2.3 欧姆定律
2.3 欧姆定律 1(新人教版选修3-1) (3)
第2章 31．一个定值电阻，两端电压为2 V ，通过的电流是0.5 A 如果两端的电压是6 V ，要测量流过的电流，电流表的量程可选用( )A ．0.5 AB ．1 AC ．2 AD ．10 A2.鸟儿落在110 kV 的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露导线，但鸟儿仍然安然无恙，这是因为( )A ．鸟有耐高压的本领B ．鸟脚是干燥的，所以鸟的身体不导电C ．鸟两脚间的电压几乎为零D ．鸟身体的电阻极大，所以无电流通过3．如下图所示，四只电阻并联起来使用时，通过各个电阻的电流分别是I 1、I 2、I 3、I 4，则其大小顺序为( )A ．I 2＞I 4＞I 3＞I 1B ．I 4＞I 3＞I 2＞I 1C ．I 1＝I 2＝I 3＝I 4D ．I 1＞I 2＞I 3＞I 44．今有甲、乙两个电阻，在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍，甲、乙两端的电压之比为1∶2.则甲、乙两个电阻阻值的比值为( )A ．1∶2B ．1∶3C ．1∶4D ．1∶55．如下图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知正确的是( )A ．导体的电阻是25 ΩB ．导体的电阻是0.04 ΩC ．当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是0.4 AD ．当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压是2.5 V6．小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低．加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝的温度较高，已知一只灯泡两端的电压为1 V 时，通过灯泡的电流为0.5 A ，灯泡两端的电压为3 V 时，通过灯泡的电流的1 A ，则灯泡两端电压为2 V 时，通过灯泡的电流可能是( )A ．0.5 AB ．0.6 AC ．0.8 AD ．1 A7.一个阻值为R 的电阻两端加上电压后，通过导体截面的电荷量q 与通电时间t 的图象如右图所示．此图线的斜率等于( )A ．UB ．R C.U RD.R U8.某导体中的电流随其两端的电压的变化图象如右图所示，则下列说法中正确的是()A．加5 V的电压时，导体的电阻约是5 ΩB．加11 V的电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小D．由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小9．白炽灯接在220 V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压从0 V逐渐增大到220 V，则下列说法正确的是()A．电流将逐渐变大B．电流将逐渐变小C．每增加1 V电压而引起的电流变化量是相同的D．每增加1 V电压而引起的电流变化量是减小的10．电路中有一段导体，给它加上3 V的电压时，通过它的电流为2 mA，可知这段导体的电阻为________ Ω；如果给它两端加上2 V的电压，它的电阻为________ Ω；如果在它的两端不加电压，它的电阻为________ Ω.11．在探究小灯泡的伏安特性实验中，所用器材有：灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、电键S等，要求灯泡两端电压从0 V开始变化．(1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”)．(2)某同学已连接如下图所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．A．________________________________________________________________________ B．________________________________________________________________________12．某研究性学习小组为了探究灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关实验．以下是实验中可供选择的器材：A.待测小灯泡(额定功率6 W，额定电流0.5 A)；B.电流表(0～0.6 A，内阻0.1 Ω)；C.电压表(0～5 V，内阻5 kΩ)；D.电压表(0～15 V，内阻15 kΩ)；E.滑动变阻器(0～50 Ω)；F.滑动变阻器(0～1 000 Ω)；G.直流电源(电压15 V，内阻可忽略)；H.电键一个、导线若干．实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以在零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流．(1)请在实线方框中画出为完成上述实验而设计的电路图，并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母序号．(2)如上图所示是该小组测得小灯泡的I－U图线，由图线可知，小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”)；当小灯泡两端所加电压为6 V时，其灯丝电阻值约为________ Ω.。
选修3-1-2.3欧姆定律教案(讲义)有答案
2.3《欧姆定律》一、【学习与讨论】学点一：欧姆定律的理解1．公式R ＝U I 和I ＝UR的对比R ＝U II ＝U R电阻的定义式，适用于所有导体 欧姆定律表达式，适用于金属、电解质溶液导电 不能说R ∝U ，R ∝1I，R 由导体本身性质(材料、长短、粗细)决定，与U 、I 大小无关可以说I ∝U 、I ∝1R，I 的大小由U 、R 共同决定测量了U ，测量了I ，便可确定R ，为我们提供了测量电阻的一种方法知道了U 、R ，便可确定I ，为我们提供了除I ＝qt之外的一种计算电流的方法 在应用公式I ＝UR解题时，要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”．所谓“同体性”是指I 、U 、R 三个物理量必须对应于同一段电路，不能将不同段电路的I 、U 、R 值代入公式计算．所谓“同时性”指U 和I 必须是导体上同时刻的电压和电流值，否则不能代入公式计算．学点二：伏安特性曲线1．伏安特性曲线中直线的物理意义 伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，能直观地反映出导体中电流与电压成正比，如图2－3－3所示，其斜率等于电阻的倒数，即tan α＝I U ＝1R.所以直线的斜率越大，表示电阻越小．图2－3－32．二极管的伏安特性曲线伏安特性曲线不是直线，即电流与电压不成正比(如图2－3－4)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，二极管的电阻较小，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．图2－3－4二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． (1)由图看出随着电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随电压的升高而减小，即二极管的伏安特性曲线不是直线，这种元件称为非线性元件．(2)气体导电的伏安特性曲线是非线性的．气体导电和二极管导电，欧姆定律都不适用．二、【探索与分析】1.伏安法测电阻的两种方法怎样对比？内接法和外接法的电路图分别如图2－3－5所示．图2－3－5电路图对比甲 乙电流表 接法电流表内接法电流表外接法误差分析 电压表示数U V ＝U R ＋U A >U R 电流表示数I A ＝I R R 测＝U V I A >U R I R ＝R 真 误差来源于电流表的分压作用 电压表示数U V ＝U R电流表示数I A ＝I R ＋I V >I RR 测＝U V I A <U RI R＝R 真误差来源于电压表的分流作用 两种电 路的选择条件R 越大，U R 越接近U V ， R 测＝U V I A 越接近于R 真＝U R I R 可见，为了减小误差，该电路适合测大电阻，即R ≫R A R 越小，I R 越接近I A ，R 测＝U V I A 越接近于R 真＝U RI R可见，为了减小误差，该电路适合测小电阻，即R ≪R V伏安法测电阻时两种接法的选择方法为减小伏安法测电阻的系统误差，应对电流表外接法和内接法作出选择，其方法是： (1)阻值比较法：先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较，若R x ≪R V ，宜采用电流表外接法；若R x ≫R A ，宜采用电流表内接法．(2)临界值计算法：当内外接法相对误差相等时，有R A R x ＝R xR V，所以R x ＝R A R V 为临界值．当R x >R A R V (即R x 为大电阻)时用内接法；当R x <R A R V (即R x 为小电阻)时用外接法；R x ＝R A R V ，内、外接法均可． (3)实验试触法：按图2－3－6接好电路，让电压表一根接线P 先后与a 、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化(电流表的分压作用明显)，而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大)，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．图2－3－6三、公式R ＝UI 和I ＝UR的对比【例1】 下列判断正确的是( ) A ．由R ＝UI 知，导体两端的电压越大，电阻就越大B ．由R ＝UI 知，导体中的电流越大，电阻就越小C ．由I ＝UR知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比D ．由I ＝UR可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案 CD 解析 R ＝UI 只是电阻的定义式，U ＝0，I ＝0时R 仍存在，即R 与U 和I不存在正、反比关系．对一段确定的导体而言，R 一定，故I 与U 成正比，D 对，A 、B 错．由欧姆定律可知I 与U 成正比，与R 成反比，C 对．四、导体的伏安特性曲线【例2】 如图所示的图象所对应的两个导体的伏安特性曲线．由图回答：(1)电阻之比R 1∶R 2为______．(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U 1∶U 2为________． (3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比为______． 答案 (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3解析 (1)在I —U 图象中，电阻的大小等于图象斜率的倒数，所以R 1＝ΔU ΔI ＝10×10－35×10－3Ω＝2 ΩR 2＝10×10－315×10－3 Ω＝23 Ω 即R 1∶R 2＝3∶1 (2)由欧姆定律得U 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2 所以U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝3∶1(3)由欧姆定律得I 1＝U 1R 1，I 2＝U 2R 2所以I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝1∶3自学检测：1.两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系如图所示，可知两电阻的大小之比R 1∶R 2等于( )A ．1∶3B ．3∶1C ．1∶ 3 D.3∶1 答案 A 解析 图象斜率的物理意义是电阻的倒数．2.用伏安法测未知电阻R x 时，若不知道R x 的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图所示连接，只空出电压表的一个接头S ，然后将S 分别与a 、b 接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，那么( )A ．若电流表示数有显著变化，S 应接aB ．若电流表示数有显著变化，S 应接bC ．若电压表示数有显著变化，S 应接aD ．若电压表示数有显著变化，S 应接b答案 BC 解析 实验试探法的原理是以伏安法测电阻原理的系统误差产生原因入手来选择，如果电流表分压引入误差大，则试探过程中，电压表示数变化明显，则应选外接法以减小电流表分压的影响：如果因电压表分流作用引入误差大，则电流表示数变化明显，则应选用内接法．如果S 接触a ，属外接法，S 接触b ，属内接法．若S 分别接触a 、b 时，电流表示数变化显著，说明电压表的分流作用较强，即R x 是一个高阻值电阻，应选用内接法测量．即S 应接b 测量，误差小．B 选项正确．若S 分别接触a 、b 时，电压表示数变化显著，说明电流表的分压作用较强，即R x 是一个低阻值的电阻，应选用外接法测量，即S 应接a ，误差小．C 选项正确．3．下列判断正确的是( )A ．导体两端的电压越大，导体的电阻越大B ．若不计温度影响，在导体两端的电压与通过的电流之比是一个常数C ．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低D ．电解液短时间内导电的U —I 线是一条直线答案 BCD 解析 导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压及通过导体的电流无直接关系，R ＝UI仅仅是导体电阻的计算式，而不是决定式．4．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？答案 2 A 解析 由欧姆定律得：R ＝U 0/I 0，又知R ＝3U 0/5I 0－0.4 解得I 0＝1.0 A又因为R ＝U 0I 0＝2U 0I，所以I ＝2I 0＝2 A.典型例题：题型一 欧姆定律的应用电阻R 与两个完全相同的晶体二极管D 1和D 2连接成如图所示的电路，a 、b 端的电势差U ab ＝10 V 时，流经a 点的电流为0.01 A ；当电势差U ab ＝－0.2 V 时，流经a 点的电流仍为0.01 A ．二极管具有单向导电性，单向导通时有电阻，当通过反向电流时，电阻可以认为是无穷大，则电阻R 的阻值为__________，二极管导通时的电阻为________．思维步步高当ab 间接正向电压时，接通的是哪个电路？当ab 间接负向电压时，接通的是哪个电路？先求哪个用电器的电阻比较方便？解析 当ab 间接正向电压时，接通的是二极管和电阻串联的电路．根据欧姆定律，二极管和电阻的串联值为1 000 Ω，当ab 间接负向电压时，接通的是二极管的电路，根据欧姆定律，两个二极管的电阻值为20 Ω，所以电阻R 的电阻值为980 Ω. 答案 980 Ω 20 Ω拓展探究某电路两端电压保持不变，当电路电阻为20 Ω时，其电流强度为0.3 A ，电阻增加到30 Ω时，其电路中的电流强度要减小多少？电路两端的电压为多大？答案 0.1 A 6 V 方法总结欧姆定律的注意事项：①R ＝UI 不是欧姆定律的表达式，而是电阻的定义式，对于确定的导体，因为U 与I 成正比，其比值UI为一恒量，所以电阻与电压、电流无关，仅与导体本身有关．不能把欧姆定律说成电阻与电压成正比，与电流成反比．②在应用公式解题时，要注意欧姆定律的“同时性”和“同体性”，即三个物理量必须对于同一个电阻和同一个电阻的同一个时刻.题型二 伏安特性曲线的测量用下列器材组成描绘电阻R 0伏安特性曲线的电路，请将实物在下图中连线成为实验电路．微安表μA(量程200 μA ，内阻约200 Ω)； 电压表V(量程3 V ，内阻约10 kΩ)电阻R 0(阻值约20 kΩ)；滑动变阻器R (最大阻值50 Ω，额定电流1 A)； 电池组E (电动势3 V ，内阻不计)； 开关S 及导线若干．思维步步高测量电阻R 0时电流表采用内接法还是外接法？采用的依据是什么？滑动变阻器的阻值决定了滑动变阻器采用什么解法？连线时应该注意哪些问题？解析 仪器的选择问题，微安表内阻比待测电阻小得多，比电压表内阻还要大，需要用微安表的内接法．滑动变阻器的阻值比待测电阻小得多，需要用分压式接法才能更好的调节待测电路上的电压．电路图如下所示．答案拓展探究小灯泡的伏安特性曲线如图所示(只画出了AB 段)，由图可知，当灯泡电压由3 V 变为6 V 时，其灯丝电阻改变了________ Ω.答案 5 方法总结测定电器元件的伏安特性曲线的常见方法：①需要测量待测电器元件的电压和电流．②要考虑电流表是内接还是外接，一般情况下是外接，因为所测的小灯泡的电阻一般较小．③要考虑滑动变阻器的接法．④在进行数据处理时，图线一般不是直线，要用平滑的曲线把各个点连接起来.课堂检测：一、选择题阅读以下材料．回答1～3题．在研究长度为l 、横截面积为S 的均匀导体中电流的流动时，在导体两端加上电压U ，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速，和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动．可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v 成正比，其大小可以表示成k v (k 是恒量)．1．静电力和碰撞的阻力相平衡时，导体中的电子的速率v 成为一定值．这一定值是( )A.ekU lB.eU klC.elU kD ．elkU答案 B 解析 静电力和碰撞阻力平衡时，有k v ＝eE ＝e Ul 可得电子定向移动速率v ＝eUkl，B 正确． 2．设单位体积的自由电子数为n ，自由电子在导体中以一定速率v 运动时，该导体中所流过的电流是( )A.en v lB.enl v SC ．en v SD ．enl v答案 C 解析 电流I ＝neS v ，C 正确． 3．该导体的电阻是( ) A.kl e 2nS B kS e 2nl C.kS enl D k enlS答案 A 解析 电阻R ＝U I ＝U neS v ＝U neSeU kl＝kle 2nS，A 正确．4.如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知错误的是( ) A ．导体的电阻是25 Ω B ．导体的电阻是0.04 ΩC ．当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是0.4 AD ．当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压是2.5 V 答案 B5．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，下列判断正确的是( )A ．从t 1到t 2时间内，小车做匀速直线运动B ．从t 1到t 2时间内，小车做匀加速直线运动C ．从t 2到t 3时间内，小车做匀速直线运动D ．从t 2到t 3时间内，小车做匀加速直线运动答案 D 解析 在0～t 1内，I 恒定，压敏电阻阻值不变，压敏电阻所受压力不变或不受压力，小车可能做匀加速直线运动或匀速运动；在t 1～t 2内，I 变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速直线运动，A 、B 均错误．在t 2～t 3内，I 不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，C 错误，D 正确．6．将截面均匀，长为l ，电阻为R 的金属导线截去ln，再拉长至l ，则导线电阻变为( )A.n －1n RB.1n RC.n n －1R D ．nR答案 C 解析 R ＝ρl S ，截去ln 再拉长至l 后的横截面积为S ′，有(l －l n )S ＝lS ′，S ′＝n －1n S R ′＝ρl S ′＝n n －1ρl S ＝nn －1R7.某导体中的电流随其两端的电压变化，如图实线所示，则下列说法中正确的是( ) A ．加5 V 电压时，导体的电阻是5 Ω B ．加12 V 电压时，导体的电阻是8 ΩC ．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小D ．由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小答案 ABD 解析 U ＝5 V 时，I ＝1.0 A ，R ＝UI ＝5 Ω，同理U ＝12 V 时，R ＝8 Ω，由图线可知随着电压的增大，电阻不断增大，随电压的减小，电阻不断减小，A 、B 、D 对，C 错．二、计算实验题8．某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后，他突然想到一个问题，若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用，这个“大”元件是线性还是非线性，为此，他把这个“大”元件接入电路中，测得其电流和电压值如下表所示，请猜想“大”编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U /V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 2.00 I /A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.50 解析 可以根据表中数据在坐标纸上描点，由图象看特点，若I-U 图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的，I-U 图线是曲线则表示“大”元件是非线性的，I-U 图线如图所示，由此可见“大”元件是非线性元件．9．一金属导体，两端加上U 1＝10 V 的电压时电流I 1＝0.5 A ，两端加上U 2＝30 V 的电压时导体中电流I 2多大？若导体两端不加电压，则导体的电阻多大？答案 1.5 A 20 Ω 解析 导体的电阻由导体本身决定，与电压U 及电流I 无关．R ＝U I 是电阻的定义式，但不是决定式．所以R ＝U 1I 1＝U 2I 2，I 2＝U 2U 1I 1＝1.5 A ．导体的电阻R ＝U 1I 1＝20 Ω，为定值．10．贝贝同学在做测量小灯泡功率的实验中，得到如下一组U 和I 的数据，数据如下编号 1 2 3 4 5 6 7 8 U /V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00 I /A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205 发光情况 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光(2)从图线上可以看出，当小灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是________．(3)这表明导体的电阻随着温度的升高而________． 答案 (1)I －U 图线如下图所示(2)开始不变，后来逐渐增大 (3)增大 解析 画图线时所取标度必须合适，以所画图线尽量布满坐标纸为宜，且使尽可能多的点分布在图线上，其余点均匀分布在两侧，个别偏差较大的点舍去．。
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，
2.3 欧姆定律
U R I
Ra>Rb>Rc>Rd
I
b
d O
2、对伏安特性曲线的理解及由图线求电
阻
（1）I－U图线是直线：表示电流跟电压 成正比，导体为线性元件． （2）I－U图线是曲线：表示电流跟电压 不成正比，导体为非线性元件． 说明： 线性元件与纯电阻元件是不同的概念． 线性元件一定是纯电阻元件， 而纯电阻元件不一定是线性元件．
新课标高中物理选修3－1
第二章
2.3
恒定电流
欧姆定律
既然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？
电流、电压、电阻是电学的三大基础物理量，它们之间存在 着联系吗？
实验电路
V A
R
RP
E
S
分压电路： 可以提供从零开始连续变化的电压
数据记录
导 电压（V） 0.5 体
小结：
• 电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动的 方向为电流方向．
• 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． • 导体的伏安特性曲线的物理意义：图线斜率的 倒数表示电阻．
答案：①I＝U/R ②R＝U/I ③金属导电和电 解液导电 ④I－U图线是过原点的直线 ⑤I－ U图线不是直线
电 U 某段导体电流、 大小，仅适用于纯电阻 I＝ R 压和电阻的关系 电路 q 电流定义式 I＝ t 已知 q 和 t 情况下，可 计算 I 大小
物理意义
适用条件
导体电阻定义式， R 由导体本身决定，与 反 R＝ U I 映导体对电流的阻 碍作用 外电路沿电流方向 U＝IR 电势逐渐降低， 电压 降等于 I 和 R 乘积 U、I 无关，适用于所有 导体
高中物理选修三2.3欧姆定律
知识图解
核心素养 物理观念：电阻、电压、电流的概念和欧姆定律． 科学思维：(1)欧姆定律的理解及应用． (2)通过比值法定义电阻，分析、总结欧姆定律的适用范围． 科学探究：伏安特性曲线的理解及伏安特性曲线的应用． 科学态度与责任：(1)欧姆定律的发现及对电学发展的贡献． (2)运用欧姆定律解决相关实际问题．
R 甲＝UI22－－UI11＝142－－00 Ω＝3 Ω， R 乙＝ΔΔUI ＝122－－00 Ω＝6 Ω.
答案：CD
利用 I－U 图象或 U－I 图象求电阻 (1)明确图线斜率的物理意义，即弄清图线斜率是等于电阻 R 还是等于电阻 R 的倒数． (2)某些电阻在电流增大时，由于温度升高而使电阻变化，伏安 特性曲线不是直线，但对某一状态欧姆定律仍然适用．
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＝UR. (3)适用条件：适用于__金__属____导电和_电__解__质__溶__液__导电．对气 态导体和半导体元件不适用．
拓展 根据 R＝UI ，如果测出了 U、I，就可以确定 R，为我们提供了 一种测量电阻 R 的方法——伏安法．
任何导体
利用欧姆定律解题的三种方法
(1)直接利用公式 I＝UR，将数据代入计算． (2)利用 R＝ ((ΔΔ))UI 计算电阻．对于阻值一定的电阻，变化量的 比值 ((ΔΔ))UI 仍表示电阻的阻值． (3)利用 I－U 图象，由图象的意义直接得出相关量之间的关系．
要点二 导体的伏安特性曲线
1．I－U 曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，而 U －I 曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻．
【答案】 ABD
2.3 欧姆定律
2.3 欧姆定律23 欧姆定律在物理学的广袤领域中，欧姆定律无疑是一颗璀璨的明珠，它为我们理解电流、电压和电阻之间的关系提供了关键的线索。
让我们从最基础的概念开始说起。
电流，简单来讲，就是电荷在导体中的定向移动。
想象一下，无数微小的电荷就像一群有序奔跑的小人，它们流动的速度和数量决定了电流的大小。
而电压呢，则像是给这些小人提供动力的“推手”，推动电荷在导体中移动。
电阻则像是道路上的阻碍，使得电荷的移动不那么顺畅。
欧姆定律用一个简洁而有力的公式表达了这三者之间的关系：I ＝U ／ R。
其中，I 表示电流，单位是安培（A）；U 表示电压，单位是伏特（V）；R 表示电阻，单位是欧姆（Ω）。
这个公式告诉我们，电流的大小与电压成正比，与电阻成反比。
举个简单的例子，就好像一条水流的管道。
水压就相当于电压，水流的速度相当于电流，而管道对水流的阻碍程度就相当于电阻。
如果水压增大，水流速度就会加快；如果管道变窄，对水流的阻碍增大，水流速度就会减慢。
欧姆定律在实际生活中的应用可谓无处不在。
我们日常使用的各种电器，从小小的灯泡到复杂的电脑，其工作原理都离不开欧姆定律。
比如，当我们打开一盏台灯时，电流通过灯泡的灯丝。
灯丝具有一定的电阻，而电源提供了电压。
根据欧姆定律，我们可以计算出通过灯丝的电流大小，从而确定灯泡的亮度和能耗。
在电路设计和故障排查中，欧姆定律更是发挥着重要作用。
工程师们可以通过测量电路中的电流、电压和电阻，来判断电路是否正常工作。
如果某个元件的电阻发生了变化，导致电流异常，就能够迅速定位问题所在，并进行修复。
再说说我们常见的电池。
电池提供了一定的电压，当我们将不同的电阻连接到电池上时，根据欧姆定律，电流也会相应地发生变化。
这也是为什么我们在使用电池驱动不同的设备时，有些设备能够持续工作很长时间，而有些则很快耗尽电池电量。
不仅如此，欧姆定律还在能源领域有着重要的意义。
在电力传输过程中，为了减少能量的损耗，需要优化电线的电阻，同时合理控制电压和电流。
K 2.3 欧姆定律
当 R x ＝ R AR V时，两种接法效果相同。
(3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能
确定的情况，如图所示，把电压表的接线端分别 接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表 的示数变化明显，说明电压表的分流对电路影响 大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化， 说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选 外接法。
(2)非线性元件：欧姆定律不适用的元件。例如，日
光灯、霓虹灯，其伏安特性曲线是曲线。
4．非线性元件电阻的确定
如图， 非线性元件的 I －U 图线是曲线， 导体电 Un 阻 R n ＝ ，即电阻等于图线上点 (Un ，I n )与坐 In 标原点连线的斜率的倒数。而不等于该点切线 斜率的倒数。如图所示。
AD ）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 C．对应 P D．对应 P
U1 点，小灯泡的电阻为 R I I 2 1 U1 点，小灯泡的电阻为 R I2
五、伏安法测电阻 1．伏安法测电阻原理 欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法，由
U R＝ I
5．线性元件的U－I图象与I－U图象的比较
U－I图象 I－U图象
图象举例
坐标轴 纵坐标表示电压U 纵坐标表示电流I 含义 横坐标表示电流I 横坐标表示电压U 图线斜率 斜率表示电阻，如图 斜率表示电阻的 含义 R1<R2 倒数，如图R1>R2
【典型例题】（多选）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： （
五、实验步骤
1．按图连接好实验电路．
物理：2.3《欧姆定律》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
(3)滑动变阻器滑动触头的初始位置： 电路接好后 滑动变阻器滑动触头的初始位置： 滑动变阻器滑动触头的初始位置 合上开关前要检查滑动变阻器滑动触点的位置， 合上开关前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，通常在 开始实验时，应通过调整滑动变阻器的滑动触头位置， 开始实验时，应通过调整滑动变阻器的滑动触头位置， 使小灯泡两端的电压或流经小灯泡的电流最小． 使小灯泡两端的电压或流经小灯泡的电流最小．
图2－3－4 － － 考虑到误差因素 ， 应选择如图乙所示 的电路连 接．
2．控制电路的选择：滑动变阻器有限流式和分压 ．控制电路的选择： 式两种，分别如图 － － 甲 乙两图所示． 式两种，分别如图2－3－5甲、乙两图所示．
图2－3－5 － － 考虑到灯泡两端电压变化范围问题， 考虑到灯泡两端电压变化范围问题 ， 应选择如乙 图所示的电路． 图所示的电路．
第三节 欧姆定律
学习目标： 掌握欧姆定律的内容及其适用范围 掌握欧姆定律的内容及其适用范围， 学习目标 ： 1.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． 并能用来解决有关电路的问题． 2．知道导体的伏安特性和I－U图象，知道什么是 ．知道导体的伏安特性和 － 图象 图象， 线性元件和非线性元件． 线性元件和非线性元件． 3．知道电阻的定义式，理解电阻大小与电压和电 ．知道电阻的定义式， 流无关． 流无关． 重点难点：欧姆定律的适用条件． 重点难点：欧姆定律的适用条件． 易错问题：欧姆定律的适用条件． 易错问题：欧姆定律的适用条件．
一、电阻 同一导体， 不管电流、电压怎样变化， 同一导体 ， 不管电流 、 电压怎样变化 ， 电压跟电 表示， 流的比值不变，用R表示，即R＝ 表示 ＝ ，R的值反映了导体 的值反映了导体
对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻，电阻的单位 常用的单位还有千欧、兆欧， 是 欧姆 ，常用的单位还有千欧、兆欧，1 k ＝ 103 1 M ＝ 106 . ，
2.3欧姆定律
0 U（V）
例题
有一待测电阻，阻值大约为40Ω—50Ω，需要进一步测 定其电阻，手边有以下器材： A 电池组E E=9V r≌0.5Ω B 伏特表V 量程为0~10V RV ≌20KΩ C 毫安表A1 量程为0~50mA RA1 ≌20Ω D 毫安表A2 量程为0~300mA RA2 ≌4Ω E 滑动变阻器R1 0~100Ω F 滑动变阻器R2 0~1700Ω I额=0.3A 电键K 导线若干 实验要求多测几组电流电压值，画出电流电压关系图， 为了实验能正常进行，并减小测量误差，而且要求滑动 变阻器便于调节。在实验中用选择哪个电流表及滑动变 阻器。画出实验电路。
2.3 欧姆定律
一、欧姆定律
1、内容：导体中的电流I 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 U （电流的宏观决定式） R
3、导出公式:
（1）U IR （电势降落的计算式）
（2）R U I
（电阻的定义式） （可用于电阻的计算及量度，但不是 决定式）
(R只与导体本身性质有关)
U
A
I
B
B
O U-I图线 I
斜率代表电阻
A U
O I-U图线
斜率的倒数代表电阻
３、线性元件和非线性元件 （１）线性元件： Ｉ－Ｕ图线直线 符合欧姆定律 或者I-U图线在一定范围内是直线
（2）非线性元件：Ｉ－Ｕ图线不是直线 不符合欧姆定律
三、电阻的测量——伏安法 （考虑电表内阻的影响）
1、原理：R U I
4、电 阻： 导体两端的电压U与通过导体的电流 I 的比值， 反映导体对电流的阻碍作用。
5、电阻的单位：国际单位制中 欧姆（Ω）
千欧（kΩ）
1k 103
2.3 欧姆定律
教学目标 知识与技能
1、理解电阻的概念，明确导体的电阻是由导体本身的特性所 决定
2、理解欧姆定律，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
过程与方法
教学中渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路
情感态度与价值观
通过本节课的学习培养学生理论联系实际的能力
C、电阻反映导体对电流的阻碍作用 3、单位：欧姆，符号Ω，且1Ω=1V／A， 常用单位：Ω、kΩ 、MΩ 换算关系：1kΩ=103Ω 1MΩ=103KΩ
二、欧姆定律 １、内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正
比，跟导体的电阻成反比． ２、公式表示：
或
3、适应范围： 一是部分电路 二是金属导体、电解质溶液
重点和难点
重点：欧姆定律。
难点：欧姆定律的应用。
实验目的： 探究通过导体的电流和电压与电阻的关系 实验器材： 学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待 测电阻、开关、 导线若干．
实验电路：
（1）表1 电阻不变，研究电流和两端电压的关系
R= 5 Ω
U
实验次数 电压/V 电流/A
A
1
1
0.2
2
2
0.4
压值U和电流值I，并将测量数据填入表格。
U/ V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
I/A 0
U/ V 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8
I/A
3.画出伏安特性曲线 (1)在坐标纸上以U为横轴、以I为纵轴，建立坐标 系。 (2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点(坐标系纵 轴和横轴的标度要适中，以使所描图线充分占据整个坐 标纸为宜)。 (3)将描出的点用平滑的曲线连接起来就得到小灯 泡的伏安特性曲线。 4.拆除电路，整理仪器。
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北京英才苑网站 ·版权所有·盗版必究·第二章恒定电流2.3 欧姆定律★新课标要求（一）知识与技能1、知道什么是电阻及电阻的单位。
2、.理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题。
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。
（二）过程与方法1、通过演示实验探究电流大小的决定因素，培养学生的实验观察能力。
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，培养学生在逆境中战胜困难的坚强性格。
★教学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。
★教学难点伏安特性曲线的物理意义。
★教学方法实验法、数学图象法、讲授法★教学用具：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导体A、B（参考教材图2.3-1）、晶体二极管、投影片、多媒体辅助教学设备★教学过程（一）引入新课同学们在初中已经学过了欧姆定律的一些基础知识，今天我们要在初中学习的基础上，进一步学习欧姆定律的有关知识。
（二）进行新课1、欧姆定律教师：既然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？下面我们通过实验来探究这个问题。
演示实验：投影教材图2.3-1（如图所示）教师：请一位同学简述如何利用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?学生：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。
教师：选出学生代表，到讲台上读取实验数据。
将得到的实验数据填写在表格中。
换用另一导体B，重复实验。
［投影］实验数据如下教师：同学们如何分析在这次实验中得到的数据？学生：用图象法。
在直角坐标系中，用纵轴表示电压U，用横轴表示电流I，根据实验数据在坐标纸上描出相应的点。
根据这些点是否在一条直线上，来研究导体中的电流跟它两端的电压的关系。
教师：请一位同学上黑板作U-I图线。
其他学生在练习本上作。
学生：作图，如图所示。
教师：这种描点作图的方法，是处理实验数据的一种基本方法，同学们一定要掌握。
分析图象，我们可以得到哪些信息？学生：对于同一导体，U-I图象是过原点的直线，电压和电流的比值等于一个常数。
这个比值可以写成：UR=I对于不同的导体，这个比值不同，说明这个比值只与导体自身的性质有关。
这个比值反映了导体的属性。
师生互动，得出电阻的概念：电压和电流的比值R =IU，反映了导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻。
教师：将上式变形得I =RU 上式表明：I 是U 和R 的函数，即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，这就是我们初中学过的欧姆定律。
教师：介绍德国物理学家欧姆和欧姆定律的建立，从而对学生进行思想品德教育。
讨论：根据欧姆定律I =R U 得R =IU，有人说导体的电阻R 跟加在导体两端的电压U 成正比，跟导体中的电流I 成反比，这种说法对吗？为什么？学生：这种说法不对，因为电阻是导体本身的一种特性，所以导体的电阻与导体两端的电压及导体中的电流没有关系。
教师：电阻的单位有哪些？学生：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是 Ω。
常用的电阻单位还有千欧（k Ω）和兆欧（M Ω）：1 k Ω=103 Ω 1 M Ω=106 Ω教师：1 Ω的物理意义是什么？学生：如果在某段导体的两端加上1 V 的电压，通过导体的电流是1 A ，这段导体的电阻就是1 Ω。
所以1 Ω=1 V/A教师：要注意欧姆定律的适用条件：纯电阻电路，如金属导体和电解液。
对于含有电动机等的非纯电阻电路不适用。
［投影］例题例：某电阻两端电压为16 V ，在30 s 内通过电阻横截面的电量为48 C ，此电阻为多大？30 s 内有多少个电子通过它的横截面？解析：由题意知U =16 V ，t =30 s ，q =48 C ， 电阻中的电流I =tq=1.6 A 据欧姆定律I =R U 得，R =IU=10 Ω n =eq=3.0×1020个 故此电阻为10Ω，30 s 内有3.0×1020个电子通过它的横截面。
［说明］使用欧姆定律计算时，要注意I 、U 、R 的同一性（对同一个导体）。
2、导体的伏安特性教师：用纵轴表示电流I ，用横轴表示电压U ，画出的I —U 图线叫做导体的伏安特性曲线。
如图所示，是金属导体的伏安特性曲线。
学生讨论：在I —U 曲线中，图线的斜率表示的物理意义是什么？ 总结：在I —U 图中，图线的斜率表示导体电阻的倒数。
即k =RU I 1。
图线的斜率越大，电阻越小。
教师：伏安特性曲线是过坐标原点的直线，这样的元件叫线性元件。
师生活动：用晶体二极管、电压表、电流表、滑动变阻器、电键连成如左下图所示的电路，改变电压和电流，画出晶体二极管的伏安特性曲线，右下图所示，可以看出图线不是直线。
教师：伏安特性曲线不是直线，这样的元件叫非线性元件。
（三）课堂总结、点评教师活动：让学生概括总结本节的内容。
请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）实例探究☆欧姆定律的应用【例1】两电阻R1、R2的伏安特性曲线如右图所示，由图可知：（1）这两电阻的大小之比R1∶R2为_______A.1∶3B.3∶1C.1∶3D.3∶1（2）当这两个电阻上分别加上相同电压时，通过的电流之比为_______A.1∶3B.3∶1C.1∶3D.3∶1解析：（1）由欧姆定律I =R U 可知，在I —U 图线中，图线的斜率k =U I =R1，即电阻的大小等于伏安特性曲线斜率的倒数。
R 1∶R 2=tan30°∶tan60°=1∶3 所以A 选项正确。
（2）由欧姆定律I =RU可知，给R 1、R 2分别加上相同的电压时，通过的电流与电阻成反比I 1∶I 2=R 2∶R 1=3∶1，故B 选项正确【例2】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：对欧姆定律理解的角度不同，求解的方法也不相同.本题可以有三种解法： 解答一：依题意和欧姆定律得：4.05/3/0000-==I U I U R ，所以I 0＝1.0 A又因为2002I U I U R ==，所以0.2202==I I A 解答二： 由4.05/201100U I U I U R =∆∆==得0.10=I A 又2200I U I U R ∆∆==，所以0.22,0202===∆I I I I A 解答三：画出导体的I —U 图像，如图所示，设原来导体两端的电压为U 0时，导体中的电流强度为I 0.当530U U =时，I =I 0－0.4 A 当U ′＝２U 0时，电流为I 2. 由图知02000002524.0534.0U I U U I U I ===-所以I 0＝1.0 Ａ I 2＝2Ｉ0＝2.0 A说明：（1）用I —U 图像结合比例式解题，显得更直观、简捷。
物理意义更鲜明。
（2）导体的电阻是导体自身的一种属性，与U 、I 无关，因而IUI U R ∆∆==，用此式讨论问题更简单明了。
★课余作业书面完成P 48“问题与练习”第2、34、题；思考并回答第1、5题。
★教学体会欧姆定律初中就学过，现在又学，应当注意这两次学习的区别，本章好多知识都是如此。
两次学习的不同就在于要求程度不同，高中要求理解要深广，应用更灵活。
附1：欧姆生平乔治·西蒙·欧姆（Georg Simon Ohm ，1787~1854）1787年3月16日生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠.父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣。
16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途辍学，到1813年才完成博士学业.欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器。
附2：I =t q 与I =RU的比较。