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1、第二章3欧姆定律3欧姆定律学习目标1通过探究电压和电流的关系，体会利用I-U图象处理、分析实验数据2进一步体 会比值定义法，理解电阻的定义和欧姆定律3掌 握伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性 元件.一、欧姆定律1 电阻：导体两端的电压与通过导体的电流大 小之比(1)定义式：r=t (2)单位:欧姆(Q)，常用的单位还有千欧(kQ)、 兆欧(MQ),且 1 Q=10-3 kQ=10-6 MQ.物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小.2欧姆定律：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 表达式：i=u（2）适用范围：适用于金属导电、电解质溶液导电的纯电阻电路（不含电动机、电
2、解槽等的电路力 而对气体导电、半导体导电不适用.二、导体的伏安特性曲线1伏安特性曲线：用纵坐标表示电廻，用横坐 标表示电压S这样画出的导体的I-U图象叫 做导体的伏安特性曲线2 线性元件和非线性元件：线性元件：伏安特性曲线是一条直线，欧姆定 律适用的元件，如金属导体、电解质溶液.非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆 定律不适用的元件.如气态导体（日光灯、霓虹灯 管中的气体）和半导体元件.即学即用1判断下列说法的正误.由R=U知，导体的电阻由两端的电压和通过 的电流决定.（X）(2) 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.(J)(3) 对于确定的导体，
3、其两端的电压和流过它的电 流的比值等于它的电阻值.(V)(4) 凡导电的物体，其伏安特性曲线一定是直线.(X)(5) 线性元件的电流与电压成正比.(V)(6) 电阻的I-U图象和U-I图象为直线时,两种 图象的斜率均表示电阻的倒数.(X)2. 如图1是某导体的伏安特性曲线，由图可知, 此导体的电阻是Q.图1答案25 一、欧姆定律的理解和应用导学探究现有两个导体A和，利用如图2所示的电路分别测量A和B的电压和电流，测得 的实验数据见下表.UT720(1) 在坐标系中，用纵轴表示电压卩、用横轴表示 电流7,分别将A和B的数据在图3坐标系中描 点，并作出U-I图线.图3(2) 对导体A(或导体B)来
4、说，电流与它两端的电 压有什么关系？ U与I的比值怎样？(3) 对导体A.B,在电压U相同时，谁的电流小？ 谁对电流的阻碍作用大？答案(1)U-I图线如图所示(2)对导体A(或导体B),电流与它两端的电压成 正比，导体A或导体B的电压与电流的比值是个 定值，但两者的比值不相等.(3) 电压相同时，B的电流小，说明B对电流的阻 碍作用大.知识深化1. R=U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，与导体两端是否加电压，导体中是否有电 流无关.因此，不能说明电阻与电压成正比，与 电流成反比.2. Z=R是欧姆定律的数学表达式，表示通过导 体的电流I与电
5、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质溶液导电(纯电阻电 路).3. U=IR是电势降落的计算式，用来表示电流 经过一电阻时的电势降落，是欧姆定律的变形， 所以适用条件与欧姆定律的适用条件相同.3例1若加在某导体两端的电压变为原来的3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，则导体中的电流是多大？答案2 A解析由欧姆定律得:，兽电压变化后有:R3U0A电压加倍后同理可得R = U =罕，所以 /2 = 2!0 = 2 A.针对训练（多选）下列判断正确的是（）A. 由1=耕知，U 一定时，通过一段导体的电流 跟导体
6、的电阻成反比B. 由I=U可知，通过一段导体的电流跟加在它 两端的电压成正比C. 由R=U可知，一定时，导体的电阻R与U成正 比，U一定时，导体的电阻与I成反比D. 对给定的导体，比值U是个定值，反映了导 体本身的性质答案ABD二、导体的伏安特性曲线导学探究研究导体中的电流与导体两端的电 压之间的关系，可以用公式法，可以用列表法， 还可以用图象法.分析图4中甲、乙两电学元件 的I-U图象，我们可以得出两元件的电流和电 压有怎样的关系？图4答案 甲为非线性关系；乙为线性关系，电流与 电压成正比.知识深化1. I-U图象与U-I图象的区别坐标轴的意义不同：I-U图象中，横坐标表示电压仄纵坐标表示电
7、流I； U_I图象中，横 坐标表示电流I,纵坐标表示电压U.（2）图线斜率的意义不同.I-U图象中，斜率表 示电阻的倒数，U-I图象中，斜率表示电阻，如 图5所示，在图甲中R2VR,图乙中R2Rr 图52.I-U图象是曲线时，导体某状态的电阻RP= *，即电阻等于图线上点P（Up，Ip）与坐标原点 连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒 数，如图6所示.图6例 2（多选）如图7所示是某一导体的I-U图象，图中a=45，下列说法正确的是（）图7A.B. 此导体的电阻R=2 QC. I-U图象的斜率表示电阻的倒数，所以R=1tan 45= 1.0 QD在R两端加6.0 V电压时，每秒通过导体截
8、面的电荷量是3.0 C答案ABD解析由于导体的I-U象是一条过原点的倾斜直线，故通过电阻的电流与其两端的电压成正 比，选项A正确；IU图象的斜率表示电阻的 倒数，即 k = U = R，故 R = U = 10 Q = 2 Q,不能利用ta求电阻选项B正确C错误;在R两端加6.0 V电压时，每秒通过导体截面的电荷量q = It = Ut = 620xi C = 3.0 C,选项D正 确.例3 （多选）如图8所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知（）A.B 该导体的电阻随电压的升高而减小C.导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 QD导体两端电压为2 V时，电阻为1 Q答案AD解析该导体的
9、伏安特性为曲线，但根据R = U知，某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，故可知 U = 2 V 时，R = 22Q = 1 Q,且导体电阻随电压升高而增大，故A、D正确.1.（对欧姆定律的理解）根据欧姆定律，下列判断正确的是（）A. 导体两端的电压为零，电阻即为零B 导体中的电流越大，电阻就越小C.当电压增大2倍时，电阻增大2倍D. 由片?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D 解析导体的电阻由导体本身的性质决定，公式R =半只提供了测定电阻的方法，R与半只是在数 值上相等，当我们不给导体两端加电压时，导体 的电阻仍存在，因此不能说导体的电阻与加在它 两端的电压成正比，与导体中
10、的电流成反比AB、C错误.2. （对伏安特性曲线的理解）（多选）甲、乙两个电阻，它们的伏安特性曲线画在同一个坐标系中， 如图9所示，贝0（）图91A 甲的电阻是乙的电阻的1B. 把两个电阻两端加上相同的电压，通过甲的 电流是通过乙的电流的两倍C. 欲使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两 端的电压应是加在甲两端电压的3倍D. 甲的电阻是乙的电阻的2倍答案AC3.（对伏安特性曲线的理解）（多选）如图10所示,A、B、C为三个通电导体的I-U关系图象.由 图可知（）图10A. 三个导体的电阻关系为RaRBRCB. 三个导体的电阻关系为RARBRCC. 若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电
11、流是2.5 AD. 若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流是40 A答案BC解析 由I U图象知，电阻最大的应该是斜率最小的 C其中导体B的电阻为Rb =噩=4 ,所以在导体B两端加10 V电压时，通过导体B的电流为2.5 A.4(欧姆定律的应用)某金属导体两端所加电压为 8 V时，10 s内通过某一横截面的电荷量为0.16C,求:(1) 导体的电阻；(2) 若导体两端电压为10 V,求通过导体的电流.答案(1)500 Q002 A解析电压q = 8 V,10 s内通过的电荷量Q =0.16 C ,则电流tQ = 0116 A = 0.016 A, 电阻R吟去=500若导体两端电压
12、为U2 = 10 V则电流 = = 500 A = 0.02 A一、选择题考点一欧姆定律的理解与应用1 根据欧姆定律，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 加在气体两端的电压与通过的电流的比值是 一个常数C. 电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低D. 虽然电解质溶液短时间内导电的U-I图线是一条直线，但欧姆定律并不适用答案C解析导体的电阻与电压无关沁错误；对气体，欧姆定律不成立，畔H常数，B错误；由U =IR知电流每经过一个电阻要产生一定的电势降落，欧姆定律适用于电解质溶液导电，C正确，D错误2. （多选）由欧姆定律1=耕导出U=IR和R=U，下列叙述中正确的是（）A.
13、 由R=U知,导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流决定B. 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C. 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D. 电流相同时，电阻越大，其电压越大答案BCD3. 已知用电器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和B的电流IA和IB的关系是（）A Ia=2IbB I = bB lA 2CT答案DD. L =lBA 4解析由八U得：】A：I = U : U = UaRb : UbRa = 1： 4，即 Ia = 4Ib，应选 D.4在电阻为4 Q的导
14、体中通以恒定电流，5 min内通过导体横截面的电荷量是45 C,这时加在导l=j|=|体两端的电压是（）A. 60 V B 6 V C 0.6 V D 3.6 V答案C解析通过导体的电流为1 =q= 451 5X60A = 0.15A；根据欧姆定律得，加在导体两端的电压是U= IR = 0.15X4 V = 0.6 V,故选 C.5（多选）将阻值为R的电阻接在电压为U的电源两端，则描述其电压U、电阻R及流过R的电流7间的关系图象中正确的是（）答案CD解析 电阻的阻值R不随U I的变化而改变，但电压U与电流I成正比，C、D正确.考点二伏安特性曲线的理解与应用6.如图1为给出的几种电学元件的电流与电压 关系图象，下列说法正确的是（）图1A. 这四个图象都是伏安特性曲线B. 这四种电学元件都是线性元件C. 是线性元件，是非线性元件D. 这四个图象中，直线的斜率都表示元件的电 阻答案C7如图2所示是某导体的伏安特性曲线，由图可 知，下列说法不正确的是（）A 导体的电阻是25 QB. 导体的电阻是0.04 QC. 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B解析由题图可知，导体的电阻:
