3.1 导体的伏安特性曲线-2021-2022学年高二物理精讲精练（新粤教版必修第三册）

3.1 导体的伏安特性曲线 考点精讲 考点1：电流的理解和计算 1.电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。 2．电流的定义式：I＝。用该式计算出的电流是时间t内的平均值。对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等。 3．电流虽然有方向，但它是标量，它遵循代数运算法则。 【例1】　如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是(　　) A．当n1＝n2时电流强度为零 B．当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝ C．当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝ D．溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝ 【解析】D　正离子定向移动方向就是电流方向，负离子定向移动的反方向也是电流方向；有正、负离子向相反方向经过同一截面时，公式I＝中的q应是正、负离子电荷量绝对值之和，故I＝，电流方向由A指向B，与正、负离子的数量无关，A、B、C错误，D正确。 【技巧与方法】 求解电流大小的分析思路 1 认真审题，明确导电的是什么粒子。 2 由题设条件求出时间t内通过某一横截面的电荷量q。注意若有正、负电荷同时通过某一横截面时，那么在一段时间内通过这一横截面的电荷量等于正、负电荷电荷量的绝对值之和。 3 由定义式I＝求出电流大小。 【针对训练】 1．(多选)关于电流的下列说法中，正确的是(　　) A．电路中的电流越大，表示通过导体横截面的电荷量越多 B．在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大 C．通电时间越长，电流越大 D．导体中通过一定的电荷量所用时间越短，电流越大 【解析】BD　由q＝It可知，通过电流越大，但时间不一定长，故电量不一定多，A错误；由I＝可知，所用时间相同时，通过导体横截面的电荷量越多，则导体中的电流越大，通过导体横截面的电荷量相同时，所用时间越短，则导体中的电流越大，B、D正确；电流等于电量与所用时间的比，与通电时间无关，C错误。 考点2：对欧姆定律的理解与应用 1．欧姆定律的适用条件 （1）适用于金属导体或电解液导体，气体或半导体不适用。 （2）适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路不适用。 （3）适用于线性元件，对非线性元件不适用。 2．欧姆定律的“两性” （1）同体性：表达式I＝中的三个物理量U、I、R对应于同一段电路或导体。 （2）同时性：三个物理量U、I、R对应于同一时刻。 3．公式I＝，R＝的理解 物理意义 适用条件 I＝ 某段导体电流、电压和电阻的关系 计算通过某段导体电流大小，仅适用于纯电阻电路 R＝ 导体电阻定义式，反映导体对电流的阻碍作用 R由导体本身决定，与U、I无关，适用于所有导体 【例2】　(多选)下列说法中正确的是(　　) A．由R＝可知，一段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 B．比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝ C．通过导体的电流越大，导体的电阻越小 D．由I＝可知，通过同一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 【解析】BD　导体的电阻跟它两端的电压、通过它的电流均无关，选项A、C错误；由可知，在U一定时，I越大，越小，说明导体对电流的阻碍作用越弱，反之I越小，越大，说明导体对电流的阻碍作用越强，故比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻R＝，选项B正确；由欧姆定律I＝可知，通过同一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比，选项D正确。 【技巧与方法】 欧姆定律公式及变形 1 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液导电(纯电阻电路)。 2 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。 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，常用于进行电路分析时，计算沿电流方向上的电势降落，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。 【针对训练】 2．从欧姆定律可以导出公式R＝，此式说明(　　) A．当电压增大2倍时，电阻R增大2倍 B．当电流强度增大为2倍时，电阻R减小为原来的一半 C．电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变 D．当电压为零时，电阻R也为零 【解析】C　导体电阻由导体自身因素决定，与加在导体两端的电压或通过导体中的电流大小无关，选项A、B、D错误，C正确。 考点3：对伏安特性曲线的理解 1．U­I图象与I­U图象 坐标轴意义不同：I­U图线为导体的伏安特性曲线，表示通过导体的电流I随导体两端电压U的变化规