新课标高中物理选修第3节欧姆定律教案

1、第3节欧姆定律学习目标核心提炼1.会用电压表和电流表测量某段电路的电压和其 中的电流。1个概念电阻1个定律欧姆定律1个图象导体的伏安特性 曲线2.熟练掌握欧姆定律及其表达式I = U,明确欧姆R定律的适用条件。3.知道电阻的定义及定义式R=U。4.理解伏安特性曲线的物理意义。课前自主椅理日工学习掌握新郑一、欧姆定律1 .电阻（i）物理意义：反映导体对电流的阻碍作用。定义：加在导体两端的电压跟通过该导体的电流的比伯。定义式：R三3（4）单位：欧姆、符号是 Q,常用的电阻单位还有千欧（kQ和兆欧（MQ）: 1 kQ= 103 Q, 1 MQ = 106 Qo2 .欧姆定律内容：导体中电流强度跟它两

2、端电压 U成正比.跟它的电阻R成反比。（2）表达式：I 二R（3）适用条件：适用千金属导电和电解液导电,对气态导体和半导体元件不适用。思考判断1 .任何情况下导体的电阻与两端的电压成正比，与通过的电流成反比。（x）2 .对于某个电阻而言，它两端的电压越大，通过它的电流越大。（，）3 .欧姆定律适用于金属导体，也适用于半导体元件。（乂）4 .定值电阻满足R=3，U和I变化时，二者变化的倍数相同。（，）5 .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。（X）二、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,用揽轴表示电压U,画出导体的I U 图线。2 .线性元件

3、导体的伏安特性曲线是一条直线，即电流与电压成正比，如金属导体、电解液等。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， 如气态导体、半 导体等。思维拓展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 I U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。课堂至31探箔含作探究核心突破要点n对欧姆定律的理解要点归纳1 .欧姆定律的适用情况欧姆定律仅适用于纯电阻（将电能全部转化为内能）电路。非纯电阻（电能部分转化为内能）电路不适用。2 .欧姆定律的两性（1）同体性：

4、表达式I = g中的三个物理量U、I、R对应于同一段电路或导体。 R同时性：三个物理量 U、I、R对应于同一时刻。3 .公式i=和r= r的比较 R I比较项目I=U I RUR=T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的改义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精典示例例1（多选）下列说法正确的是（）A.由R=U可知，一段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B.比值?反映了导体阻碍电流的性质，即电阻 R=,C.通过导体的电流越大，导体的电阻越小D.由I=U可知，通过同一段导体的电流跟加

5、在它两端的电压成正比 R解析 导体的电阻跟它两端的电压、通过它的电流均无关，选项 A、C错误；由 U可知，在U一定时，I越大，U越小，说明导体对电流的阻碍作用越弱，反之 I 越小，U越大，说明导体对电流的阻碍作用越强，故比值u反映了导体阻碍电流 的性质，即电阻R= T，选项B正确；由欧姆定律I=U可知，通过同一段导体的IR电流跟加在它两端的电压成正比，故选项 D正确。答案 BD例2 一根锲铭合金丝的两端加8 V的电压，通过它的电流是2 A,它的电阻是 多少？若通电时间为50 s,那么有多少库仑的电荷量通过它？如果在它两端加 4 V电压，则这根合金丝的电阻是多少？解析 由电阻的定义式得R=g=8

6、V=4 R q=It=100 C。导体的电阻由自身决 I 2 A定，如果在它两端加4 V电压，其电阻不变，仍为4 Q答案 4 Q 100 C 4 Q要点导体的伏安特性曲线要点归纳1 .U I图象与I U图象 (1)坐标轴意义不同：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；U-I图线的横轴表示 电流I,纵轴表示电压U。(2)图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的意义不同：如图1甲中，RiR2；而在图乙中R2Ri0图12 .非线性元件电阻的确定如图2所示，非线性元件的I U图线是曲线，导体电阻 鼻=段，即电阻等于图In线上点(Un, I

7、n)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。图2精典示例例3如图3所示的图象所对应的两个导体为Ri、R2,则:图3(1)电阻R1 ： R2为多少？(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比Ui : U2为多少?(3)若两个导体中的电压相等(不为零)时，电流之比I1 ： I2为多少?解析(1)因为在I U图象中，=(=*,10X10-3所以 Ri =3 Q= 2 Q5X10- 310X 10-32R2 = Q = t q,15X10-33所以 R1 : R2=2 : 2 =3 ： 1。 3(2)由欧姆定律得U1 = |1R1, U2=|2R2,由于 |1 = |2,则 U

8、1 ： U2= R1 ： R2=3 : 1。(3)由欧姆定律得U1. U2I1-R1，I2-R2，由于 U1 = U2,则 I1 ： |2= R2 : R1=1 ： 3。答案 (1)3 ： 1 (2)3 ： 1 (3)1 ： 3总结提升|关于“伏安特性曲线”的两点注意1 .(1)I U图象中的斜率k= r,斜率k不能理解为k= tan / a为图线与U轴的夹角)。因坐标轴的单位可根据需要人为确定，同一电阻在坐标轴单位不同时倾角 a是不 同的。(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。针对训练某一导体的伏安特性曲线如图4 AB段(

9、曲线)所示，关于导体的电阻， 以下说法正确的是()*1/( X 10 A)71A.B点的电阻为12 QB.B点的电阻为40 QC.导体的电阻因温度的影响改变了1 QD.导体的电阻因温度的影响改变了9 Q3解析 A点电阻RA =1.0X 10-1, 一6Q=30 Q, B 点电阻 Rb =; Q=40 Q,1.5X10-1故A错误，B正确；AR=RbRa= 10 Q故C、D错误。答案 B课时达标训练仃反性小1 .（对欧姆定彳t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

10、.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 解析 导体的电阻与电压无关，A错误；对气体，欧姆定律不成立，即早金常数, 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。答案 C2 .（对欧姆定彳t的应用）取阻值分别为 R和R2的电阻，现在两电阻两端分别施加3R1电压U1、U2,已知U1=U2,此时流过R1的电流为流过R2的电流的3倍。则己;2R2为（）B.2D.91A.2C2C.13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2U,通过3UU 一 . R1 2X3I 1.R1的电流

11、为3I,由欧姆止律知 R=7,所以R2= U1 = 2，A正确。I答案 A3。iU-I图线的理解）（2019辽宁大连期中）（多选）在一次实验中，某同学用电流 表测出了流过导体 A的几组电流值，用电压表测出了导体 A两端对应的几组电 压值，通过描点连线得出了 A的U I图线如图5中A所示；把导体A改换为导 体B,进行同样操作，得出了 B的U I图线，如图中B所示。下列说法正确的 是（）图5Ui U2A.对导体A,电流为Ii时电阻为Ri,电流为I2时电阻为R2,则Ri = R2=-r=-r11 I2B.导体A的电阻随电流的增大而增大C.A的电阻大于B的电阻D.U的值反映了 A导体对电流的阻碍作用比

12、B导体的小解析 电阻由U、I的比值定义，即R=牛=与，A的斜率不变，电阻不变，A正确，B错误；由R=U知，U与I的比值越大，即图线的斜率越大，电阻越大， 说明导体对电流的阻碍作用越大，C正确，D错误。答案 AC4.若加在某导体两端的电压变为原来的5时，导体中的电流减小了 0.4 Ao如果所 加电压变为原来的2倍，则导体中的电流是多大？3U0解析 由欧姆定律得R=Uf,电压变化后有R=5 一,解得Io=1 Ao电压加I0Io0.4 A,、一一一一U0 2U0.倍后同理可得R= I0 = I2 ,所以I2=2I0=2 A答案 2 A凡因训律后职也提升基础过关1 .（多选）欧姆定律适用于（）B.气体

13、导电D.所有导电物质A.金属导电C.电解质溶液导电解析 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错误答案 AC2 .（多选）根据欧姆定律，下列说法正确的是（）A.由关系式U = IR可知，导体两端的电压 U由通过它的电流I和它的电阻R共 同决定B.由关系式R=可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流 成反比C.由关系式1 =导可知，导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成 R反比D.由关系式R=U可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流 的比值是一定值解析 U=IR和I = R的意义不同，可以说I由U和R共

14、同决定，但不能说U由I和R共同决定，因为电流产生的条件是导体两端存在电势差， A错误，C正确;可以利用R=U计算导体的电阻，但 R与U和I无关，B错误，D正确。答案 CD 3.（2018吉林长春外国语学校月考）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Ib1B.Ia= 2出D.Ia=Ob4的关系是（）A.Ia=2IbC.Ia= Ib解析4.如图1.U b由 Ia=HA、Ib = 6bS Ra=2Rb、Ua=Ub得 IA,= = =-Ib, D 正确。 RARB22 RB 4RB 41所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别

15、表示电压 U和电流I。A.C.I1U1U1I2图1U177B.D.U1I1 I2图线上点A的坐标为（Ui, Ii）,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Ui时，电阻等于（）A.这四个图象都是伏安特性曲线解析 由电阻的定义式R=U可知，B正确，其他选项错误。要特别注意RwU答案 B5.在电阻为4。的导体中通以恒定电流,5 min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（）B.6 VA.60 VC.0.6 VD.3.6 V解析通过导体的电流为黄=爵A = 0.15 A;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

16、项C正确。答案 C6 .如图2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2B.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3所示，图线I和图线R所表示的电阻值分别是 （）B.0.25 便口 0.5 QC.4 k 枷 2 k QD.2.5X 10 4 Q 和 5.0X10 4 Q解析 在U-I图中，斜率越大，电阻越大，且斜率大小与电阻阻值大小相等,8所以Ri=ki=34 k Q同理R2 = 2 k Q选项C正确。2X10- 3答案 C能力提升8 .（多选）某同学在研究三种导电元件的伏安特性曲线时，根据实

17、验中所测得的数据，分别绘制了()A.图甲的元件可以作为标准电阻使用B.图乙的电阻随电压升高而增大C.图内的电阻随电压升高而增大D.只有图乙才是可能的，其他两图的情形不可能出现解析 伏安特性曲线上的各点与原点连线的斜率的倒数表示该点的电阻值，由题图可知甲元件的电阻不变，可作为标准电阻，乙元件的电阻随电压U的增大而增大，丙元件的电阻随电压 U的增大而减小，故选A、Bo答案 AB9 .（多选）如图5所示是某导体的I U图线，图中a= 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 R= 2 Q 一， ,1c.iu图线的斜率表小电阻的倒数，所以R=tan145=1

18、.0。D.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 C解析 由题图可知，通过电阻的电流I与其两端电压U成正比，A正确；导体电 阻R=t = 2 Q,对应I U图线斜率的倒数，但Rwtan 45； B正确，C错误； 当U = 6.0 V时，I=R=3 A ,故每秒通过电阻截面的电荷量为 q=It = 3.0 C, D 正确。答案 ABD10.（多选）两个电阻Ri、R2的伏安特性曲线如图6所示，由图可知（）0 I 2 EVV图6A.Ri为线性元件，R2为非线性元件B.Ri 的电阻 Ri = tan 45 = 1 QC.R2的电阻随电压的增大而减小D.当U = 1 V时，R2的电阻等于Ri的电阻解析 由图可知Ri的伏安特性曲线为过原点的直线，故 Ri为线性元件，R2的伏 安特性曲线是曲线，故 R2是非线性元件，A正确；Ri的电阻不等于tan 45 ,0应 为U