1、3欧姆定律学科素养与目标要求物理观念：1.理解电阻的定义，进一步体会比值定义法.2.掌握欧姆定律.3.知道什么是线性元件和非线性元件.科学探究：经历探究过程，综合信息得出电流和电压的关系，会利用IU图象处理、分析实验数据.科学思维：1.通过对比思维找出线性元件和非线性元件的区别.2.能根据IU图象或UI图象求导体的电阻.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.(2)单位：欧姆()，常用的单位还有千欧(k)、兆欧(M)，且1 103 k106 M.(3)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
2、R成反比.(1)表达式：I.(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、电解槽等的电路)，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.2.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.(2)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.1.判断下列说法的正误.(1)由R知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定.()(2)导体的电
3、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.()(3)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.()(4)线性元件的电流与电压成正比.()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_.图1答案25一、欧姆定律的理解和应用现有两个导体A和B，利用如图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.U/V02.04.06.08.0导体AI/A00.200.420.600.78导体BI/A00.130.260.400.54(1)在坐标系中，用纵轴表示电压U、用横轴表示电流I，分别将A和B的数据在如图所示的坐标系中描点，并作出U
4、I图线.(2)对导体A(或导体B)来说，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)UI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.1.R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.2.I是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压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
5、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.UIR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.例1(多选)(2018龙岩市高二检测)已知两个导体的电阻之比R1R221，那么()A.若两导体两端电压相等，则I1I221B.若两导体两端电压相等，则I1I212C.若导体中电流相等，则U1U221D.若导体中电流相等，则U1U212答案 BC解析当电压相等时，由I得I1I2R2R112，B正确，A错误；当电流相等时，由UIR得，U1U2R1R221，C正确，D错误.针对训练(多选)下列判断正确的是()A.由I知，
6、U一定时，通过一段导体的电流跟导体的电阻成反比B.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C.由R可知，I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ABD学科素养以上两题考查了欧姆定律I的意义及与导体的电阻R的对比，知道R与U、I无决定关系，体现了“物理观念”的学科素养.二、导体的伏安特性曲线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.分析图中甲、乙两电学元件的IU图象，我们可以得出两元件的电流和电压有怎样的关系？答案甲为非线性关系；乙为线性关系，电流与电压成正
7、比.1.IU图象与UI图象的区别(图线为直线时)(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22.IU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3所示.图3例2(多选)(2018济南一中高二期中)如图4所示是某导体的IU图线，图中45，下列说法正确的是()图4A.通过该导体的电流与其两端的电压成正比B.
8、此导体的电阻R不变C.IU图线的斜率表示电阻的倒数，所以电阻R 1 D.在该导体的两端加6 V的电压时，每秒通过导体横截面的电荷量是3 C答案ABD解析由题图可知，电流随着导体两端的电压的增大而增大，电流与导体两端的电压成正比，选项A正确；由I可知，IU图线的斜率表示电阻的倒数，则导体的电阻R不变，且R2 ，选项B正确，选项C错误；在该导体的两端加6 V的电压时，电路中电流I3 A，每秒通过导体横截面的电荷量qIt31 C3 C，选项D正确.例3(多选)如图5所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知()图5A.该导体的电阻随电压的升高而增大B.该导体的电阻随电压的升高而减小C.导体两端电
9、压为2 V时，电阻为0.5 D.导体两端电压为2 V时，电阻为1 答案AD解析该导体的伏安特性为曲线，但根据R知，某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，故可知U2 V时，R 1 ，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只提供了计算电阻的方法，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
10、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.(对伏安特性曲线的理解)(多选)如图6所示，A、B、C为三个通电导体的IU关系图象.由图可知()图6A.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解析由题图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10 V电压时，通过导体B的电流为2.5 A.3.(对伏安特性曲线的理解)如图7所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电
11、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7A.B.C.D.答案B解析由电阻的定义式R可知，B正确，其他选项错误.要特别注意伏安特性曲线为曲线时，R.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0.16 C，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 (2)0.02 A解析(1)电压U18 V,10 s内通过的电荷量Q0.16 C，则电流I1 A0.016 A，电阻R 500 .(2)若导体两端电压为U210 V，则电流
12、I2 A0.02 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UI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，A错误；对气体，欧姆定律不成立，即常数，B错误；由UIR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I导出UIR和R，下列叙述中正确的是()A.由R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
13、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，导体两端的电压越大答案BCD3.已知纯电阻用电器A的电阻是纯电阻用电器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.IA2IB B.IAC.IAIB D.IA答案D解析由I得：IAIBUARBUBRA14，即IAIB，故选D.4.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45 C，这时加在导体两端的电压是()A.60 V B.6 V C.0.6 V D.3
14、.6 V答案C解析通过导体的电流为I A0.15 A，根据欧姆定律得，加在导体两端的电压是UIR0.154 V0.6 V，故选C.5.(多选)将阻值恒为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.考点二伏安特性曲线的理解与应用6.(2018烟台二中月考)某同学做三种导电元件的导电性能的实验，根据所测量数据分别绘制了三种元件的IU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、丙图的曲线肯定是误差太大C.甲、丙不遵从欧姆定律，肯定不可能D.甲
15、、乙、丙三个图象都可能正确，并不一定有较大误差答案D解析甲、乙、丙三个图象都可能正确，乙是定值电阻，甲的电阻随U的增大而减小，丙的电阻随U的增大而增大，都是可能存在的，并不一定有较大的误差，故D选项正确.7.有四个金属导体，它们的UI图象如图2所示，电阻最大的导体是()图2A.a B.bC.c D.d答案D解析根据欧姆定律公式I可得定值电阻的UI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.8.某一导体的伏安特性曲线如图3中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是()图3A.B点的电阻为12 B.B点的电阻为40 C.导体的电阻因温度的影响改变了1 D
16、.导体的电阻因温度的影响改变了9 答案B解析B点的电阻为：RB 40 ，故A错误，B正确；A点的电阻为：RA 30 ，故两点间的电阻改变了(4030) 10 ，故C、D错误.9.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5 V电压时，导体的电阻大于5 B.加11 V电压时，导体的电阻可能为1.4 C.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，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5 V电压时，5 ，所以此时电阻为5 ，故A错误；同
17、理可知B错误；当电压增大时，值增大，即电阻增大，故C错误，D正确.10.(2018赤峰二中高二月考)如图5所示为A、B两电阻的UI图线，则关于两电阻的描述正确的是()图5A.电阻A的阻值随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变B.在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值C.在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值D.在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值答案B解析UI图象上某点与原点连线的斜率等于导体的电阻，故电阻A的阻值随电流的增大而增大，同理，电阻B的阻值不变，故A错误；两图线的交点处，电流和电压均相同，由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等，故B正确，C、D错误.二、非选择题11
18、.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，导体电阻不变，如果所加电压变为原来的时，导体中的电流变为多少？答案0.225 A解析设导体电阻为R，导体上原来的电压为U0，通过的电流为I0，则当电压变为原来的3倍时，由欧姆定律得：I0，I00.9 A由以上两式解得：0.45 A.当电压为U0时，I0.45 A0.225 A.12.如图6所示为某金属导体的伏安特性曲线：图6(1)试说明导体电阻随电压的变化规律；(2)试算出电压为20 V时导体的电阻.答案(1)见解析(2)13.3 解析(1)由电阻定义式R结合曲线，可看出随电压的增大，该导体电阻变大.(2)由题图可知U20 V时，I1.5 A，所以R 13.3 .
