第二章第三节欧姆定律.doc

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1、3欧姆定律知识内容欧姆定律考试要求必考加试cc课时要求1. 知道电阻的定义式，理解电阻大小与电压和电流无关2. 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3. 知道导体的伏安特性曲线和1 - U图象，知道什么是线性元件和非线性元件新却探究点点落实知识探究导学探究现有两个导体 A和B，利用如图1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图1(1) 在坐标系中，用纵轴表示电压 中描点，并作出U I图线.U、用横轴表示电流I，分别将A和B的数据在图2坐标系fU/VU/V02.04.06.08.0导体AI/A00.200.420.600.78导体BI/A00.130.

2、260.400.54对导体A（或导体B）来说，电流与它两端的电压的关系如何？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.知识梳理1 电阻：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比.U（1）定义式：3一 6（2）单位：欧姆（Q），常用的单位还有千欧 （k Q）、兆欧（MQ ），且1 Q= 10 k Q= 10 MQ.物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大

3、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.（1）表达式：1 = R.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.即学即用判断下列说法的正误.（1）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.（V）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.（V）电流相同时，电阻越大，其电压降越大.（V）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

4、法，可以用列表法，还可以用图象法.分析图 3中两电学元件的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?(b)图3答案（a）为非线性关系；（b）为线性关系，电流与电压成正比.知识梳理1 .伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压 U，这样画出的导体的IU图象叫做导体的伏安特性曲线.I 1（1）若I U图象为直线，图线的斜率表示导体电阻的倒数即k=U = R,图线的斜率越大，电阻越/小，如图4甲，Ra Rb.若I U图象为曲线，某点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，如图乙所示，R = UfzU0.2电阻的U I图线：若U I图象为直线，图线的斜率表示导体的电阻，即:k= R.图

5、线的斜率越大，电阻越大.如图丙，Rc Rd.图43 线性元件和非线性元件：（1）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一 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.即学即用判断下列说法的正误.（1）凡导电的物体，其伏安特性曲线- 疋疋 直线.（X）伏安特性曲线上某点的切线斜率等于电阻的倒数.（X ）（3）线性元件的电压与电流成正比.（V）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 ）一、欧姆定律的理解和应用1 . R= U是用比值法定义的电阻的定义式，导

6、体的电阻R由导体本身的性质决定，不是由 U和I决定的.对于某一导体，它的电阻R不变，它的电压 U和电流I成正比.2 . I =兰是欧姆定律的数学表达式，它反映了导体中电流与电压、电阻的比例关系.常用于R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).例1】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0.16 C,求：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 Q (2)0.02 A解析 电压 5 = 8 V,10 s内通过的电荷量 Q = 0.16 C,则电流 I1 = Q =晋 A = 0.016

7、A ,U8电阻 R=亍=0 016 Q= 500 Q.(2)若导体两端电压为 U2= 10 V，则电流12= UR2= 500 A = 0.02 A.二、导体的伏安特性曲线I - U图象与U I图象的区别 (1)坐标轴的意义不同：I U图象中，横坐标表示电压 U、纵坐标表示电流I; U I图象中, 横坐标表示电流I，纵坐标表示电压 U.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，在图甲中图5【例2】如图6所示是A、B两电阻的U I图象，则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流 之比分别是()A.Ra :Rb= 2 :1Ia :Ib= 2 :1B

8、.Ra :Rb= 2 :1IA :Ib= 1 :2C.Ra :Rb= 1 :2Ia :Ib= 2 :1D.Ra :Rb= :2Ia :Ib= 1 ：:2答案 B图6解析 U I图象中图象的斜率表示电阻的阻值，则由图可知,A的电阻Ra =普=33 = 10U 3.0B 的电阻 Rb = & ,= 06 = 5 Q则 Ra : Rb= 10 : 5= 2 ： 1;两电压相同时，电流与电阻成反比；故电流之比为1 : 2.达标检测当堂检测巩固反堆答案 B解析由q = It得I =16 V.4.两个电阻Ri、R2的电流I和电压U的关系图线如图7所示，则两个电阻的大小之比Ri : R2C.由R= 可知，I

9、 一定时，导体的电阻 R与U成正比，U 一定时，导体的电阻 R与I成反比D .对给定的导体，比值是个定值，反映了导体本身的性质答案 C解析 R=半只是电阻的定义式， U = 0, 1 = 0时R仍存在，即R与U和I不存在正、反比关 系，选项C错误，D正确.由欧姆定律可知 I与U成正比，与 R成反比，选项 A正确.对 一段确定的导体而言， R 一定，故I与U成正比，选项B正确.故答案为 C.3.导体的电阻是 4 Q,在120 s内通过导体横截面的电荷量是480 C,这时加在导体两端的电压是（）A. 960VB. 16VC. 1 VD. 60 V则I= 420 A = 4 A，由欧姆定律可得，加在

10、导体两端的电压是U = IR等于（）B. 3： 1D. . 3 ： 1A. 1 : 3C. 1 :, 3答案 B解析 题图中纵坐标表示的是电压U，横坐标表示的是电流I，图线的斜率等于导体的电阻,所以 R1 : R2= tan 60 ： tan 30 = 3 : 1,故选 B.5 .如图8所示是电阻R的IU图象，图中a= 45 由此得出（）/A:u LO 创）WV图8A .通过电阻的电流与两端电压成正比B .电阻 R= 0.5 Q1C. 因IU图象的斜率表示电阻的倒数，故r=tan庁 qD .在R两端加上6.0 V的电压时，导体的电流为 12 A答案 A解析 由IU图象可知，图线是一条过原点的倾

11、斜直线，即I和U成正比，A正确；而电阻R=半=10 Q= 2 Q, B错误；由于纵、横坐标的标度不一样，故不能用tan a计算斜率表示电阻的倒数，C错误；在R两端加上6.0 V电压时1 = U=竽 A = 3.0 A, D错误.R 240分钟课时作业强化训练拓展提升一、选择题（每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的）1 .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. 比较几个电阻的I U图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的图象D. 由1=可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比R

12、答案 D解析 导体的电阻由导体本身的性质决定，公式R= U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错误；由R=号知C错误.2. 有四个金属导体，它们的 U I图象如图1所示，电阻最大的导体是（）c图1A . aB. bC. cD . d答案 D解析 根据欧姆定律公式I =昔可得定值电阻的 U -I图象是一条经过坐标原点的直线，斜率表示电阻，故导体 d的电阻最大.选项 D正确.3. 如图所示电路中，a、b两点与一个稳压直流电源相接，当滑动变阻器的滑片P向d端移动一段距离时

13、，哪一个电路中的电流表读数会变小（）ABCD答案 B解析 选项A、C、D中，滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑片P右侧部分，当滑动变阻器的滑片P向d端移动时，滑动变阻器阻值减小，由欧姆定律1= U可知，电路中的电流将R会增大，电流表读数会变大；而选项B中，滑动变阻器连入电路中的有效部分为滑片P左侧部分，当滑动变阻器的滑片 P向d端移动时，滑动变阻器阻值增大， 电路中的电流将会减小,电流表读数会变小，选项B正确.4.在电阻为4 Q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45 C,这时加在导体两端的电压是（）A . 60 VB . 6 VC . 0.6 VD . 3.6 V答案

14、Cq 45解析 通过导体的电流为1= =A = 0.15 A ;根据欧姆定律得，加在导体两端的电压是t 5 X 60U = IR = 0.15X 4 V = 0.6 V，故选 C.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（）IB,IBA Ia= 2IbB Ia= 2C. Ia= IbD Ia = 答案 D解析 由 I =U得:Ia: Ib=严：uB= UaRb:UbRa=1 :4,即 Ia= Ib，应选 D.RRa Rb46 某家用台灯可通过调节开关使它的亮度逐渐增大到最亮，若灯最亮时的电压为220 V，

15、工作电流为0.18 A，则当电压为110 V时，灯丝的电阻为（）A .等于 1 222 QB .等于 611 QC .大于 1 222 QD .小于 1 222 Q答案 DUU220解析 由R=-知，当U = 220 V时，灯丝的电阻 Ri =Q 1 222 Q,灯丝的电阻随I11 0.18温度的升高而增大，当 U = 110 V时，R2 1 222 Q, D选项正确.7. 金属的电阻随温度的升高而增大，金属铂的电阻对温度的高低非常敏感，在下图所示的UI图线中，可以表示出金属铂这一特性的是（）j&/V厂/AAv/v厶 。0仏Cb答案 C解析 在U I图象中，图象上的点与坐标原点连线的斜率表示电

16、阻的大小，由题意知电阻随温度的升高而增大，因而斜率增大，故选项C正确.8. 某一导体的伏安特性曲线如图2AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是1.5A . 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D 导体的电阻因温度的影响改变了 答案解析Q= 40 Q,故A错误，B正确；A点的电阻为:B点的电阻为：Rb= U =111.5X 10-Ra=3乔 Q= 30 Q,故两点间的电阻改变了(40- 30) Q = 10 Q,故 C、D 错误.9. 甲、乙两个电阻，它们的伏安特性曲线画在一个坐标系中如图3所示，则（）图31A 甲的电阻是乙的电阻的 13

17、B 两个电阻两端加上相同的电压，通过甲的电流是通过乙的两倍C .欲使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两端的电压是加在甲两端电压的D甲的电阻是乙的电阻的2倍答案 A二、非选择题10. 某电压表的量程是 015 V，一导体两端电压为 1.6 V时，通过的电流为 2 mA.现在若给此导体通以20 mA的电流，能否用这个电压表测量导体两端的电压?答案不能解析 由题意知：U1 = 1.6 V, 11 = 2 mA，所以 R= U =63 Q= 800 Q.112X 10 -当导体通以电流12= 20 mA时，加在导体两端的电压U2= l2R= 20X 10- X 800 V = 16 V.由计算可知，此时导体两端的电压超出电压表量程，所以不能用这个电压表测量导体两端的 电压.11. 加在某导体上的电压变为原来的3倍时，导体中的电流增加了0.9 A ,如果所加电压变为1原来的2时，导体中的电流变为多少？答案 0.225 A解析 设导体电阻为 R,导体两端原来的电压为U0,通过的电流为10,则当电压变为原来的、， 亠U03U03倍时，由欧姆定律得：l0= R, I0+ 0.9 A = RUo由以上两式解得：当=0.45 A.当电压为 力0时，I = =卜0.45 A = 0.225 A.R2R 2