優(yōu)化方案2020高中物理 第二章 直流電路 第1節(jié) 歐姆定律分層演練鞏固落實(shí) 教科版選修3-1（通用）

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1、歐姆定律 1.如圖所示，將左邊的銅導(dǎo)線與右邊的鋁導(dǎo)線連接起來(lái)，已知鋁導(dǎo)線的橫截面積是銅導(dǎo)線橫截面積的兩倍，在銅導(dǎo)線上取一個(gè)截面A，在鋁導(dǎo)線上取一個(gè)截面B，若在1 s內(nèi)垂直地通過(guò)它們的電子數(shù)相等，那么，通過(guò)這兩個(gè)截面的電流關(guān)系是(　　) A．IA＝IB　　　　　　 B．IA＝2IB C．IB＝2IA D．不能確定 解析：選A.由公式I＝得，若單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的電量相等，則電流相等，這兩個(gè)截面上單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的電子數(shù)相等，故電流相等，A項(xiàng)正確． 2.如圖所示是一根粗細(xì)均勻的橡膠棒，其橫截面積為S，由于與毛皮發(fā)生摩擦而均勻帶負(fù)電，若已知該橡膠棒每米所帶的電荷量為q，則當(dāng)該棒沿軸線

2、方向做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，形成的等效電流為(　　) A．vq　　 B．　　　 C．qvS　　 D． 解析：選A.在運(yùn)動(dòng)方向上任取一個(gè)截面，則時(shí)間t內(nèi)通過(guò)該截面的電荷量為Q＝vtq，由電流的定義式得：I＝＝vq，故A正確． 3．下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，沿電流的方向電勢(shì)逐漸降低 B．由I＝可知，通過(guò)一段導(dǎo)體的電流與它兩端的電壓成正比 C．由R＝可知，導(dǎo)體的電阻與電壓成正比 D．對(duì)一段確定的導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，的值不隨U或I的改變而改變 解析：選C.電流通過(guò)導(dǎo)體，沿電流的方向電勢(shì)逐漸降低，A正確．歐姆定律I＝是指流過(guò)導(dǎo)體的電流與它兩端的電壓成正比，與電阻成反

3、比，故B正確．R＝是計(jì)算電阻大小的定義式，但R與U、I無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤，D正確． 4.如圖所示顯示了兩電阻R1、R2的電流I和電壓U之間的關(guān)系，由圖像可知兩電阻大小之比R1∶R2為(　　) A．1∶　　　　　 B．∶1 C.∶2 D．2∶ 解析：選B.在伏安特性曲線I－U圖線中，直線的斜率與電阻成反比，所以＝＝. 5．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，可供選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下： 器材 規(guī)格 器材 規(guī)格 小燈泡 標(biāo)有“3.8 V，0.3 A”字樣 滑動(dòng)變阻器R1 最大阻值10 Ω，額定電流1.0 A 電壓 表V 量程0～5 V，內(nèi)阻5 kΩ 滑動(dòng)變阻器R

4、2 最大阻值1 kΩ，額定電流0.5 A 電流 表A1 量程0～100 mA，內(nèi)阻4 Ω 直流 電源E 電動(dòng)勢(shì)約為6 V，內(nèi)阻約為0.5 Ω 電流表A2 量程0～500 mA，內(nèi)阻0.4 Ω 導(dǎo)線、開關(guān)等 － (1)在上述器材中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________；電流表應(yīng)選________． (2)在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，把實(shí)驗(yàn)儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路． 解析：(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R1；小燈泡正常工作時(shí)I額＝0.3 A＝300 mA>100 mA，故電流表應(yīng)選A2. (2)因?yàn)橐笮襞萆系碾妷簭?增大，應(yīng)選用分壓電路；而小燈泡正常工作時(shí)R燈＝＝ Ω≈13 Ω

5、?RV＝5 kΩ，故電流表應(yīng)選擇外接法，其電路為 答案：(1)R1　A2　(2)見解析圖 一、單項(xiàng)選擇題 1．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．由R＝知道，一段導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比，跟通過(guò)它的電流成反比 B．比值反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，即電阻R＝ C．導(dǎo)體電流越大，電阻越小 D．由I＝知道，一段導(dǎo)體兩端的電壓跟通過(guò)它的電流成正比 解析：選B.導(dǎo)體的電阻取決于導(dǎo)體自身，與U、I無(wú)關(guān)，故A、C錯(cuò)誤．比值反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，定義為電阻，所以B正確．由電流與電壓的關(guān)系知電壓是產(chǎn)生電流的原因，所以正確的說(shuō)法是“通過(guò)導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比”，因果關(guān)系不

6、能顛倒，D錯(cuò)誤． 2.如圖所示，在1價(jià)離子的電解質(zhì)溶液內(nèi)插有兩根碳棒A和B作為電極，將它們接在直流電源上，于是溶液內(nèi)就有電流通過(guò)．若在t秒內(nèi)，通過(guò)溶液內(nèi)截面S的正離子數(shù)為n1，通過(guò)的負(fù)離子數(shù)為n2，設(shè)基本電荷為e，則以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．正離子定向移動(dòng)形成的電流方向從A→B，負(fù)離子定向移動(dòng)形成電流的方向從B→A B．溶液內(nèi)由于正負(fù)離子向相反方向移動(dòng)，溶液中的電流抵消，電流大小等于零 C．溶液內(nèi)的電流方向從A→B，電流大小I＝ D．溶液內(nèi)的電流方向從A→B，電流大小I＝e 解析：選D.電流方向?yàn)檎姾啥ㄏ蛞苿?dòng)的方向，負(fù)電荷定向移動(dòng)的反方向．故正、負(fù)離子形成電流方向是一致

7、的，從A→B；因?yàn)檎?、?fù)離子形成電流方向一致，有I＝＝e，故A、B、C錯(cuò)，D對(duì)． 3．一個(gè)阻值為R的導(dǎo)體兩端加上電壓U后，通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量q與通電時(shí)間t之間的關(guān)系圖線為過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，如圖所示．此圖像的斜率表示(　　) A．U B．R C. D． 解析：選C.根據(jù)歐姆定律I＝，又I＝，所以＝，即q＝·t可知，在q－t圖像中斜率為k＝，故C項(xiàng)正確． 4．一個(gè)標(biāo)有“220 V　60 W”的白熾燈泡，加上的電壓由零逐漸增大到200 V，在此過(guò)程中，電壓U和電流I的關(guān)系可用如圖所示的圖線表示，給出的四個(gè)圖線中符合實(shí)際的是(　　) 解析：選C.燈泡的電阻受溫度的影響，不同電

8、壓下溫度不同，其電阻也不同，隨溫度的升高電阻增大，因此圖像C是符合要求的，所以本題選C. 5．為了測(cè)定小燈泡的伏安特性曲線，需要測(cè)得的電壓范圍盡可能大些，誤差小些，為此，下列電路合適的是(　　) 解析：選D.燈泡電阻比較小，電流表應(yīng)該外接，電壓范圍盡可能大一些，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，故選項(xiàng)D正確． 6．某元件的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．B點(diǎn)的電阻為12 Ω B．B點(diǎn)的電阻為40 Ω C．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1 Ω D．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9 Ω 解析：選B.根據(jù)電阻的定義式可以求出A、B兩點(diǎn)的電

9、阻分別為RA＝ Ω＝30 Ω，RB＝ Ω＝40 Ω，所以ΔR＝RB－RA＝10 Ω，故B對(duì)，A、C、D錯(cuò)． 二、多項(xiàng)選擇題 7.如圖驗(yàn)電器A帶負(fù)電，驗(yàn)電器B不帶電，用導(dǎo)體棒連接A、B的瞬間，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．有瞬時(shí)電流形成 B．有持續(xù)電流形成 C．電流方向由A到B D．導(dǎo)體棒內(nèi)的自由電子在電場(chǎng)力作用下做定向移動(dòng) 解析：選AD.導(dǎo)體棒內(nèi)的自由電子在電場(chǎng)力作用下做定向移動(dòng)形成電流，但沒有持續(xù)的電壓，所以只能形成瞬時(shí)電流，A項(xiàng)和D項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電子做定向移動(dòng)的方向是由A到B，電流方向由B到A，C項(xiàng)錯(cuò)誤． 8.兩個(gè)金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖所示，則(　　)

10、A．RⅠ＞RⅡ B．RⅠ＜RⅡ C．電壓相同時(shí)IⅠ＞IⅡ D．電壓相同時(shí)IⅠ＜IⅡ 解析：選BC.由伏安特性曲線斜率k＝且kⅠ＞kⅡ，可知B正確．又由k＝＝，電壓相同時(shí)，kⅠ＞kⅡ，所以IⅠ＞IⅡ. 9．某導(dǎo)體中的電流隨其兩端的電壓變化，如圖實(shí)線所示，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．加5 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻是5 Ω B．加12 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻是8 Ω C．由圖可知，隨著電壓增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小 D．由圖可知，隨著電壓減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小 解析：選ABD.由R＝可知，當(dāng)U＝5 V時(shí)，R＝ Ω＝5 Ω，當(dāng)U＝12 V時(shí)，R＝ Ω＝8 Ω.由題圖可知，隨著電

11、壓增大，導(dǎo)體電阻增大；隨著電壓減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小，故選ABD. ☆10.如圖所示是電阻R的I－U圖線，圖中α＝45°，由此得出(　　) A．通過(guò)電阻的電流與兩端電壓成正比 B．電阻R＝0.5 Ω C．因I－U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R＝cot α＝1.0 Ω D．在R兩端加6 V電壓時(shí)，每秒通過(guò)電阻橫截面的電荷量是3 C 解析：選AD.由于I－U圖線為一直線，所以A正確．由于R＝，所以R＝＝2 Ω，B錯(cuò)誤．由于兩坐標(biāo)單位長(zhǎng)度不同，不能用公式R＝cot α＝1.0 Ω來(lái)計(jì)算，C錯(cuò)誤．當(dāng)U＝6 V時(shí)，I＝＝3 A，每秒通過(guò)的電荷量是3 C，故D正確. 三、非選擇題 1

12、1．已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m.氫原子的電子在原子核的靜電力吸引下做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則電子運(yùn)動(dòng)形成的等效電流大小為多少？ 解析：本題考查的是等效電流的問(wèn)題，解題的關(guān)鍵是確定在一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的電荷量，根據(jù)電流的定義式即可算出等效電流的大?。厝‰娮舆\(yùn)動(dòng)軌道的任一截面，在電子運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間T內(nèi)，通過(guò)這個(gè)橫截面的電荷量q＝e，則有I＝＝.再由庫(kù)侖力提供向心力，有＝mr，得T＝.由以上兩式得I＝. 答案： 12．在探究規(guī)格為“6 V　3 W”的小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量．圖中R為滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～20 Ω，額定電流1.0 A)，L為待

13、測(cè)小燈泡，V為電壓表(量程6 V，內(nèi)阻20 kΩ)，A為電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻1 Ω)，E為電源(電動(dòng)勢(shì)8 V，內(nèi)阻不計(jì))，S為開關(guān)． (1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，開關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于最________端(選填“左”或“右”)． (2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，已知各元器件均無(wú)故障，但閉合開關(guān)S后，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)不到零，其原因是________點(diǎn)至________點(diǎn)的導(dǎo)線未連接好(圖甲中的黑色小圓點(diǎn)表示接線點(diǎn)，并用數(shù)字標(biāo)記，空格中請(qǐng)?zhí)顚憟D甲中的數(shù)字，如“__2__點(diǎn)至__3__點(diǎn)”的導(dǎo)線)． (3)該同學(xué)描繪出小燈泡的伏安特性曲線示意圖如圖乙所示，則小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而________(選填“不變”“增大”或“減小”)． 解析：(1)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)前，應(yīng)使用電器的電壓、電流為最小值，故應(yīng)使滑片P置于最左端． (2)若1點(diǎn)到5點(diǎn)未接好，則電路成為滑動(dòng)變阻器的限流式電路． (3)在I－U圖像中的每一點(diǎn)與O點(diǎn)的連線的斜率逐漸減小，即電阻的倒數(shù)減小，所以電阻增大． 答案：(1)左　(2)1　5(或5　1)　(3)增大