高中物理 第二章 恒定電流 2.3 歐姆定律基礎達標 新人教版選修3-1.doc

2.3 歐姆定律基礎達標1.某電流表可以測量的最大電流是10 ma.已知一個電阻兩端的電壓是8 v時，通過的電流是2 ma，如果給這個電阻加上50 v電壓，能否用該電流表測量通過這個電阻的電流？解析：r=4 000 ，當加50 v電壓時i2=12.5 ma,i2大于電流表的最大量程10 ma，所以不能用電流表測量通過這個電阻的電流.2.今有甲、乙兩個電阻，在相同時間內流過甲的電荷量是乙的2倍，甲、乙兩端的電壓之比為12,則甲、乙兩個電阻阻值的比值為( )a.12 b.13 c.14 d.15答案：c3.兩電阻r1、r2的電流和電壓的關系如圖2-3-3所示，可知兩電阻大小之比r1r2等于( )a.13 b.31 c.1 d.1答案：a 圖2-3-3 圖2-3-44.一個電阻為r的導體兩端加上電壓u后，通過導體截面的電荷量q與通電時間t之間的關系圖線如圖2-3-4所示，為過坐標原點的直線，此圖線的斜率表示( )a.u b.r c. d.答案：c5.已知用電器a的電阻是用電器b的電阻的2倍，加在a上的電壓是加在b上的電壓的一半，那么通過a和b的電流ia和ib的關系是( )a.ia=2ib b.ia=ib c.ia=ib d.ia=ib答案：d能力提高圖2-3-56.相距40 km的a、b兩地架兩條勻質的輸電線，電阻共為800 ，如圖2-3-5所示.如果在a、b間的某處發(fā)生短路，這時接在a處的電壓表示數(shù)為10 v，電流表示數(shù)為40 ma.求發(fā)生短路處距a處有多遠？解析：設發(fā)生短路處距a端的總電阻為ra，由歐姆定律i=得：ra=250 根據(jù)電阻在a、b兩地均勻分布，應該有：所以x=l=40 km=12.5 km.答案：12.5 km7.若加在導體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?5時，導體中的電流減小了0.4 a.如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，求導體中的電流.解析：第一種方法據(jù)題意知r= 所以i=1 a又因為r= 所以i2=2i0=2 a.第二種方法r= 所以i0=1 a又因為r= 所以i2=i0i2=2i0=2 a.答案：2 a視野拓展歐姆定律的產生 19世紀20年代，德國電學家歐姆（17871854年）發(fā)表動電電路的數(shù)學研究，提出了著名的歐姆定律. 歐姆不是大學畢業(yè)生，只是在大學里聽過一些課，以后在中學擔任教師.30歲時，歐姆當了科院大學預科的數(shù)學和物理學教師.他定下的抱負是當大學教授.為了寫書，歐姆請假到柏林查閱資料，這下可惹惱了校方，于是歐姆只好辭職去柏林，在軍事學校教數(shù)學，同時進行電學研究.他的研究工作逐漸受到尊敬和贊賞，由于成果卓著，英國皇家學會授予他科普利獎章.1849年歐姆已62歲，才被任命為德國慕尼黑大學的非常任教授（相當于副教授），直到1852年才轉為正式教授，但兩年后歐姆就去世了.歐姆一生頑強奮斗，終于在生前實現(xiàn)了年輕時定下的雄心壯志. 歐姆從熱流規(guī)律中受到很大啟發(fā).他對比地聯(lián)想：既然導熱桿中兩點之間的熱流正比于這兩點的溫度差，是否導線中兩點間的電流也是正比于這兩點間某種驅動力呢？歐姆沿這條思路考慮，并把這種驅動力稱為驗電力，即今天我們所稱的電勢差.歐姆花了很大精力在這方面進行探索.開始，歐姆用伏打電堆做實驗，由于電堆的電流不穩(wěn)定，效果很不理想.后來，溫差電池發(fā)明之后，歐姆用它來作電源，于是穩(wěn)定的電流有了保證.接著又遇到電流的測量難題.歐姆開始利用電流的熱效應，由熱脹冷縮效應測電流，因為這種效應不明顯，所以很難取得有效的數(shù)據(jù).后來，歐姆巧妙地利用電流的磁效應，設計了一個電流扭秤：一磁針由絲線懸掛著，讓通電導線與該磁針平行放置，再用一鉍和銅組成的溫差電池供電.電池一端浸在開水里，另一端插入碎冰中，共用兩個水銀槽作極，與導線相連.當銅導線通電時，磁針偏轉角與導線中的電流成正比.電流的準確測定，使得電流與電勢差成正比（比例系數(shù)為導線的電導率）的定量關系，即歐姆定律，終于在論文動電電路的數(shù)學研究中確立了. 歐姆定律按其形式來講要比安培定律簡單得多，卻在奧斯特的實驗及定培定律之后七年才建立.這說明，在穩(wěn)定電流源及電流的精確測量方法還不具備時，要對電流與其他物理量的定量關系作理論上的概括工作是不可能的.這也