2019_2020学年高中物理第2章恒定电流第3节欧姆定律同步作业(含解析)新人教版选修3_1

第3节 欧姆定律
[基础训练]
1．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 ．虽然电解质溶液短时间内导电的U －I 图线是一条直线，但欧姆定律并不适用 C 解析 导体的电阻与电压无关，选项A 错误；对气体，欧姆定律不成立，即U I
≠常数，选项B 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导电，选项C 正确，D 错误．
2．取阻值分别为R 1和R 2的电阻，现在两电阻两端分别施加电压U 1、U 2，已知U 1＝32U 2，
此时流过R 1的电流为流过R 2的电流的3倍．则R 1R 2
为( )
A ．1
2 B ．9
2 C ．2
1
D ．29
A 解析 设R 2两端的电压为U ，通过R 2的电流为I ，则R 1两端的电压为3
2
U ，通过R 1
的电流为3I ，由欧姆定律R ＝U I 知，所以R 1R 2＝1
2
.
3．今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的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
C 解析 已知t 甲＝t 乙，q 甲＝2q 乙，由I ＝q t ，得I 甲＝q 甲t 甲＝2q 乙t 乙＝2I 乙，又已知U 甲＝12
U 乙，则R 甲＝
U 甲I 甲＝1
2U 乙
2I 乙＝1
4
R 乙，故选项C 正确． 4．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
C 解析 通过导体的电流为I ＝q t ＝45
5×60
A ＝0.15 A ；根据欧姆定律得，加在导体两
端的电压是U ＝IR ＝0.15×4 V＝0.6 V ，故选项C 正确．
5．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性曲线，如图中的曲线MN 所示．该小组的同学分析得出该白炽灯的阻值随温度的升高而增大，则白炽灯两端的电压由3 V 升到6 V 时，其灯丝的电阻增加了( )
A ．5 Ω
B ．10 Ω
C ．1 Ω
D ．6 Ω
B 解析 由电阻的定义R ＝U I 知，M 点电阻R M ＝30.1Ω＝30 Ω，N 点的电阻R N ＝6
0.15
Ω
＝40 Ω，电阻改变10 Ω，选项B 正确．
6．(多选)一金属导体棒的伏安特性曲线如图所示，其中纵坐标表示流过导体棒的电流
I ，横坐标为加在导体棒两端的电压U ，则由图象分析正确的是( )
A ．当导体棒两端的电压为5 V 时，其阻值为5 Ω
B ．当导体棒两端的电压为11 V 时，其阻值约为1.4 Ω
C ．加在导体棒两端的电压越大，其阻值越小
D ．加在导体棒两端的电压越大，其阻值越大
AD 解析 对某些导体，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的U
I
值仍表示该点所对应的电阻值．本题中给出的导体棒在5 V 电压时，U I
值为5 Ω，所以此时电阻为5 Ω，选项A 正确；同理可知，选项B 错误；当电压增大时，U I
值增大，即电阻增大，选项C 错误，D 正确．
7．(多选)现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分重要的问题．下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据，你认为下列说法正确的是( )
测量项目 干燥时电阻 出汗或潮湿时电阻
手与手之间 200 kΩ 5 kΩ 手与脚之间 300 kΩ 8 kΩ 脚与塑料鞋底之间
800 kΩ
10 kΩ
A B ．对人体加220 V 电压后，若对人的安全电流是22 mA 以下，只有出汗或潮湿时是十
分危险的
C ．对人体加220 V 电压后，若对人的安全电流是22 mA 以下，上述几项都十分危险
D ．从表中可看出干燥时对人体加220 V 电压后的电流值最大是1.1 A
AB 解析 计算可知，选项A 正确；对人体加220 V 电压后，干燥时电流分别为1.1 mA 、0.7 mA 、0.28 mA ，潮湿时电流分别为44 mA 、27.5 mA 、22 mA ，潮湿时各种情况均有危险，选项B 正确，C 、D 错误．
8．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．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
C 解析 当灯泡两端的电压为1 V ，电流为0.5 A 时，灯泡的电阻R 1＝2 Ω，当灯泡两端电压为3 V ，电流为1 A 时，灯泡的电阻R 2＝3 Ω，当灯泡两端电压为2 V 时，灯泡的电阻大于2 Ω而小于3 Ω，所以这时通过灯泡的电流大于23 A ＝0.67 A ，而小于2
2 A ＝1 A ，
故选项C 正确．
[能力提升]
9．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，电流表的示数有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
C 解析 电压表的电阻无穷大，移动滑片时，电流表示数有变化，因此和电流表串联的回路中不存在断点，故选项A 错误；若滑片接触不良，电路中不可能有电流，故选项B 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，故选项
D 错误；若灯泡内部短路，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，故选项C 正确．
10．(多选)某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，他根据实验中所测得的数据，分别绘制了I －U 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
AB解析由题图可知甲元件的电阻不变，乙元件的电阻随电压U的增大而增大，丙元件的电阻随电压U的增大而减小，故选项A、B正确．
11．某中学实验探究小组利用如图甲所示的电路描绘一小灯泡的伏安特性曲线，待测小灯泡的额定电压约为6 V，额定功率约为1.5 W．其中实验室还提供了如下的实验器材：
A．直流电源6 V(内阻不计)
B．直流电流表0～3 A(内阻0.1 Ω以下)
C．直流电流表0～600 mA(内阻约为5 Ω)
D．直流电压表0～15 V(内阻约为15 kΩ)
E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(1 kΩ，0.5 A)
G．导线若干、开关
(1)该小组的同学经过分析，所选的电流表应为________，滑动变阻器应为________．(填写器材的代号)
(2)在如图乙所示实物中，用笔画线代替导线完成实物图的连接．
解析 (1)由小灯泡的规格可知通过的最大电流约0.25 A ，因此选C ．在该题中滑动变阻器接成分压式，此时要求滑动变阻器的最大阻值比用电器的电阻小，至少应差不多，小灯泡的电阻在正常工作时约为24 Ω，所以滑动变阻器不能选F ，应选E ，E 的最大允许电流是2 A ，实验中的最大电流约0.25 A ，选E 也是安全的．
(2)由电路图，从电源的正极出发依次完成连接． 答案 (1)C E (2)如图所示
12．如图所示为某金属导体的伏安特性曲线：
(1)试说明导体电阻随电压的变化规律； (2)试算出电压为20 V 时导体的电阻； (3)欧姆定律适用于该导体吗？
解析 (1)由电阻定义式R ＝U
I
结合曲线，可看出随电压的增大，该导体电阻变大． (2)由题图可知U ＝20 V 时，I ＝1.5 A ，所以R ＝U I ＝
20
1.5
Ω≈13.3 Ω. (3)该导体的电流与电压不成正比，I －U 曲线不是过坐标原点的直线，这是因为导体的电阻发生了变化，但对于曲线上的每一点，欧姆定律仍然适用．
答案 (1)见解析 (2)13.3Ω (3)适用。