2022-2022学年高中物理第2章恒定电流第3节欧姆定律练习含解析新人教版选修3-1.doc

第3节　欧姆定律
一、选择题
1．欧姆定律适用于(　　)
A．产生热效应的电路 B．家庭照明电路
C．含有电阻的电路 D．纯电阻组成的电路
解析：选D　欧姆定律适用于纯电阻电路，即金属导电或电解液导电，而在气体导电和半导体元件中欧姆定律将不适用，D选项正确．
2．在研究电流跟电压、电阻的关系的实验中，得出表格中的数据．根据数据，可以得到的结论是(　　)
导体两端电压/V
导体电阻/Ω
通过导体的电流/A
4
2
2
4
4
1
4
8
0.5
A．导体电阻一定时，导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
B．导体电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C．导体两端电压一定时，导体的电阻和通过导体的电流成反比
D．导体两端电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比
解析：选D　分析表格中数据可知，在导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比，应选项D正确．
3．如下图电路，电压保持不变，当电键S断开时，电流表A的示数为0.6 A，当电键S闭合时，电流表的示数为0.9 A，那么两电阻阻值之比R1∶R2为(　　)
A．1∶2 B．2∶1
C．2∶3 D．3∶2
解析：选A　电压保持不变，电键S断开时，电流表示数为0.6 A，即流过电阻R1的电流为0.6 A，闭合电键S后，电流表示数为0.9 A，即流过电阻总的电流为0.9 A，流过电阻R2的电流为0.3 A，两电阻并联，电阻之比等于电流的反比，R1∶R2＝0.3∶0.6＝1∶2.A选项正确．
4．有三个同学分别对各自手中的电阻进行了一次测量，三个同学把对每个电阻测量时电阻两端的电压和通过的电流描点到同一U­I坐标系中，如下图，这三个电阻的大小关系正确的选项是(　　)
A．Ra<Rb<Rc B．Ra>Rc
C．Ra>Rb D．Rb＝Rc
解析：选B　由公式R＝可知，图象的斜率表示电阻，那么由图可知，a、b的电阻相等，且大于c的电阻，那么有Ra＝Rb>Rc，故B正确，A、C、D错误．
5．一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过导体横截面的电荷量q与通电时间t的图象如下图．此图线的斜率(即tan θ)等于(　　)
A．U B．R
C． D．
解析：选C　在q­t图象线上斜率表示电流I＝，而由欧姆定律知I＝，应选项C正确．
6．(多项选择)如下图的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10 V时，通过导体的电流是0.4 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
解析：选ACD　由题中图象知导体的电阻R＝＝ Ω＝25 Ω.当电压U1＝10 V时，电流I1＝＝ A＝0.4 A；当电流I2＝0.1 A时，电压U2＝I2R＝0.1×25 V＝2.5 V.
7．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，通过灯泡的电流为1 A，那么灯泡两端电压为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
解析：选C　灯泡两端的电压为1 V及3 V时的电阻分别是R1＝＝ Ω＝2 Ω、R2＝＝ Ω＝3 Ω，由题意知灯泡两端电压为2 V时，电阻2 Ω<R<3 Ω，由I＝得此时的电流 A<I<1 A，故C正确．
8．(多项选择)如图是小灯泡L(灯丝材料是钨)和某种电阻R的伏安特性曲线，M为两曲线交点．以下说法正确的有(　　)
A．在M点状态下，小灯泡L和电阻R的功率相等
B．在M点状态下，小灯泡L的阻值比电阻R的小
C．曲线a是小灯泡L的伏安特性曲线，曲线b是电阻R的伏安特性曲线
D．曲线a是电阻R的伏安特性曲线，曲线b是小灯泡L的伏安特性曲线
解析：选AC　在图线中的M点，电流和电压都相等，根据欧姆定律，电阻相等；功率P＝UI也相等，故A正确，B错误；随着电压的增加，元件的热功率增加，温度升高；从图象可以看出，b图线对应电阻减小，a图线对应电阻增加；热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，而小灯泡的电阻随温度的升高而增加；故b是热敏电阻，a是小灯泡，故C正确，D错误．
9．某导体中的电流随其两端电压的变化如以下图所示，那么以下说法中正确的选项是(　　)
A．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻
B．加5 V电压时，导体的电阻约是10 Ω
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小
解析：选D　该元件是非线性元件，但能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻，A选项错误；分析I­U图象可知，加5 V电压时，电流为1.0 A，R＝＝5 Ω，B选项错误；分析图象可知，随着电压的增大，图象的斜率减小，导体的电阻不断增大，C选项错误，D选项正确．
10．(多项选择)如下图，是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图，那么根据小灯泡的伏安特性曲线可判定以下说法中错误的选项是(　　)
A．小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小
B．小灯泡的电阻随着灯丝温度的升高而减小
C．欧姆定律对小灯泡不适用
D．如果把三个这种相同的灯泡串联后，接到电压恒为12 V的电源上，那么流过每个小灯泡的电流为0.4 A
解析：选ABC　分析图象可知，小灯泡的电阻随电压的增大而增大，即电阻随灯丝温度的升高而增大，A、B选项错误；灯丝为金属导体，欧姆定律适用，C选项错误；假设把三个相同的灯泡串联，那么每个灯泡两端的电压为4 V，由图可知对应的电流为0.4 A，D选项正确．
二、非选择题
11．电阻温度计是根据金属导体电阻随温度变化而变化的原理制成的，在某金属丝两端加上3 V电压，测得金属丝中的电流在10～20 mA之间变化，那么金属丝的电阻变化范围是多少？
解析：电流最小时，电阻最大，根据欧姆定律可知，最大电阻Rmax＝ Ω＝300 Ω；电流最大时，电阻最小，最小电阻Rmin＝ Ω＝150 Ω，金属丝的电阻变化范围为150 Ω≤R≤300 Ω.
答案：150 Ω≤R≤300 Ω
12．假设加在导体两端的电压变为原来的时，导体中的电流减小了0.2 A，如果所加电压为原来的2倍，求导体中的电流．
解析：画出导体的I­U图线(如图)，导体两端电压为U0时，电流为I0；当U＝时，电流I1＝I0－0.2 A，电压为2U0时，电流为I2.由图可知，＝＝，那么I0＝0.8 A，I2＝1.6 A．
答案：1.6 A
13．某学习小组通过实验来研究用电器Z的伏安特性．他们在实验中测得用电器Z两端的电压与通过Z的电流的数据如下表：
U/V
0.0
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215
(1)有以下器材供选用：
A．电压表(0～3 V，内阻约为10 kΩ)
B．电压表(0～10 V，内阻约为20 kΩ)
C．电流表(0～0.3 A，r1＝1 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，r2＝0.4 Ω)
E．滑动变阻器(5 Ω，1 A)
F．滑动变阻器(500 Ω，0.2 A)
实验中电压表应选用________，电流表应选用______，滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)．
(2)请根据题中信息，在方框内画出电路图．
(3)利用这些数据绘出的用电器Z的伏安特性曲线如下图．请分析该图象形成的原因是_______________________________________________________．
解析：(1)分析表格数据可知，电压最大值为3 V，电流最大值为0.215 A，应选择电压表A，电流表C，滑动变阻器分压连接，选择滑动变阻器E.
(2)实验电路图如下图．
(3)分析图象可知，用电器Z的电阻随两端电压的升高而增大．
答案：(1)A　C　E　(2)见解析图　(3)用电器Z的电阻随两端电压的升高而增大