1、2.3欧姆定律【学习目标】 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、要求学生理解欧姆定律,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【学习重点】正确理解欧姆定律及其适应条件非线性元件: 【重点、难点剖析】1关于和的理解在物理公式中有的是定义式,有的是决定式,例如是电流定义式,是电流的决定式,电流定义式中,电流I并不会随Q、t的变化而变化,故不能说成I和Q成正比和t成反比;而在电流的决定式中,电流的大小由导体两端的电压U和导体的电阻阻值决定,故可以说成电流I和导体两端的电压成正比,跟导体的电阻R成反比。是电阻的定义式,电阻阻值的
2、大小与电阻两端的电压和通过电阻的电流大小无关,故不能说电阻阻值R与电阻两端的电压U成正比,与通过电阻的电流成反比。2数学图象中的斜率与物理图象中的斜率的比较xyU/VI/AAB1121在数学图象中,由于纵横坐标的标度是一样的,其图像的斜率k与图象与横轴的夹角的正切值相等,如图A所示,=450,k=tan;而在物理图象中,由于横纵坐标的标度不一样,如图B,同样的长度在纵坐标中表示1A,而在横坐标中表示2V,虽然角度仍为450,显然tan450的值与图象斜率表示的电阻的倒数不等。若k值用计算,仍和电阻的倒数值相等。故在物理图像中不能采用测量图象和横轴夹角的办法计算k值从而求解电阻的阻值。【典型例题
3、】一、公式R和I的对比【例1】 下列判断正确的是()A由R知,导体两端的电压越大,电阻就越大B由R知,导体中的电流越大,电阻就越小C由I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可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比二、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R1R2为_(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1U2为_(3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比为_三、 欧姆定律的应用【例3】电阻R与两个完全相同的晶体二极管D1和D2连接成如图1所示的电路,a、b端的电势差Uab10 V时,流经a点
4、的电流为0.01 A;当电势差Uab0.2 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_提示: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?四、题型二 伏安特性曲线的测量【例4】小灯泡的伏安特性曲线如图3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_ .【达标检测】1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
5、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UI线是一条直线2.两电阻R1、R2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R1R2等于()A13 B31 C1 D.13.如图4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 B导体的电阻是0.04 C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 V4某同学做三种导电元件的导电性能实验,他根据所测量数据分别绘制了三种元件的IU图象,如图所示,则下述判断正确的是()A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,
6、肯定不可能正确D甲、乙、丙三个图都可能正确,并不一定有较大误差5.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 B加12 V电压时,导体的电阻是8 C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6.欧姆定律适用于 ( ) A.电动机电路 B.金属导体导电 C.电解液导电 D.所有电器元件7.如图所示,a、b两直线分别是用电器A和B的伏安特性曲线,则下列说法正确的是( )A通过用电器的电流与用电器两端的电压成正比B用电器中的电流、两端的电压和用电器的电阻不符合欧姆定律C用电器A的电阻值比B大D用
7、电器A的电阻值比B小 8.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、B的电流IA和IB的关系是( ) A IA=2IB B. IA=IB C. IA=IB/2 D. IA=IB/49一个标有“220V 60W“的白炽灯泡,加上的电压由零逐渐增大到220V,在此过程中,电压(U)和电流(I)的关系可用图线表示,题中给出的四个图线中,肯定不符合实际的是( )UI0ASIU0BSU0CSIU0DSI图2-4 10鸟儿落在110V的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露电线,但鸟儿仍安然无恙,这是因为 ( )A鸟有耐高压的天性 B鸟儿是干燥的,所以鸟体不导电
8、C鸟两脚间的电压几乎为零 D鸟体电阻极大所以无电流通过11一金属导体,两端加上U110 V的电压时电流I10.5 A,两端加上U230 V的电压时导体中电流I2多大?若导体两端不加电压,则导体的电阻多大?12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,数据如下表:编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205发光情况不亮微亮逐渐变亮正常发光(1)在图7中画出IU图线(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)
9、这表明导体的电阻随着温度的升高而_答案:例1.答案CD解析R只是电阻的定义式,U0,I0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对例2.答案(1)31(2)31(3)13解析(1)在IU图象中,电阻的大小等于图象斜率的倒数,所以R1 2 R2 即R1R231(2)由欧姆定律得U1I1R1,U2I2R2所以U1U2R1R231(3)由欧姆定律得I1,I2所以I1I2R2R113例3. 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 ,当a
10、b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 ,所以电阻R的电阻值为980 .答案980 20 例4. 答案5课后练习1.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仅仅是导体电阻的计算式,而不是决定式2. 答案A解析图象斜率的物理意义是电阻的倒数3. 答案B4. 答案C解析R ,截去再拉长至l后的横截面积为S,有(l)SlS,SSRR5. 答案ABD解析U5 V时,I1.0 A,R5 ,同理U12 V时,R8 ,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6.答案:B7. AC 8. D 9. BCD 10.C11. 答案1.5 A20 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是电阻的定义式,但不是决定式所以R,I2I11.5 A导体的电阻R20 ,为定值12. 答案(1)IU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