2013-2014学年高中物理 第2章 第3节 第1课时 欧姆定律 导体的伏安特性曲线课件 新人教版选修3-1
总之无论在什么条件下，在UI图象
中斜率越大，电阻越大，而倾角大，电阻不一定大．
解题方法指导
对应学生用书P47
对欧姆定律的理解和应用 若加在 某 导体两端 的电压变 为原来的 3/5
时，导体中的电流减小了0.4 A．如果所加电压变为原来
的2倍，则导体中的电流多大？
【解析】
解法一：由欧姆定律得：R＝U0/I0，又知
导体的伏安特性曲线
1．定义：通过某种电学元件的电流随电压变化的实
验图线．
2．特点：伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数，即k ΔI 1 ＝ ＝R，如图所示，斜率越大，表示电阻越小． ΔU
3．线性元件
导体的伏安特性曲线为过原点的直线，即电流与电
压成正比的线性关系，具有这种特点的元件称为线性元 件，如温度变化较小时的金属导体、电解液等． 4．非线性元件 伏安特性曲线不是直线，即电流与电压不成正比的 电学元件，称为非线性元件，如气态导体、二极管等．
用电器A的电阻是用电器B的 电阻的2倍，加在A上的电压是加在B上的电压的一半，
那么通过A、B的电流IA和IB的关系是(
A．IA＝2IB C．IA＝IB/2 B．IA＝IB D．IA＝IB/4
)
解析：设用电器B的电阻值为R，所加电压为U，则IB 1 ＝U/R；IA＝ U/2R＝U/4R 2 即IA＝IB/4.
(1)两个导体的电阻之比； (2)两个导体电流相等时，两端的电压之比； (3)两个导体电压相等时，通过导体的电流之比．
ΔU 10 解析：(1)因 R＝ ，由图象可知，RA＝ Ω＝1 Ω， ΔI 10 10 2 2 RB＝ Ω＝ Ω，故 RA∶RB＝1∶ ＝3∶2. 15 3 3 (2)两个导体电流相等时，根据 U＝IR 知，导体两端的 电压之比 UA∶UB＝RA∶RB＝3∶2. U (3)两个导体电压相等时，根据 I＝R知，通过导体的电 1 1 流之比 IA∶IB＝R ∶R ＝RB∶RA＝2∶3. A B
(3)适用条件：金属导电或电解液导电及其他纯电阻
电路，不适用于气体导电及含电动机、电解槽等非纯电
阻电路． (4)欧姆定律可以解决的问题：①求导体中的电流； ②求导体两端的电压；③求(测)导体的电阻．
2．电阻 (1)定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比 叫导体的电阻． U (2)公式：R＝ I . (3)单位：欧姆(Ω)，常用单位还有kΩ、MΩ. 1 Ω＝10－3 kΩ＝10－6MΩ. (4)物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小．
答案：BD
默读联想记忆
对应学生用书P48
课 堂 巩 固 训
练
对应学生用书P48
1.下列说法中正确的是( 成正比，跟通过它的电流成反比
)
A．由R＝U/I知，一段导体的电阻跟它两端的电压
B．比值U/I反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝ U/I C．导体电流越大，电阻越小
D．由I＝U/R知，通过一段导体的电流跟加在它两
U U 3．对公式I＝R和R＝ I 的理解
比较 项目 意义 U I＝R 欧姆定律的表 达形式 U R＝ I 电阻的定义式 R是导体本身的性质， 不随U、I的改变而改变 适用于计算一切导体的 电阻
前后物理量 I与U成正比， 的关系 适用条件 与R成反比 适用于金属导 体、电解液等
(1)注意公式中三个物理量 I、U、R 是同一电阻同一时 刻值． U (2)欧姆定律 I＝R 仅适用于金属导电及电解液导电． U (3)对 R＝ I ，R 与 U、I 无关，导体电阻 R 一定时，U ΔU 和 I 成正比，R＝ . ΔI
在画UI图象时，假设U的标度一定，而I所取标度不 同时，所画图线的倾角是不同的，但电阻值不变，比如： I0 以U0、I0为标度作出图象如图1所示，以U0、 为标度作同 2 一电阻的UI图象如图2所示．
可以看出两图中倾角并不相同 ，但电阻值是相同
的，倾角大的电阻值并不大． 但是，若在同一标度下所作的不同 图象，如图中1、2两线，能够体现，倾 角越大，电阻越大．
【解析】
(1)
(2) U UA＝UB I＝ R ――→ IA∶IB＝RB∶RA＝3∶1 IA＝IB (3) U＝IR ――→ UA∶UB＝RA∶RB＝1∶3
【答案】
(1)1∶3
(2)3∶1
(3)1∶3
【方法总结】 在画导体的伏安特性曲线时，坐标轴标度的选取可以 是任意的，因此利用图线的斜率求导体阻值大小时，不能 U ΔU 用tanθ，必须利用U和I的比值计算，即R＝ I ＝ . ΔI
第1课时
第3节 欧姆定律 欧姆定律 导体的伏安特性 曲线
教材要点解读
对应学生用书P46
欧姆定律
1．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． U (2)公式：I＝R .
欧姆定律定量地给出了同一段电路上的电流 、电 压、电阻的关系，在运用时注意该定律的同一性．
答案：D
伏安特性曲线与欧姆定律的综合应用 如图所示为两电阻
RA、RB的伏安特性曲线，由图可
知： (1)这两电阻大小之比RA∶RB＝________. (2)当这两个电阻分别加上相同的电压时，通过的电 流之比为IA∶IB＝________. (3)当这两个电阻分别通上相同的电流时，电阻两端 的电压之比UA∶UB＝________.
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．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算
导体在某状态下的电阻
B．加5 V电压时，导体的电阻约是5 Ω 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
解析：虽然该元件是非线性元件，但可以用欧姆定律 计算各状态的电阻值，A错误．当U＝5 V时，I＝1.0 A，R U ＝ I ＝5 Ω，B选项正确．由图可知，随电压的增大，各点 到坐标原点连线的斜率越来越小，电阻越来越大，反之， 随电压的减小，电阻减小，C错误，D正确．
有的同学误认为在U-I图象中，图线的倾角的正切表 示电阻．
辨析：斜率表示导体的电阻，倾角大，电阻不一定 大．在UI图象中，纵轴表示电压U，横轴表示电流I，斜 ΔU U 率k＝ ＝ I ＝R.说明该图线中的斜率表示导体的电 ΔI 阻．选取不同的标度时，同一电阻的UI图线的倾角可能 ΔU 不同，所以求斜率只能根据k＝ 计算，而不能根据k＝ ΔI tanα计算．
3U0/5 U0 2U0 R＝ ，解得I0＝1.0 A．又因为R＝ ＝ ，所以I2 I0 I2 I0－0.4 ＝2I0＝2.0 A.
U0 ΔU1 2U0/5 解法二：由R＝ ＝ ＝ ，得I0＝1.0 A I0 ΔI1 0.4 U0 ΔU2 又R＝ ＝ ，其中ΔU2＝2U0－U0，所以ΔI2＝I0， I0 ΔI2 I2＝2I0＝2.0 A. 解法三：画出导体的IU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.
答案：(1)3∶2 (2)3∶2 (3)2∶3
的，对于其他导体不适用 B．欧姆定律也适用于电解液导电 C．欧姆定律对于气体导电也适用 D．欧姆定律适用于一切导体 解析：欧姆定律适用于金属导电和电解液导电，B项 正确． 答案：B
3．某电阻两端电压为16 V，在30 s内通过电阻横截 面的电荷量为48 C，此电阻为多大？30 s内有多少个电子 通过它的横截面？
端的电压成正比
解析：导体的电阻取决于导体自身，与U、I无关，
故A、C错；比值U/I反映了导体对电流的阻碍作用，定
义为电阻，所以B正确；由I＝U/R知通过导体的电流跟加 在它两端的电压成正比，D正确． 答案：BD
2．关于欧姆定律的适用条件，下列说法正确的是 ( )
A．欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来
3U0 当 U＝ 时，I＝I0－0.4 A 5 当 U′＝2U0 时，电流为 I2. I0－0.4 I0 0.4 I2 由图知， ＝ ＝ ＝ 3 U0 2 2U0 U U 5 0 5 0 所以 I0＝1.0 A，I2＝2I0＝2.0 A.
【答案】
2.0 A
【方法总结】 (1)明确研究对象，知道研究的是哪一段电路，电压U 必须是导体R两端的电压，电流I是通过R的电流． (2)判断欧姆定律是否适用，如：对金属、电解质溶液 适用，但对气体导电就不适用了． (3)若满足适用条件，则可利用欧姆定律变形公式R＝ U I 求解．但应明确电阻R是由导体本身性质决定的，与导 体两端电压和通过导体的电流无关，不能说电阻与电压成 正比，与电流成反比．
5．对导体伏安特性曲线的理解
(1)I-U图线不同于U-I图线，I-U图线为导体的伏安
特性曲线，表示电流I随电压U的变化规律，横轴表示U 为自变量，纵轴表示I为因变量．
(2)对I-U图象或U-I图象进行分析比较时，要仔细辨 认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任一
点与坐标原点连线的斜率的具体意义．线性元件的I-U图
解析：由题意知U＝16 V，t＝30 s，q＝48 C，电阻中 的电流I＝q/t＝1.6 A，据欧姆定律I＝U/R，得R＝U/I＝10 48 20 Ω，n＝q/e＝ －19个＝3.0×10 个． 1.6×10
答案：10 Ω 3.0×应两个导体A、 B，求：
象是一条过原点的倾斜直线，斜率表示电阻的倒数，线 性元件的U-I图象也是一条过原点的倾斜直线，但斜率表 示电阻，要加以区别．如图所示，在图甲中R2 ＜R1 ，图 乙中R2＞R1.
(3)如图，非线性元件的IU图线是曲线，导体电阻Rn Un ＝ I ，即电阻等于图线上点(Un，In)与坐标原点连线的斜 n 率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数．
人教版高中物理选修3-1课件2.3《欧姆定律》ppt
• 答案：(1)如图
• (2)A • 解析：(2)电键闭合前，将滑动变阻器滑动到
A端，使测量电路处于短路状态，起到保护 作用。
课堂知识构建
考点题型设计
• 对欧姆定律的理解及应用 • 若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，
解法二：由R＝UI00＝ΔΔUI11＝20U.40A/5 得I0＝1.0A 又R＝UI00＝ΔΔUI22，所以ΔI2＝I0，I2＝2I0＝2.0A 解法三：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＝3U5 0时，I＝I0－0.4A 当U′＝2U0时，电流为I2 由图知I0－35U0.04A＝UI00＝025.U4A0 ＝2IU20 所以I0＝1.0A I2＝2I0＝2.0A
• 答案：(1)见解析图
• (青岛市2013～2014学年高二上学期三校联 考)下图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验 的实物连线图，已知小灯泡额定电压为2.5V。
• (1)完成下列实验步骤：
• ①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片， ________；
• ②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片， ________；
灯光
• (1)在图上画出I－U图线。
• (2)从图线上可以看出，当电压逐渐增大时， 灯丝电阻的变化情况是 ________________________________。
• (3)图线表明导体的电阻随温度升高而
• 解析：(1)根据U、I的数据，在坐标纸上找出 对应的点，连成平滑曲线，即I－U图线，如 图所示。
• 3．单位 • 在国际单位制中是：欧姆________，符号是Ω，
高中物理第二章第3节欧姆定律教案新人教版选修3_1
第15课时第二章恒定电流第3节欧姆定律【课前准备】【课型】新授课【课时】1课时【教学三维目标】（一）知识与技能1.知道什么是电阻及电阻的单位．2.掌握欧姆定律,并能熟练地用来解决有关的电路问题.3.知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件.学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法.（二）过程与方法1.经历探究导体导体电压和电流关系的过程体会利用U-I图象来处理、分析试验数据、总结实验规律的方法．2.运用数学图象法处理物理问题，培养学生运用数学进行逻辑推理的能力（三）情感态度与价值观通过介绍欧姆的研究过程和“欧姆定律”的建立，激发学生的创新意识，重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，通过电流产生的历史材料的介绍，使学生了解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程，培养他们学习上持之以恒的思想品质．【教学重点难点】重点：欧姆定律的内容、表达式、适用条件及利用欧姆定律分析、解决实际问题难点：伏安特性曲线的物理意义【教学方法】探究、讲授、讨论、练习【教学过程】【复习引入】【问题】什么是电流？【回答】大量电荷定向移动形成电流．【问题】电流形成的条件是什么？【回答】①导体，有自由移动电荷，可以定向移动．同时导体也提供自由电荷定向移动的“路”．导体包括金属、电解液等，自由电荷有电子、离子等．②导体内有电场强度不为零的电场，或者说导体两端有电势差，从而自由电荷在电场力作用下定向移动．③持续电流形成条件：要形成持续电流，导体中场强不能为零，要保持下去，导体两端保持电势差（电压）．电源的作用就是保持导体两端电压，使导体中有持续电流．【问题】电荷定向移动形成的电流，导体的电阻以及导体两端的电压之间有什么样的关系呢？3 欧姆定律一、欧姆定律【演示】如图所示的实验电路来研究导体A中的电流跟导体两端的电压的关系?【问题】在导体的两端加上电压，导体中才有电流，那么，导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？【实验探究过程】合上电键S ，改变滑动变阻器上滑片P 的位置，使导体两端的电压分别为0、2.0 V 、4.0 V 、6.0 V 、8.0 V ，记下不同电压下电流表的读数，然后通过分析实验数据，得出导体中的电流跟导体两端电压的关系。
高一物理欧姆定律2
第一节 实验得到的两个结论
1、在导体电阻一定的情况下： 导体中的电流跟加在这段导体两端的电压 成正比. 2、在加在导体两端电压保持不变的情况下: 导体中的电流跟导体的电阻成反比．
一、欧姆定律
导体中的电流跟导体两端的电压 成正比，跟导体的电阻成反比.
• • 欧姆定律及欧姆的生平介绍： 照片(请点击) 视频(请点击)
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语言吧！要是冷场就太尴尬了。(古风一言)当红粉佳人夭折天下，谁还忆英雄何时归家。第060章 番外 茉莉的过去 “小茉莉。”慕容凌娢百无聊赖，把目光转向窗台上的茉莉。“给你一秒钟，重新说。”茉莉从星空中回归神来，在黑 暗中放大了的蓝色瞳孔折射 出清冷的月光。“额……茉莉啊，你们妖所说的修为，就是自己活的时间吗？难道你真的 已经活了九千年了吗？”“怎么可能，我哪有那么老。我们所说的修为，其实就是一种单位，为了便于理解，就翻译成 了你们人类所说的年份，跟真正的年限不同。但是通常情况下，年限长的妖修为也相应会高一些。”“诶，那茉莉你究 竟……年限是多少？”慕容凌娢谨慎地问道。“我也记不太清了。”茉莉单手托腮，望向夜空，语气依旧很平淡。“如 果你想听的话，我可以给你讲讲。”“好啊好啊，我爆米花已经准备好了。”这当然是说着玩的，自从穿越到了这里， 她都忘了爆米花是什么味道了。“呼～”茉莉长出一口气，仿佛是在回忆过去，“你相信猫……有九条命吗？”“嗯嗯 嗯。”慕容凌娢不住点头。“我出生在这片大陆的南部，和我的族群一起，过着群居生活，我的同族们自称是远古猫神 的后代，有着短而纤细的毛以及长而尖削的尾巴，而我，除了蓝色的眼睛，和他们几乎没有任何相似之处，但他们还是 接纳和收留了我。我便和他们一起生活在人迹罕至但又富饶的土地上，过着与世无争的修炼生活。从我记事起，族群里 就流传着这样一种说法——谁若是修炼到九尾，就可以获得永生……我资质并不好，所以也从未奢望过永生，只是想安 逸的度过属于自己的时间。但是好景不长，不知为何，人类渐渐多了起来，甚至驻足与我们最后的净土，他们砍伐树木， 种上了属于自己的热带作物。我们的生活已经严重受到威胁。这个时候，族群内部分为了两派，一派主张留守，保护原 有的栖息地，另一派则主张向北迁移，寻找新的家园，而我，就是主张迁移的猫之一。最终，大多数年长的前辈选择留 了下来，试图和人类谈和。而年少的猫都决定北上开辟一片新天地，我就跟随他们加入到了迁徙的队伍中。一路向北， 途径多出高山以及汹涌的江河始终没有找到合适的栖息地，而且越往北走，天气就越寒冷，许多同伴因为不适应极寒的 天气，在迁移的途中丢掉了生命。记得有一天，我终于在饥寒交迫中倒下了，我本以为自己会被冰天雪地吞噬，但不知 过了多久，我竟然再次苏醒，同伴们以为我死了，早已抛弃了我，而凶残的掠食者竟然也没有拿我果腹。我就这样莫名 其妙的活了下来，只是尾巴上多出了一圈金色的纹路。等我追赶上族群，他们已经到达了大陆最北部临海的雪原，存活 下来的同类不足原先的五分之一。他们见了我十分惊
(完整版)欧姆定律知识点总结及经典习题(含答案)
●安全用电的原则是：不接触低压带电体，不接近高压带电体。
●高低压的划分低压和高压的界限是1000V ，低于1000V 为低压，高于1000V 为高压。
低压对人体来说并非安全电压，预防低压触电，应不接触低压带电体（主要指火线）。
高压触电分两类：高压电弧触电和跨步电压触电，预防电弧触电应远离易起电弧处，预防跨步电压触电应两脚并拢下蹲，或并脚跳离高压带电体。
知识点2 注意防雷与避雷针 雷电是大气中一种剧烈的放电现象。
云层之间，云层与大气之间的电压高达几百万伏至几亿伏，放电时的电流可达几万安到十几万安，产生很强烈的光和声。
云层和云层之间的放电危害不大，而云层与地面之间的放电如果通过树林、建筑物，巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏，如果这种放电通过人体，能够立即致人死亡。
雷电均发生在积雨云层，由于积雨云层内空气所含的水蒸气比干燥空气多，而电荷极易吸附在水珠表面，故积雨云层积聚许多电荷。
避雷针因在房屋的高处，其尖端曲率半径又极小，分布在其内的负电荷产生的电场很大，易使其周围的空气电离而造成一条可以导电的通道。
并且避雷针是金属做的，是电的良导体，当电荷传至避雷针尖上时极易沿着金属线流入大地，这一电流通道可使云层和建筑物间的正、负电荷中和，使云层放出的电荷完全通过避雷针流入大地而不会损坏建筑物。
知识点3 短路●定义：由于某种原因，电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象，叫做短路。
或电流不通过电器直接接通叫做短路。
●短路的危害：电源短路是十分危险的，由于导线的电阻远小于灯泡的电阻，所以通过它的电流会非常大，这样大的电流，电池或者其他电源都不能承受，电源会损坏；更为严重的是，因为电流太大，会使导线的温度升高，严重时有可能造成火灾。
日常生活中我们常采用保险丝、空气开关、熔断器等防止短路或过载带来的危害。
●短路分电源短路和用电器短路两类。
用电器短路时，一般认为用电器中无电流流过，不会对电路造成损害。
串联电路的特点：1、电压特点：串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。
高中物理第二章3第一课时欧姆定律课件选修31高中选修31物理课件
I
R乙 4
C
正确．
答案：C
2021/12/10
第十五页，共二十八页。
拓展二 I－U 图线与 U－I 图线的比较
伏安特性曲线一定是直线吗？怎样通过伏安特性曲 线分析电阻？
提示：伏安特性曲线可以是直线也可以是曲线，我 们可以根据 R＝UI 判断阻值变化．
2021/12/10
第十六页，共二十八页。
1．坐标轴意义不同．
决定式
小，仅适用于纯电阻
导体电阻定义 式，反映导体对 R 由导体本身决定，与 U、I
无关，适用于所有导体 电流的阻碍作用
沿电流方向电势 计算导体两端电压，适用于
逐渐降低，电压 金属导体，电解液导体
等于 I 和 R 乘积
第十一页，共二十八页。
【典例 1】 若加在某导体两端的电压变为原来的35 时，导体中的电流减小了 0.4 A．如果所加电压变为原来 的 2 倍，则导体中的电流多大？
提示：不对． 2. 一台电动机接在电路中，正常工作时能用欧姆定 律吗？ 提示：不能．欧姆定律适用于金属导体、电解液等导 体，对于含电动机的电路、含蓄电池的电路等欧姆定律是 不适用的．
第十页，共二十八页。
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公式
物理意义
适用条件
I＝UR R＝UI U＝IR
某段导体电流的 计算通过某段导体电流的大
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第二页，共二十八页。
知识点一 欧姆定律
提炼知识
1．电阻：(1)导体对电流的阻碍作用，叫作导体的电 阻．
(2)定义式：R＝UI ． (3)电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是 Ω． (4)常用的电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)，换算 关系：1 kΩ＝103Ω，1 MΩ＝106 Ω.
【金版教程】2014年高中物理 第二章《第3节 欧姆定律》课件 新人教版选修3-1
重点诠释 1. 伏安法测电阻的两种电路形式(如图甲、乙所示)．
2. 两种电路对比分析如下
3. 实验电路的确定 (1)电流表的内、外接：由于小灯泡的电阻较小，为减小误 差，采用电流表外接法． (2)滑动变阻器的接法：描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要 从坐标原点开始的连续变化的电压， 因此滑动变阻器要采用分压 式连接，实验电路图如图所示．
(2)对于非线性元件，IU图象或者UI图象是过原点的曲 Un 线，此时在每一个状态时元件的电阻不同，可以根据Rn＝ I 求 n 各状态的电阻，也可以根据图线上某一点与坐标原点的连线的 斜率计算某一状态的电阻．
[变式训练]
(多选)某导体中的电流随其两端的电压的变化 )
图象如图所示，则下列说法中正确的是(
A D 电流表外接法
解题技巧
滑动变阻器的两种接法
滑动变阻器在物理实验中有两种接法，分别如图所示，其 中甲称为限流式接法，乙称为分压式接法．
1．两种接法的特点 滑动变阻器的限流式接法，用以控制或调节电路中的电 流；滑动变阻器的分压式接法，是从滑动变阻器上分出一部分 电压加在待测电阻上．待测电阻RL上可分得从零开始连续变化 的电压(限流式不能)，电压的调节范围是0～E，比用限流时调 节范围要大．
二、导体的伏安特性曲线 1. 伏安特性曲线
(1)定义：用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的导体 中的电流I随电压U的变化图线，叫导体的 伏安 特性曲线，如 图所示． (2)线性元件和非线性元件 ①符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原 点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫 线性元件． ②不满足欧姆定律的导体，伏安特性曲线是曲线的元件叫 非线性元件．
3 3 －3 Ω＝1.5×10 Ω. 2×10 加上4.5 V的电压，则通过导体的电流 U′ 4.5 －3 I′ ＝ R ＝ A＝3 mA. 3 A＝3×10 1.5×10
高二物理选修3-1欧姆定律
成R＝UI 和U＝IR，从数学上讲，这三个式子只是用于求不同
的物理量，没有什么本质上的差别．但从物理角度讲，这三
个式子有着不同的物理意义，要在学习的过程中注意加深理
解和学会不同情况下正确使用它们．
12
三、电阻 1．定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比 叫导体的电阻． 2．定义式：R＝UI . 3．单位：欧姆(Ω)，常用的还有 kΩ、MΩ，且有 1 Ω ＝10－3kΩ ＝10－6M Ω.
21
3．非线性元件． 伏安特性曲线不是直线的，即电流与电压不成正比的电 学元件，如下图，是二极管的伏安特性曲线．二极管具有单 向导电性．加正向电压时，二极管电阻较小，通过二极管的 电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管 的电流很小．
22
二极管由半导体材料制成，其电阻率随温度的升高而减 小，故其伏安特性曲线不是直线．
17
三、导体的伏安特性曲线 1．定义． 建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I，用横轴表示 电压U，画出的导体的I－U图线叫做导体的伏安特性曲线．
18
2．线性元件．
伏安特性是通过坐标原点的直线，表示电流与电压成正
比，如图所示，其斜率等于电阻的倒数，即tanα＝
I U
＝
1 R
.所
以曲线的斜率越大，表示电阻越小．
13
I＝
U R
是定律的数学表达式，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)．
14
15
R＝
U I
是电阻的定义式，比值表示一段导体对电流的阻
碍作用，常利用
U I
第二章 第3节 欧姆定律
一、欧姆定律┄┄┄┄┄┄┄┄①1．电阻(1)定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比叫做导体的电阻，用R 表示。
(2)定义式：R ＝UI。
(3)单位：欧姆(Ω)，常用的单位还有kΩ、MΩ，且1 Ω＝10－3 kΩ＝10－6 MΩ。
(4)物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小。
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)表达式：I ＝UR。
(3)适用范围：适用于金属导电、电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)，而对气体导电、半导体导电不适用。
[注意](1)欧姆定律是一个实验定律，是在金属导电的基础上总结出来的，定律中的电压U 、电流I 必须是相对于同一个导体或同一段电路而言的。
(2)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，所以不能说电阻与电压成正比，与电流成反比。
(3)应用公式时，应注意公式中的三个物理量I 、U 、R 是对应于同一纯电阻电路中同一时刻的值。
(4)对R ＝U I ，R 不变时，U 与I 成正比，R ＝ΔUΔI。
①[判一判]1．定值电阻满足R ＝UI，U 和I 变化时，二者变化的倍数相同( )2．电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大，导体的导电能力越强( ) 3．对于金属导体，电压变化时，电阻可能随之变化( )4．由R ＝UI知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定.( )5.导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关.( )6.对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值.( ) 二、导体的伏安特性曲线┄┄┄┄┄┄┄┄②1．伏安特性曲线：用纵轴表示电流I ，用横轴表示电压U ，画出的I -U 图线。
2．图线意义：I -U 图线上各点与坐标原点连线的斜率为导体的电阻的倒数。
3．两类元件(1)线性元件：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线性关系的元件，如金属导体、电解液等。
第2章 第1课时电阻定律 欧姆定律
考点内容要求考纲解读欧姆定律Ⅱ1.应用串、并联电路规律，闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析．2．非纯电阻电路的分析与计算，将结合实际问题考查电功和电热的关系．能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热点，多以计算题或选择题的形式出现．3．稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，多以选择题形式出现．4．实验及相关电路的设计，几乎已成为每年必考的题型.电阻定律Ⅰ电阻的串、并联Ⅰ电源的电动势和内阻Ⅱ闭合电路的欧姆定律Ⅰ电功率、焦耳定律Ⅰ实验：测定金属丝的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验：描绘小电珠的伏安特性曲线实验：测定电源的电动势和内阻实验：练习使用多用电表第1课时电阻定律欧姆定律导学目标 1.会利用电阻定律、欧姆定律进行相关的计算与判断.2.会用导体伏安特性曲线I －U图象及U－I图象解决有关问题一、电流[基础导引]关于电流，判断下列说法的正误：(1)电荷的运动能形成电流()(2)要产生恒定电流，导体两端应保持恒定的电压()(3)电流虽有方向，但不是矢量()(4)电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率() [知识梳理]1．电流形成的条件：(1)导体中有能够自由移动的电荷；(2)导体两端存在持续的电压．2．电流的方向：与正电荷定向移动的方向________，与负电荷定向移动的方向________．电流虽然有方向，但它是________． 3．电流(1)定义式：I ＝________.(2)微观表达式：I ＝________，式中n 为导体单位体积内的自由电荷数，q 是自由电荷的电荷量，v 是自由电荷定向移动的速率，S 为导体的横截面积． (3)单位：安培(安)，符号是A,1 A ＝1 C/s. 二、电阻定律 [基础导引]导体的电阻由哪些因素决定？与导体中的电流、导体两端的电压有关系吗？ [知识梳理]1．电阻定律：R ＝ρl S ，电阻的定义式：R ＝UI .2．电阻率(1)物理意义：反映导体____________的物理量，是导体材料本身的属性． (2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而________； ②半导体的电阻率随温度升高而________；③超导体：当温度降低到____________附近时，某些材料的电阻率突然____________成为超导体． 三、欧姆定律 [基础导引]R ＝U /I 的物理意义是( )A ．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比B ．导体的电阻越大，则电流越大C ．加在导体两端的电压越大，则电流越大D ．导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值 [知识梳理]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________，跟导体的电阻R 成________． (2)公式：____________.(3)适用条件：适用于________和电解液导电，适用于纯电阻电路．(4)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________，画出的I -U 关系图线．①线性元件：伏安特性曲线是________________________________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______________的电学元件，____________(填适用、不适用)于欧姆定律思考：R＝UI与R＝ρlS有什么不同？考点一对电阻定律、欧姆定律的理解考点解读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R＝ρlS R＝UI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液适用于任何纯电阻导体例1如图1甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1 m，b＝0.2 m，c ＝0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10 V时，求电解液的电阻率ρ.图1思维突破应用公式R＝ρlS解题时，要注意公式中各物理量的变化情况，特别是l和S的变图3化情况，通常有以下几种情况：(1)导线长度l 和横截面积S 中只有一个发生变化，另一个不变．(2)l 和S 同时变化，有一种特殊情况是l 与S 成反比，即导线的总体积V ＝lS 不变． 考点二 对伏安特性曲线的理解 考点解读比较图2甲中a 、b 两导体电阻的大小，说明图乙中c 、d 两导体的电阻随电压增大如何变化？图2归纳提炼1．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R a <R b (如图甲所示)． 3．图线c 的斜率增大，电阻减小，图线d 的斜率减小，电阻增大(如图乙所示)． 注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数．4．由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线．5．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． 典例剖析例2 小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图3 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 ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积思维突破 伏安特性曲线常用于：(1)表示电流随电压的变化；(2)表示电阻值随电压的变化；(3)计算某个状态下的电功率P ＝UI ，此时电功率为纵、横坐标围成的矩形面积，而不是曲线与坐标轴包围的面积．图47.利用“柱体微元”模型求解电流大小例3 来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800 kV 的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA 的细柱形质子流．已知质子电荷量e ＝1.60×10－19C ．这束质子流每秒打到靶上的个数为________．假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n 1和n 2，则n 1∶n 2＝________.模型建立 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 .(1)导体内的总电荷量：Q ＝nlSq . (2)电荷通过截面D 的时间：t ＝l v. (3)电流表达式：I ＝Qt＝nqS v .建模感悟 本题是利用流体模型求解问题．在力学中我们曾经利用此模型解决风能发电功率问题，也是取了一段空气柱作为研究对象．请同学们自己推导一下． 跟踪训练 如图4所示，一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上带有均 匀分布的负电荷，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 ( ) A ．v q B.qv C ．q v S D.q v SA 组 对电流的理解1．某电解池，如果在1秒钟内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是 ( ) A ．0 B ．0.8 A C ．1.6 A D ．3.2 A2．一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U 时，通过金属导线的电流强度为I ，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v ，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U ，则此时 ( ) A ．通过金属导线的电流为I2图5 B ．通过金属导线的电流为I4C ．自由电子定向移动的平均速率为v2D ．自由电子定向移动的平均速率为v4B 组 电阻定律、欧姆定律的应用3．一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子内装满的水银供电，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( )A ．0.4 AB ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A4．电位器是变阻器的一种．如图5所示，如果把电位器与灯泡串 联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是 ( ) A ．连接A 、B 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 B ．连接A 、C 使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮 C ．连接A 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 D ．连接B 、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮C 组 伏安特性曲线的应用5．如图6所示是某导体的I －U 图线，图中α＝45°，下列说法正确的是 ( )图6A ．通过电阻的电流与其两端的电压成正比B ．此导体的电阻R ＝2 ΩC ．I －U 图线的斜率表示电阻的倒数，所以R ＝cot 45°＝1.0 ΩD ．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 C6．某导体中的电流随其两端电压的变化如图7所示，则下列说法中正确的是 ( )图7A．加5 V电压时，导体的电阻约是5 ΩB．加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC．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图1课时规范训练(限时：30分钟)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，可用来制造电阻温度计 3．关于电流，下列说法中正确的是( )A ．导线内自由电子定向移动速率等于电流的传导速率B ．电子运动的速率越大，电流越大C ．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D ．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位A 是基本单位4．横截面的直径为d 、长为l 的导线，两端电压为U ，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向运动的平均速率的影响是( )A ．电压U 加倍时，自由电子定向运动的平均速率不变B ．导线长度l 加倍时，自由电子定向运动的平均速率加倍C ．导线横截面的直径加倍时，自由电子定向运动的平均速率不变D ．导线横截面的直径加倍时，自由电子定向运动的平均速率加倍 5.如图1所示是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I －R 图象．现将甲、乙串联后接入电路中，则 ( ) A ．甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小 B ．甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小 C ．在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少 D ．甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率少6．有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q .此时电子的定向移动速率为v ，在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ( ) A ．n v S B ．n v Δt C.I Δt q D.I ΔtSq图2图3图47．一只标有“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 ()8．两根材料相同的均匀导线A 和B ，其长度分别为L 和2L ，串联在电路中 时沿长度方向电势的变化如图2所示，则A 和B 导线的横截面积之比为( )A ．2∶3B ．1∶3C ．1∶2D ．3∶1 9．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻的 这种特性设计了一个探究电梯运动情况的装置，该装置的示意图如 图3所示，将压敏电阻平放在电梯内，其受压面朝上，在受压面上放 一物体m ，电梯静止时电流表示数为I 0；当电梯运动时，电流表的示数I 随时间t 变化的规律如图甲、乙、丙、丁所示．则下列说法中正确的是 ()A ．甲图表示电梯在做匀速直线运动B ．乙图表示电梯可能向上做匀加速运动C ．丙图表示电梯可能向上做匀加速运动D ．丁图表示电梯可能向下做匀减速运动10. 在如图4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 ()复习讲义基础再现 一、基础导引 (1)× (2)√ (3)√ (4)× 知识梳理 2.相同 相反 标量3．(1)qt (2)nq v S二、基础导引 导体的电阻由导体自身的长度、横截面积、自身的材料决定，也与温度有一定关系，但与导体中的电流、导体两端的电压没有必然的关系．知识梳理 2.(1)导电性能 (2)①增大 ②减小 ③绝对零度 减小为零 三、基础导引 CD知识梳理 (1)正比 反比 (2)I ＝UR (3)金属 (4)电流I ①通过坐标原点的直线 ②曲线不适用思考：R ＝U I 是电阻的定义式，提供了一种测量电阻的方法，R 与U 、I 都无关．公式R ＝ρlS 是电阻的决定式，即电阻率一定时，R 正比于l ，反比于S . 课堂探究 例1 40 Ω·m 例2 ABD例3 6.25×1015 2∶1 跟踪训练 A 分组训练1．D 2．BC 3．C 4．AD 5．ABD 6．AD课时规范训练1．A 2．B 3．D 4．C 5．C 6．C 7．B 8．B 9．AC 10．A。
高中物理教案欧姆定律
高中物理教案欧姆定律
教学目标：
1. 了解欧姆定律的基本概念和公式；
2. 掌握如何使用欧姆定律来计算电流、电阻和电压之间的关系；
3. 能够应用欧姆定律解决相关问题。
教学重点与难点：
重点：欧姆定律的基本概念和公式。
难点：如何应用欧姆定律解决实际问题。
教学准备：
1. 电路板、导线、电阻器、电压表、电流表；
2. 讲义、课件。
教学过程：
一、引入（5分钟）
老师通过一个实验或实例引入欧姆定律的概念，让学生了解欧姆定律的基本原理。
二、讲解（10分钟）
1. 介绍欧姆定律的概念和公式：U = I * R；
2. 解释电压、电流和电阻之间的关系。
三、实验演示（15分钟）
老师通过电路板搭建一个简单的电路，让学生测量电流、电压和电阻的数值，并应用欧姆定律进行计算。
四、练习与讨论（15分钟）
让学生自主完成一些欧姆定律的计算题目，并进行讨论。
五、小结（5分钟）
总结本节课的重点内容，强调欧姆定律在解决实际问题中的重要性。
六、作业布置
布置相关练习题目作业，巩固学生对欧姆定律的理解和应用能力。
扩展阅读：
1. 深入了解欧姆定律的相关知识，并尝试应用到更复杂的电路问题中；
2. 探索欧姆定律在生活和工作中的应用，如电子设备、电路工程等领域。