【物理】2019届一轮复习人教版欧姆定律学案 12页

重难讲练 一、欧姆定律的理解和应用 . s tep.c om ]‎ ‎1.R＝是用比值法定义的电阻的定义式，导体的电阻R由导体本身的性质决定，不是由U和I决定的.对于某一导体，它的电阻R不变，它的电压U和电流I成正比.‎ ‎2.I＝是欧姆定律的数 表达式，它反映了导体中电流与电压、电阻的比例关系.常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流，适用条件是金属或电解液导电(纯电阻电路).‎ ‎【典例1】某金属导体两端所加电压为8 V时，10 s内通过某一横截面的电荷量为0.16 C，求： 中国 教育 ^出版 ]‎ ‎(1)导体的电阻；‎ ‎(2)若导体两端电压为10 V，求通过导体的电流.‎ ‎【答案】　(1)500 Ω　(2)0.02 A ‎【跟踪训练】‎ ‎1.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IA和IB的关系是(　　)[ : s^t ep.co m]‎ A.IA＝2IB B.IA＝ ‎ C.IA＝IB D.IA＝ ‎【答案】　D ‎【解析】　由I＝ 得：IA∶IB＝∶＝UARB∶UBRA＝1∶4，即IA＝IB，应选D. 中 教 ]‎ ‎2．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．1.2 A ‎【答案】C ‎3．电路中有一段导体，给它两端加上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多少？如果给它两端加上2 V的电压，它的电阻为多少？如果给它的两端不加电压，它的电阻为多少？ 中教 ]‎ ‎【答案】1 500 Ω　1 500 Ω　1 500 Ω ‎【解析】由电阻的定义式可得导体的电阻为R＝＝ Ω＝1 500 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，[ : step.c om ]‎ 故导体电阻仍为1 500 Ω。‎ 二、导体的伏安特性曲线 ‎1. 伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，这样画出的导体的I－U图象叫做导体的伏安特性曲线.若I－U图象为直线，图线的斜率表示导体电阻的倒数.即k＝＝，图线的斜率越大，电阻越小，如图所示，RA＞RB.[中国教^ 育出 版 ]‎ ‎[中国^教 育出版 ]‎ ‎2 I－U图象与U－I图象的区别 ‎(1)坐标轴的意义不同：I－U图象中，横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I；U－I图象中，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U.‎ ‎(2)图线斜率的意义不同.I－U图象中，斜率表示电阻的倒数，U－I图象中，斜率表示电阻，如图所示，在图甲中R2＜R1，图乙中R2＞R1.‎ ‎[ :中教 ^]‎ 特别提醒 若I－U图象或U－I图象为曲线，如图6所示，则某点与原点连线的斜率的倒数(或斜率)表示电阻.如图所示，R＝≠.‎ ‎3．两类元件 ‎(1)线性元件：导体的伏安特性曲线为过原点的直线，即电流与电压成正比的线性关系的元件，如金属导体、电解液等。 ^中国 教 育出版 ]‎ ‎(2)非线性元件：伏安特性曲线不是直线的，是一条曲线，即电流与电压不成正比的电 元件，如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件.‎ ‎4．二极管的伏安特性曲线(如图所示)‎ ‎(1)二极管具有单向导电性，加正向电压时，二极管电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流较小。‎ ‎(2)由图象可以看出随电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随电压的升高而减小。 s tep.co ^m ]‎ ‎【典例2】如图所示的图象所对应的两个导体：‎ ‎ (1)电阻R1∶R2为多少？‎ ‎(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2为多少？[www. step.c om^]‎ ‎(3)若两个导体中的电压相等(不为零)时，电流之比I1∶I2为多少？‎ ‎【答案】(1)3∶1　(2)3∶1　(3)1∶3[来 ^源: ste p ]‎ ‎ ‎ ‎(2)由欧姆定律得 U1＝I1R1，U2＝I2R2，‎ 由于I1＝I2，则U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1.‎ ‎(3)由欧姆定律得 I1＝，I2＝，‎ 由于U1＝U2，则I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3.‎ ‎【典例2】如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知(　　)‎ A.该导体的电阻随电压的升高而增大 B.该导体的电阻随电压的升高而减小 C.导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 Ω D.导体两端电压为2 V时，电阻为1 Ω ‎【答案】AD ‎【解析】该导体的伏安特性为曲线，但根据R＝知，某点与原点连线的斜率倒数表示电阻，故可知U＝2 V时，R＝ Ω＝1 Ω，且导体电阻随电压升高而增大. step . c om^]‎ ‎ ste^p .co m ]‎ ‎【跟踪短训】[ ^: s tep ]‎ ‎1. 如图所示是A、B两电阻的U－I图象，则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是(　　)‎ A.RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝2∶1 B.RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝1∶2‎ C.RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝2∶1 D.RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝1∶2‎ ‎【答案】B ‎2. 如图是电阻R的IU图线，图中α＝45°，由此得出(　　 )‎ A．通过电阻的电流与两端电压成正比 B．电阻R＝0.5 Ω[来 源:中国 教育^ 出版 ]‎ C．因IU图线的斜率表示电阻的倒数，故R＝cot α＝1.0 Ω D．在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C ‎【答案】AD　‎ ‎【解析】由于IU图线为一直线，所以A正确；由于R＝所以R＝＝2 Ω，故B不对；由于两坐标单位不同，不能用公式R＝cot α＝1.0 Ω来计算，故C不对；当U＝6 V时，I＝＝3 A，每秒通过电阻横截面的电荷量由q＝It可知是3.0 C，故D对。‎ ‎3. 某一导体的伏安特性曲线如图所示，AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是(　　)[来 源: 中^ 国教育出版 ]‎ ‎[中国 教育出 版 ]‎ A.B点的电阻为12 Ω B.B点的电阻为40 Ω C.导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω[来 源:^ 中教 ]‎ D.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω ‎【答案】B ‎4. 如图所示，A、B、C为三个通电导体的I－U关系图象.由图可知(　　)‎ A.三个导体的电阻关系为RA＞RB＞RC ^ 中 教 ]‎ B.三个导体的电阻关系为RA＜RB＜RC C.若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流是2.5 A D.若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流是40 A ‎【答案】BC ‎【解析】由I－U图象知，电阻最大的应该是斜率最小的C，其中导体B的电阻为RB＝＝4 Ω，所以在导体B两端加10 V电压时，通过导体B的电流为2.5 A.‎ 模拟提升 ‎1．（2018云南省玉溪市江川县高二上期末）‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A． 欧姆定律只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路 B． 根据R＝可知，对一个纯电阻而言R与U成正比，与I成反比 C． 某些电路元件不遵守欧姆定律，它们的电压与电流之间的关系(U－I线)乃非线性关系，比如某些晶体二极管 step ]‎ D． 在电路中，两点之间的电压就等于这两点的电势差，沿着电流的方向，各点的电势在降低[中国教 育出 版 ]‎ ‎【答案】AC ‎2．（2018云南省元阳县第一中 高二下6月月考）‎ 如图所示，某半导体热敏电阻的IU图线可能是(　　)‎ A． B． C． D． ‎ ‎【答案】B ‎【解析】由于热敏电阻特性随温度的升高电阻减小，随着电压的增大，半导体温度逐渐升高，其电阻减小；据I-U图象的意义，图像的点与O点连线的斜率的倒数等于阻值，所以B选项的斜率逐渐增大，其倒数减小，即阻值减小，B正确．‎ ‎3．（2018山东省济宁市育才中 高二上第一次模块）‎ 如图是两电阻的伏安特性曲线，图线1表示的导体电阻为，图线2表示的导体的电阻为，则与大小之比是(   )‎ A． 3：1 B． 1：3 C． 1：2 D． 2：1‎ ‎【答案】B ‎【解析】题中图象是电阻的伏安特性曲线，其斜率k等于电阻的倒数，1、2两图线的斜率比为3：1，所以R1与R2大小之比1：3，故B正确，ACD错误。‎ ‎4．（2018北京市西城区高一下期末）‎ 导体a、b 的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是 ‎[中国教 育出版 ]‎ A． 两导体的电阻Ra > Rb[ ^: step.co m]‎ B． 两导体的电阻Ra < Rb[中 国教育 出 版 ]‎ C． 若将两导体串联接入电路，则它们消耗的电功率Pa > Pb D． 若将两导体并联接入电路，则它们消耗的电功率Pa > Pb st e^ p ]‎ ‎【答案】AC ‎5．（2018江苏省南通市通州区联考高一下期末）‎ 如图所示是某导体的伏安特性曲线，下列说法正确的是 A． 当导体两端的电压是4V时，导体的电阻是1OΩ[来 源:中教 ^ ]‎ B． 当导体两端的电压是4V时，导体的电阻是0.1Ω C． 当导体两端的电压是8V时，导体的电阻是20Ω 中国教^ 育出版 ]‎ D． 当通过导体的电流是0.2A时，导体两端的电压是2V ‎【答案】A ‎【解析】由图像可知，当导体两端的电压是4V时，电流为0.4A，此时导体的电阻是，选项A正确，B错误；当导体两端的电压是8V时，导体上的电流无法确定，不能得出电阻的阻值，选项C错误；同理当通过导体的电流是0.2A时，导体两端的电压无法确定，选项D错误；故选A.‎ ‎6．如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I。图线上点A的坐标为（U1，I1），过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为（0，I2）。当小灯泡两端电压为U1时，其电阻等于（ ）‎ A． B． C． D． ‎ ‎【答案】B ‎【解析】小灯泡两端电压为U1时，通过小灯泡的电流为I1，根据欧姆定律得：。故B正确。‎ ‎7．（2018上海市金山中 高二上期中）‎ 有两个额定电压220V和额定功率40W的灯泡，一个是金属丝的，另一个是碳丝的。由于它们的电阻与温度有关，所以它们的U-I图线不是直线，而是曲线，如图所示。如果把它们串联起来接到220V的电源上，那么关于两灯泡的发光情况，下列说法中正确的是（ ）‎ ‎ 中国教 育出 ^ 版 ]‎ A． 金属丝灯泡比碳丝灯泡亮些 B． 碳丝灯泡比金属丝灯泡亮些 C． 两灯一样亮 D． 无法判断那一个灯更亮 s te^ p ]‎ ‎【答案】B ‎8．（2018云南省玉溪市民族中 高二上期末）‎ 如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知下列结论正确的是(　　)‎ ‎[来 ^ 源 :中教 ]‎ A． 导体的电阻是0.02Ω B． 导体的电阻是5Ω C． 当导体两端的电压为10V时，导体中的电流为0.2A D． 当导体中的电流为0.2A时，导体两端电压为15V ‎【答案】C ‎【解析】当电压为5V时，电流值为0.1A，则由欧姆定律可知，，AB错误；当电压为10V时，电流，C正确；当电流为0.2A时，，D错误．[中国教育 出 ^版 ]‎ ‎9．（2018山东省济宁市任城区高一下综合课程改革模块）‎ 某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是 A． 加12V电压时，导体的电阻是8Ω B． 加5V电压时，导体的电阻是0.2Ω C． 由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小[中 国 教^育出版 ]‎ D． 该元件为线性元件，所以欧姆定律不适用 ‎【答案】A ‎10．（2018江苏南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁市高三第二次调研）‎ 图甲电路中，D为二极管，其伏安特性曲线如图乙所示．在图甲电路中，闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中(　　)‎ A． 二极管D消耗的功率变大 B． 二极管D的电阻变大 C． 通过二极管D的电流减小 D． 电源的功率减小[w ww. ste ^p ]‎ ‎【答案】A ‎11．如图甲所示的电路中, 是三个完全相同的灯泡,已知灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,已知该伏安特性曲线过点,闭合电键后流过电源的电流为。则下列说法正确的是（ ）‎ A． 灯泡两端电压为灯泡两端电压的2倍 B． 灯泡的功率为[来 源: step. com]‎ C． 灯泡的阻值为 D． 灯泡的电功率之比为 ‎（）浙江省金华市十校2018高一下期末调研 ‎【答案】B ‎【解析】AB、由伏安特性曲线可知三个灯泡不是定值电阻，其阻值也不是线性变化的，当电路中的总电流为0.25 A时，通过灯泡b、c的电流均为0.125 A，由图像可知，灯泡a两端的电压为3.0 V，灯泡b两端的电压是0.4 V，灯泡a的功率为故A错；B对 C、灯泡b的阻值为 ,故C错；‎ D、灯泡a的功率为 ，灯泡b的功率为 ，所以灯泡a、b的电功率之比为15:1，故D错；‎ 故选B ‎12．（2018云南省曲靖市麒麟高中高二下3月）‎ 如图甲所示电路中，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性曲线如图乙所示．开关S闭合后下列判断正确的是(　　)‎ ‎　　　　甲　　　　　　　乙 A． L1电流为L2电流的2倍 B． L1消耗的电功率为0.75 W C． L2消耗的电功率为0.375 W D． 此时L2的电阻为12 Ω ‎【答案】B[来^源: 中教 ]‎