同学们好，欢迎来到今天的课堂，我们将一起学习部分电路欧姆定律。我将从欧姆定律和它的伏安特性曲线两个方面为大家讲解。在正式讲解欧姆定律之前，我们先简单回顾一下之前学过的电流、电压和电阻的概念。电阻是指导体对电流的阻碍作用，电流是电荷的定向移动形成的，电压是使电荷定向移动的原因。那么这三个物理量之间究竟存在着怎样的定量关系呢？这就是我们今天要重点探讨的内容。现在我们来学习欧姆定律。欧姆定律的内容是在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。用数学表达式就是I等于U除以R这里的I代表电流，单位是安培，用A表示U代表电压。符号是福特，用V表示R代表电阻，单位是欧姆。为了更好地理解这个公式，我们来看一下它的两个变形公式。第一个变形公式是U等于I乘以R根据这个公式，我们能不能说电阻一定时电压与电流成正比呢？答案是否定的，因为从本质上来说，电压是电流形成的原因，没有电压，电荷就不会定向移动形成电流。所以不能简单的认为电压和电流存在这样的因果关系。再看第二个变形公式，R等于U除以I从这个表达式里面我们能不能说电阻与电压成正比，与电流成反比呢？同样是不行的。我们知道电阻的大小是由导体本身的性质决定的，它取决于导体的长度、材料、横截面积和加载它两端电压以及通过它的电流大小没有关系。即使电压和电流发生变化，只要导体本身的这些因素不变，电阻就不会改变。所以大家一定要注意这里的因果关系，电压是电流产生的原因，电流是因变量。这里还要强调一下欧姆定律当中的电流、电压和电阻这三个物理量具有这三个性质，具有同时性、统一性和同体性。所谓的同时性指的是这三个物理量必须是同一时刻的，比如某一瞬间电流中的电流，该时刻导体两端的电压以及此时导体的电阻。统一性要求这三个物理量的单位统一都要采用国际制的单位。而同体性表示它们是针对同一导体或同一电路而言，也就是说公式中的IUR必须是对应同一个对象，不能张冠李戴。比如计算某个灯泡的电流时，电压和电阻就必须是这个灯泡两端的电压和它自身的电阻。接下来我们来了解一下伏安特性曲线。伏安特性曲线是指通过导体的电流与导体两端电压U之间的关系图像。如果导体的电阻是定值，那么它的伏安特性曲线UI在平面直线坐标系当中是一条通过原点的直线。这里我们把电压作为横坐标，把电流作为纵坐标。在实际的电路元件中，电阻R与通过它的电流I和两端电压U有关的一个电阻元件，我们把它称为非线性电阻，也就是它的伏安特性曲线是一条通过原点的曲线。不过大家要注意，虽然它的电阻会发生改变，但仍然可以使用欧姆定律来计算。这里特别说明一下，在一些情况下，灯泡也可以当做定值电阻来处理。虽然实际上灯泡的电阻会随着温度变化，但在特定条件下，为了简化计算，我们可以把它近似看做定值电阻。从伏安特性曲线中我们还能得到一个重要结论，根据欧姆定律的变形公式R等于U除以I再结合图像可以发现，图像与电阻U的夹角越大，那么它的电阻越大。比如我们这里的甲乙两个导体的IO图像，通过比较它们与电压它的一个夹角，就能直观地判断出电阻大小的关系。我们可以得到一个结论，也就是IU曲线可以得到的结论就是IU图像和电压U轴的夹角越大，那么它的电阻就越大。学习完理论知识，我们通过几道练习题来巩固一下。看第一题，在如图所示的电路中调节滑动变阻器R1撇，使灯泡正常发光。用电流表测得通过它的电流是0.6安，已知该灯泡正常发光时的电阻是20欧，要求的是灯泡两端的电压。解题时，我们根据欧姆定律的变形公式可以得到U等于I乘以R已知通过灯泡的电阻，灯泡的电流I等于0.6安，那么灯泡的电阻是20欧，所以灯泡两端的电压等于IL乘以RL我们就可以得到灯泡两端的电压，计算得到是12伏。这个题目大家要注意解题过程当中物理量的对应关系和单位。最后作答灯泡两端的电压是12伏。再来看第二题，如图所示是AB两个定值电阻的IU曲线，从图像当中可以得到哪一个选项是正确的？A选项，如果电阻AB两端的电压为零，那么AB的电阻为零，这是错误的。电阻是导体本身的性质，与电压无关。即使电压为零，电阻依然是存在的。B选项通过观察图像与电压轴夹角，我们发现B的图像夹角更大，所以B的电阻大于A的电阻，所以B选项表述错误。C选项，若将AB电阻串联在同一电源上，串联电路电流处处相等，通过它们的电流都是0.3安。从图片上找到电流为0.3安时，AB两端的电压相加后并不是4伏。当通过A的电流是0.3安的时候，我们去找到这个焦点，那么AA这个定值电阻它对应的电压是01.5伏。而当B通过的电流是0.3的时候，B两端的电压是3伏。所以它们的电压应该是4.5伏而不是4伏。所以C选项也是错误的。D选项如果将AB电阻并联在电压为3伏的电源上，并我们知道并联电路各支路电压相等，并且等于电源电压。从图像上找到电压为3伏时AB的电流，A两端电压为3伏的时候，通过A的电流是0.6安，B两端电压是3伏的时候，通过B的电流是0.3。那么把这两个电流相加，可以得到它们的电流值就是0.9安。所以D选项是正确的，所以这个题选择D选项。我们再来看第三个题，关于电流跟电压和电阻的关系。下列说法正确的是，A选项导体的电阻越大，通过导体的电流越小。导体的电阻越大，通过导体的电流不一定小。因为还和电压有关系，因为我们的一个I等于U除以R所以它的一个电阻越大，不一定可以得到我们的一个电流越小。再来看B选项，同理电阻越大电流越大的说法也是错误的，所以B选项也是错误的。再来看C选项，导体的电阻与电压没有关系，所以C选项也是错误的。导体的电阻只和它本身的一个材质有关系，而和它对应两个电压的一个大小是没有关系的。再来看第一选项，D选项在导体两端电压一定的情况下。根据欧姆定律I等于U除以R我们就可以得到导体的一个电阻越小，通过的电流越大，所以D选项是正确的。我们今天学习了部分电路欧姆定律，包括它的公式、内容、物理量之间的关系以及所对应的伏安特性曲线，还做了练习题巩固。欧姆定律是电学的核心定律，希望大家课后多做练习，加深对它的理解和运用。今天的课就到这里，谢谢大家。