2.3 欧姆定律（课件+word）-《优化指导》2019版新课标同步课堂物理（人教版选修3-1）

第3节　欧姆定律 1．体验实验探究电流与电压、电阻之间关系的过程，知道比值定义物理量的方法． 2．理解欧姆定律的内容及其适用条件．(重点) 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．(重点＋难点) (对应学生用书P39) 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(Ω)，常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，且1 Ω＝10－3 kΩ＝10－6 MΩ. (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R成反比．[来源:学&科&网] (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I－U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．判断正误 (1)由I＝知，通过一段导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，与电阻R成反比．(√) (2)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，其定义式为R＝，所以电阻的大小与电压成正比，与电流成反比．(×) (3)对于给定的导体，电阻是一定的，不管导体两端有无电压、导体中有无电流，电阻都是一定的，所以不能说电阻与电压成正比，与电流成反比．(√) (4)导体的U－I图线为曲线时，图线上各点切线的斜率表示导体的电阻．(×) (5)线性元件是指导体的伏安特性曲线为过原点的直线，即电流与电压成正比的元件，如金属导体、电解液等．(√) 2．探究思考 线性元件与非线性元件的根本区别是什么？ 提示　线性元件的电阻值不随电压和电流的改变发生变化，它的伏安特性曲线是一条经过原点的直线；非线性元件的电阻值随电压和电流的改变发生变化，它的伏安特性曲线是一条经过原点的曲线． (对应学生用书P40) 探究点一　欧姆定律的理解和应用 (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．因此，不能说明电阻与电压成正比，与电流成反比． (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)U＝IR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． 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？ 解析　由欧姆定律得：R＝，所以I2＝2I0＝2 A．＝，解得I0＝1 A．电压加倍后同理可得R＝，电压变化后有：R＝ 答案　2 A [针对训练] 1．对于欧姆定律的理解，下列说法中错误的是(　　) A．由I＝，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 B．由U＝IR，对一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大 C．由R＝，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 D．对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变 C　[根据欧姆定律可知，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，A正确；对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变，即电阻不变，电流与电压成正比， 通过它的电流越大，它两端的电压也越大，B、D正确；导体的电阻与电压的大小无关，是由导体本身决定的，C错误．] 探究点二　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？ 提示　甲为非线性关系；乙为线性关系，电流与电压成正比． 1．伏安特性曲线即I－U图线，横轴表示电压，纵轴表示电流，图线反映了电流随电压变化的规律． 2．线性元件的I－U图象是一条过原点的倾斜直线，斜率表示电阻的倒数，线性元件的U－I图象也是一条过原点的倾斜直线，但斜率表示电阻，要加以区别．如图所示，在图甲中R2＜R1，图乙中R2＞R1. 3．非线性元件的I－U图线是曲线，导体电阻Rn＝，即电阻等于图线上点(Un，In)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，如图丙． 如图所示的图象所对应的两个导体： (1)