电阻定律欧姆定律伏安特性曲线.doc

电阻定律欧姆定律伏安特性曲线一、基础知识（一）电阻、电阻定律1、电阻(1)定义式：R.(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小2、电阻定律：R.3、电阻率(1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性(2)电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高而增大；半导体的电阻率随温度升高而减小；超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体（二）部分电路欧姆定律1、内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比2、公式：I.3、适用条件：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路（三）导体的伏安特性曲线1、导体的伏安特性曲线：用横坐标轴表示电压U，纵坐标轴表示电流I，画出的IU关系图线(1)线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律(2)非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律2、IU图象中的点表示“状态”点，该点与原点连线的斜率表示电阻的倒数.相关的理解1、电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用大电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好(2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关2、电阻的决定式和定义式的区别公式RR区别电阻定律的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯电阻导体3、欧姆定律不同表达式的物理意义(1)I是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I 与电压U成正比，与电阻R成反比(2)公式R是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”4、对伏安特性曲线的理解(1)图中，图线a、b表示线性元件，图线c、d表示非线性元件(2)图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故Ra<Rb(如图5甲所示)(3)图线c的电阻减小，图线d的电阻增大(如图乙所示) (4)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻深化拓展(1)在IU曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数(2)要区分是IU图线还是UI图线(3)对线性元件：R；对非线性元件：R.应注意，线性元件不同状态时比值不变，非线性元件不同状态时比值不同二、练习1、导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是 ()A横截面积一定，电阻与导体的长度成正比B长度一定，电阻与导体的横截面积成正比C电压一定，电阻与通过导体的电流成正比D电流一定，电阻与导体两端的电压成反比答案A解析对于同种材料的导体，电阻率是个定值，根据电阻定律R可知A对，B错导体的电阻不随电流或电压的变化而变化故C、D错2、下列关于电阻率的说法中正确的是()A电阻率与导体的长度以及横截面积有关B电阻率由导体的材料决定，且与温度有关C电阻率大的导体，电阻一定大D有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作电阻温度计答案B解析电阻率是反映材料导电性能的一个物理量，由导体的材料决定，且与温度有关，A错误，B正确；决定电阻大小的除了电阻率以外，还要受导体的横截面积以及长度的影响，C错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制作标准电阻，D错误3、有一段长1 m的电阻丝，电阻是10 ，现把它均匀拉伸到长为5 m的电阻丝，则电阻变为()A10 B50 C150 D250 答案D解析电阻丝无论怎样拉长其体积不变，但随着长度增加，截面面积减小，即满足VSl关系式把电阻丝由1 m均匀拉伸到5 m时，截面面积变成原来的，由电阻定律R可知电阻变成原来的25倍，D正确4、如图所示，在相距40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 ，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10 V，电流表示数为40 mA，求发生短路处距A处有多远审题指导解析设发生短路处距A处为x，根据欧姆定律I可得：A端到短路处的两根输电线的总电阻Rx 250 根据电阻定律可知：RxA、B两地间输电线的总电阻为R总由/得解得xl×40 km12.5 km答案12.5 km5、一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子里装满的水银供电，电流为0.1 A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是 ()A0.4 A B0.8 AC1.6 A D3.2 A答案C解析大圆管子内径大一倍，即横截面积为原来的4倍，由于水银体积不变，故水银高度变为原来的，则由电阻定律知电阻变为原来的，由欧姆定律知电流变为原来的16倍C选项正确6、甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d10.5 mm和d21 mm，熔断电流分别为2.0 A和6.0 A，把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是()A6.0 A B7.5 A C10.0 A D8.0 A答案B解析甲、乙保险丝等长，由电阻定律R可知R，所以R1R241，把R1、R2并联接入电路，由分流关系知，因熔断电流I26 A，故I1只能是1.5 A，总电流II1I27.5 A若I12 A，则I28 A>6 A，保险丝会熔断，故只有B正确7、下列说法中正确的是()A由R可知，电阻与电压、电流都有关系B由R可知，电阻与导体的长度和横截面积都有关系C各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小D所谓超导体，就是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零答案BD解析R是电阻的定义式，R与电压和电流无关，故A错误；而R是电阻的决定式，横截面积一定，电阻与导体的长度成正比，长度一定，电阻与导体的横截面积成反比，故B正确；电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误；当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象，此时的导体叫超导体，故D正确8、电位器是变阻器的一种如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯泡的亮度，下列说法正确的是 ()A串接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B串接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C串接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D串接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 答案AD解析根据电位器结构和连线可知：串接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A正确；同理，D正确；串接A、C时，滑动触头不能改变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C错误9、根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有()A导体两端的电压越大，电阻就越大薄 B导体中的电流越大，电阻就越小C比较几只电阻的IU图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的D由I可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案D解析导体的电阻表征导体阻碍电流的能力，由导体本身性质决定，与U、I无关，选项A、B错误；在电阻的IU图象中，阻值R，当I相同时，U越小，表示该导体的阻值越小，选项C错误；根据欧姆定律I可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，选项D正确10、如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知正确的是()A导体的电阻是25 B导体的电阻是0.04 C当导体两端的电压是10 V时，通过导体的电流是0.4 AD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ACD11、如图所示是某导体的IU图线，图中45°，下列说法正确的是()A通过电阻的电流与其两端的电压成正比B此导体的电阻R2 CIU图线的斜率表示电阻的倒数，所以Rcot 45°1.0 D在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻截面的电荷量是3.0 C答案ABD解析由题图可知，通过电阻的电流I与其两端电压U成正比，A正确；导体电阻R2 ，对应IU图线斜率的倒数，但Rcot 45°，B正确，C错误；当U6.0 V时，I3 A，故每秒通过电阻截面的电荷量为qIt3.0 C，D正确12、某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是()A加5 V电压时，导体的电阻约是5 B加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 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答案AD解析对某些导体，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值本题中给出的导体加5 V电压时，值为5，所以此时电阻为5 ，A正确；当电压增大时，值增大，即电阻增大，综合判断可知B、C错误，D正确13、某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()AB点的电阻为12 BB点的电阻为40 C导体的电阻因温度的影响改变了1 D导体的电阻因温度的影响改变了9 解析根据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为RA 30 ，RB 40 ，所以RRBRA10 ，故B对，A、C、D错答案B14、小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中错误的是 ()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RC对应P点，小灯泡的电阻为RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积答案C解析灯泡的电阻R，结合题图知，A、B正确，C错误；小灯泡的功率PUI，所以D正确故选C.15、一只标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加在其两端的电压U由零逐渐增大到220 V，在这一过程中，电压U和电流I的关系与选项中所给的四种情况比较符合的是()答案B解析灯泡两端电压逐渐增大的过程，灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大，则UI图线的斜率变大，结合所给UI图线可知B对，A图线斜率不变，不对；C图线斜率变小，不对；D图线斜率先变大后变小，不对16、酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r的倒数与酒精气体的浓度c成正比，R0为定值电阻以下关于电压表示数的倒数()与酒精气体浓度的倒数()之间关系的图象，正确的是()答案A解析由题意设r，由部分电路的欧姆定律可得UIR0，整理为·，结合数学知识可知A选项正确17、在如图所示电路中，AB为粗细均匀、长为L的电阻丝，以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图线应为()答案A解析由UIRx·xx，其中E、L均为定值，故U与x成正比A项正确利用“柱体微元”模型求解电流的微观表达式问题 粗细均匀的一段导体长为l，横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，则(1)导体内的总电荷量：QnlSq.(2)电荷通过导体截面的时间：t.(3)电流的微观表达式：InqSv.18、截面积为S的导线中通有电流I.已知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间t内通过导线截面的自由电子数是()AnSvt Bnvt C. D.解析因为I，所以qI·t，自由电子数为：N，则选项C正确又因为电流的微观表达式为InevS，所以自由电子数为NnvSt，选项A正确答案AC本题是利用“柱体微元”模型求解问题力学中我们常利用此模型解决风能发电功率问题，即取一段空气柱作为研究对象请同学们自己推导一下19、如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为()Aqv B. CqvS D.答案A解析在垂直棒的运动方向选取一截面，设棒长为l，则棒上所有电荷通过这一截面所用的时间t，由电流的定义式I，可得：Iqv.