内容正文:
专题2.2 欧姆定律及伏安特性曲线的理解与应用
应用伏安特性曲线的几点注意
1.由于导体的导电性能不同,所以不同的导体对应不同的伏安特性曲线。
2.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。
3.伏安特性曲线为直线时图线的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故图甲中Ra<Rb。
4.伏安特性曲线为曲线时,如图乙所示,导体电阻Rn=,即电阻要用图线上点Pn的坐标(Un,In)来计算,或者用曲线上某点与坐标原点连线的斜率等于该点对应电阻的倒数关系来计算,不能用该点的切线斜率来计算。
题型1 伏安特性曲线的理解
【典例1】将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是( )
A.a和b
B.b和d
C.a和c
D.c和d
【典例2】一个小灯泡,当它两端的电压在3 V以下时,电阻等于15 Ω不变;当它两端的电压增大到4 V时,钨丝温度明显升高,它的电阻为16 Ω;当电压增大到5 V时,它的电阻为18 Ω,它在0~5 V电压范围内的伏安特性曲线与下列哪个图像相符( )[来源:Zxxk.Com]
【跟踪训练】
1. (2018·杭州五校联考)如图所示为A、B两电阻的UI图像,关于两电阻的描述正确的是( )
A.电阻A的阻值随电流的增大而减小,电阻B的阻值不变
B.在两图线交点处,电阻A的阻值等于电阻B的阻值
C.在两图线交点处,电阻A的阻值大于电阻B的阻值
D.在两图线交点处,电阻A的阻值小于电阻B的阻值
2.某同学做三种电学元件的导电性实验,他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的IU图像,如图所示,则下列判断正确的是( )
A.只有乙图正确
B.甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大
C.甲、丙不遵从欧姆定律,肯定错误
D.甲、乙、丙三个图像都可能正确,并不一定有较大误差
3. 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( )
A.B点的电阻为12 Ω
B.B点的电阻为40 Ω
C.导体的电阻因温度的影响改变了1 Ω
D.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω
4.(2018江苏省南通市通州区联考高一下期末)
如图所示是某导体的伏安特性曲线,下列说法正确的是
A. 当导体两端的电压是4V时,导体的电阻是1OΩ
B. 当导体两端的电压是4V时,导体的电阻是0.1Ω
C. 当导体两端的电压是8V时,导体的电阻是20Ω
D. 当通过导体的电流是0.2A时,导体两端的电压是2V
5.如图所示,图中1、2分别为电阻R1、R2的电流随电压变化的关系图线,则( )
A. R1和R2串联后的总电阻的I-U图线应在Ⅰ区域
B. R1和R2串联后的总电阻的I-U图线应在Ⅲ区域
C. R1和R2并联后的总电阻的I-U图线应在Ⅲ区域
D. R1和R2并联后的总电阻的I-U图线应在Ⅱ区域
6.如图所示,图线1、2分别表示导体A、B的伏安特性曲线,它们的电阻分别为R1、R2,则下列说法正确的是( )
A. R1:R2=1:3
B. R1:R2=3:1
C. 将R1与R2串联后接于电源上,则电压比U1:U2=1:2
D. 将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1:I2=1:3
题型2 欧姆定律与伏安特性曲线的综合
【典例3】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,则下列说法中正确的是( )
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所围面积大小
【跟踪训练】
1.如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I。图线上点A的坐标为(U1,I1),过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为(0,I2)。当小灯泡两端电压为U1时,其电阻等于( )
A. B.
C. D.
2. (多选) 我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯。假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上A点与原点的连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角,则( )
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B.在A点,白炽灯的电阻可表示为tan β
C.在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0
D.在A点,白炽灯的电阻可表示为
3. (多选)如图所示是电阻R的I-U图象,图中α=45°,由此得出( )
A.通过电阻的电流与两端电压成正比
B.电阻R=0.5 Ω
C.因I-U图象的斜率