流过滑动变阻器的最大电流( I≈R) 应小于同意经过的最大电流;“调理方便”即变阻器的总电阻应凑近小灯泡的电阻.本实验中小灯泡在正常工作时的电阻U262R灯=P=3Ω=12Ω,故应采纳R2.连结电路时,变阻器采纳分压式接法;电流表采纳外接法.实验原理图以下图.评论电学实验是历年来高考考察的热门之一,电学实验器械的选用,应本着安全、精准、调理方便的原则.此题中叙述的选用方法很简易,且简单理解,同学们应注意意会、掌握.1.有甲、乙两导体,甲的电阻是乙的一半,而单位时间内经过导体乙横截面的电荷量是甲的两倍,则以下说法中正确的选项是()A.甲、乙两导体中的电流同样B.乙导体中的电流是甲导体的 2 倍C.甲、乙两导体两头的电压同样D.乙导体两头的电压是甲的 2 倍答案 Bq U分析由电流的定义式I =t可知乙的电流是甲的两倍.由I =R得 U= IR,可知乙两头的电压是甲两头电压的 4 倍,所以A、 C、 D 错误.2.一个阻值为R的电阻两头加上电压U后,经过导体截面的电荷量q 与通电时间t 的图象如图 4 所示.此图线的斜率( 即 tanθ)等于()图 4A.U B.RU RC.RD.U答案 Cq U分析在 q— t 图上斜率表示电流I =t,而由欧姆定律知I =R,应选项C正确.3.如图 5 所示为四只电阻的伏安特征曲线,四只电阻并联起来使用时,经过各个电阻的电流分别是I 1、 I 2、 I 3、 I 4,则其大小次序为()图 5A.I>I>I>IB.I4>I3>I2>I1C.I1=I2=I3=I4D.I1>I2>I3>I4答案 DU 分析由 I — U 图象可知, R1<R2<R3<R4,四只电阻并联时, U1=U2= U3= U4,由I =R得I 1>I 2>I 3>I 4.4.某同学做三种导电元件的导电性实验,他依据所丈量的数据分别绘制了三种元件的I — U图象,如图6 所示,则下述判断正确的选项是()图 6A.只有乙图正确B.甲、丙图的曲线必定是有时偏差太大C.甲、丙不遵照欧姆定律,必定不行能D.甲、乙、丙三个图象都可能正确,其实不必定有较大偏差答案 D分析因为三种导电元件可能是线性的,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.5.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,那么经过A和 B 的电流 I A和 I B的关系是( )I BA.I A=2I B B.I A=2C.I A=I B D.I A=I B 4答案 DU U UAB ABBA分析由I=得:I ∶I = A BR ∶R =UR∶URRA B=1∶4 即=1,应选 D.I 4IA B6. 如图7 是电阻R的 I —U图线,图中α=45°,由此得出( )10图 7A .经过电阻的电流与两头电压成正比B .电阻 R =0.5 ΩC .因 I — U 图线的斜率表示电阻的倒数,故 R = cot α=1.0 ΩD .在 R 两头加 6.0 V 电压时,每秒经过电阻横截面的电荷量是 3.0 C 答案 ADU 10 V 分析 因为 I — U 图线为向来线,所以 A 正确.因为 R = I 所以 R = 5 A =2 Ω,故 B 不对.因为两坐标单位不一样,不可以用公式R = cot α=1.0 Ω 来计算,故 C 不对.当 U = 6 V U时, I = R =3 A ,每秒经过电阻横截面的电荷量由q = It 可知是 3.0 C ,故 D 对.7.电路中有一段导体,给它加上 3 V 的电压时,经过它的电流为 2 mA ,可知这段导体的电阻为 ________ Ω;假如给它两头加 2 V 的电压,则经过它的电流为 ______ mA ;假如在 它两头不加电压,它的电阻为 ________ Ω.答案 1 500 1.33 1 500分析 由欧姆定律 I =U得 R =U=3- 3Ω= 1 500 Ω 导体的电阻不随所加的电压变RI2×10U =2V 时,I 2- 3化,并与能否通电没关,所以当 = 1 500 A =1.33 ×10 A = 1.33 mA ,在不加电压时,电阻仍为 1 500 Ω.38.有两段导体,其电阻分别为 R 1 和 R 2,当 R 1 两头的电压是 R 2 两头电压的 2时,经过R 1的电流是经过 R 2 电流的 3 倍,求两段导体的电阻之比.1答案 2分析 设 R 两头的电压为 U ,经过 R 的电流为 I ,则 R 两头的电压为2U ,经过 R 的电221 313U流为 3I ,由欧姆定律知12×3I1 .R = U,所以 R==I R 2U 2IU11I /A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205(1)在图 8 中画出I—U图象.(2)从图象上能够看出,当功率渐渐增大时,灯丝电阻的变化状况是 ________________ .(3)这表示小灯泡的电阻随温度的高升而________.图 8答案(1) I—U图象看法析图(2) 开始时不变,以后增大(3)增大分析在图中画出图象以下图,曲线开始呈直线状说明开始电阻几乎不变,以后渐渐凑近 U轴说明电阻增大.10.用图 9 中所给的实验器械丈量一个“12 V 5 W”的小灯泡在不一样电压下的功率,此中电流表有 3 A 、 0.6 A两挡,内阻可忽视,电压表有15 V 、 3 V 两挡,内阻很大,对电路无影响.丈量时要求加在灯泡两头的电压可连续地从0V 调到 12V.图 9图 10(1)按要求在实物图上连线 ( 此中部分线路已经连好 ) .(2) 某次丈量时电流表的指针地点如图10 所示,其读数为________ A. 答案(1) 以下图(2)0.36或5分析关于“ 12 V 5 W”的小灯泡其额定电流大概是I =12A<0.6 A,电流表的量程应选 0 A~ 0.6 A,电压表的量程应选 0~ 15 V.依据丈量要求,电压连续地从 0 V 调到 12 V.应接成分压电路,而不该接成限流电路.又因为电流表内阻可忽视,电压表内阻很大对电路无影响,电流表内接或外接都能够.。
2021年高中物理 第2章 3欧姆定律课时作业(含解析)新人教版选修3-1
2021年高中物理第2章 3欧姆定律课时作业(含解析)新人教版选修3-11.(多选)由欧姆定律I=UR导出U=IR和R=UI,下列叙述中正确的是( )A.由R=UI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】由欧姆定律导出R=UI说明对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值,这个值由导体本身的性质决定,跟电压U和电流I 无关,故选项A错,选项B、C正确.由U=IR可知当电流I不变,电阻R越大,其电压降越大,选项D正确.【答案】BCD2.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( )图2-3-16A.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】 C3.如图2-3-17所示,四只电阻并联起来使用时,通过各个电阻的电流分别是I1、I2、I 3、I 4,则其大小顺序为( )图2-3-17A .I 2>I 4>I 3>I 1B .I 4>I 3>I 2>I 1C .I 1=I 2=I 3=I 4D .I 1>I 2>I 3>I 4【解析】 由I -U 图象可知斜率越小的图线代表的电阻值越大,所以R 4>R 3>R 2>R 1,将它们并联后加一定电压时,这四个电阻的电压相同,因而电阻越小通过的电流越大,故选D.【答案】 D4. (多选)如图2-3-18所示是电阻R 的I -U 图象,图中α=45°,由此得出( )图2-3-18A .通过电阻的电流与两端电压成正比B .电阻R =0.5 ΩC .因I -U 图象的斜率表示电阻的倒数,故R =1/tan α=1.0 ΩD .在R 两段加上6.0 V 的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C【解析】 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 项错误;在R 两端加上6.0 V 电压时I =U R =6.02A =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 ,选项D 正确.【答案】 AD5.(多选)如图2-3-19所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知正确的是( )图2-3-19A .导体的电阻是25 ΩB .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 【解析】 由图象可知,导体的电阻:R =U I =50.2Ω=25 Ω, 当电压U 1=10 V 时,电流I =U 1R =1025A =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. 【答案】 ACD6.(多选)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220 V ,在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图线表示,如图所示,肯定不符合实际的是( )【解析】 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,所以本题选A 、B 、D.【答案】 ABD7.一个阻值为R 的电阻两端加上电压后,通过导体截面的电荷量q 与通电时间t 的图象如图2-3-20所示.此图线的斜率等于( )图2-3-20A .UB .R C.U RD.R U【解析】 在q -t 图上斜率表示电流I =qt ,而由欧姆定律知I =U R,故选项C 正确. 【答案】 C8.(多选)某导体中的电流随其两端的电压的变化图象如图2-3-21所示,则下列说法中正确的是( )图2-3-21A .加5 V 的电压时,导体的电阻约是5 ΩB .加11 V 的电压时,导体的电阻约是1.4 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,随着电压减小,导体的电阻不断减小 【解析】【答案】 AD[超越自我·提升练]9.(多选)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 图象如右图所示.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】 AD10.电路中有一段导体,给它加上3 V 的电压时,通过它的电流为2 mA ,可知这段导体的电阻为________Ω;如果给它两端加上2 V 的电压,它的电阻为________Ω;如果在它的两端不加电压,它的电阻为________Ω.【解析】 由电阻的定义式可得导体的电阻为R =U I =32×10-3 Ω=1.5×103 Ω. 导体的电阻由导体本身的性质决定,与它两端是否加电压无关,所以三个空均应为1 500 Ω.【答案】 1 500 1 500 1 50011.在探究小灯泡的伏安特性实验中,所用器材有:灯泡L 、量程恰当的电流表A 和电压表V 、直流电源E 、滑动变阻器R 、电键S 等,要求灯泡两端电压从0 V 开始变化.(1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”).(2)某同学已连接如图2-3-22所示的电路,在连接最后一根导线的c 端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的2个不当之处,并说明如何改正.图2-3-22A .____________________________________________________________B .____________________________________________________________ 【答案】 (1)分压(2)A.电键S 不应闭合,应处于断开状态B .滑动变阻器滑动触头p 位置不当,应将其置于b 端12.某研究性学习小组为了探究灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关实验.以下是实验中可供选择的器材:A.待测小灯泡(额定功率6 W ,额定电流0.5 A);B.电流表(0~0.6 A ,内阻0.1 Ω);C.电压表(0~5 V ,内阻5 kΩ);D.电压表(0~15 V ,内阻15 kΩ);E.滑动变阻器(0~50 Ω);F.滑动变阻器(0~1 000 Ω);G.直流电源(电压15 V ,内阻可忽略);H.电键一个、导线若干.实验中调节滑动变阻器,小灯泡两端电压可以在零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流.(1)请在实线方框中画出为完成上述实验而设计的电路图,并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母序号.图2-3-23(2)如图2-3-23所示是该小组测得小灯泡的I -U 图线,由图线可知,小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”);当小灯泡两端所加电压为6 V 时,其灯丝电阻值约为________Ω.【解析】 (1)实验要求小灯泡两端电压从零开始,滑动变阻器用分压接法,滑动变阻器应选E.小灯泡的电阻为R =U I =P I 2=60.52 Ω=24 Ω.额定电压为U =IR =12 V ,电压表应选D.又有R V R =15 kΩ24Ω=625,R R A =24 Ω0.1 Ω=240.显然有R V ≫R ,采用电流表外接法.电路图如下图.(2)从图线可以看出,线上的点与原点的连线的斜率逐渐变小,而k =I U =1R,所以电阻在增大.当电压为6 V 时,由图线知I =0.40 A ,所以R =U I=15 Ω.【答案】 (1)(2)增大 15`31980 7CEC 糬29024 7160 煠35721 8B89 讉38847 97BF 鞿30725 7805 砅•26791 68A7 梧36530 8EB2 躲29470 731E 猞oOg33766 83E6 菦24197 5E85庅。
2016-2017学年高中物理2.7闭合电路的欧姆定律课时作业新人教版选修
7.闭合电路的欧姆定律1.关于电动势及闭合电路欧姆定律,下列说法正确的是( ) A .电源电动势越大,电源所能提供的电能就越多 B .电源电动势等于路端电压C .外电路的电阻越大,路端电压就越大D .路端电压增大时,电源的输出功率可能减小解析: 电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,A 错.由闭合电路欧姆定律E =U 外+U 内,B 错.由I =ER +r和U =IR 得U =EI +r /R,故C 对.路端电压U 增大,可知P =IU 可能减小,D 对.答案: CD 2.电路如图所示,已知电池组的总内阻r =1 Ω,外电路电阻R =5 Ω,电压表的示数U =2.5 V ,则电池组的电动势E 应等于( )A .2.0 VB .2.5 VC .3.0 VD .3.5 V解析: E =(2.5+1×2.5/5) V=3.0 V ,A 、B 、D 错误,C 正确. 答案: C 3.如图所示,电源的电动势为E ,内电阻为r ,R 0为定值电阻,R 为变阻器,已知R 0>r .为使R 0上消耗的电功率最大,应将变阻器阻值调整到( )A .R 0B .R 0+rC .R 0-rD .0解析: 当变阻器电阻最小时,电路中的电流最大,R 0上消耗的功率P =I 2R 0最大,D 正确.答案:D4.如图所示的电路中,电源的内阻不可忽略,当开关S0、S闭合时,电流表的示数为0.30 A,则当S0闭合、S断开时,电流表的示数可能是( )A.0.28 A B.0.42 AC.0.52 A D.0.58 A解析:当开关S闭合时,阻值为4 Ω的电阻被短路,电路总电阻较小.当S断开时,电路总电阻增加4 Ω,电流表的示数减小,故选项A正确.答案:A5.右图为闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列说法中正确的是( )A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1>r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大解析:由闭合电路的欧姆定律得E=U+Ir.当I=0时电动势E等于路端电压U,即U -I图线和U轴的交点就是电动势,由图知两电源的电动势相等.当U=0时I=E/r,U-I 图线和I轴的交点就是短路电流,由图可知I1>I2.A正确.而r=E/I,即图线的斜率表示电源的内阻,由图知r1<r2,B、C错误.当工作电流变化量相同时,因为r1<r2,电源2内电压变化较大,由闭合电路的欧姆定律得E=U外+U内.所以电源2的路端电压变化较大.D 正确.答案:AD6.如图所示电路中,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则( )A .V 的读数变大,A 的读数变小B .V 的读数变大,A 的读数变大C .V 的读数变小,A 的读数变小D .V 的读数变小,A 的读数变大解析: 当S 断开时,R 2所在支路断路,外电路总电阻R 变大,根据I =ER +r知,干路电流I 变小,根据U =E -Ir 知,路端电压变大,即V 读数变大;根据U =IR 知,R 1两端电压U 1=IR 1变小,而U =U 1+U 3,所以R 3两端的电压U 3=U -U 1变大,通过R 3的电流I 3=U 3R 3变大,即A 的读数变大,所以B 正确.答案: B 7.如图所示电路中,电源电动势E =8 V ,内电阻为r =0.5 Ω,“3 V,3 W”规格的灯泡L 与电动机M 串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R 0=1.5 Ω.下列说法中正确的是( )A .通过电动机的电流为1.6 AB .电源的输出功率是8 WC .电动机消耗的功率为3 WD .电动机的输出功率为3 W解析: “3 V,3 W”规格的灯泡L 与电动机M 串联,说明通过灯泡与电动机的电流相等,其电流大小为I L =P L U L =33A =1 A ;路端电压U =E -Ir =8 V -1×0.5 V=7.5 V ,电源的输出功率P 出=UI =7.5×1 W=7.5 W ;电动机消耗的功率P M =P 出-P L =7.5 W -3 W =4.5 W ;电动机的热功率P 热=I 2L R 0=12×1.5 W=1.5 W ;电动机的输出功率P M -P 热=4.5 W -1.5 W =3 W .本题答案为D.答案: D8.如图所示电路中,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合开关S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是( )A.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小C.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大D.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小解析:当R1不变,增大R2时,电路中总电流I减小,R0分压相应减小,MN极板间的场强也减少,所以F也变小.而当R2不变,调节R1时,MN极板间的电压不变,F应不变.选项B正确.答案:B9.图示电路中,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的内阻不计.开关S接通后流过R2的电流是S接通前的( )A.12B.23C.13D.14解析:答案:B 10.在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示.M 是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻R M 发生变化,导致S 两端电压U 增大,装置发出警报,此时( )A .R M 变大,且R 越大,U 增大越明显B .R M 变大,且R 越小,U 增大越明显C .R M 变小,且R 越大,U 增大越明显D .R M 变小,且R 越小,U 增大越明显解析: 当R M 变大时,回路的总电阻R 总变大,根据I 总=ER 总,得干路中的电流变小,S 两端的电压U =I 总R S 变小,故选项A 、B 错误;当R M 变小时,回路的总电阻R 总=11R +1R M+R S变小,根据I 总=ER 总,得干路中的电流变大,S 两端的电压U =I 总R S 变大,而且R 越大,R M 变小时,对回路的总电阻变化的影响越明显,故选项C 正确,选项D 错误.答案: C 11.如图所示电路中,电源电动势为E ,内电阻为r ,开关闭合时在平行板电容器C 中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态,当变阻器R 0的滑动端向左移动时,带电粒子将( )A .向上运动B .向下运动C .静止不动D .不能确定运动状态的变化解析: 当滑动端向左移动时R 0变大,则总电流变小,R 两端的电压变小,电容器中的场强变小,粒子受到的电场力减小,重力大于电场力,所以粒子将向下运动,故B 正确.答案: B 12.如图所示的电路中,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)试求:(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.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 根据闭合电路的欧姆定律得E =I 0(R 1+R L +r )r =E I 0-(R 1+R L )=121Ω-(8+3) Ω=1 Ω (3)闭合S 时,设外电路总电阻为R 外,则R 外=R L ·R 2R L +R 2+R 1=9 Ω设干路电流为I 总,则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灯泡的实际功率P L =U 2LR L=0.48 W答案: (1)1 A 3 Ω (2)1 Ω (3)0.48 W。
高中物理2.3欧姆定律课时精炼新人教版选修31
【金版教程】年高中物理欧姆定律课时精炼新人教版选修3-11. (多选)欧姆定律不适用于下列哪一种情况( )A. 金属导电B. 半导体导电C. 电解质溶液导电D. 气体导电答案:BD解析:欧姆定律不适用于半导体、气体导电情况。
2. 鸟儿落在110 kV的高压输电线上,虽然通电的高压线是袒露电线,但鸟儿仍然安然无事,这是因为( )A. 鸟有耐高压的本性B. 鸟脚是干燥的,所以鸟体不导电C. 鸟两脚间的电压几乎为零D. 鸟体电阻极大,所以无电流通过答案:C解析:因为鸟与两脚之间的导线并联,两脚间导线电阻很小,分得的电压很小,所以鸟两脚间的电压很小,几乎为零,故C正确,A、B、D错误。
3. (多选)如图所示是电阻R的IU图线,图中α=45°,由此得出( )A. 通过电阻的电流与两头电压成正比B. 电阻R=ΩC. 因IU图线的斜率表示电阻的倒数,故R=1tanα=ΩD. 在R两头加6 V电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3 C答案:AD解析:IU图线为过原点的直线,说明电流与电压成正比,故选项A正确。
斜率表示电阻的倒数,R=2 Ω,故选项B错。
横、纵坐标轴标度不统一,故电阻不等于1tanα,选项C 错。
电压为6 V时,电流为3 A,每秒通过横截面的电荷量为q=I·t=3 C,故选项D正确。
4. [2014·德州高二检测]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、B的电流I A和I B的关系是( )A. I A=2I BB. I A=I BC. I A=I B/2D. I A=I B/4答案:D解析:设B的电阻为R,则A的电阻为2R,加在A上的电压为U,则加在B上的电压为2U,由欧姆定律得:A中的电流为I A=U2R,B中的电流为I B=2UR,所以I A=I B/4,D正确,A、B、C错误。
5. (多选)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电压而引发的电流转变量是相同的D. 每增加1 V电压而引发的电流转变量是减小的答案:AD解析:随着电压U 的增大,由I =U R知,电流将逐渐变大,A 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。
2021学年高中物理第二章恒定电流7闭合电路的欧姆定律课时作业新人教版选修3_1
7 闭合电路的欧姆定律[课时作业][A组根底稳固]一、单项选择题1.用E表示电源电动势,U表示路端电压,U r表示内电压,R表示外电路总电阻,r表示电源内电阻,I表示干路电流,那么以下各式中正确的选项是( )A.U r=IR B.U r=E-UC.U=E+Ir D.U=RE R+r解析:因为不知道外电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路,所以I=ER+r不一定成立,U r=E -U一定成立,故D错误,B正确;U r=Ir,A错误;U=E-Ir,C错误.答案:B2.在如下图的电路中,电源电动势E和内阻r恒定不变,电灯L恰好能正常发光.如果滑动变阻器的滑片向b端滑动,那么( )A.电灯L更亮,电流表的示数减小B.电灯L更亮,电流表的示数增大C.电灯L变暗,电流表的示数减小D.电灯L变暗,电流表的示数增大解析:滑动变阻器的滑片向b端滑动,变阻器接入电路的电阻增大,总电流减小,即电流表示数减小,由U=E-Ir知路端电压增大,电灯L两端的电压等于路端电压,所以电灯两端的电压增大,会更亮,A正确.答案:A3.在如下图的电路中,当滑动变阻器的滑动片向下移动时,关于电灯L的亮度及电容器C 所带电荷量Q的变化判断正确的选项是( )A.L变暗,Q增大B.L变暗,Q减小C.L变亮,Q增大D.L变亮,Q减小解析:滑动变阻器滑片向下移动时,R2变小,R总变小,I总变大,路端电压变小,U L变小,I L变小,L变暗,因I总变大,I L变小,那么I R1变大,U R1变大,故U C=U R2变小,再由Q=CU C 可知Q减小,故只有B正确.答案:B4.图为测量某电源电动势和内阻时得到的U I 图线.用此电源与3个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V .那么该电路可能为( )解析:电源的电动势为6 V ,内阻为0.5 Ω.在A 电路中,外电阻为1 Ω,那么总电阻为1.5 Ω,根据闭合电路欧姆定律,总电流为4 A ,那么外电压为4 V ,A 错误.在B 电路中,外电阻为2 Ω,那么总电阻为2.5 Ω,根据闭合电路欧姆定律,总电流为2.4 A ,那么外电压为4.8 V ,B 正确.在C 电路中,外电阻为9 Ω,那么总电阻为9.5 Ω,根据闭合电路欧姆定律,总电流为1219 A ,那么外电压为10819 V ,C 错误.在D 电路中,外电阻为4.5 Ω,那么总电阻为5 Ω,根据闭合电路欧姆定律,总电流为1.2 A ,那么外电压为5.4 V ,D 错误. 答案:B5.如下图,直线A 为电源的U I 图线,直线B 和C 分别为电阻R 1和R 2的U I 图线,用该电源分别与R 1、R 2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P 1、P 2,电源的效率分别为η1、η2,那么( ) A .P 1>P 2 B .P 1<P 2 C .η1>η2D .η1<η2解析:由直线A 可知,E =6 V ,r =1 Ω,由直线B 、C 可知,R 1=2 Ω,R 2=0.5 Ω,P 1=(Er +R 1)2·R 1=8 W ,η1=R 1r +R 1=23,P 2=(E r +R 2)2R 2=8 W ,η2=R 2r +R 2=13,故有P 1=P 2,η1>η2,只有C 正确. 答案:C 二、多项选择题6.如下图,电阻R 与电动机M(其线圈电阻为R 0)串联后接到电动势为E 、内阻为r 的电源两端,流过电路的电流为I ,路端电压为U ,电阻R 两端电压为U 1,电动机两端电压为U 2,那么以下关系一定成立的是( ) A .E =I (R +R 0+r ) B .E =U +Ir C .U 1=IRD .U 2=IR 0解析:由于电路中含有电动机,为非纯电阻电路,闭合电路的欧姆定律不再适用,故关系式E =I (R +R 0+r )不再成立,A 错.根据欧姆定律,B 、C 正确;对于非纯电阻电路,欧姆定律不适用,D 错.答案:BC7.(2021·山东青岛二中期中考试)如下图是测试热敏电阻R的实验电路图,滑动变阻器调节到某一定值,实验中观察到当温度升高时灯更亮.对实验现象分析正确的有( )A.电路中电流减小了B.电路中电流增大了C.温度升高,热敏电阻的阻值增大D.温度升高,热敏电阻的阻值减小解析:电路图中四个元件是串联关系,灯泡变亮,功率变大,根据P=I2R得到电流变大,A 错误,B正确.电路的总电流变大,根据闭合电路欧姆定律可得总电阻变小,故热敏电阻的阻值减小了,C错误,D正确.答案:BD8.如下图,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,当开关闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,以下说法正确的选项是( )A.小灯泡L1、L2均变暗B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗C.电流表的读数变小,电压表的读数变大D.电流表的读数变大,电压表的读数变小解析:滑动触片向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路局部的阻值变大,电路中的总电阻变大,总电流变小,路端电压变大,故电流表的读数变小,电压表的读数变大,通过小灯泡L2的电流变小,小灯泡L2变暗,小灯泡L2两端的电压减小,小灯泡L1两端电压增大,小灯泡L1变亮,B、C正确.答案:BC三、非选择题9.(2021·四川成都高二检测)如下图,电阻R1=12 Ω,R2=8 Ω,当开关S断开时,电流表A的示数为0.5 A;当S闭合时,A的示数为0.75 A.试求:(1)电源的电动势和内电阻;(2)S闭合时,电源的效率.解析:(1)当S断开时,由闭合电路的欧姆定律有:E=I1(R1+R2+r)①当S 闭合时,R 2被短路,同理有E =I 2(R 1+r )② 联立①②并代入数据解得E =12 V ,r =4 Ω. (2)S 闭合时,电源的总功率和输出功率分别为P 总=I 2E =I 22(R 1+r ),P 出=I 2U =I 22R 1,所以电源的效率η=P 出P 总×100%=I 2U I 2E ×100%=R 1R 1+r×100%=75%. 答案:(1)12 V 4 Ω (2)75%[B 组 能力提升]一、选择题1.如下图,直线OAC 为某一直流电源把其他形式的能转化为电能的功率P 随电流I 变化的图象;抛物线OBC 为同一直流电源内部消耗的热功率P ′随电流I 变化的图象.当电路中的电流为 2 A ,且外电路为纯电阻电路时,外电路消耗的功率及相应的外电阻的阻值分别是( )A .2 W,0.5 ΩB .4 W,2 ΩC .2 W,1 ΩD .6 W,2 Ω解析:当电流I =2 A 时,由题图知电源的总功率为6 W ,而此时内阻消耗的热功率P ′为4 W ,所以外电路消耗的功率为2 W ,据此求得外电阻为0.5 Ω,应选项A 正确. 答案:A2.(多项选择)(2021·上海高二检测)在如下图电路中,电源电动势为12 V ,内电阻不能忽略.闭合S 后,调整R 的阻值,使电压表的示数增大ΔU =2 V ,在这一过程中( ) A .通过R 1的电流增大,增大量为ΔUR 1B .通过R 2的电流减小,减小量小于ΔUR 2C .R 2两端的电压减小,减小量为ΔUD .路端电压增大,增大量为ΔU解析:由电阻的定义知R 1=U I =ΔU ΔI ,所以ΔI =ΔU R 1,即通过R 1的电流增大量为ΔUR 1,A 正确;R 1两端的电压增大,R 2和r 的电压减小,两者减小的电压之和为ΔU =2 V ,所以R 2两端的电压减小量小于ΔU,故B正确,C错误;因为R1两端的电压增大量为ΔU,R2两端的电压减小量小于ΔU,路端电压等于两者变化之和,故应小于ΔU,D错误.答案:AB二、非选择题3.如下图,电路中E=3 V,r=0.5 Ω,R0=1.5 Ω,变阻器的最大阻值R=10 Ω.(1)在变阻器的阻值R为多大时,变阻器上消耗的功率最大?最大为多大?(2)在变阻器的阻值R为多大时,定值电阻R0上消耗的功率最大?最大为多大?解析:(1)此种情况可以把R0归入电源内电阻,这样变阻器上消耗的功率,也就是电源的输出功率,即当R=r+R0=2 Ω时,R消耗功率最大为P m=E24R =324×2W=98W=1.125 W.(2)定值电阻R0上消耗的功率可以表达为P=I2R0,因为R0不变,当电流最大时功率最大,此时应有电路中电阻最小,即当R=0时R0上消耗的功率最大P m′=E2R0+r2R0=322×1.5 W=278W=3.375 W.答案:(1)2 Ω 1.125 W (2)0 3.375 W4.如下图电路中,电源电动势E=9 V,内阻r=2 Ω,定值电阻R1=6 Ω,R2=10 Ω,R3=6 Ω,电容器的电容C=10 μF.(1)保持开关S1、S2闭合,求电容器C所带电荷量.(2)保持开关S1闭合,将开关S2断开,求断开开关S2后流过电阻R2的电荷量.解析:(1)保持开关S1、S2闭合,R1、R2串联,U C=U R1那么U C=Er+R1+R2·R1=3 VQ=CU C=3×10-5 C(2)开关S1闭合,S2断开,电路稳定时电容器两端的电压等于电源电动势那么Q′=CE=9×10-5 C而流过R2的电荷量等于电容器C上电荷量的增加量Q R2=ΔQ=Q′-Q=6×10-5 C答案:(1)3×10-5 C (2)6×10-5 C。
高中物理 课时分层作业12 欧姆定律(含解析)新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理试题
课时分层作业(十二) (时间:40分钟 分值:100分)[根底达标练]一、选择题(此题共6小题,每一小题6分,共36分)1.关于电流和电阻,如下说法中正确的答案是( )A .电流的方向与导体中电荷的定向移动方向一样B .金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加速,所以电流增大C .由R =U I 可知,I 一定时,导体的电阻R 与U 成正比,U 一定时,导体的电阻R 与I 成反比D .对给定的导体,比值U I 是个定值,反映了导体本身的性质D [电流方向为正电荷定向移动的方向,故A 错误;电流的大小与自由电荷的热运动无直接关系,故B 错误;电阻由导体本身性质决定,不随U 、I 改变,故C 错误;电阻可用R =U I来计算,故D 正确。
]2.某同学对四个电阻各进展了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U I 坐标系中的描点如图,分别用R a 、R b 、R c 、R d 代表电阻的阻值,如此( )A .R a >R dB .R d >R aC .R c >R bD .R b >R cA [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。
]3.一个阻值为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 变化的图象如下列图,此图象的斜率可表示为( )A .UB .R C.UR D.1RC [I =qt ,所以在q t 图象中,图象的斜率表示电流I 。
由欧姆定律I =U R可知,此图象的斜率也可表示为U R,选项C 正确。
]4.(多项选择)将阻值为R 的电阻接在电压为U 的电源两端,如此如下列图描述其电压U 、电阻R 与流过R 的电流I 间的关系图象中正确的答案是( )A B C DCD [电阻的阻值不随U 、I 的变化而改变,R 一定时,电流I 与电压U 成正比。
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第二章7 闭合电路的欧姆定律基础夯实一、选择题(1~3题为单选题,4~6题为多选题)1.关于闭合电路,下列说法正确的是(B)A.电源短路时,放电电流为无限大B.电源短路时,内电压等于电源电动势C.用电器增加时,路端电压一定增大D.把电压表直接和电源连接时,电压表的示数等于电源电动势=E,A错误,B正确;当解析:电源短路时,R=0,放电电流I=,U内并联用电器增加时,并联电阻变小,电路中的电流变大,内电压变大,路端电压变小,C错误;当电压表直接和电源连接时,电压表不视为理想电表时,电路中有微小电流,内电路有一定的电势降落,D错误。
2.2016年10月19日凌晨,“神舟十一号”与“天宫二号”的成功对接,使中国空间站建设迈出了坚实的一步。
飞行器在太空飞行,主要靠太阳能电池提供能量。
有一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA。
若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是(D)A.0.1V B.0.2VC.0.3V D.0.4V解析:电池没有接入外电路时,路端电压等于电池电动势,所以电动势E=,所以电池内阻r==Ω==800mV。
由闭合电路欧姆定律得短路电流I短20Ω,该电池与20Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流I==mA=20mA,所以路端电压U=IR=400mV=0.4V,D项正确。
3.如图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法错误的是(D)A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗B.各灯两端电压在灯多时较低C.通过电池的电流在灯多时较大D.电池输出功率灯多时较大解析:由于电灯并联在电路中,所以接入电路的电灯越多,总电阻越小,电路的总电流越大,电源的内电压越大,路端电压越低,流过每个灯的电流越小,每个电灯越暗,选项A、B、C正确,选项D错。
4.学生为“神州十一号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置,其原理可简化如图,拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接,该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处,在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值,当加速度方向竖直向上时电压表的示数为正。
学年高中物理 第二章 恒定电流 第节 欧姆定律课时作业 新人教版选修
第3节欧姆定律[随堂检测]1.(多项选择)依照欧姆定律,以下说法中正确的选项是()A.由关系式U=IR可知,导体两端的电压U由经过它的电流I和它的电阻R共同决定B.由关系式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.由关系式I=U/R可知,导体中电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比D.由关系式R=U/I可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟经过导体的电流的比值是必然值解析:选CD.U=IR和I=U/R的意义不一样,能够说I由U和R共同决定,但不能够说U由I和R共同决定,由于电流产生的条件是导体两端存在电势差,A错误,C正确;能够利用R=U/I计算导体的电阻,但R与U和I没关,B错误,D正确.2.(多项选择)以下列图是电阻R的I-U图象,图中α=45°,由此得出()A.经过电阻的电流与两端电压成正比B.电阻R=0.5 ΩC.因I-U图象的斜率表示电阻的倒数,故R=1/tan α=1.0 ΩD.在R两端加上6.0 V的电压时,每秒经过电阻横截面的电荷量是3.0 C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=UI=105Ω=2 Ω,B错误;由于纵横坐标的标度不一样样,故不能够用tan α计算斜率表示电阻的倒数,C错误;在R两端加上6.0V电压时,I=UR=6.02A=3.0 A,每秒经过电阻横截面的电荷量q=It=3.0×1C=3.0 C,D正确.3.(多项选择)两个电阻R1、R2的伏安特点曲线以下列图,由图可知()A.R1为线性元件,R2为非线性元件B.R1的电阻R1=tan 45°=1 ΩC.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的伏安特点曲线为过原点的直线,故R1为线性元件,R2的伏安特点曲线为曲线,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错误;R2为非线性元件,其中电阻大小仍等于某一时辰U与I的比值,D正确;由图可知R2随电压增大而增大,故C错误.4.(2018·烟台二中月考)某同学做三种导电元件的导电性能的实验,依照所测量数据分别绘制了三种元件的I-U图象,以下列图,则下述判断正确的选项是()A.只有乙图正确B.甲、丙图的曲线必然是误差太大C.甲、丙不依照欧姆定律,必然不能能D.甲、乙、丙三个图象都可能正确,其实不用然有较大误差解析: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,其实不用然有较大的误差,故D选项正确.[课时作业] [学生用书P133(单独成册)]一、单项选择题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 V B.60 VC.3 600 V D.5 V解析:选A.电流I=qt=55×60A=160A,则U=IR=160×60 V=1 V.2.一个阻值为R的导体两端加上电压U后,经过导体横截面的电荷量q与通电时间t之间的关系为过坐标原点的直线,以下列图,此图线的斜率表示() A.U B.RC.UR D.RU解析:选C.在q-t图象中,图线的斜率代表qt,即电流,由欧姆定律I=UR可知,C正确.3.(2018·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经过它的电流在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 aC.R c>R b D.R b>R c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;又由于O、b、c三点在一条直线上,故R b=R c,故C、D错误.4.(2018·嘉兴校级月考)某一导体的伏安特点曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的选项是()A.B点的电阻为12 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9 Ω解析:选B.B点的电阻为:R B=UI=61.5×10-1Ω=40 Ω,故A错误,B正确;A点的电阻为:R A=30.1Ω=30 Ω,故两点间的电阻改变了(40-30) Ω=10 Ω,故C、D错误.5.(2018·浏阳校级月考)以下列图,电压U不变,闭合开关S,先调治电阻箱R的电阻值到R1,使电流计指针转到满刻度,再把R调治到R2,使电流计的指针转到满刻度的2 3,电流计的内阻等于()A.R2-R1B.2R2-R1C.R2-3R1D.2R2-3R1解析:选D.调治电阻箱R的阻值至R1,电流计的指针达到满偏,则:I m=UR1+R g ,把电阻箱R的电阻值调到R2,电流计的指针转到满刻度的23,则:23I m=UR2+R g,解得:R g=2R2-3R1,故D正确.6.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特点曲线如图乙所示.当开关S 闭合后()A .经过L 1的电流为经过L 2的电流的2倍B .L 1的电阻为7.5 ΩC .L 1耗资的电功率为0.75 WD .L 2耗资的电功率为0.375 W解析:选C .因L 1两端电压为3.0 V ,由题图乙读出此时经过L 1的电流为0.25 A ;L 2、L 3串通后与L 1并联在电源两端,故L 2、L 3每个小灯泡两端电压均为1.5 V ,由题图乙读出此时经过L 2、L 3支路的电流为0.20 A .由以上解析可知A 项不正确;L 1的电阻R 1=3.00.25 Ω=12 Ω,B 项不正确;L 1耗资的电功率P 1=I 1U 1=0.25×3.0 W =0.75 W ,C 项正确;L 2耗资的电功率P 2=I 2U 2=0.20×1.5 W =0.3 W ,D 项不正确.二、多项选择题 7.以下列图是某导体的伏安特点曲线,以下判断正确的选项是( ) A .导体的电阻是20 Ω B .导体的电阻是0.05 ΩC .导体两端的电压是10 V 时,经过导体的电流是0.5 AD .经过导体的电流是0.1 A 时,导体两端的电压是2.5 V解析:选AC .依照图象,由欧姆定律可得,导体电阻R =U I =40.2 Ω=20Ω,故A 正确,B 错误;当导体两端电压是10 V 时,经过导体的电流I =U ′1R 1=1020Ω=0.5 A ,故C 正确;当经过导体的电流是0.1 A 时,导体两端的电压U 2=I 1R =0.1 A ×20 Ω=2 V ,故D 错误.8.(2018·西宁校级期中)某导体中的电流I随其两端电压U的变化以下列图,则以下说法中正确的选项是()A.加5 V电压时,导体的电阻为0.2 ΩB.加12 V电压时,导体的电阻为8 ΩC.随着电压的增大,导体的电阻不断增大D.随着电压的增大,导体的电阻不断减小解析:选BC.加5 V电压时,电流为1.0 A,则由欧姆定律可知,R=U I=51.0Ω=5 Ω,故A错误;加12 V电压时,电流为1.5 A,则可得电阻为:R′=121.5Ω=8 Ω,故B正确;由题图可知,随电压的增大,图象中的点与坐标原点的连线的斜率减小,则可知导体的电阻越来越大,故C正确,D错误.9.(2018·诸城期中)如图,四个虚线框均为正方形,A、B分别表示两个电阻R A、R B的U-I图线,则()A.R A=4R BB.R B=4R AC.当A、B中的电流相等时,U A=4U BD.当A、B中的电压相等时,I B=4I A解析:选ACD.U-I图线的斜率表示电阻值,由题图可知,A的斜率为B 斜率的4倍,故有R A=4R B,故A正确,B错误;当电流相等时,电压与电阻成正比,故U A=4U B,故C正确;当A、B中的电压相等时,电流与电阻成反比,故有I B=4I A,故D正确.10.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线以下列图,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,则以下说法中正确的选项是()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=U1 I2C.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1 I2-I1D.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小解析: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=UI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.三、非选择题11.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,若是所加电压变为原来的12时,导体中的电流变为多少?解析:设导体电阻为R,导体上原来的电压为U0,经过的电流为I0,则当电压变为原来的3倍时,由欧姆定律得:I0=U0R,I0+0.9=3U0R,由以上两式解得:U0R=0.45 A.当电压为12U0时,I=U02R=12×0.45 A=0.225 A.答案:0.225 A12.某同学利用以下列图的电路,研究加在标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡两端的电压和经过它的电流的关系,获取以下所示的数据.序号12345 6U/V00.100.200.400.601.00I/A00.0500.1000.1240.1400.160序号789101112U/V1.602.202.603.003.403.80I/A0.2000.2300.2580.2740.2900.310 依照以上这些数据完成以下问题:(1)描绘出小灯泡的U-I曲线.(2)比较U1=1.0 V和U2=3.0 V时小灯泡的电阻大小,并说明其原因.(3)小灯泡两端的电压从零到额定电压变化时,小灯泡的最大电阻是多少?最大电功率是多少?解析:(1)小灯泡的U-I图线以下列图.(2)R1=1.00.160Ω=6.25 Ω,R2=3.00.274Ω≈10.9 Ω,R1<R2,原因是随着电压的增大,经过小灯泡的电流增大,同时小灯泡的发热功率增加,随着温度的高升,小灯泡灯丝的电阻率增大,则小灯泡的电阻增大.(3)由图象可知,电流、电压达到最大时,小灯泡的电阻最大,因此,小灯泡的最大电阻为:R max=UI=3.800.310Ω≈12.3 Ω此时的电功率也最大:P max=UI=3.80×0.310 W=1.178 W.答案:(1)见解析图(2)R1<R2随着电压的增大,经过小灯泡的电流增大,同时小灯泡的发热功率增加,随着温度的高升,小灯泡灯丝的电阻率增大,则小灯泡的电阻增大(3)12.3 Ω1.178 W。
春高中物理 第章 恒定电流 欧姆定律课时作业 新人教版选修
第二章 3 欧姆定律基础夯实一、选择题(单项选择题)1.(2017·河北衡水枣强中学月考)有甲、乙两导体,甲的电阻是乙的一半,而单位时间内经过乙导体横截面的电荷量是甲的两倍,则以下说法中正确的选项是(B)A.甲、乙两导体中的电流相同B.乙导体中的电流是甲导体中的2倍C.甲、乙两导体两端的电压相同D.乙导体两端的电压是甲的2倍解析:由电流的定义式I=qt可知乙导体中的电流是甲的两倍,A错误,B正确。
由I=UR得U=IR,因R乙=2R甲,可知U乙=4U甲,故C、D错误。
2.(2016·四川绵阳一中高二上学期期中)在“描绘小灯泡的伏安特点曲线”实验中,下面给出的四个图象吻合小灯泡的伏安特点曲线的是(B)解析:灯丝电阻随温度高升而增大,因此灯丝电阻随灯泡电压与电流的增大而增大,在I-U图象中图象的斜率的倒数表示灯丝电阻,因此图象的斜率随电压的增大而减小;则由图象可知,图线B正确,故答案为B。
3.(2017·安徽省池州市高二上学期期末)某学习小组在研究电阻阻值的实验中,对手头的四个电阻各进行了一次正确的测量,并把每个电阻两端的电压和经过它的电流用描点法在U-I坐标系中描绘出来(以下列图)。
则经过解析四个坐标点我们可以判断哪个点对应的电阻阻值最大(A)A.a B.bC.c D.d解析:依照电阻一准时,经过导体的电流与导体两端的电压成正比可得,U -I图象中图象的斜率表示电阻的阻值;则由图可知,a的斜率最大,依次为b,c、而d的斜率最小;故可知:a表示的电阻最大;应选:A。
4.(2016·西藏日喀则一中高二上学期检测)一个阻值为R的电阻两端加上电压U后,经过导体截面的电量q与通电时间t的图象以下列图,此图线的斜率(即tanα)等于(C)A.U B.RC.UR D.IR解析:在图象中斜率代表的就是电流,I=UR代表的也是电流,应选C。
5.(2016·新疆建设兵团二中高二上学期检测)某实验小组在实验室用伏安法描绘出了某白炽灯的伏安特点曲线,如图中的曲线MN所示。
人教版 选修3-1 高二(上 )第二章 3. 欧姆定律 课后作业
4. 某同学在研究三种导电元件的伏安特性时,他根据实验所测得的数据,分别绘制了 ()
图线,如图甲、乙、丙所示,下列说法正确的是
A.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减小 C.图丙的电阻随电压升高而增大 D.只有图乙才是可能的伏安特性曲线
5. 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( )
③实验中得到的其中一组电压表与电流表示数如图所示,请将该组数据标记在U-I坐标中,其余实验数据已标记在坐标中,请你画出小灯泡的U
人教版 选修3-1 高二(上 )第二章 3. 欧姆定律 课后作业
-I图线_____________________.并简述该图线不是直线的主要原因________________.
10. 为了测量某待测电阻Rx 的阻值(约为30 Ω),有以下一些器材可供选择。 电流表A1(量程 0~50 mA,内阻约 10 Ω); 电流表A2(量程 0~3 A,内阻约 0.12Ω); 电压表V1(量程 0~3 V,内阻很大); 电压表V2(量程 0~15 V,内阻很大); 电源E(电动势约为 3 V,内阻约为 0.2 Ω); 定值电阻R(20 Ω,允许最大电流 1.0 A); 滑动变阻器R1(0~10 Ω,允许最大电流 2.0 A); 滑动变阻器R2(0~1 kΩ,允许最大电流 0.5 A);单刀单掷开关 S 一个,导线若 干。 (1)电流表应选_____,电压表应选_____,滑动变阻器应选_____。(填字母代号)
A.20Ω
B.1.8Ω
C.0.05Ω
D.6.3Ω
3. 有三个同学分别对各自手中的电阻进行了一次测量,三个同学把对每个电阻测量时电阻两端的电压和通过的电流描点到同一 如图所示,这三个电阻的大小关系正确的是( )
近年-2020版高中物理第二章3第1课时欧姆定律及应用课时作业新人教版选修3-1(最新整理)
,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,即 U=1 V 时,R1 和 R2 电阻值相等,D 正确;由图可知 R2 随电压增大而增大,故 C 错. 9.(2019·山东济宁月考)以下给出了几种电学元件的电流与电压的关系图象,如图所示, 下列说法中正确的是( C )
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人教版高中物理选修3-1§2. 7 闭合电路欧姆定律作业.docx
鑫达捷高中物理学习材料§2. 7 闭合电路欧姆定律作业1、在如图所示的电路中,R 1=10 Ω,R 2=20 Ω,滑动变阻器R 的阻值为0~50 Ω,当滑动触头P 由a 向b 滑动的过程中,灯泡L 的亮度变化情况是A.逐渐变亮B.逐渐变暗C.先变亮后变暗D.先变暗后变亮2、 在如图所示的电路中,R 1、R 2、R3、R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为E ,内阻为r ,设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U ,当R5的滑动触头向a 端移动时,判定正确的是 A .I 变大,U 变小 B .I 变大,U 变大C .I 变小,U 变大D .I 变小,U 变小 3、某同学设计了一个转向灯电路,其中L 为指示灯,L 1、L 2分别为左、右转向灯,S 为单刀双掷开关,E 为电源.当S 置于位置1时,以下判断正确的是 A. L 的功率小于额定功率 B. L 1亮,其功率等于额定功率 C. L 2亮,其功率等于额定功率 D.含L 支路的总功率较另一支路的大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,电表示数变化量的大小分别用 ΔI 、ΔU 1、ΔU 2 和 ΔU 3 表示.下列比值正确的是 A.U 1/I 不变,ΔU 1/ΔI 不变. B.U 2/I 变大,ΔU 2/ΔI 变大. C.U 2/I 变大,ΔU 2/ΔI 不变. D. U 3/I 变大,ΔU 3/ΔI 不变. 5、汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图,在打开车灯的情况下,E(6V ,1Ω)L 1(6V ,16W) L 2(6V ,16W)L(6V ,1.2W) S 12AM ×电动机鑫达捷电动机未启动时电流表读数为10 A ,电动机启动时电流表读数为58 A ,若电源电动势为12.5 V ,内阻为0.05 Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了 A .35.8 W B .43.2 W C .48.2 W D .76.8 W6、 如图所示的电路中,电池的电动势为E ,内阻为r ,电路中的电阻1R 、2R 和3R 的阻值都相同。
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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
电阻测得值较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是( )
B.5 600 Ω,偏小
D.700 Ω,偏大
用图①测得数据为2.7 V,5.0 mA,用图②测得数据为
.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
电流将逐渐变大,
金属的电阻率随温度的升高而增大,
,R2=30 Ω,电源的电压恒定不变,保持开关断开时,电流表的示数为0.6 A.若将开关S
断开时,电源电压U=IR1=0.6×10
U6
能力提升
.如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知下列说法错误的是时,通过导体的电流是时,导体两端的电压是由图象可知,导体的电阻:R =U I =50.2
Ω=1025
A =0.4 A , R =0.1×25 V =2.5 ”的白炽灯泡,加上的电压的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中,符合实际的是
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U/I 为一定值,说明电阻不变,不符合要求;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,后来随的增大而减小,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,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 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
A
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.灯泡两端时,电流为0.5 A ,灯泡的电阻R 1=2 Ω;灯泡两端的电压为;当灯泡两端的电压为2 V 时,灯泡的电阻大于
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
.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
根据器材规格及实验要求,在本题的实物图上连线.
先确定采用电流表内接电路还是外接电路,R x R A =10050=再确定滑动变阻器是采用限流式接法还是分压式接法.则滑动变阻器阻值达到最大时,电阻中电流最小,I =E R x +R +R A =1003.6 V ,均已超过电流表和电压表的量程,故滑动变阻器必须采用分压式接法.实验电路如图甲所示,实物连线如图乙所示.
【答案】 见上图
6.如图1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)的I -U 关系曲线图.
(1)为了通过测量得到如图1所示I -U 关系的完整曲线,在图2、图3两个电路中应选择的是______;简要说明理由:________________________________________(电源电动势为9 V ,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0~100 Ω)
(2)在图4所示的电路中,电源电压恒为9 V ,电流表读数为70 mA ,定值电阻R 1=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为________V ,电阻R 2的阻值为________Ω.
【解析】 (1)图2 理由:从I -U 图象看,电流与电压均从0开始,图2中的电压可以从0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).
(2)R 1支路电流为I 1=U R 1
=36 mA ,R 2支路电流为34 mA ,在I -U 曲线上,34 mA 对应的电压大约为5.2 V ;热敏电阻R T =5.20.034 Ω≈152.9 Ω,R T +R 2=90.034
Ω≈264.7 Ω,所以R 2=111.8 Ω.
【答案】 (1)图2 理由见解析 (2)5.2 111.8(111.6~112.0均可认为正确)。