专题2.2 部分电路欧姆定律-2019-2020学年高二物理同步题型学案（人教版选修3-1）

2019-2020学年高二物理同步题型学案（人教版选修3-1） 专题2.2 部分电路欧姆定律 【学习目标】 1.了解电阻的定义式及电阻的意义。 2.理解欧姆定律。 3.了解导体的伏安特性曲线。 【知识要点】 一、欧姆定律 1．实验探究 (1)实验目的：研究导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻的关系。 (2)实验电路如图所示： (3)数据处理：用表格记录多组不同的电压、电流值，作出U­I图象。 (4)实验结论： ①同一导体的U­I图象是一条过原点的直线。 ②不同导体的U­I图象的倾斜程度不同。 (5)实验分析——电阻： ①定义：导体两端的电压与通过导体电流的比值叫作电阻，即R＝。 ②意义：反映导体对电流的阻碍作用。 ③单位：欧姆(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ) 1 kΩ＝103 Ω；1 MΩ＝106 Ω。 2．欧姆定律 (1)内容：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。 (2)公式：I＝。 (3)适用条件：适用于金属导电和电解质溶液导电。对气态导体和半导体元件不适用。 二、导体的伏安特性曲线 1．定义：建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，画出导体的I­U图线。 2．线性元件：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线性关系的元件，如金属导体、电解液等。 3．非线性元件：伏安特性曲线不是直线的，即电流与电压不成正比的电学元件，如气体导体、二极管等。 4．二极管的伏安特性曲线(如图所示) 由图象可以看出随电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随电压的升高而减小。 【题型分类】 题型一、对欧姆定律的理解 【例1】　若加在某导体两端的电压为原来的时，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，则导体中的电流多大？ 【题后反思】对公式I＝和R＝的两点提醒 (1)欧姆定律的表达式是I＝，而公式R＝应该理解成电阻的比值定义式，比值定义的魅力就在于被定义的物理量与比值中的那两个物理量无关。 (2)R＝告诉了我们一种测量导体电阻的方法，即伏安法。 (3)对于定值电阻，由于U­I图象为过原点的直线，故R＝。 【同类练习】 1．(多选)根据欧姆定律，下列说法中正确的是(　　) A．由关系式U＝IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定 B．由关系式R＝可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C．由关系式I＝可知，导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 D．由关系式R＝可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值 2.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(　　) A．IA＝2IB B．IA＝ C．IA＝IB D．IA＝ 题型二、对伏安特性曲线的理解 【例2】　(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻 B．加5 V电压时，导体的电阻约是5 Ω 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 【题后反思】利用I­U图象或U­I图象求电阻应注意的问题 (1)明确图线斜率的物理意义，即斜率等于电阻R还是等于电阻的倒数。 (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，但对某一状态，欧姆定律仍然适用。 (3)利用I­U图象或U­I图象求电阻时，应利用ΔU和ΔI的比值进行计算，而不能用图象的斜率k＝tan α，因为坐标轴标度的选取是根据需要人为规定的，同一电阻在坐标轴标度不同时直线的倾角α是不同的。 【同类练习】 1.(多选)如图所示是电阻R的I­U 图象，图中α＝45°，由此得出(　　) A．通过电阻的电流与两端电压成正比 B．电阻R＝0.5 Ω C．因I­U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝＝1.0 Ω D．在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C 2.以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图象，如图所示，下列说法中正确的是(　　) A．这四个图象都是伏安特性曲线 B．这四种电学元件都是线性元件 C．①②是线性元件，③④是非线性元件 D．这四个图象中，直线的斜率都表示了元件的电阻 题型三、滑动变阻器的两种接法 1.两种接法及对比 限流接法 分压接法 电路图 闭合电键前 滑片位置 滑动触头在最左端，即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大 滑动触头在最左端，即开始时R上分得的电压为零 电压调节范围 U～U 0～U 电流调节范围 ～ 0～ 2.方法选择 通常滑动变阻器以限流式