2018-2019學(xué)年高中物理 專題2.3 歐姆定律試題 新人教版選修3-1.doc

第3節(jié) 歐姆定律 一、電阻1定義：電壓與電流的 。2物理意義：電阻反映導(dǎo)體對電流的 ，電阻越大，說明導(dǎo)體對電流的 越大。3定義式：R= 。4單位： ，簡稱 ，符號是 ，常用的電阻單位還有 和 。1 M= 。5特點(diǎn)：同一個導(dǎo)體，不管電流、電壓怎樣變化，電壓跟電流的比值都是一個 。也就是電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的，與 、 無關(guān)。在如圖所示的UI圖象中，圖象越陡，則電阻 ，通常用圖象的斜率來表示電阻，斜率就是傾斜角的 。 二、 歐姆定律1內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的 成正比，跟導(dǎo)體的 成反比。2關(guān)系式：I= 。3適用條件：歐姆定律對 和 適用，但對 和 不適用。三、導(dǎo)體的伏安特性曲線1定義：在實(shí)際應(yīng)用中，常用縱坐標(biāo)表示 ，橫坐標(biāo)表示 ，這樣畫出的IU圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。2線性元件和非線性元件：金屬導(dǎo)體在溫度沒有顯著變化時，電阻幾乎是不變的，它的伏安特性曲線是 ，具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件。伏安特性曲線不是過原點(diǎn)的直線，也就是說，電流與電壓 正比，這類電學(xué)元件叫做非線性元件（例如：氣體和半導(dǎo)體）。3注意 IU特性曲線上各點(diǎn)切線的斜率表示 ，而UI特性曲線上各點(diǎn)切線的斜率表示 。四、實(shí)驗(yàn)：測繪小燈泡的伏安特性曲線1實(shí)驗(yàn)器材：小燈泡（2.5 V，0.5 W）、 、 、 、電源（3 V）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。2實(shí)驗(yàn)原理：為小燈泡提供兩端能從零連續(xù)變化的電壓，連成如圖所示的電路。 3實(shí)驗(yàn)步驟：（1）按圖連好電路，開關(guān)閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)滑至 端（選填“左”或“右”）。（2）閉合開關(guān)，右移滑片到不同的位置，并分別記下 和 的多組數(shù)據(jù)。（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出小燈泡的 曲線。 比值 阻礙作用 阻礙作用 歐姆 歐 千歐（k） 兆歐（M） 106 定值 通過的電流 加在它兩端的電壓 越大 正切值電壓 電阻 金屬導(dǎo)體 電解質(zhì)溶液 氣體 半導(dǎo)體電流I 電壓U 通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線 不成 導(dǎo)體電阻的倒數(shù) 導(dǎo)體的電阻電壓表 電流表 滑動變阻器 左 電壓表 電流表 伏安特性 一、對公式及，和的含義的理解物理意義適用條件某段導(dǎo)體電流、電壓和電阻的關(guān)系僅適用于純電阻電路電流的定義式已知q和t的情況下，可計算I的大小，適用于任何電路導(dǎo)體電阻定義式，反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用R由導(dǎo)體本身決定，與U、I無關(guān)，適用于所有導(dǎo)體沿電流方向電勢逐漸降低，電壓降等于I和R的乘積計算導(dǎo)體兩端電壓，適用于金屬導(dǎo)體、電解液【例題1】由歐姆定律I=導(dǎo)出U=IR和R=，下列敘述中正確的是A導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比B導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的物理?xiàng)l件決定，跟導(dǎo)體兩端的電壓及流過導(dǎo)體的電流的大小無關(guān)C對確定的導(dǎo)體，其兩端電壓和流過它的電流的比值就是它的電阻值D一定的電流流過導(dǎo)體，電阻越大，其電壓就越大參考答案：BCD試題解析：導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身性質(zhì)決定，與U、I無關(guān)，公式R=只是一種計算導(dǎo)體電阻的方法，故A錯誤，BC正確；公式U=IR，當(dāng)I一定時U與R成正比，D正確。二、對導(dǎo)體的伏安特性曲線的理解1對IU圖象或UI圖象進(jìn)行分析比較時，要先自己辨認(rèn)縱軸與橫軸各代表什么，以及由此對應(yīng)的圖象上任意一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的具體意義，如圖甲中，R2<R1；而在圖乙中R2>R1。 2IU圖線是曲線時，導(dǎo)體電阻，即電阻等于圖線上點(diǎn)（Un，In）與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)，而不等于該點(diǎn)切點(diǎn)斜率的倒數(shù)，如圖。 【例題2】如圖所示，是兩只定值電阻R1、R2的IU圖象。有關(guān)R1、R2的大小，及它們串聯(lián)或并聯(lián)后的IU圖象所在區(qū)域，下列判斷正確的是AR1>R2，并聯(lián)后在區(qū)域BR1>R2，并聯(lián)后在區(qū)域CR1<R2，串聯(lián)后在區(qū)域DR1<R2，串聯(lián)后在區(qū)域參考答案：C試題解析：根據(jù)歐姆定律公式，IU圖象的斜率越小，電阻越大，故R1<R2；根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)知，R串比每一個串聯(lián)的分電阻都要大；根據(jù)并聯(lián)電路中電阻的特點(diǎn)可知，R并比每一個并聯(lián)電路的分電阻都要??；在這4個電阻值中，R串最大，R并最小，所以兩電阻并聯(lián)后在區(qū)域，兩電阻串聯(lián)后在區(qū)域，故C正確，ABD錯誤，故選C。三、滑動變阻器的兩種接法1滑動變阻器的兩種接法 滑動變阻器做限流電阻使用時，接A與D或B與C或A與C或B與D，即“一上一下”接法。做分壓器使用時，CD全部接入電路，利用PC或PD上分得的電壓對負(fù)載供電。2滑動變阻器接入電路時的具體接法及判斷接法的方法（1）兩種接法 圖甲電路稱為限流式電路，圖乙電路稱為分壓式電路。（2）兩種接法接入電路時的判斷方法a負(fù)載電阻的阻值遠(yuǎn)大于滑動變阻器的總電阻時，應(yīng)選用分壓式電路。b要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)，應(yīng)選用分壓式電路。c負(fù)載電阻的阻值小于滑動變阻器的總電阻或相差不多，且電壓電流變化不要求從零開始調(diào)整，可采用限流式電路。d兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式電路，因?yàn)橄蘖魇诫娐房偣β瘦^小。e特殊問題中還要根據(jù)電壓表和電流表量程以及電阻允許通過的最大電流值來反復(fù)推敲，選擇能減小誤差的連接方法?！纠}3】有一燈泡上標(biāo)有“6 V 0.1 A”字樣，現(xiàn)要測繪該燈泡的伏安特性曲線，有下列器材可供選用：A電壓表（05 V，內(nèi)阻2.0 k）B電壓表（010 V，內(nèi)阻3.0 k）C電流表（00.3 A，內(nèi)阻2.0 ）D電流表（06 A，內(nèi)阻1.5 ）E滑動變阻器（30 ，2 A）F滑動變阻器（100 ，0.5 A）G學(xué)生電源（直流9 V）及開關(guān)、導(dǎo)線等（1）實(shí)驗(yàn)中所用的電壓表應(yīng)選_，電流表應(yīng)選_，滑動變阻器應(yīng)選_。（2） 本實(shí)驗(yàn)要求電壓從零開始測量，所以從下列電路圖中選出正確的實(shí)驗(yàn)電路圖 參考答案：（1）B C E （2）B試題解析：（1）由于燈泡的額定電壓為6 V，故應(yīng)該選用量程為10 V的B；小燈泡的額定電流為0.1 A，故選項(xiàng)量程為0.6 A的C；為方便操作，滑動變阻器選用阻值較小的E。（2）由于要求從0開始測量，故宜采用分壓式連接，選項(xiàng)CD錯誤；而小燈泡的電阻約為60 ，是個小電阻，故采用電流表外接法連接，選項(xiàng)B正確。歸納總結(jié)：1滑動變阻器的兩種接法的特點(diǎn)如下表所示：比較項(xiàng)目負(fù)載RL上電壓調(diào)節(jié)范圍（忽略電源內(nèi)阻）負(fù)載RL上電流調(diào)節(jié)范圍（忽略電源內(nèi)阻）限流接法分壓接法在電流電路中，當(dāng)R0遠(yuǎn)小于RL時，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，也不會使IL有較大變化。在分壓電路中無論滑動變阻器阻值的大小如何，調(diào)節(jié)滑片P的位置，都可以使IL有明顯的變化。2電流表的兩種接法（1）待測電阻阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，采用內(nèi)接法；（2）待測電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，采用外接法。四、選擇內(nèi)、外接法的常用方法1直接比較法：適用于Rx、RA、RV的大小大致可以估計，當(dāng)Rx>>RA時，采用內(nèi)接法，當(dāng)Rx<<RV時，采用外接法，即大電阻用內(nèi)接法，小電阻用外接法，可記憶為“大內(nèi)小外”。2公式計算法：當(dāng)時，用內(nèi)接法，當(dāng)時，用外接法，當(dāng)時，兩種接法效果相同。3試觸法：適用于Rx、RA、RV的阻值關(guān)系不能確定的情況，如圖所示，把電壓表的接線端分別接b、c兩點(diǎn)，觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表示數(shù)變化明顯，說明電壓表的分流對電路影響大，應(yīng)選用內(nèi)接法，若電壓表的示數(shù)有明顯變化，說明電流表的分壓作用對電路影響大，應(yīng)選外接法。 【例題4】有一未知電阻Rx，為了較準(zhǔn)確得測出其組織，先用如圖所示a、b兩種電路進(jìn)行測量，利用圖a測得的數(shù)據(jù)為“2.7 V，50 mA”，利用圖b測得的數(shù)據(jù)為“2.8 V，4.0 mA”，那么該電阻測得的值中較準(zhǔn)確得數(shù)值及它比真實(shí)值偏大或偏小的情況是 A540 ，偏大 B540 ，偏小C700 ，偏小 D700 ，偏大 參考答案：D試題解析：電流表讀書變化比電壓表讀書變化明顯，說明被測電阻阻值較大，因此電流表應(yīng)選擇內(nèi)接法，即題圖b。選圖b時，電阻Rx兩端電壓比真實(shí)值偏大，因此Rx測量值也偏大，并且，故D正確。 1關(guān)于歐姆定律的說法中正確的是A由I=U/R，通過電阻的電流強(qiáng)度跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比B由U=IR，對一定的導(dǎo)體，通過它的電流強(qiáng)度越大，它兩端的電壓也越大C由R=U/I，導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比，跟通過它的電流強(qiáng)度成反比D歐姆定律I=U/R適用于任何導(dǎo)體的導(dǎo)電情況2（2018云南省玉溪市江川縣高二期末考試）下列說法正確的是A歐姆定律只適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路B根據(jù)R=可知，對一個純電阻而言R與U成正比，與I成反比C某些電路元件不遵守歐姆定律，它們的電壓與電流之間的關(guān)系(UI線)乃非線性關(guān)系，比如某些晶體二極管D在電路中，兩點(diǎn)之間的電壓就等于這兩點(diǎn)的電勢差，沿著電流的方向，各點(diǎn)的電勢在降低3某同學(xué)做三種導(dǎo)電元件的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，他根據(jù)所測量的數(shù)據(jù)分別繪制了三種元件的IU圖象，如圖所示，則下述判斷正確的是 A只有乙圖正確B甲、丙圖的曲線肯定是偶然誤差太大C甲、丙不遵從歐姆定律，肯定不可能D甲、乙、丙三個圖象都可能正確，并不一定有較大誤差4（2018浙江省高考物理模擬）銅電阻溫度計價格便宜，常用于測量-50150 溫度段，在這個范圍內(nèi)電阻與溫度呈線性關(guān)系；Rt=R0(1+at)，其中R0為銅電阻溫度計在0 時的電阻，Rt為溫度為t時的電阻，t為溫度，a>0，則此銅電阻的U-I圖線為A BC D5（2018山東省平陰縣、商河縣等部分縣高二期末考試）圖示是金屬導(dǎo)體A和B的U-I圖像，由此圖像可知 A通過導(dǎo)體的電流越大，電阻越小B導(dǎo)體A的電阻比導(dǎo)體B的電阻大C加在導(dǎo)體兩端的電壓越大，電阻越大D通過兩導(dǎo)體的電流相同時，導(dǎo)體A兩端的電壓比導(dǎo)體B兩端的電壓小 6關(guān)于歐姆定律，下面說法正確的是A根據(jù)I=U/R可知，對一個純電阻而言I與U成正比，與R成反比B根據(jù)R=U/I可知，對一個純電阻而言R與U成正比，與I成反比C某些電路元件不遵守歐姆定律，它們的電壓與電流之間的關(guān)系（UI線）乃非線性關(guān)系，比如某些晶體二極管D在電路中，兩點(diǎn)之間的電壓就等于這兩點(diǎn)的電勢差，沿著電流的方向，各點(diǎn)的電勢在降低7（2018安徽省黃山市高中畢業(yè)班第一次質(zhì)量檢測）如圖所示是電阻R的IU圖象，圖中=45，由此得出 A歐姆定律適用于該元件B電阻R=0.5 C因IU圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R=1/tan=1.0 D在R兩端加上6.0 V的電壓時，每秒通過電阻橫截面的電荷量是2.0 C8內(nèi)阻為1 200 的電壓表與電阻R串聯(lián)，接入內(nèi)阻可忽略的電動勢為6 V的電池兩端，此時電壓表的讀數(shù)為4.5 V，則此電阻R的阻值是A300 B400 C1200 D 3600 9（2018山東省濟(jì)寧市衡水中學(xué)微山分校第二學(xué)期期末）某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是 A該元件是非線性元件，所以不能用歐姆定律計算導(dǎo)體在某狀態(tài)下的電阻B加5 V電壓時，導(dǎo)體的電阻大于5 C由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小10白熾燈接在220 V電源上能正常發(fā)光，將其接在一可調(diào)電壓的電源上，使電壓逐漸增大到220 V過程中，則下列說法正確的是A燈絲的電阻不變B電流將逐漸變大C每增加1 V電壓而引起的電流變化量是相同的D每增加1 V電壓而引起的電流變化量是減小的11（2018黑龍江省齊齊哈爾市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三期末考試）一只小燈泡，標(biāo)有“3 V，1.5 W”的字樣。現(xiàn)要描繪小燈泡03 V的伏安特性曲線。實(shí)驗(yàn)器材有最大阻值為10 的滑動變阻器電動勢為6 V、內(nèi)阻約為1.0 的電源量程為0.6 A、內(nèi)阻約為1.0 的電流表A1量程為3 A、內(nèi)阻約為0.1 的電流表A2量程為3 V、內(nèi)阻約為6 k的電壓表V1量程為15 V、內(nèi)阻約為10 k的電壓表V2開關(guān)、導(dǎo)線若干 ，以下電路圖中正確的是A BC D12如圖所示為滑動變阻器示意圖，下列說法中正確的是 a和b串聯(lián)接入電路中，P向右移動時電阻增大 b和d串聯(lián)接入電路中，P向右移動時電阻減小 b和c串聯(lián)接入電路中，P向右移動時電阻增大 a和c串聯(lián)接入電路中，P向右移動時電阻增大。A B C D13（2018河南新鄉(xiāng)市高二期末考試）有三個同學(xué)分別對各自手中的電阻進(jìn)行了一次測量，三個同學(xué)把對每個電阻測量時電阻兩端的電壓和通過的電流描點(diǎn)到同一UI坐標(biāo)系中，如圖所示，這三個電阻的大小關(guān)系正確的是 A B C D 1AB【解析】根據(jù)歐姆定律可知，通過電阻的電流強(qiáng)度跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比，所以A正確；由，對一定的導(dǎo)體，電流與電壓程正比，所以通過它的電流強(qiáng)度越大，它兩端的電壓也越大，所以B正確；導(dǎo)體的電阻與電壓的大小無關(guān)，是由導(dǎo)體本身決定的，所以C錯誤；歐姆定律只適用于金屬導(dǎo)體與電解液導(dǎo)電，所以D錯誤。2AC【解析】歐姆定律只適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路，如電動機(jī)等，A正確；電阻的大小和電阻本身的性質(zhì)有關(guān)，和電壓、電流無關(guān)，B錯誤；某些電路元件不遵守歐姆定律，它們的電壓與電流之間的關(guān)系(UI線)乃非線性關(guān)系，比如某些晶體二極管，C正確；沿著電流的方向，通過電阻后，才有電勢的降落，D錯誤。3D【解析】根據(jù)可知，甲圖表明元件的電阻隨電壓增大而減??；乙圖表明元件的電阻不隨電壓的變化而變化；丙圖表明元件的電阻隨電壓增大而增大；故甲、乙、丙三個圖象都可能正確，并不一定有較大誤差，故選D。4C【解析】隨溫度升高，銅電阻溫度計電阻變大，故的值隨電流變大，即U-I圖線的斜率增大，故C正確，ABD錯誤。5B【解析】電阻大小與電流和電壓無關(guān)，只由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，故AC錯誤；U-I圖象中圖象的斜率表示電阻，由圖可知，A的電阻大于B的電阻，故B正確；因A的電阻大于B的電阻，則由歐姆定律可知，通過兩導(dǎo)體的電流相同時，導(dǎo)體A兩端的電壓比導(dǎo)體B兩端的電壓大，故D錯誤。6AC【解析】對于同一個純電阻而言，其電阻恒定，根據(jù)公式可得I與U成正比，與R成反比，A正確；導(dǎo)體的電阻和其兩端的電壓以及電流無關(guān)，B錯誤；只有純電阻元件的電壓與電流之間的關(guān)系是線性關(guān)系，非純電阻元件的電壓與電流之間的關(guān)系是非線性關(guān)系，C正確；沿著電流方向，通過電阻才有電勢的降落，故D錯誤。7A【解析】根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，通過電阻的電流與兩端電壓成正比，歐姆定律適用，A正確；根據(jù)電阻的定義式可知，I-U圖象斜率的倒數(shù)等于電阻R，則得，B錯誤；由于I-U圖象中橫縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同，故不能直接根據(jù)圖象的斜率求電阻，C錯誤；由圖知，當(dāng)U=6 V時，I=3 A，則每秒通過電阻橫截面的電荷量是，D錯誤。8B【解析】電路中的電流為，故電阻R的阻值是，則選項(xiàng)B正確。9D【解析】該元件是非線性元件，可以用歐姆定律計算導(dǎo)體在某狀態(tài)下的電阻，選項(xiàng)A錯誤；加5 V的電壓時，電流為1.0 A，則由歐姆定律可知，；故B錯誤；由圖可知，隨電壓的增大，圖象的斜率減小，則可知導(dǎo)體的電阻越來越大，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻減?。还蔆錯誤，D正確。10BD【解析】當(dāng)電壓增大時，燈絲中的電流一定是增大的，而燈絲的電阻隨溫度的增大而增大，故A錯誤，B正確；由于燈絲電阻隨溫度的升高而增大，故每增大1 V電壓時引起的電流變化量是越來越小的，故C錯誤，D正確?！久麕燑c(diǎn)睛】白熾燈為金屬導(dǎo)體，并且在電壓增大過程，溫度增大較多，故一定要考慮其溫度變化對電阻的影響，明確電壓增大時，電流一定增大，但增大的越來越慢。11C【解析】燈泡的額定電壓，燈泡的額定功率，燈泡的額定電流，燈泡正常工作時的電阻，故電流表選用量程為0.6 A、內(nèi)阻約為1.0 的電流表A1；電壓表選用量程為3 V、內(nèi)阻約為6 k的電壓表V1。因，所以測量電路采用安培表的外接線路。又描繪小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端電壓要從零開始連續(xù)變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法。故C項(xiàng)正確。12D【解析】將a和b連入電路時，當(dāng)滑片P向右滑動時，不會改變電阻絲長度，電阻不變，故錯誤；將b和d連入電路時，連入路中的電阻絲是Pb部分，當(dāng)滑片P向右滑動時，PA電阻絲長度減小，電阻減小，故正確；將b和c連入電路時，連入路中的電阻絲是Pb部分，當(dāng)滑片P向右滑動時，PB電阻絲長度減小，電阻減小，故錯誤；將a和c連入電路時，連入電路中的電阻絲是aP部分，當(dāng)滑片P向右滑動時，ap電阻絲長度變長，電阻變大，故正確，故選D?！久麕燑c(diǎn)睛】本題考查了滑動變阻器的原理和作用，能夠正確判斷當(dāng)“一上一下”接入電路時哪一段電阻絲被連入電路中是本題的解題關(guān)鍵所在。13B【解析】由公式R=U/I可知，ab的電阻相等，且大于c的電阻，則有：Ra=Rb>Rc；故B正確，ACD錯誤?！久麕燑c(diǎn)睛】本題考查了學(xué)生對歐姆定律及其公式變形的理解和應(yīng)用，關(guān)鍵是會利用控制變量法結(jié)合電阻不變分析圖象得出三個電阻的大小關(guān)系，也可以直接根據(jù)圖象的斜率表示電阻進(jìn)行分析求解。