2019屆高考物理一輪復習 熱點題型 專題2.2 歐姆定律及伏安特性曲線的理解與應用學案.doc

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專題2.2 歐姆定律及伏安特性曲線的理解與應用 應用伏安特性曲線的幾點注意 1．由于導體的導電性能不同，所以不同的導體對應不同的伏安特性曲線。 2．伏安特性曲線上每一點的電壓坐標與電流坐標的比值，對應這一狀態(tài)下的電阻。 3．伏安特性曲線為直線時圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故圖甲中Ra＜Rb。 4．伏安特性曲線為曲線時，如圖乙所示，導體電阻Rn＝，即電阻要用圖線上點Pn的坐標(Un，In)來計算，或者用曲線上某點與坐標原點連線的斜率等于該點對應電阻的倒數(shù)關系來計算，不能用該點的切線斜率來計算?！　　　? 題型1 伏安特性曲線的理解 【典例1】將四個定值電阻a、b、c、d分別接入電路，測得相應的電流、電壓值如圖所示。其中阻值最接近的兩個電阻是(　　 ) A．a(chǎn)和b　　　　　　　 B．b和d C．a(chǎn)和c D．c和d 【答案】A　 【解析】分別過原點作出過四個點的圖像， 根據(jù)圖像的斜率表示電阻可知，a、b兩電阻大小最為接近，故選項A正確，B、C、D錯誤。 【典例2】一個小燈泡，當它兩端的電壓在3 V以下時，電阻等于15 Ω不變；當它兩端的電壓增大到4 V時，鎢絲溫度明顯升高，它的電阻為16 Ω；當電壓增大到5 V時，它的電阻為18 Ω，它在0～5 V電壓范圍內(nèi)的伏安特性曲線與下列哪個圖像相符(　　) 【答案】B　 【跟蹤訓練】 1. (2018杭州五校聯(lián)考)如圖所示為A、B兩電阻的UI圖像，關于兩電阻的描述正確的是(　　) A．電阻A的阻值隨電流的增大而減小，電阻B的阻值不變 B．在兩圖線交點處，電阻A的阻值等于電阻B的阻值 C．在兩圖線交點處，電阻A的阻值大于電阻B的阻值 D．在兩圖線交點處，電阻A的阻值小于電阻B的阻值 【答案】B　 【解析】由題圖可知，電阻A的圖線斜率越來越大，故電阻A的阻值隨電流的增大而增大，電阻B的阻值不變，故A錯誤；兩圖線的交點處，電流和電壓均相同，則由歐姆定律可知，兩電阻的阻值相等，故B正確，C、D錯誤。 2．某同學做三種電學元件的導電性實驗，他根據(jù)所測量的數(shù)據(jù)分別繪制了三種元件的IU圖像，如圖所示，則下列判斷正確的是(　　) 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，肯定錯誤 D．甲、乙、丙三個圖像都可能正確，并不一定有較大誤差 【答案】D　 【解析】由于三種電學元件可能是線性的，也可能是非線性的，故其IU圖像可能是直線，也可能是曲線，故D正確。 3. 某一導體的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示，關于導體的電阻，以下說法正確的是(　　) A．B點的電阻為12 Ω B．B點的電阻為40 Ω C．導體的電阻因溫度的影響改變了1 Ω D．導體的電阻因溫度的影響改變了9 Ω 【答案】B　 4．（2018江蘇省南通市通州區(qū)聯(lián)考高一下期末） 如圖所示是某導體的伏安特性曲線，下列說法正確的是 A． 當導體兩端的電壓是4V時，導體的電阻是1OΩ B． 當導體兩端的電壓是4V時，導體的電阻是0.1Ω C． 當導體兩端的電壓是8V時，導體的電阻是20Ω D． 當通過導體的電流是0.2A時，導體兩端的電壓是2V 【答案】A 【解析】由圖像可知，當導體兩端的電壓是4V時，電流為0.4A，此時導體的電阻是，選項A正確，B錯誤；當導體兩端的電壓是8V時，導體上的電流無法確定，不能得出電阻的阻值，選項C錯誤；同理當通過導體的電流是0.2A時，導體兩端的電壓無法確定，選項D錯誤；故選A. 5．如圖所示，圖中1、2分別為電阻R1、R2的電流隨電壓變化的關系圖線，則(　　) A． R1和R2串聯(lián)后的總電阻的I－U圖線應在Ⅰ區(qū)域 B． R1和R2串聯(lián)后的總電阻的I－U圖線應在Ⅲ區(qū)域 C． R1和R2并聯(lián)后的總電阻的I－U圖線應在Ⅲ區(qū)域 D． R1和R2并聯(lián)后的總電阻的I－U圖線應在Ⅱ區(qū)域 【答案】B 6．如圖所示，圖線1、2分別表示導體A、B的伏安特性曲線，它們的電阻分別為R1、R2，則下列說法正確的是（ ） A． R1:R2=1:3 B． R1:R2=3:1 C． 將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電壓比U1:U2=1:2 D． 將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1:I2=1:3 【答案】A 【解析】圖線1的電阻，圖線2的電阻，故R1:R2=1:3，A正確，B錯誤；將與串聯(lián)后接于電源上，串聯(lián)電路電流相等，所以，故C錯誤；將與并聯(lián)后接于電源上，并聯(lián)電路電壓相等，所以，D錯誤。故選A. 題型2 歐姆定律與伏安特性曲線的綜合 【典例3】小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線在P點的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是(　　) A. 隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大 B. 對應P點，小燈泡的電阻為R＝ C. 對應P點，小燈泡的電阻為R＝ D. 對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積大小 【答案】　ABD 【跟蹤訓練】 1．如圖所示為一小燈泡的伏安特性曲線，橫軸和縱軸分別表示電壓U和電流I。圖線上點A的坐標為（U1，I1），過點A的切線與縱軸交點的縱坐標為（0，I2）。當小燈泡兩端電壓為U1時，其電阻等于（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】小燈泡兩端電壓為U1時，通過小燈泡的電流為I1，根據(jù)歐姆定律得：。故B正確。 2. (多選) 我國已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷售100 W及以上的白熾燈，以后將逐步淘汰白熾燈。假設某同學研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖所示。圖像上A點與原點的連線與橫軸成α角，A點的切線與橫軸成β角，則(　　) A．白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小 B．在A點，白熾燈的電阻可表示為tan β C．在A點，白熾燈的電功率可表示為U0I0 D．在A點，白熾燈的電阻可表示為 【答案】　CD 3. (多選)如圖所示是電阻R的I－U圖象，圖中α＝45，由此得出(　　) A.通過電阻的電流與兩端電壓成正比 B.電阻R＝0.5 Ω C.因I－U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R＝＝1.0 Ω 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3.0 C 【答案】　AD 【解析】　由歐姆定律可知通過該定值電阻的電流與電壓成正比，選項A正確；電阻R＝＝ Ω＝2 Ω，選項B錯誤；由于I－U圖線中縱橫坐標單位長度表示數(shù)值不同，所以R≠，選項C錯誤；在R兩端加上6.0 V電壓時，I＝＝3 A，每秒通過導體橫截面的電荷量q＝It＝3.0 C，選項D正確。 4． 如圖甲所示，其中R兩端電壓U隨通過該電阻的直流電流I的變化關系如圖乙所示，電源電動勢為7.0 V(內(nèi)阻不計)，且R1＝1 000 Ω(不隨溫度變化)。若改變R2，使AB與BC間的電壓相等，這時(　　) A．R的阻值約為1 000 Ω B．R的阻值約為1 333 Ω C．通過R的電流為1.5 mA D．通過R的電流為2.0 mA 【答案】BC　 【解析】將R1電阻的伏安特性曲線在坐標系中作出，如圖所示。 題圖甲中三個電阻串聯(lián)，電流相等，要使AB與BC之間的電壓相等，則BC兩端的電壓為3.5 V，并且R、R1中的電流相等，由圖可知，此時符合條件的只有1.5 mA，即R兩端的電壓為2 V，則R＝＝103 Ω≈1 333 Ω，故B、C正確，A、D錯誤。 高考+模擬綜合提升訓練 1．（2018-2019遼寧省阜新市海州高級中學高二第一次月考（9月）） 對于歐姆定律的理解，下列說法中正確的是（　　） A． 歐姆定律適用于一切導電物質(zhì) B． 由 可知，導體的電阻跟它兩端的電壓成正比，跟通過它的電流成反比 C． 由可知，通過電阻的電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比 D． 對純電阻元件，它兩端的電壓與通過它的電流的比值一定保持不變 【答案】C 2．（2018山東省濟南市長清區(qū)高一下期末） 兩導體關系如圖所示，圖線1表示的導體的電阻為，圖線2表示的導體的電阻為，則下列說法正確的是（ ） A． B． C． 將與串聯(lián)后接于電源上，則電流比為 D． 將與并聯(lián)后接于電源上，則電流比為 【答案】A 【解析】A. 根據(jù)I?U圖象知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R1:R2=1:3，故A正確，B錯誤； C. 串聯(lián)電路電流處處相等，所以將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，電流比I1:I2=1:1，故C錯誤； D. 并聯(lián)電路，電壓相等，電流比等于電阻之反比，所以將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，電流比I1:I2=3:1.故D錯誤。 故選：A. 3．（2018江西省新干縣第二中學等四校高二聯(lián)考） 小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線．則下列說法中正確的是（ ） A． 隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻不變 B． 隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小 C． 對應P點，小燈泡電阻為，功率為P=U1I2 D． 對應P點，小燈泡電阻為R=U1/I2 功率為P=U1I2 【答案】D 4．（2017河北省張家口市第四中學高二上期中） 某元件中的電流隨其兩端的電壓的變化圖象如圖所示，則下列說法中正確的是（ ） A． 加5V 的電壓時，導體的電阻約是5Ω B． 加11V的電壓時，導體的電阻約是1. 4Ω C． 由圖可知,隨著電壓增大,導體的電阻不斷減小 D． 由圖可知,該元件可能是二極管 【答案】A 【解析】加5V的電壓時，電流為1.0A，則由歐姆定律可知，，故A正確；由圖可知加12V的電壓時，導體的電阻約是，加11V的電壓時，導體的電阻在5Ω~8Ω之間，不可能是1. 4Ω，選項B錯誤；由圖可知，隨電壓的增大，圖象的斜率減小，則可知導體的電阻越來越大，二極管電阻隨正向電壓增大電阻減小，則不可能是二極管，故CD錯誤；故選A。 5．（2018山東省濟寧市衡水中學微山分校高一下期末復習測試題） 某導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體在某狀態(tài)下的電阻 B． 加5 V電壓時，導體的電阻大于5 Ω C． 由圖可知，隨著電壓的增大，導體的電阻不斷減小 D． 由圖可知，隨著電壓的減小，導體的電阻不斷減小 【答案】D 6．（2018安徽亳州市高二上期末質(zhì)量檢測） 如圖所示，是一個小燈泡的電流強度隨其兩端電壓變化的關系圖，則根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可判定下列說法中正確的是 A． 小燈泡的電阻隨著所加電壓的增加而減小 B． 當小燈泡兩端電壓為1V 時，其阻值為0.202 C． 小燈泡燈絲的電阻率隨著燈絲溫度的升高而減小 D． 如果把兩個這種相同的燈泡串聯(lián)后，接到電壓恒為4V的電源上，則流過每個小燈泡的電流為0.3A 【答案】D 7．（2018-2019吉林省長春汽車經(jīng)濟開發(fā)區(qū)第六中學高二上第一次月考） 如圖甲所示為某一小燈泡的U－I圖線，現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個4 Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1 Ω、電動勢為3V的電源兩端，如圖乙所示，則( ) A． 通過每盞小燈泡的電流強度約為0.2 A B． 通過每盞小燈泡的電流強度約為0.3 A C． 此時每盞小燈泡的電功率約為0.2 W D． 此時每盞小燈泡的電功率約為0.6W 【答案】AC 【解析】設通過每個小燈泡的電流為I，電壓為U，則電路中總電流為2I．根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U=E-2I（R+r）；代入得：U=3-10I；當U=0時，I=0.3A；當I=0時，U=3V，在U-I圖上作出U=3-10I的圖象如圖，此圖線與小燈泡的U-I圖線的交點即為乙圖狀態(tài)下小燈泡的工作狀態(tài)， 由圖讀出通過每盞小燈泡的電流強度為I=0.2A，電壓為U=1V，則此時每盞小燈泡的電功率為：P=UI=0.21=0.2W。故AC正確，BD錯誤。故選AC。