1 关于欧姆定律的公式,下列说法正确的是(
A.根据$R=\dfrac{U}{I}$,当$U=0$时,$R=0$
B.根据$R=\dfrac{U}{I}$,当$U$增大时,$R$增大
C.根据$R=\dfrac{U}{I}$,当$I$增大时,$R$减小
D.根据$R=\dfrac{U}{I}$,对于同一段导体,$I$与$U$成正比
D
)A.根据$R=\dfrac{U}{I}$,当$U=0$时,$R=0$
B.根据$R=\dfrac{U}{I}$,当$U$增大时,$R$增大
C.根据$R=\dfrac{U}{I}$,当$I$增大时,$R$减小
D.根据$R=\dfrac{U}{I}$,对于同一段导体,$I$与$U$成正比
答案:1. D
解析:
【分析】
这道题的核心是理解欧姆定律变形公式$R=\dfrac{U}{I}$的真实物理意义,解题时首先要明确核心前提:电阻是导体本身的固有属性,它的大小只由导体自身的材料、长度、横截面积和温度决定,和导体两端的电压、通过导体的电流没有关联。接下来我们可以先直接排除所有认为电阻会随电压、电流变化的错误选项,再结合欧姆定律“电阻一定时,导体电流和两端电压成正比”的规律验证剩余选项,就能快速得到正确结论。
【解析】
解:
1. 先明确电阻的基本性质:导体的电阻是自身的固有属性,仅由自身材料、长度、横截面积、温度决定,不会随两端电压$U$、通过的电流$I$的改变而变化。
2. 判断选项A:当导体两端电压$U=0$时,导体的电阻不会消失,仍然保持原有阻值,A错误。
3. 判断选项B:对同一段导体,$U$增大时,对应的电流会同步增大,但电阻$R$始终不变,不会随$U$增大而增大,B错误。
4. 判断选项C:对同一段导体,$I$增大是两端电压同步升高导致的,电阻$R$不会随$I$增大而减小,C错误。
5. 判断选项D:同一段导体的电阻$R$是定值,根据欧姆定律$I=\dfrac{U}{R}$,可知此时通过导体的电流$I$与导体两端的电压$U$成正比,D正确。
【答案】D
【知识点】欧姆定律;电阻的固有属性
【点评】本题是欧姆定律章节的典型易错题,很多初学者会混淆物理量的计算式和决定式,误把$R=\dfrac{U}{I}$理解为R和U成正比、和I成反比,解题时要明确$R=\dfrac{U}{I}$只是电阻的测量计算式,不能决定电阻的大小,避开这个误区就能轻松选出正确答案。
【难度系数】0.8
这道题的核心是理解欧姆定律变形公式$R=\dfrac{U}{I}$的真实物理意义,解题时首先要明确核心前提:电阻是导体本身的固有属性,它的大小只由导体自身的材料、长度、横截面积和温度决定,和导体两端的电压、通过导体的电流没有关联。接下来我们可以先直接排除所有认为电阻会随电压、电流变化的错误选项,再结合欧姆定律“电阻一定时,导体电流和两端电压成正比”的规律验证剩余选项,就能快速得到正确结论。
【解析】
解:
1. 先明确电阻的基本性质:导体的电阻是自身的固有属性,仅由自身材料、长度、横截面积、温度决定,不会随两端电压$U$、通过的电流$I$的改变而变化。
2. 判断选项A:当导体两端电压$U=0$时,导体的电阻不会消失,仍然保持原有阻值,A错误。
3. 判断选项B:对同一段导体,$U$增大时,对应的电流会同步增大,但电阻$R$始终不变,不会随$U$增大而增大,B错误。
4. 判断选项C:对同一段导体,$I$增大是两端电压同步升高导致的,电阻$R$不会随$I$增大而减小,C错误。
5. 判断选项D:同一段导体的电阻$R$是定值,根据欧姆定律$I=\dfrac{U}{R}$,可知此时通过导体的电流$I$与导体两端的电压$U$成正比,D正确。
【答案】D
【知识点】欧姆定律;电阻的固有属性
【点评】本题是欧姆定律章节的典型易错题,很多初学者会混淆物理量的计算式和决定式,误把$R=\dfrac{U}{I}$理解为R和U成正比、和I成反比,解题时要明确$R=\dfrac{U}{I}$只是电阻的测量计算式,不能决定电阻的大小,避开这个误区就能轻松选出正确答案。
【难度系数】0.8
2 当一个导体两端的电压为1.5 V时,通过导体的电流为0.3 A,若通过导体的电流增加了0.3 A,则导体两端的电压和此时导体的电阻分别为(
A.1.5 V,2.5 Ω
B.1.5 V,10 Ω
C.3 V,5 Ω
D.3 V,10 Ω
C
)A.1.5 V,2.5 Ω
B.1.5 V,10 Ω
C.3 V,5 Ω
D.3 V,10 Ω
答案:2. C
解析:
【分析】
这道题的核心解题思路是抓住导体电阻的固有属性,结合欧姆定律分步计算:
1. 首先明确:导体的电阻只和自身的材料、长度、横截面积、温度有关,不会随两端电压、通过的电流变化而改变,所以可以先用初始状态的已知电压和电流算出导体的电阻。
2. 第一步代入初始的U=1.5V、I=0.3A,根据欧姆定律R=U/I算出电阻值。
3. 接着算出电流增加0.3A之后的新电流大小,再用已经求出的不变的电阻,结合欧姆定律U=IR算出新的导体两端电压,最后匹配选项即可。
【解析】
解:
① 首先计算导体的电阻:
已知初始状态下,导体两端电压U₁=1.5V,通过的电流I₁=0.3A,根据欧姆定律I=U/R,可得导体的电阻:
$R = \frac{U_1}{I_1} = \frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 5\ \Omega$
② 计算电流增加后的新电流:
题目说明电流增加了0.3A,因此新的电流$I_2 = I_1 + \Delta I = 0.3\ \mathrm{A} + 0.3\ \mathrm{A} = 0.6\ \mathrm{A}$
③ 计算此时导体两端的电压:
由于导体电阻不变,仍为$R=5\ \Omega$,再次根据欧姆定律可得新的电压:
$U_2 = I_2 R = 0.6\ \mathrm{A} × 5\ \Omega = 3\ \mathrm{V}$
因此此时导体两端电压为3V,导体电阻为5Ω,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律,电阻的特性
【点评】
本题属于欧姆定律的基础应用题,易错点有两个:一是误将“电流增加了0.3A”理解为电流变为0.3A,二是误以为电阻会随电流电压的变化而改变,解题时牢记电阻是导体本身的固有属性,不随外部的电压电流变化即可轻松得分。
【难度系数】
0.8
这道题的核心解题思路是抓住导体电阻的固有属性,结合欧姆定律分步计算:
1. 首先明确:导体的电阻只和自身的材料、长度、横截面积、温度有关,不会随两端电压、通过的电流变化而改变,所以可以先用初始状态的已知电压和电流算出导体的电阻。
2. 第一步代入初始的U=1.5V、I=0.3A,根据欧姆定律R=U/I算出电阻值。
3. 接着算出电流增加0.3A之后的新电流大小,再用已经求出的不变的电阻,结合欧姆定律U=IR算出新的导体两端电压,最后匹配选项即可。
【解析】
解:
① 首先计算导体的电阻:
已知初始状态下,导体两端电压U₁=1.5V,通过的电流I₁=0.3A,根据欧姆定律I=U/R,可得导体的电阻:
$R = \frac{U_1}{I_1} = \frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 5\ \Omega$
② 计算电流增加后的新电流:
题目说明电流增加了0.3A,因此新的电流$I_2 = I_1 + \Delta I = 0.3\ \mathrm{A} + 0.3\ \mathrm{A} = 0.6\ \mathrm{A}$
③ 计算此时导体两端的电压:
由于导体电阻不变,仍为$R=5\ \Omega$,再次根据欧姆定律可得新的电压:
$U_2 = I_2 R = 0.6\ \mathrm{A} × 5\ \Omega = 3\ \mathrm{V}$
因此此时导体两端电压为3V,导体电阻为5Ω,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律,电阻的特性
【点评】
本题属于欧姆定律的基础应用题,易错点有两个:一是误将“电流增加了0.3A”理解为电流变为0.3A,二是误以为电阻会随电流电压的变化而改变,解题时牢记电阻是导体本身的固有属性,不随外部的电压电流变化即可轻松得分。
【难度系数】
0.8
3 下列选项中能正确反映某导体的电阻与通过其电流的关系的是(不考虑温度对导体电阻的影响)
(

(
A
)答案:3. A
解析:
【分析】
解题时首先要明确导体电阻的本质属性:题目明确说明不考虑温度对导体电阻的影响,此时导体的电阻只由自身的材料、长度、横截面积决定,和通过导体的电流大小没有任何关系,电阻不会随电流的改变而发生变化。接下来逐一分析四个图像:A图中电阻R不随电流I的变化而变化,是恒定值;B、C图中电阻随电流增大而减小,D图中电阻随电流增大而增大,都不符合电阻的特性,由此就能选出正确选项。
【解析】
导体的电阻是导体本身的固有性质,在不考虑温度影响的条件下,电阻的大小仅由导体的材料、长度、横截面积决定,与通过导体的电流大小无关,即无论通过导体的电流如何变化,导体的电阻都保持恒定不变。因此R-I图像是一条平行于横轴(电流轴)的水平直线,对应选项A的图像。
【答案】
A
【知识点】
电阻的固有属性,R-I图像
【点评】
本题核心考察对电阻概念的本质理解,很容易出现的误区是误将欧姆定律的推导式R=U/I理解为“电阻与电流成反比”,忽略了电阻是导体自身属性、与外部的电流、电压均无关的特点,属于对基础概念的辨析类题目。
【难度系数】
0.8
解题时首先要明确导体电阻的本质属性:题目明确说明不考虑温度对导体电阻的影响,此时导体的电阻只由自身的材料、长度、横截面积决定,和通过导体的电流大小没有任何关系,电阻不会随电流的改变而发生变化。接下来逐一分析四个图像:A图中电阻R不随电流I的变化而变化,是恒定值;B、C图中电阻随电流增大而减小,D图中电阻随电流增大而增大,都不符合电阻的特性,由此就能选出正确选项。
【解析】
导体的电阻是导体本身的固有性质,在不考虑温度影响的条件下,电阻的大小仅由导体的材料、长度、横截面积决定,与通过导体的电流大小无关,即无论通过导体的电流如何变化,导体的电阻都保持恒定不变。因此R-I图像是一条平行于横轴(电流轴)的水平直线,对应选项A的图像。
【答案】
A
【知识点】
电阻的固有属性,R-I图像
【点评】
本题核心考察对电阻概念的本质理解,很容易出现的误区是误将欧姆定律的推导式R=U/I理解为“电阻与电流成反比”,忽略了电阻是导体自身属性、与外部的电流、电压均无关的特点,属于对基础概念的辨析类题目。
【难度系数】
0.8
4 甲、乙、丙三根镍铬合金丝,其横截面积关系为$S_{甲}>S_{乙}=S_{丙}$,长度关系为$L_{甲}=L_{乙}<L_{丙}$。将它们分别接在同一电路中,则通过它们的电流大小关系是(
A.$I_{甲}>I_{乙}>I_{丙}$
B.$I_{甲}>I_{乙}=I_{丙}$
C.$I_{甲}<I_{乙}<I_{丙}$
D.$I_{甲}=I_{乙}<I_{丙}$
A
)A.$I_{甲}>I_{乙}>I_{丙}$
B.$I_{甲}>I_{乙}=I_{丙}$
C.$I_{甲}<I_{乙}<I_{丙}$
D.$I_{甲}=I_{乙}<I_{丙}$
答案:4. A
解析:
【分析】
这道题的解题思路非常清晰:首先我们要先确定三根合金丝的电阻大小关系,再结合“接在同一电路中电压相等”的条件,用欧姆定律推导电流大小。第一步,先明确三根金属丝都是镍铬合金,材料完全相同,不需要考虑电阻率的差异;第二步用控制变量法,结合电阻的决定公式$R=\rho\frac{L}{S}$两两对比电阻:先对比甲和乙,二者长度相等,甲的横截面积更大,因此甲的电阻更小;再对比乙和丙,二者横截面积相等,丙的长度更长,因此丙的电阻更大,就能得到三者的电阻排序;第三步根据欧姆定律,电压相同时电流和电阻成反比,就能直接推出电流的大小关系。
【解析】
1. 已知甲、乙、丙三根合金丝的材料均为镍铬合金,因此电阻率$\rho$完全相同。
2. 根据电阻的决定式$R=\rho\frac{L}{S}$,结合题干给出的条件对比电阻:
对比甲、乙:已知$L_甲=L_乙$,$S_甲>S_乙$,代入公式可得$R_甲 < R_乙$;
对比乙、丙:已知$S_乙=S_丙$,$L_乙<L_丙$,代入公式可得$R_乙 < R_丙$;
因此三者的电阻大小关系为:$R_甲 < R_乙 < R_丙$。
3. 三根合金丝分别接在同一电路中,说明它们两端的工作电压U完全相等,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比,因此可以推导出电流关系:$I_甲 > I_乙 > I_丙$。
【答案】
A
【知识点】
电阻的影响因素,欧姆定律
【点评】
本题属于电学基础题型,重点考查控制变量法在电阻大小比较中的应用,以及欧姆定律的简单结合使用,只要掌握电阻和长度、横截面积的变化规律,就可以快速推导出结果,整体没有复杂的计算,是对基础概念掌握情况的常规检验。
【难度系数】
0.8
这道题的解题思路非常清晰:首先我们要先确定三根合金丝的电阻大小关系,再结合“接在同一电路中电压相等”的条件,用欧姆定律推导电流大小。第一步,先明确三根金属丝都是镍铬合金,材料完全相同,不需要考虑电阻率的差异;第二步用控制变量法,结合电阻的决定公式$R=\rho\frac{L}{S}$两两对比电阻:先对比甲和乙,二者长度相等,甲的横截面积更大,因此甲的电阻更小;再对比乙和丙,二者横截面积相等,丙的长度更长,因此丙的电阻更大,就能得到三者的电阻排序;第三步根据欧姆定律,电压相同时电流和电阻成反比,就能直接推出电流的大小关系。
【解析】
1. 已知甲、乙、丙三根合金丝的材料均为镍铬合金,因此电阻率$\rho$完全相同。
2. 根据电阻的决定式$R=\rho\frac{L}{S}$,结合题干给出的条件对比电阻:
对比甲、乙:已知$L_甲=L_乙$,$S_甲>S_乙$,代入公式可得$R_甲 < R_乙$;
对比乙、丙:已知$S_乙=S_丙$,$L_乙<L_丙$,代入公式可得$R_乙 < R_丙$;
因此三者的电阻大小关系为:$R_甲 < R_乙 < R_丙$。
3. 三根合金丝分别接在同一电路中,说明它们两端的工作电压U完全相等,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比,因此可以推导出电流关系:$I_甲 > I_乙 > I_丙$。
【答案】
A
【知识点】
电阻的影响因素,欧姆定律
【点评】
本题属于电学基础题型,重点考查控制变量法在电阻大小比较中的应用,以及欧姆定律的简单结合使用,只要掌握电阻和长度、横截面积的变化规律,就可以快速推导出结果,整体没有复杂的计算,是对基础概念掌握情况的常规检验。
【难度系数】
0.8
5 对人体来说,一般情况下 36 V 以下的电压是安全的,通过人体的电流为 1 mA 时会引起麻的感觉,通过人体的电流为 30 mA 时有生命危险。根据以上数据,可得普通人体的电阻最接近 (
A.$1×10^{2}\ \Omega$
B.$1×10^{3}\ \Omega$
C.$1×10^{4}\ \Omega$
D.$1×10^{5}\ \Omega$
B
)A.$1×10^{2}\ \Omega$
B.$1×10^{3}\ \Omega$
C.$1×10^{4}\ \Omega$
D.$1×10^{5}\ \Omega$
答案:5. B
解析:
【分析】
这道题是电学估算类题目,核心思路是利用欧姆定律推导电阻的计算公式,选取题目中匹配的合理数据进行计算:首先我们知道要计算电阻需要对应的电压和电流值,题目给出了安全电压上限36V,以及人体达到生命危险的临界电流30mA,这两个数值是匹配的——也就是当加在人体两端的电压达到安全电压最大值36V时,通过人体的电流刚好达到生命危险的临界值,代入欧姆定律变形得到的R=U/I就能算出人体电阻的大致数值,最后和选项对比选出最接近的结果即可。
【解析】
解:首先统一单位,人体有生命危险的临界电流:
I = 30mA = 30×10⁻³A = 0.03A
已知人体的安全电压最大值U=36V,根据欧姆定律I=U/R,变形可得人体电阻的计算公式:
R = U/I
将U=36V、I=0.03A代入公式:
R = 36V / 0.03A = 1200Ω
1200Ω和选项中1×10³Ω最为接近,因此选B。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律,安全用电常识
【点评】
本题属于电学基础估算题,易错点是错用1mA的麻感电流代入计算,导致结果偏差过大,解题时要注意选取安全电压和危险临界电流的匹配组合,同时做好毫安到安培的单位换算,整体难度较低,是对欧姆定律实际应用的基础考察。
【难度系数】
0.8
这道题是电学估算类题目,核心思路是利用欧姆定律推导电阻的计算公式,选取题目中匹配的合理数据进行计算:首先我们知道要计算电阻需要对应的电压和电流值,题目给出了安全电压上限36V,以及人体达到生命危险的临界电流30mA,这两个数值是匹配的——也就是当加在人体两端的电压达到安全电压最大值36V时,通过人体的电流刚好达到生命危险的临界值,代入欧姆定律变形得到的R=U/I就能算出人体电阻的大致数值,最后和选项对比选出最接近的结果即可。
【解析】
解:首先统一单位,人体有生命危险的临界电流:
I = 30mA = 30×10⁻³A = 0.03A
已知人体的安全电压最大值U=36V,根据欧姆定律I=U/R,变形可得人体电阻的计算公式:
R = U/I
将U=36V、I=0.03A代入公式:
R = 36V / 0.03A = 1200Ω
1200Ω和选项中1×10³Ω最为接近,因此选B。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律,安全用电常识
【点评】
本题属于电学基础估算题,易错点是错用1mA的麻感电流代入计算,导致结果偏差过大,解题时要注意选取安全电压和危险临界电流的匹配组合,同时做好毫安到安培的单位换算,整体难度较低,是对欧姆定律实际应用的基础考察。
【难度系数】
0.8
6 一只小灯泡正常发光时通过灯丝的电流是0.3 A,灯丝电阻是6 Ω,要测量小灯泡两端的电压,电压表的量程应选用(
A.0~3 V
B.0~15 V
C.两个量程都可以
D.无法判断
A
)A.0~3 V
B.0~15 V
C.两个量程都可以
D.无法判断
答案:6. A
解析:
【分析】
解题思路是:要确定电压表的合适量程,首先需要先算出小灯泡正常发光时两端的实际电压,再结合电压表量程的选择规则判断。第一步,已知小灯泡正常工作的电流和灯丝电阻,直接用欧姆定律U=IR计算其额定电压;第二步,将算出的电压和电压表的两个常用量程对比,电压表量程选择的核心原则是:被测电压不能超过量程,同时在满足测量要求的前提下优先选择更小的量程,此时测量分度值更小,结果更精准,最后匹配出正确量程即可。
【解析】
解:根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $,变形可得小灯泡正常发光时两端的电压:
$ U = IR = 0.3\ \mathrm{A} × 6\ \Omega = 1.8\ \mathrm{V} $
1.8V既小于3V也远小于15V,按照电压表量程选择规则,在被测电压不超出量程的前提下,选择0~3V量程时,电压表的分度值更小,测量结果更准确,因此电压表应选用0~3V的量程。
所以选A选项。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律,电压表量程选择
【点评】
本题属于电学基础应用题,核心考察欧姆定律的简单计算和电压表量程的选择逻辑,部分同学会误以为选大量程更安全,忽略了小量程测量精度更高的优势,要牢记量程选择的两个判断依据:不超量程、优先选小量程提升测量准确度。
【难度系数】
0.9
解题思路是:要确定电压表的合适量程,首先需要先算出小灯泡正常发光时两端的实际电压,再结合电压表量程的选择规则判断。第一步,已知小灯泡正常工作的电流和灯丝电阻,直接用欧姆定律U=IR计算其额定电压;第二步,将算出的电压和电压表的两个常用量程对比,电压表量程选择的核心原则是:被测电压不能超过量程,同时在满足测量要求的前提下优先选择更小的量程,此时测量分度值更小,结果更精准,最后匹配出正确量程即可。
【解析】
解:根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $,变形可得小灯泡正常发光时两端的电压:
$ U = IR = 0.3\ \mathrm{A} × 6\ \Omega = 1.8\ \mathrm{V} $
1.8V既小于3V也远小于15V,按照电压表量程选择规则,在被测电压不超出量程的前提下,选择0~3V量程时,电压表的分度值更小,测量结果更准确,因此电压表应选用0~3V的量程。
所以选A选项。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律,电压表量程选择
【点评】
本题属于电学基础应用题,核心考察欧姆定律的简单计算和电压表量程的选择逻辑,部分同学会误以为选大量程更安全,忽略了小量程测量精度更高的优势,要牢记量程选择的两个判断依据:不超量程、优先选小量程提升测量准确度。
【难度系数】
0.9
7 有两个电阻分别在各自的电路中,它们两端的电压之比$U_{1}:U_{2}=1:2$,通过它们的电流之比$I_{1}:I_{2}=1:4$,则两个电阻的阻值之比$R_{1}:R_{2}$等于(
A.$1:2$
B.$2:1$
C.$1:8$
D.$8:1$
B
)A.$1:2$
B.$2:1$
C.$1:8$
D.$8:1$
答案:7. B
解析:
【分析】
这道题已知两个电阻的电压之比和电流之比,求电阻的比值,我们可以依托欧姆定律的变形公式来推导:首先回忆欧姆定律的表达式I=U/R,将其变形得到电阻的计算式R=U/I,分别写出两个电阻R₁、R₂的表达式,再将两个式子作比,把已知的电压比、电流比代入化简,就能直接算出电阻的比值,不需要求出两个电阻的具体数值。
【解析】
根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,变形可得电阻的计算公式:$ R = \frac{U}{I} $。
因此两个电阻的阻值分别为:
$ R_1 = \frac{U_1}{I_1} $,$ R_2 = \frac{U_2}{I_2} $
两式作比可得:
$\frac{R_1}{R_2} = \frac{\frac{U_1}{I_1}}{\frac{U_2}{I_2}} = \frac{U_1}{U_2} × \frac{I_2}{I_1}$
将已知条件 $ U_1:U_2 = 1:2 $、$ I_1:I_2 = 1:4 $ 代入上式:
$\frac{R_1}{R_2} = \frac{1}{2} × \frac{4}{1} = \frac{2}{1}$
即 $ R_1:R_2 = 2:1 $,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律,电阻比值计算
【点评】
本题属于欧姆定律的基础比例运算题,核心是利用公式变形推导比值关系,计算时要注意电流项是取电流比的倒数,不要直接代入I₁:I₂的数值导致计算错误,这类比例计算是电学的常见基础考点。
【难度系数】
0.8
这道题已知两个电阻的电压之比和电流之比,求电阻的比值,我们可以依托欧姆定律的变形公式来推导:首先回忆欧姆定律的表达式I=U/R,将其变形得到电阻的计算式R=U/I,分别写出两个电阻R₁、R₂的表达式,再将两个式子作比,把已知的电压比、电流比代入化简,就能直接算出电阻的比值,不需要求出两个电阻的具体数值。
【解析】
根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,变形可得电阻的计算公式:$ R = \frac{U}{I} $。
因此两个电阻的阻值分别为:
$ R_1 = \frac{U_1}{I_1} $,$ R_2 = \frac{U_2}{I_2} $
两式作比可得:
$\frac{R_1}{R_2} = \frac{\frac{U_1}{I_1}}{\frac{U_2}{I_2}} = \frac{U_1}{U_2} × \frac{I_2}{I_1}$
将已知条件 $ U_1:U_2 = 1:2 $、$ I_1:I_2 = 1:4 $ 代入上式:
$\frac{R_1}{R_2} = \frac{1}{2} × \frac{4}{1} = \frac{2}{1}$
即 $ R_1:R_2 = 2:1 $,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律,电阻比值计算
【点评】
本题属于欧姆定律的基础比例运算题,核心是利用公式变形推导比值关系,计算时要注意电流项是取电流比的倒数,不要直接代入I₁:I₂的数值导致计算错误,这类比例计算是电学的常见基础考点。
【难度系数】
0.8
8 将一段电阻丝接在3 V的电源上,测得通过它的电流为0.3 A,若把该电阻丝改接在另一个电源上时,测得通过它的电流为0.2 A,则此时的电源电压和该电阻丝的阻值分别为 (
A.$2\ \mathrm{V},15\ \Omega$
B.$3\ \mathrm{V},10\ \Omega$
C.$2\ \mathrm{V},10\ \Omega$
D.$3\ \mathrm{V},15\ \Omega$
C
)A.$2\ \mathrm{V},15\ \Omega$
B.$3\ \mathrm{V},10\ \Omega$
C.$2\ \mathrm{V},10\ \Omega$
D.$3\ \mathrm{V},15\ \Omega$
答案:8. C
解析:
【分析】
解题时首先要明确:电阻丝的阻值是导体本身的固有属性,在不考虑温度影响时,不会随两端电压、通过的电流变化而改变。我们的解题思路分两步走:第一步,利用第一次给出的已知电源电压3V、对应电流0.3A,通过欧姆定律先计算出电阻丝的固定阻值;第二步,由于电阻阻值不变,再结合第二次测得的电流0.2A,再次利用欧姆定律变形公式计算出此时对应的电源电压,最后将得到的两个结果和选项比对即可选出正确答案。
【解析】
1. 计算电阻丝的阻值:
已知第一次电阻丝两端电压$U_1=3\ \mathrm{V}$,通过的电流$I_1=0.3\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,变形可得电阻丝的阻值:
$R=\frac{U_1}{I_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
2. 计算第二次的电源电压:
电阻丝的材料、长度、横截面积均未发生变化,忽略温度影响时阻值保持$R=10\ \Omega$不变,已知第二次通过电阻丝的电流$I_2=0.2\ \mathrm{A}$,再次利用欧姆定律变形可得此时电源电压:
$U_2=I_2R=0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$
因此此时电源电压为2V,电阻丝阻值为10Ω,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律计算;电阻的特性
【点评】
本题属于欧姆定律的基础应用题,易错点是部分同学会错误认为电阻随电压电流发生改变,解题的核心是抓住“同一电阻丝在无特殊说明时阻值恒定”这个关键点,先求出不变的电阻再推导未知电压即可轻松解题。
【难度系数】
0.8
解题时首先要明确:电阻丝的阻值是导体本身的固有属性,在不考虑温度影响时,不会随两端电压、通过的电流变化而改变。我们的解题思路分两步走:第一步,利用第一次给出的已知电源电压3V、对应电流0.3A,通过欧姆定律先计算出电阻丝的固定阻值;第二步,由于电阻阻值不变,再结合第二次测得的电流0.2A,再次利用欧姆定律变形公式计算出此时对应的电源电压,最后将得到的两个结果和选项比对即可选出正确答案。
【解析】
1. 计算电阻丝的阻值:
已知第一次电阻丝两端电压$U_1=3\ \mathrm{V}$,通过的电流$I_1=0.3\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,变形可得电阻丝的阻值:
$R=\frac{U_1}{I_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
2. 计算第二次的电源电压:
电阻丝的材料、长度、横截面积均未发生变化,忽略温度影响时阻值保持$R=10\ \Omega$不变,已知第二次通过电阻丝的电流$I_2=0.2\ \mathrm{A}$,再次利用欧姆定律变形可得此时电源电压:
$U_2=I_2R=0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$
因此此时电源电压为2V,电阻丝阻值为10Ω,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律计算;电阻的特性
【点评】
本题属于欧姆定律的基础应用题,易错点是部分同学会错误认为电阻随电压电流发生改变,解题的核心是抓住“同一电阻丝在无特殊说明时阻值恒定”这个关键点,先求出不变的电阻再推导未知电压即可轻松解题。
【难度系数】
0.8
9 某导体两端的电压为$U$,通过它的电流为$I$,则导体的电阻为
$\dfrac{U}{I}$
;若该导体两端的电压变为$2U$,则导体的电阻为$\dfrac{U}{I}$
,通过导体的电流为$2I$
。答案:9. $\dfrac{U}{I}$
$\dfrac{U}{I}\quad 2I$
$\dfrac{U}{I}\quad 2I$
解析:
【分析】
我们可以按照三步逻辑来推导:首先结合已知的电压U、电流I,通过欧姆定律的变形公式算出初始状态的电阻;接下来要明确电阻的核心特性:电阻是导体自身的固有属性,仅和导体的材料、长度、横截面积、温度有关,和两端的电压、通过的电流大小无关,因此电压变化后电阻不会发生改变;最后将变化后的电压和不变的电阻代入欧姆定律,就能算出新的电流大小。
【解析】
1. 第一空:根据欧姆定律的原始公式$I=\frac{U}{R}$,对公式做变形可得电阻的计算式$R=\frac{U}{I}$,因此初始状态下导体的电阻为$\frac{U}{I}$。
2. 第二空:电阻是导体本身的固有性质,不会随导体两端外加电压的改变而变化,因此当导体两端电压变为$2U$时,导体的电阻仍然保持原值,即$\frac{U}{I}$。
3. 第三空:将变化后的电压$U'=2U$、不变的电阻$R=\frac{U}{I}$代入欧姆定律,可得新的电流$I'=\frac{U'}{R}=\frac{2U}{\frac{U}{I}}=2I$。
【答案】
$\dfrac{U}{I}$;$\dfrac{U}{I}$;$2I$
【知识点】
欧姆定律,电阻的固有属性
【点评】
本题是电学基础概念类习题,易错点是部分同学会错误认为导体的电阻随两端电压增大而增大,要注意欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$只是电阻的计算式,并非电阻的决定式,电阻的大小和外加电压、通过电流都没有关系。
【难度系数】
0.9
我们可以按照三步逻辑来推导:首先结合已知的电压U、电流I,通过欧姆定律的变形公式算出初始状态的电阻;接下来要明确电阻的核心特性:电阻是导体自身的固有属性,仅和导体的材料、长度、横截面积、温度有关,和两端的电压、通过的电流大小无关,因此电压变化后电阻不会发生改变;最后将变化后的电压和不变的电阻代入欧姆定律,就能算出新的电流大小。
【解析】
1. 第一空:根据欧姆定律的原始公式$I=\frac{U}{R}$,对公式做变形可得电阻的计算式$R=\frac{U}{I}$,因此初始状态下导体的电阻为$\frac{U}{I}$。
2. 第二空:电阻是导体本身的固有性质,不会随导体两端外加电压的改变而变化,因此当导体两端电压变为$2U$时,导体的电阻仍然保持原值,即$\frac{U}{I}$。
3. 第三空:将变化后的电压$U'=2U$、不变的电阻$R=\frac{U}{I}$代入欧姆定律,可得新的电流$I'=\frac{U'}{R}=\frac{2U}{\frac{U}{I}}=2I$。
【答案】
$\dfrac{U}{I}$;$\dfrac{U}{I}$;$2I$
【知识点】
欧姆定律,电阻的固有属性
【点评】
本题是电学基础概念类习题,易错点是部分同学会错误认为导体的电阻随两端电压增大而增大,要注意欧姆定律的变形公式$R=\frac{U}{I}$只是电阻的计算式,并非电阻的决定式,电阻的大小和外加电压、通过电流都没有关系。
【难度系数】
0.9