内容正文:
人教版·选修3-1
第3节 欧姆定律
第一课时 欧姆定律
第二章 恒定电流
1.理解电阻的定义式及电阻意义。2.理解欧姆定律。3.理解导体的伏安特性曲线。
01课前自主学习
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
、导体的 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。
电压
电阻
(4)实验结论
①同一导体的UI图象是一条 。
②不同导体的UI图象的倾斜程度 。
过原点的直线
不同
(5)实验分析——电阻
①定义:导体两端的 与
的比值叫做电阻,即R= 。
②意义:反映导体对电流的 作用。
③单位:欧姆(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
1 kΩ=103 Ω;1 MΩ= Ω。
电压
通过导体电流
eq \f(U,I)
阻碍
106
2.欧姆定律
(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压U成
,跟导体的电阻R成 。
eq \o(□,\s\up3(10))正比
eq \o(□,\s\up3(11))反比
(2)公式:I=eq \f(U,R)。
(3)适用条件:适用于 导体和
。对气态导体和半导体元件不适用。
eq \o(□,\s\up3(12))金属
eq \o(□,\s\up3(13))电解质溶液
二、导体的伏安特性曲线
1.概念:用纵坐标表示 ,横坐标表示
的 IU 图象。
2.形状:过原点的直线,对应元件叫 元件;过原点的曲线,对应元件叫 元件。
3.意义:能形象直观地反映出导体 的变化规律。
电流I
电压U
线性
非线性
电阻
(1)导体两端的电压越大,导体电阻越大。( )
(2)导体的电阻与流过导体的电流成反比。( )
(3)欧姆定律适用于白炽灯,不适用于日光灯管。( )
(4)凡导电的物体,伏安特性曲线一定是直线。( )
(5)若伏安特性曲线为曲线,说明该导体的电阻随导体两端电压变化而变化。( )
×
√
×
×
√
02 课堂合作探究
考点 对欧姆定律的理解
1.欧姆定律的适用情况
欧姆定律仅用于纯电阻(将电能全部转化为内能)电路。非纯电阻(电能部分转化为内能)电路不适用。
2.欧姆定律的两性
(1)同体性:表达式I=eq \f(U,R)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。
例1 若加在某导体两端的电压变为原来的eq \f(3,5)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?
导体两端电压变化时,导体的电阻如何变化?
提示:导体两端电压变化时,导体的电阻不变。
[规范解答] 设加在导体两端的电压原来为U0,导体中的电流为I0,由欧姆定律得:R=eq \f(U0,I0),电压变化后有:R=eq \f(\f(3U0,5),I0-0.4),联合上式解得I0=1.0 A。电压加倍后同理可得R=eq \f(U0,I0)=eq \f(2U0,I2),所以I2=2I0=2.0 A。
[完美答案] 2.0 A
欧姆定律的应用推广
(1)欧姆定律的表达式是I=eq \f(U,R),而公式R=eq \f(U,I)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不是由比式中的那两个物理量决定,但R=eq \f(U,I)告诉了我们一种测量导体电阻的方法,即伏安法。
(2)对于定值电阻,由于I与U成正比,故R=eq \f(ΔU,ΔI)。
eq \a\vs4\al([变式训练1]) 下列说法中正确的是( )
A.由R=eq \f(U,I)知道,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eq \f(U,I)反映了导体阻碍电流的性质,即电阻R=eq \f(U,I)
C.导体电流越大,电阻越小
D.由I=eq \f(U,R)知道,一段导体两端的电压跟通过它的电流成正比
解析 导体的电阻跟导体自身的特性有关,与导体两端的电压U和通过导体的电流I无关,A、C错误;比值eq \f(U,I)反映了导体对电流的阻碍作用,被定义为电阻,所以B正确;由电流与电压的关系知电压是产生电流的原因,所以正确的说法是“通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比”,因果关系不