人教版 (新课标)选修3选修3-1第二章 恒定电流3 欧姆定律同步练习题
展开A.电扇线圈电阻为440 Ω
B.电扇线圈电阻大于440 Ω
C.电扇线圈电阻小于440 Ω
D.电扇线圈的电阻可用欧姆定律计算
2.(多选)下列说法中正确的是( ).
A.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
B.当加在导体两端的电压变化时,导体中的电流也发生变化,但电压和电流的比值对这段导体来说是恒量
C.通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
D.导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
3.[多选]如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知( )
A.导体的电阻是25 Ω
B.导体的电阻是0.04 Ω
C.当导体两端的电压是0.04 V时,通过导体的电流是1 A
D.当通过导体的电流是0.1 A时,导体两端的电压是2.5 V
4.小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示.由图可知,AB段灯丝的电阻因温度的影响改变了( )
A.5 Ω B.10 Ω
C.1 Ω D.6 Ω
5.[多选]关于电流下列说法正确的是( )
A.由I=eq \f(q,t)可知电流与通过导体某一横截面的电荷量成正比,与所用时间成反比
B.由I=eq \f(U,R)可知在任何电路中电流皆与电压成正比,与电阻成反比
C.由I=neSv可知对于某一确定的金属导体,其电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比
D.由I=eq \f(q,t)可得q=It,可知当t一定时通过导体横截面的电荷量与电流I成正比
6.(多选)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,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 Ω
C.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
7.一只标有“4 V 3 W”的小灯泡,两端加上电压U,在U由0逐渐增加到4 V过程中,电压U和电流I的关系可用图象表示,在如图所示的四个图象中,符合实际的是( )
8.铜的摩尔质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为( )
A.光速c B.eq \f(I,neS)
C.eq \f(ρI,neSm) D.eq \f(mI,neSρ)
9.为探究小灯泡L的伏安特性,连好如图2113所示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光.由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的UI图像应是( )
10.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,如果所加电压变为原来的eq \f(1,2)时,导体中的电流变为多少?
11.太阳能是一种清洁、绿色能源.在我国上海举办的2010年世博会上,大量利用了太阳能电池.太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件.某实验小组根据描绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究1个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的IU特性.所用的器材包括:太阳能电池、电源E、电流表A、电压表V、滑动变阻器R、开关S及导线若干.
(1)为了达到上述目的,请将如图2118甲连成一个完整的实验电路图.
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2118乙所示的IU图像.由图可知,当电压小于2.00 V时,太阳能电池的电阻________(选填“很大”或“很小”);当电压为2.80 V时,太阳能电池的电阻约为________Ω.
甲 乙
2.3欧姆定律能力课时针对练习答案
1.有一家用电风扇,电风扇两端电压为220 V,工作电流为0.5 A,则下列说法中正确的是( )
A.电扇线圈电阻为440 Ω
B.电扇线圈电阻大于440 Ω
C.电扇线圈电阻小于440 Ω
D.电扇线圈的电阻可用欧姆定律计算
答案:C
解析:电风扇不是纯电阻用电器,欧姆定律I=eq \f(U,R)不成立,U>IR,故R<440 Ω.
2.(多选)下列说法中正确的是( ).
A.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
B.当加在导体两端的电压变化时,导体中的电流也发生变化,但电压和电流的比值对这段导体来说是恒量
C.通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
D.导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
答案 BC
解析 导体的电阻是导体本身的性质,与外加电压和通过的电流无关,A、D错误;对同一段导体,电阻不变,它两端的电压和通过电流的比值为恒量,当加在导体两端的电压变化时,导体中的电流也发生变化,B正确;由欧姆定律知通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,C正确.
3.[多选]如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知( )
A.导体的电阻是25 Ω
B.导体的电阻是0.04 Ω
C.当导体两端的电压是0.04 V时,通过导体的电流是1 A
D.当通过导体的电流是0.1 A时,导体两端的电压是2.5 V
答案:AD
解析: IU图像的斜率表示电阻的倒数,故导体的电阻R=eq \f(5,0.2) Ω=25 Ω,故A正确,B错误;由欧姆定律可以知道,当导体两端的电压为0.04 V时,通过导体的电流I=eq \f(0.04,25) A=0.001 6 A,故C错误;由欧姆定律可以知道,当电流为0.1 A时,导体两端的电压U=IR=0.1×25 V=2.5 V,故D正确。
4.小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示.由图可知,AB段灯丝的电阻因温度的影响改变了( )
A.5 Ω B.10 Ω
C.1 Ω D.6 Ω
答案:B
解析:由电阻的定义知
A点的电阻为RA=eq \f(3,0.1) Ω=30 Ω,
B点的电阻为RB=eq \f(6,0.15) Ω=40 Ω,
从A至B段电阻改变为10 Ω,故B正确,A、C、D错误.
5.[多选]关于电流下列说法正确的是( )
A.由I=eq \f(q,t)可知电流与通过导体某一横截面的电荷量成正比,与所用时间成反比
B.由I=eq \f(U,R)可知在任何电路中电流皆与电压成正比,与电阻成反比
C.由I=neSv可知对于某一确定的金属导体,其电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比
D.由I=eq \f(q,t)可得q=It,可知当t一定时通过导体横截面的电荷量与电流I成正比
答案:CD
解析: I=eq \f(q,t)是电流的定义式,I与q和t无关,故A错;欧姆定律I=eq \f(U,R)只适用于纯电阻电路,故B错;电流在微观上与n、e、S、v有关,I=neSv,故C正确;电路中通过某一横截面的电荷量q由I和t决定,故D正确。
6.(多选)两个电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,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 Ω
C.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
答案:AD
解析:由图可知R1的伏安特性曲线为过原点的直线,故R1为线性元件,R2的伏安特性曲线是曲线,故R2是非线性元件,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,B错误.R2为非线性元件,其某时刻的电阻大小仍等于此时刻U与I的比值,D正确.由图可知R2随电压增大而增大,C错误.
7.一只标有“4 V 3 W”的小灯泡,两端加上电压U,在U由0逐渐增加到4 V过程中,电压U和电流I的关系可用图象表示,在如图所示的四个图象中,符合实际的是( )
答案 B
解析 本题应考虑灯丝的电阻随温度的变化关系,随着电压升高,电流增大,灯丝的电功率增大,温度升高,电阻率也将随之增大,电阻增大.
8.铜的摩尔质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为( )
A.光速c B.eq \f(I,neS)
C.eq \f(ρI,neSm) D.eq \f(mI,neSρ)
答案D
【解析】 假设电子定向移动的速率为v,那么在t时间内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vtS中的自由电子数,而体积为vtS的铜的质量为vtSρ,摩尔数为eq \f(vtSρ,m),所以电荷量q=eq \f(vtSρne,m),因电流I=eq \f(q,t)=eq \f(vSρne,m),于是得到v=eq \f(mI,neSρ).
9.为探究小灯泡L的伏安特性,连好如图2113所示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光.由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的UI图像应是( )
【答案】 C
【解析】 由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,故电压升高时,电阻变大,UI图像的斜率越来越大,故C正确.
10.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,如果所加电压变为原来的eq \f(1,2)时,导体中的电流变为多少?
答案:0.225 A
解析:设导体电阻为R,导体上原来的电压为U0,通过的电流为I0,则当电压变为原来的3倍时,由欧姆定律得I0=eq \f(U0,R),I0+0.9 A=eq \f(3U0,R)
由以上两式解得eq \f(U0,R)=0.45 A.
当电压为eq \f(1,2)U0时,I=eq \f(\f(U0,2),R)=eq \f(1,2)×0.45 A=0.225 A.
11.太阳能是一种清洁、绿色能源.在我国上海举办的2010年世博会上,大量利用了太阳能电池.太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件.某实验小组根据描绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究1个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的IU特性.所用的器材包括:太阳能电池、电源E、电流表A、电压表V、滑动变阻器R、开关S及导线若干.
(1)为了达到上述目的,请将如图2118甲连成一个完整的实验电路图.
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2118乙所示的IU图像.由图可知,当电压小于2.00 V时,太阳能电池的电阻________(选填“很大”或“很小”);当电压为2.80 V时,太阳能电池的电阻约为________Ω.
甲 乙
【答案】 (1)见解析
(2)很大 1.0×103
【解析】 (1)注意到图乙的I-U图像中的数据特点:电压、电流从零开始变化,所以电路设计用滑动变阻器的分压式接法,如图所示.
(2)由图乙可知,当电压小于2.00 V时,通过太阳能电池的电流很小,由欧姆定律可知:此时太阳能电池的电阻很大.当电压为2.80 V时,通过太阳能电池的电流约为2.8 mA,由欧姆定律可知:此时太阳能电池的电阻约为R=eq \f(U,I)=eq \f(2.8 V,2.8×10-3 A)=1.0×103 Ω.
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