高中物理 第二章 恒定电流 第3讲 欧姆定律学案 新人教版选修3-1

1、欧姆定律目标定位1.通过探究电压和电流的关系，体会利用IU图象处理、分析实验数据.2.理解电阻的定义和欧姆定律.3.知道什么是线性元件和非线性元件一、欧姆定律1电阻：(1)导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻(2)定义式：R.(3)电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是.常用的电阻单位还有千欧(k)和兆欧(M)换算关系：1k103，1M106.2欧姆定律：(1)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：适用于金属和电解质溶液导电，不适于气体和半导体深度思考导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零吗？导体两端的电压增大时，电阻也会增大吗？答案电阻是导体本身

2、的固有属性，利用电压和电流计算电阻只是一种比值定义法，电压为零时，导体的电阻不为零；同理，电压增大时，电阻不变例1对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是()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UIR，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，电流与电压成正比，通过它的电流越大，它两端的电压也越大

3、，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错误故选A、B、D.答案ABD(1)R是电阻的定义式，适用于任何电阻的计算，给出了量度电阻大小的一种方法而导体的电阻由导体本身的性质决定，与外加的电压和通过的电流大小无关(2)使用I、R计算时要注意I、U、R三个量必须是对应同一导体在同种情况下的物理量针对训练电路中有一段导体，如果给它加上3V的电压，通过它的电流为2mA，可知这段导体的电阻为_；如果不给它加电压，它的电阻为_.答案1.51031.5103解析电流I2mA2103A，故导体的电阻R1.5103.导体的电阻由自身决定，不加电压时，其电阻不变，仍为1.5103.二、导体

4、的伏安特性曲线1伏安特性曲线：在实际应用中，常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，这样画出的IU图象叫做导体的伏安特性曲线2线性元件：伏安特性曲线是直(选填“直”或“曲”)线的元件例如金属导体，在温度没有明显变化时，电阻几乎是不变的(不随电流、电压变化)，它是线性元件3非线性元件：伏安特性是曲(选填“直”或“曲”)线的元件如气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)、半导体元件等深度思考金属导体的电阻随温度的升高会增大，它的伏安特性曲线是向上弯曲还是向下弯曲？答案金属导体的电阻随温度升高而增大，所以它的电阻增大，根据IU图象上各点与原点连线的斜率可以反映出电阻的倒数，所以图线向下弯曲例2如图1

5、所示的图象所对应的两个导体：图1(1)电阻R1R2为多少？(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1U2为多少？(3)若两个导体中的电压相等(不为零)时，电流之比I1I2为多少？解析(1)因为在IU图象中，R，所以R12，R2，所以R1R2231.(2)由欧姆定律得U1I1R1，U2I2R2，由于I1I2，则U1U2R1R231.(3)由欧姆定律得I1，I2，由于U1U2，则I1I2R2R113.答案(1)31(2)31(3)13IU图象与UI图象的区别(1)坐标轴的意义不同：IU图象中，横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I；UI图象中，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U.(2)图线

6、斜率的意义不同IU图象中，斜率表示电阻的倒数，UI图象中，斜率表示电阻，如图2所示，在图甲中R2R1，图乙中R2R1.图2例3如图3所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1，I1)，过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2，小灯泡两端的电压为U1时，电阻等于()图3A.B.C.D.解析由电阻的定义式R可知，B正确，其他选项错误要特别注意R.答案B若伏安特性为曲线，则IU曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，曲线上各点切线的斜率无意义.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

7、越小C当电压增大2倍时，电阻增大2倍D由I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只提供了测定电阻的方法，R与只是在数值上相等，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，与导体中的电流成反比，A、B、C错误2(对欧姆定律的理解)取阻值分别为R1和R2的电阻，现在两电阻两端分别施加电压U1、U2，已知U1U2，此时流过R1的电流为流过R2的电流的3倍则为()A. B. C. D.答案A解析设R2两端的电压为U，通过R2的电流为I，则R1两端的电压为U，通过R1的电流为3I，由欧姆定律知R，所

8、以，A正确3(对伏安特性曲线的认识)(多选)某同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图4所示的图象，根据图象，下列说法正确的是()图4A导体甲的电阻大于导体乙的电阻B在导体乙的两端加1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1AC当通过导体甲的电流为0.9A时，导体甲两端的电压为4VD将导体乙连接到电压为5V的电源上时，通过导体的电流为0.5A答案BD解析IU图象的斜率表示电阻的倒数，则R甲 5 ，R乙 10 ，A错误；由I，得当导体乙两端的电压为1 V时，I1 A0.1 A，选项B正确；乙连接到电压为5 V的电源上时，I2 A0.5 A，选项D正确；由UIR

9、，得当通过导体甲的电流为0.9 A时，导体甲两端的电压UIR甲0.95 V4.5 V，选项C错误4(对伏安特性曲线的认识)小灯泡的伏安特性曲线如图5中的AB段(曲线)所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了()图5A5B10C1D6答案B解析由电阻的定义式R知，A点电阻RA30；B点的电阻RB40，从而使AB段电阻改变了10，故B正确题组一对欧姆定律的理解1(多选)欧姆定律适用于()A金属导电B气体导电C电解质溶液导电D所有导电物质答案AC解析欧姆定律适用于金属导电、电解质溶液导电，对气体导电、半导体导电不适用，故A、C正确，B、D错误，故选A、C.2(多选)由欧姆定律I导出UIR和R，下

10、列叙述中正确的是()A由R知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定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在电阻为4的导体中通以恒定电流，5min内通过导体横截面的电荷量是45C，这时加在导体两端的电压是()A60VB6VC0.6VD3.6V答案C解析通过导体的电流为IA0.15A；根据欧姆定律得，加在导体两端的电压是UIR0.154V0.6V，故选C.4有甲、乙两导体，甲的电阻是乙的一半，而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲导体中的两倍，则以

11、下说法中正确的是()A甲、乙两导体中的电流相同B乙导体中的电流是甲导体中的2倍C甲、乙两导体两端的电压相同D乙导体两端的电压是甲的2倍答案B解析由电流的定义式I可知乙导体中的电流是甲的两倍由I得UIR，因R乙2R甲，可知乙两端的电压是甲两端电压的4倍，所以A、C、D错误5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()AIA2IBBIACIAIBDIA答案D解析由I得：IAIBUARBUBRA14，即IAIB，应选D.题组二对伏安特性曲线的理解6某同学做三种电学元件的导电性实验，他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的IU

12、图象，如图1所示，则下述判断正确的是()图1A只有乙图正确B甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大C甲、丙不遵从欧姆定律，肯定错误D甲、乙、丙三个图象都可能正确，并不一定有较大误差答案D解析由于三种电学元件可能是线性的，也可能是非线性的，故其IU图象可能是直线，也可能是曲线，故D正确7(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I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8(多选)如图2所示，A、B、C为三个通电导体的IU关系图象由图可知()图2A三个导体的电阻关系为RARBRCB三个导体的电阻

13、关系为RARBRCC若在导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是2.5AD若在导体B两端加上10V的电压，通过导体B的电流是40A答案BC解析由IU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RB4，所以在导体B两端加10V电压时，通过导体B的电流为2.5A.9(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图3所示，则下列说法中正确的是()图3A该元件是非线性元件，不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻B加5V电压时，导体的电阻约是0.2C加12V电压时，导体的电阻约是8D由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断增大答案CD解析该元件是非线性元件，但仍能用欧姆定律计算导体在某状态

14、下的电阻，故A错误；由题图可知，当加5 V电压时，通过导体的电流为1.0 A，根据欧姆定律可得导体此时电阻R5 ，所以B错误；同理当加12 V电压时，电流为1.5 A，电阻等于8 ，所以C正确；由题图知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增大，故D正确10某导体中的电流随其两端电压的变化关系，如图4所示，则下列说法中正确的是()图4A加5V电压时，导体的电阻大于5B加11V电压时，导体的电阻可能为1.4C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答案D解析对某些电学元件，其伏安特性曲线不是直线

15、，但曲线上某一点的值仍表示该点所对应的电阻值本题中给出的导体在加5V电压时，5，所以此时电阻为5；当电压增大时，值增大，即电阻增大，综合判断可知A、B、C项错误11(多选)图5是某导体的IU图线，图线的倾角为45，下列说法正确的是()图5A通过电阻的电流与其两端的电压成正比B此导体的电阻R2CIU图线的斜率表示电阻的倒数，所以电阻R1.0D在R两端加6.0V电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是6.0C答案AB解析通过电阻的电流I与其两端的电压U成正比，A正确；导体的电阻R2，B正确，C错误；在R两端加6.0V电压时，电流IA3A，每秒通过电阻横截面的电荷量是qIt31C3C，故D错误故选A、B.题组三综合应用12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1V时