1、第3节 欧姆定律 第1课时 欧姆定律及应用,【学习目标】 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I-U图像,知道什么是线性元件和非线性元件.,基础知识,核心要点,学习效果,核心素养,基础知识 探究,教材探究,知识点一,欧姆定律,【问题导学】,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.,(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的数据在图坐标系中描点,并作出U-I图线.,答案:(1)U-I图线如图所示,(2)对导体A或导体
2、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,两个导体中的电流是否相同?谁的电流小?谁对电流的阻碍作用大?,答案:(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,电流并不相同,B的电流小,说明B对电流的阻碍作用大.,【知识梳理】,1.电阻 (1)定义:导体两端的 与通过导体 的比值叫做电阻,即R= . (2)物理意义:反映了导体对电流的 作用. (3)单位: ,符号是 .常用单位:千欧(k)、兆欧(M). 1 k= ,1 M= . 2.欧姆定律 (1)内容:导体中
3、的电流跟导体两端的电压U成 ,跟导体的电阻R成 . (2)公式:I= . (3)适用条件:适用于 导电和 导电.对气态导体和半导体元件不适用.,电压,电流,阻碍,欧姆,103,106,正比,反比,金属,电解质溶液,知识点二,导体的伏安特性曲线,【问题导学】,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,还可以用图像法.根据图中两电学元件的I-U图像分析得出通过两元件的电流和电压有何关系?,答案:甲为非线性关系,乙为线性关系,电流与电压成正比.,1.概念:用纵坐标表示 ,用横坐标表示 ,这样画出的导体的I-U图像叫做导体的伏安特性曲线. 2.形状 (1)温度没有显著变化
4、时,伏安特性曲线是一条过原点的直线,对应元件叫;欧姆定律适用的元件,如金属导体、电解质溶液. (2)温度没有显著变化时,伏安特性曲线是一条过原点的曲线,对应元件叫.欧姆定律不适用的元件,如气态导体(如日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件. 3.意义:能形象直观地反映出 的变化规律.,电流I,【知识梳理】,电压U,线性元件,非线性元件,导体电阻,思考判断,1.导体的电阻与流过导体的电流成反比.( ) 2.导体的电阻由本身决定,与所加电压、电流无关.( ) 3.欧姆定律适用于金属导体和电解质溶液导电.( ) 4.对于线性元件,伏安特性曲线的斜率越大,电阻越大.( ) 5.若伏安特性曲线为曲线,说
5、明该导体的电阻随导体两端电压的变化而变化.( ),核心要点 突破,要点一,欧姆定律的理解与应用,(2)同时性:三个物理量U,I,R对应于同 一时刻.,状元心得,1)公式R= 应该理解成电阻的比值定义式,被定义的物理量与比值中的那两个物理量无关.,【例1】 (2018吉林省实验中学高二周测)若加在某导体两端的电压变为原来的 时,导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流是多大?,思路探究 导体两端电压变化时,导体的电阻会发生变化吗? 答案:不会.,答案:2.0 A,【针对训练1】 (2018河南周口一中高二月考)(多选)根据欧姆定律,下列说法中正确的是( ),CD,
6、要点二,导体的伏安特性曲线,1.I-U图线不同于U-I图线,I-U图线为导体的伏安特性曲线,加在导体两端的电压U是自变量,I是因变量.,2.对I-U图像或U-I图像进行分析比较时,要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么,以及由此对应的图像上任意一点坐标与坐标原点连线的斜率的具体意义,如图(甲)中,R2R1.,3.I-U图线是曲线时:导体电阻RP= ,即电阻等于图线上点(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,如图所示.,状元心得,I-U图像或U-I图像的斜率k不能理解为k=tan (为图线与横轴的夹角),因坐标轴的单位可根据需要人为规定,同一电阻在坐标轴单位不同时倾角是不
7、同的.,考查角度1:I-U图像的理解与应用 【例2】 (2018新疆石河子二中高二测试)如图所示的图像所对应的两个导体: (1)电阻关系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)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比I1I2为多少?,思维导图,(2)由欧姆定律得U1=I1R1,U2=I2R2由于I1=I2,则U1U2=R1R2=31.答案:(1)31 (2)31 (3)13,误区警示,认清I-U图像中斜率的意义 (1)U-I图像中某点与原点连线的斜率表示电阻的阻值,而I-U图像中某点与原点连线的斜率表示电阻阻值的倒数. (2)U-I图像、I
8、-U图像是曲线时,求电阻的阻值时不能用切线的斜率,只能是某点与原点连线的斜率才有意义.,【针对训练2】 (2018安徽定远炉桥中学高二期中)某一导体的伏安特性曲线如图中AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )A.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.导体的电阻因温度的影响改变了9 ,B,考查角度2:U-I图像的理解与应用 【例3】 (2018天津市宝坻一中等六校高二联考)(多选)我国已经于2012年10月1日起禁止销售100 W及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯.假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的U-I图线如图所示.图像上A点与原点
9、的连线与横轴成角,A点的切线与横轴成角,则( )A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B.白炽灯的电阻随电压的增大而增大 C.在A点,白炽灯的电阻可表示为tan D.在A点,白炽灯的电阻可表示为,答案:BD,【针对训练3】 (2018山东邹平双语学校高二月考)如图所示,为A,B两电阻的U-曲线,关于两电阻的描述正确的是( )A.在两图线交点处,A的阻值等于B的阻值 B.在两图线交点处,A的阻值小于B的阻值 C.在两图线交点处,A的阻值大于B的阻值 D.A的阻值随电流的增大而减小,B的阻值不变,解析:两图像的交点处,电流和电压均相同,则由欧姆定律可知,两电阻的阻值大小相等,选项A正确,B,C错误;
10、由图可知,电阻A的图像的斜率越来越大,故A的电阻随电流的增大而增大,电阻B阻值不变,选项D错误.,A,学习效果 检测,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,电阻就越大 B.导体中的电流越大,电阻就越小 C.比较几只电阻I-U图像可知,电流变化相同时,电压变化较小的图像是属于阻值较大的那个电阻的 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,D,2.下列说法中正确的是( ),B,3.(2018山东济宁曲阜一中高二测试)以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图像,如图所示,下列说法中正确的是( )A.这四个图像都是伏安特性曲线 B.这四种电学元件都是线性
11、元件 C.是线性元件,是非线性元件 D.这四个图像中,直线的斜率都表示了元件的电阻,C,4.(多选)某导体的电流随电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是 ( )A.加5 V电压时,导体电阻约是5 B.加11 V电压时,导体的电阻约是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,AD,5.(2018贵州思南中学高二期中)今有甲、乙两个电阻,在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍,甲、乙两端的电压之比为13,则甲、乙两个电阻阻值的比值为( ) A.16 B.13 C.14 D.18,A,核心素养 提升,(教师备用),【方法拓展】伏安特性
12、曲线的综合应用 1.非线性元件的I-U图线是曲线,欧姆定律不适用于非线性元件. 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,但对某一特定温度状态下,欧姆定律仍然适用.,学长经验分享,【以例示法】 (2018湖北黄冈高二检测)(多选)某同学做三种导电元件的导电性实验,他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的IU图像,如图所示,则下述判断正确的是( )A.只有(乙)图正确,(甲)、(丙)图的曲线肯定是偶然误差太大 B.欧姆定律适用于(乙)图的元件 C.(甲)、(丙)图的元件不遵从欧姆定律 D.(甲)、(乙)、(丙)三个图像都可能正确,并不一定有较大误差,BD,【方法拓展
13、】伏安法测电阻两种测量电路,【以例示法】 用伏安法测电阻R,按图中(甲)图测得的结果为R1,按(乙)图测得为R2,若电阻的真实值为R,则( )A.R1RR2 B.R1R1,RR2 D.R1=R=R2,A,解析:用内接法测电阻有R1R,用外接法测电阻有R2RR2,选项A正确.,【科学技术社会环境】,人体温差电池科学家最近发明了一种利用人体温差产生电能的新型电池,可以给这些便携式的微型电子仪器提供长久的“动力”.,这种新型电池主要由一个可感应温差的硅芯片构成.当这种特殊的硅芯片正面“感受”到的温度较之背面温度具有一定温差(5摄氏度)时,其内部电子就会产生定向流动,从而产生“微量、但却足够用的电流”.与目前已有的一些同类温差电池相比较,新型电池的特点在于其所采用的材料硅更加容易获得,并且使用过程中不会对人体产生危害.,
