2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型 專題2.2 歐姆定律及伏安特性曲線的理解與應(yīng)用學(xué)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(yīng)用 應(yīng)用伏安特性曲線的幾點(diǎn)注意 1．由于導(dǎo)體的導(dǎo)電性能不同，所以不同的導(dǎo)體對(duì)應(yīng)不同的伏安特性曲線。 2．伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值，對(duì)應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻。 3．伏安特性曲線為直線時(shí)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(shí)，如圖乙所示，導(dǎo)體電阻Rn＝，即電阻要用圖線上點(diǎn)Pn的坐標(biāo)(Un，In)來(lái)計(jì)算，或者用曲線上某點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率等于該點(diǎn)對(duì)應(yīng)電阻的倒數(shù)關(guān)系來(lái)計(jì)算，不能用該點(diǎn)的切線斜率來(lái)計(jì)算?！　　　? 題型1 伏安特性曲線的理解 【典例1】將四個(gè)定值電阻a、b、c、d分別接入電路，測(cè)得相應(yīng)的電流、電壓值如圖所示。其中阻值最接近的兩個(gè)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(guò)原點(diǎn)作出過(guò)四個(gè)點(diǎn)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(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 【典例2】一個(gè)小燈泡，當(dāng)它兩端的電壓在3 V以下時(shí)，電阻等于15 Ω不變；當(dāng)它兩端的電壓增大到4 V時(shí)，鎢絲溫度明顯升高，它的電阻為16 Ω；當(dāng)電壓增大到5 V時(shí)，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(gè)圖像相符(　　) 【答案】B　 【跟蹤訓(xùn)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(guān)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(diǎn)處，電阻A的阻值等于電阻B的阻值 C．在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值大于電阻B的阻值 D．在兩圖線交點(diǎn)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(lái)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(cuò)誤；兩圖線的交點(diǎn)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(cuò)誤。 2．某同學(xué)做三種電學(xué)元件的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，他根據(jù)所測(cè)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(cuò)誤 D．甲、乙、丙三個(gè)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(xué)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(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．B點(diǎn)的電阻為12 Ω B．B點(diǎn)的電阻為40 Ω C．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1 Ω D．導(dǎo)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(dǎo)體的伏安特性曲線，下列說(shuō)法正確的是 A． 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是4V時(shí)，導(dǎo)體的電阻是1OΩ B． 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是4V時(shí)，導(dǎo)體的電阻是0.1Ω C． 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是8V時(shí)，導(dǎo)體的電阻是20Ω D． 當(dāng)通過(guò)導(dǎo)體的電流是0.2A時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓是2V 【答案】A 【解析】由圖像可知，當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是4V時(shí)，電流為0.4A，此時(shí)導(dǎo)體的電阻是，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是8V時(shí)，導(dǎo)體上的電流無(wú)法確定，不能得出電阻的阻值，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同理當(dāng)通過(guò)導(dǎo)體的電流是0.2A時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓無(wú)法確定，選項(xiàng)D錯(cuò)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(guān)系圖線，則(　　) A． R1和R2串聯(lián)后的總電阻的I－U圖線應(yīng)在Ⅰ區(qū)域 B． R1和R2串聯(lián)后的總電阻的I－U圖線應(yīng)在Ⅲ區(qū)域 C． R1和R2并聯(lián)后的總電阻的I－U圖線應(yīng)在Ⅲ區(qū)域 D． R1和R2并聯(lián)后的總電阻的I－U圖線應(yīng)在Ⅱ區(qū)域 【答案】B 6．如圖所示，圖線1、2分別表示導(dǎo)體A、B的伏安特性曲線，它們的電阻分別為R1、R2，則下列說(shuō)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(cuò)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(cuò)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(cuò)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(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說(shuō)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(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝ C. 對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝ D. 對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積大小 【答案】　ABD 【跟蹤訓(xùn)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(diǎn)A的坐標(biāo)為（U1，I1），過(guò)點(diǎn)A的切線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為（0，I2）。當(dāng)小燈泡兩端電壓為U1時(shí)，其電阻等于（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】小燈泡兩端電壓為U1時(shí)，通過(guò)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(guó)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(shè)某同學(xué)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(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成α角，A點(diǎn)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(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為tan β C．在A點(diǎn)，白熾燈的電功率可表示為U0I0 D．在A點(diǎn)，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(guò)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(shí)，每秒通過(guò)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(guò)該定值電阻的電流與電壓成正比，選項(xiàng)A正確；電阻R＝＝ Ω＝2 Ω，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于I－U圖線中縱橫坐標(biāo)單位長(zhǎng)度表示數(shù)值不同，所以R≠，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在R兩端加上6.0 V電壓時(shí)，I＝＝3 A，每秒通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量q＝It＝3.0 C，選項(xiàng)D正確。 4． 如圖甲所示，其中R兩端電壓U隨通過(guò)該電阻的直流電流I的變化關(guān)系如圖乙所示，電源電動(dòng)勢(shì)為7.0 V(內(nèi)阻不計(jì))，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(shí)(　　) A．R的阻值約為1 000 Ω B．R的阻值約為1 333 Ω C．通過(guò)R的電流為1.5 mA D．通過(guò)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(biāo)系中作出，如圖所示。 題圖甲中三個(gè)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(shí)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(cuò)誤。 高考+模擬綜合提升訓(xùn)練 1．（2018-2019遼寧省阜新市海州高級(jí)中學(xué)高二第一次月考（9月）） 對(duì)于歐姆定律的理解，下列說(shuō)法中正確的是（　?。? A． 歐姆定律適用于一切導(dǎo)電物質(zhì) B． 由 可知，導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比，跟通過(guò)它的電流成反比 C． 由可知，通過(guò)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(duì)純電阻元件，它兩端的電壓與通過(guò)它的電流的比值一定保持不變 【答案】C 2．（2018山東省濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)高一下期末） 兩導(dǎo)體關(guān)系如圖所示，圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為，則下列說(shuō)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(cuò)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(cuò)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(cuò)誤。 故選：A. 3．（2018江西省新干縣第二中學(xué)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(diǎn)，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(shuō)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(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡電阻為，功率為P=U1I2 D． 對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，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(xué)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(shuō)法中正確的是（ ） A． 加5V 的電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是5Ω B． 加11V的電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是1. 4Ω C． 由圖可知,隨著電壓增大,導(dǎo)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(shí)，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(shí)，導(dǎo)體的電阻約是，加11V的電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻在5Ω~8Ω之間，不可能是1. 4Ω，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由圖可知，隨電壓的增大，圖象的斜率減小，則可知導(dǎo)體的電阻越來(lái)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(cuò)誤；故選A。 5．（2018山東省濟(jì)寧市衡水中學(xué)微山分校高一下期末復(fù)習(xí)測(cè)試題） 某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說(shuō)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(jì)算導(dǎo)體在某狀態(tài)下的電阻 B． 加5 V電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻大于5 Ω C． 由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小 D． 由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)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(cè)） 如圖所示，是一個(gè)小燈泡的電流強(qiáng)度隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖，則根據(jù)小燈泡的伏安特性曲線可判定下列說(shuō)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(dāng)小燈泡兩端電壓為1V 時(shí)，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(gè)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(guò)每個(gè)小燈泡的電流為0.3A 【答案】D 7．（2018-2019吉林省長(zhǎng)春汽車經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)第六中學(xué)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(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個(gè)4 Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1 Ω、電動(dòng)勢(shì)為3V的電源兩端，如圖乙所示，則( ) A． 通過(guò)每盞小燈泡的電流強(qiáng)度約為0.2 A B． 通過(guò)每盞小燈泡的電流強(qiáng)度約為0.3 A C． 此時(shí)每盞小燈泡的電功率約為0.2 W D． 此時(shí)每盞小燈泡的電功率約為0.6W 【答案】AC 【解析】設(shè)通過(guò)每個(gè)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(dāng)U=0時(shí)，I=0.3A；當(dāng)I=0時(shí)，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(diǎn)即為乙圖狀態(tài)下小燈泡的工作狀態(tài)， 由圖讀出通過(guò)每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為I=0.2A，電壓為U=1V，則此時(shí)每盞小燈泡的電功率為：P=UI=0.21=0.2W。故AC正確，BD錯(cuò)誤。故選AC。