2018-2019学年高中物理 第二章 恒定电流 第3节 欧姆定律学案 新人教版选修3-1

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1、第3节　欧姆定律　1．知道电阻的定义式，理解电阻大小与电压和电流无关．　2．掌握欧姆定律的内容及其适用范围，并能用来解决有关电路的问题．　3．知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件．一、欧姆定律1．电阻(1)定义：导体两端的电压与通过的电流的比值叫做导体的电阻．(2)定义式：R＝．(3)物理意义：反映导体对电流的阻碍作用．(4)单位：欧姆，符号是Ω．2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．(2)公式：I＝．(3)适用条件：欧姆定律对金属导体和电解质溶液适用，但对气态导体和半导体元件并不适用．二、

2、导体的伏安特性曲线1．概念：用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，这样画出的I－U图象叫做导体的伏安特性曲线．2．图线的形状(1)直线：伏安特性曲线是一条过原点的直线的电学元件叫做线性元件．(2)曲线：伏安特性曲线是过原点的曲线的电学元件叫做非线性元件．判一判　(1)由I＝知，通过一段导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，与电阻R成反比．(　　)(2)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，其定义式为R＝，所以电阻的大小与电压成正比，与电流成反比．(　　)(3)对于给定的导体，电阻是一定的，不管导体两端有无电压、导体中有无电流，电阻都是一定的，所以不能说电阻

3、与电压成正比，与电流成反比．(　　)(4)导体的U－I图线为曲线时，图线上各点切线的斜率表示导体的电阻．(　　)(5)线性元件是指导体的伏安特性曲线为过原点的直线，即电流与电压成正比的元件，如金属导体、电解液等．(　　)提示：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√想一想　线性元件与非线性元件的根本区别是什么？提示：线性元件的电阻值不随电压和电流的改变发生变化，它的伏安特性曲线是一条经过原点的直线；非线性元件的电阻值随电压和电流的改变发生变化，它的伏安特性曲线是一条经过原点的曲线．做一做　(2018·桂林期末)有四个金属导体，它们的U－I图象如图

4、所示，电阻最小的导体是(　　)A．a　　　　　　　　　　　B．bC．cD．d提示：选A．由U＝IR可知电阻R等于U－I图线斜率，图线a的斜率最小，电阻最小．　对欧姆定律的理解和应用1．欧姆定律的“两性”(1)同体性：表达式I＝中的三个物理量U、I、R对应于同一段电路或导体．(2)同时性：三个物理量U、I、R对应于同一时刻．2．公式I＝和R＝比较比较项目I＝R＝意义欧姆定律的表达形式电阻的定义式前后物理量的关系I与U成正比，与R成反比R是导体本身的性质，不随U、I的改变而改变适用条件适用于金属导体、电解液等适用于计算一切导体的电阻命题视角1　对欧姆定律的理

5、解　对于欧姆定律的理解，下列说法中错误的是(　　)A．由I＝，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B．由U＝IR，对一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大C．由R＝，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比D．对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变[思路点拨](1)R由导体本身决定，与U、I无关．(2)U由电源决定．(3)I由U和R共同决定．[解析]　根据欧姆定律可知，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，A正确；对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变，即电阻不变，电流

6、与电压成正比，通过它的电流越大，它两端的电压也越大，B、D正确；导体的电阻与电压的大小无关，是由导体本身决定的，C错误．[答案]　C命题视角2　欧姆定律的应用　若加在某导体两端的电压变为原来的时，导体中的电流减小了0．4A；如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流为多大？[思路点拨]解答本题时应把握以下三点：(1)不特别说明认为导体的电阻不变；(2)每次改变电压后对应的U、I比值不变；(3)对应同一导体，＝．[解析]　法一：依题意和欧姆定律得R＝＝所以I0＝1．0A又因为R＝＝，所以I2＝2I0＝2．0A．法二：由R＝＝＝，得I0＝1．0A．又R＝＝，

7、所以ΔI2＝I0，I2＝2I0＝2．0A．法三：画出导体的I－U图象，如图所示，设原来导体两端的电压为U0时，导体中的电流为I0，当U＝时，I＝I0－0．4A．当U′＝2U0时，电流为I2．由图知＝＝＝所以I0＝1．0A，I2＝2I0＝2．0A．[答案]　2．0A欧姆定律公式及变形(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，常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流，适用条件是金属或电解液导电(纯电阻电路)．(2)R＝是电阻的定义式，比值表示一段导体对电流的阻碍作用．对给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否

8、加电压，导体中是否有电流无关．因此，不能说电阻与电压成正比，与电流成反比．(3)