高中物理人教版 (新课标)选修33 欧姆定律当堂达标检测题

[随堂基础巩固]

1.关于电流和电阻，下列说法中正确的是(　　)

A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同

B.金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加速，所以电流增大

C.由R＝可知，I一定时，导体的电阻R与U成正比，U一定时，导体的电阻R与I成反比

D.对给定的导体，比值是个定值，反映了导体本身的性质

解析：电流方向为正电荷定向移动的方向，故A错；电流的大小与自由电荷的热运动无直接关系，故B错；电阻由导体本身性质决定，不随U、I改变，故C错；电阻可用R＝来计算，故D正确。

答案：D

2.为探究小灯泡L的伏安特性，连好如图2－3－7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U－I图像应是图2－3－8中的(　　)

图 2－3－7

图 2－3－8

解析：小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高，导致电阻R会随着增大。由R＝得U＝IR，即U－I图像的斜率变大，所以只有C选项对。

答案：C

3.某导体中的电流随其两端电压的变化如图2－3－9所示，则下列说法中正确的是

(　　)

图 2－3－9

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5 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：非线性元件欧姆定律不一定不适用，例如金属导体的电阻就是随温度的变化而变化的，可以用欧姆定律计算各状态的电阻值，A错误；当U＝5 V时，I＝1.0 A，R＝＝5 Ω，B选项正确；由图线可知，随电压的增大，各点到坐标原点连线的斜率越来越小，电阻越来越大，反之，随电压的减小，电阻减小，C错误，D正确。

答案：BD

4.如图2－3－10所示的电路，电压表的示数为2 V，电流表的示数为1 A，电路中的电源电压为5 V，则R2的电阻为多少？

解析：因为U＝U1＋U2，

所以U2＝U－U1＝5 V－2 V＝3 V。          图 2－3－10

而I＝I1＝I2＝1 A，

所以R2＝＝ Ω＝3 Ω。

答案：3 Ω

[课时跟踪训练]

(满分50分　时间30分钟)

一、选择题(本大题共8个小题，每小题4分，共计32分。每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)

1.根据欧姆定律，下列判断正确的是(　　)

A.导体两端的电压越大，导体的电阻越大

B.加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数

C.电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低

D.电解液短时间内导电的U－I图线是一条直线

解析：导体的电阻与电压无关，故A错；对气体，欧姆定律不成立，即≠常数，故B错；由U＝IR知电流每经过一个电阻要产生一定的电势降落，欧姆定律适用于电解液导电，故C、D正确。

答案：CD

2.由欧姆定律I＝导出U＝IR和R＝，下列叙述中正确的是(　　)

A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比

B.导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关

C.对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值

D.一定的电流流过导体，电阻越大，其电压就越大

解析：导体的电阻由导体本身性质决定，与U、I无关，公式R＝只是提供一种测量计算导体电阻的方法，故A错，B、C对；公式U＝IR，当I一定时U与R成正比，D正确。

答案：BCD

3.一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电荷量q随时间变化的图像如图1所示，此图像的斜率可表示为(　　)

图 1

A.U　　　　　　　　　  B.R

C.        D.

解析：q－t图像的斜率表示流过电阻R的电流，由此可知，通过电阻R的电流不变，由欧姆定律知，I＝，故C正确。

答案：C

4.如图2为小灯泡的U－I图线，若将该小灯泡与一节电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.75 Ω的干电池组成闭合电路时，电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据？(　　)

图 2

A.1.5 W　1.0 W         B.0.75 W　0.5 W

C.0.75 W　0.75 W       D.1.5 W　0.75 W

解析：做出电源的外电压和电流的关系图像，即U＝1.5－0.75 I 的图像，两图像的交点就是电源和小灯泡构成闭合回路时的路端电压和电流。图像交点坐标是(1.0,0.75)，电源的总功率P总＝IE＝1×1.5 W＝1.5 W，灯泡的实际功率P灯＝UI＝0.75 W。

答案：D

5.一个标有“220 V　60 W”的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到200 V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图3所示的图线表示，给出的四个图线中肯定不符合实际的是(　　)

图 3

解析：灯泡的电阻受温度的影响，不同电压下温度不同，其电阻也不同，随温度的升高电阻增大，因此图像C是符合要求的，所以本题选A、B、D。

答案：ABD

6.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图4所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是(　　)

图4

A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B.对应P点，小灯泡的电阻为R＝

C.对应P点，小灯泡的电阻为R＝

D.对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积

解析：由图像可知，U越大，U­I图线的斜率越小，表示小灯泡的电阻越大，即A正确。R＝中的U、I与小灯泡所处状态下的电压与电流相对应，即B对C错。对应P点，功率P＝U1I2，与图中PQOM所围面积相等，故D正确。

答案：ABD

7.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(　　)

A.IA＝2IB      B.IA＝

C.IA＝IB      D.IA＝

解析：由I＝得：IA∶IB＝∶＝UARB∶UBRA＝1∶4，即IA＝IB，应选D。

答案：D

8.小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。已知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 A

解析：由题意可知，电流应大于0.5 A而小于1 A，具体再进一步确定，灯泡两端的电压为1 V时，电流为0.5 A，灯泡的电阻R1＝2 Ω；灯泡两端的电压为3 V时，电流为1 A，灯泡的电阻R2＝3 Ω；当灯泡两端的电压为2 V时，灯泡的电阻大于2 Ω而小于3 Ω，所以这时通过灯泡的电流大于≈0.66 A，而小于＝1 A，故选C。

答案：C

二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)

9.(9分)如图5所示，图像中的两条直线对应两个导体A、B，求：

图 5

(1)两个导体的电阻之比。

(2)两个导体电流相等时，两端的电压之比。

(3)两个导体电压相等时，通过导体的电流之比。

解析：(1)因R＝，由图像可知，RA＝ Ω＝1 Ω，RB＝ Ω＝ Ω，故RA∶RB＝1∶＝3∶2。

(2)两个导体电流相等时，根据U＝IR知，导体两端的电压之比UA∶UB＝RA∶RB＝3∶2。

(3)两个导体电压相等时，根据I＝知，通过导体的电流之比IA∶IB＝∶＝RB∶RA＝2∶3。

答案：(1)3∶2　(2)3∶2　(3)2∶3

10.(9分)某同学利用如图6所示的电路，研究加在标有“3.8 V，0.3 A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流的关系，得到如下所示的数据。

图 6

根据以上这些数据完成下列问题：

(1)描绘出小灯泡的U－I曲线。

(2)比较U1＝1.0 V和U2＝3.0 V时小灯泡的电阻大小，并说明其原因。

(3)小灯泡两端的电压从零到额定电压变化时，小灯泡的最大电阻是多少？最大电功率是多少？

解析：(1)小灯泡的U－I图线如图所示。

(2)R1＝ Ω＝6.25 Ω，R2＝ Ω≈10.9 Ω，R1<R2，原因是随着电压的增大，通过小灯泡的电流增大，同时小灯泡的发热功率增加，随着温度的升高，灯泡灯丝的电阻率增大，则灯泡的电阻增大。

(3)由图像可知，电流、电压达到最大时，小灯泡的电阻最大，因此，小灯泡的最大电阻为：

Rmax＝＝ Ω≈12.3 Ω

此时的电功率也最大：

Pmax＝UI＝3.80×0.310 W＝1.178 W

答案：见解析