人教版选修31 2.3欧姆定律 学案.doc

第3节欧姆定律研究学考明确要求知识内容欧姆定律考试要求学考c选考c基本要求1.理解欧姆定律，并会用来解决有关问题。2了解电阻的作用和定义式。3理解导体的ui图象和iu图象(伏安特性曲线)。发展要求知道欧姆定律的适用范围。基 础 梳 理1电阻(1)导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻。(2)定义式：r。(3)电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是。常用的电阻单位还有千欧(k)和兆欧(m)。换算关系：1 k103 ，1 m106 。2欧姆定律(1)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：欧姆定律适用于金属导电或电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽、电源的电路)。典 例 精 析【例1】 r的物理意义是()a导体的电阻与电压成正比，与电流成反比b导体的电阻越大，则电流越大c加在某导体两端的电压越大，其电流不一定越大d导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值解析一定的导体，电阻不随电压、电流改变而改变，a错；由i可知，电压u不变时，r越大，电流越小，b错；u越大，电阻不变时电流i越大，c错；由电阻定义式r知d项正确。答案d用欧姆定律可解决的问题(1)用公式i可计算导体中的电流；(2)用变形公式uir可计算导体两端的电压；(3)用r可测定导体的电阻。即 学 即 练1电路中有一段导体，如果给它加上3 v的电压，通过它的电流为2 ma，可知这段导体的电阻为_ ；如果不给它加电压，它的电阻为_ 。解析电流i2 ma2103 a，故导体的电阻r 1.5103 。导体的电阻由自身决定，不加电压时，其电阻不变，仍为1.5103 。答案1.51031.5103基 础 梳 理1伏安特性曲线：在实际应用中，常用纵坐标表示电流i、横坐标表示电压u，这样画出的iu图象叫做导体的伏安特性曲线。2线性元件：对于金属导体，在温度没有显著变化时，电阻几乎是不变的(不随电流、电压改变)，它的伏安特性曲线是一条直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。3非线性元件：对气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件，电流与电压不成正比，这类电学元件叫做非线性元件。典 例 精 析【例2】 某同学做三种电学元件的导电性实验，他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的iu图象，如图1所示，则下述判断正确的是()图1a只有乙图正确b甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大c甲、丙不遵从欧姆定律，肯定错误d甲、乙、丙三个图象都可能正确，并不一定有较大误差解析由于三种电学元件可能是线性的，也可能是非线性的，故其iu图象可能是直线，也可能是曲线，故d正确。答案d即 学 即 练2某导体中的电流随其两端的电压变化，如图2实线所示，则下列说法中正确的是()图2a加5 v电压时，导体的电阻是0.2 b加12 v电压时，导体的电阻是8 c由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小d由图可知，随着电压增大，导体的电阻不变解析u5 v时，i1.0 a，r5 ，同理u12 v时，r8 。由图线可知随着电压的增大，电阻不断增大，选项a、c、d错误，选项b正确。答案b1欧姆定律适用于()a金属导体b所有电器元件c稀薄气体导体d半导体元件解析欧姆定律是一个实验定律，它是通过金属导体总结出来的，但通过实验表明它也适用于电解液导体，但不适用于气态导体和半导体元件，故选项a正确，b、c、d错误。答案a2一只标有“220 v60 w”的白炽灯泡，加上的电压u由零逐渐增大到220 v。在此过程中，电压u和电流i的关系可用图线表示。在如图所示的四个图线中，肯定符合实际的是()解析由电阻的定义式r知：在ui图象上，某一点的纵坐标u和该点的横坐标i的比值就对应着电阻值r。由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大，当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220 v时，钨丝由红变到白炽，灯丝的温度不断升高，电阻将不断增大。a图象表示为一定值，说明电阻不变，不符合要求；c图象上各点的值随u的增大而减小，也不符合实际；d图象中的值开始随u的增大而增大，后来随u的增大而减小，也不符合实际；只有b图象中的值随u的增大而变大，符合实际。答案b3阻值为r的导体两端加上电压u后，通过导体截面的电荷量q与通电时间t之间关系如图3所示，斜率表示()图3au br c. d.解析由i，i得。又k，所以k。答案c4小灯泡的伏安特性曲线如图4中的ab段(曲线)所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了()图4a5 b10 c1 d6 解析由电阻的定义式r知，a点电阻ra 30 ；b点的电阻rb 40 ，从而使ab段电阻改变了10 ，故b正确。答案b1由欧姆定律i导出uir和r，下列叙述中正确的是()a由r知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定b导体的电阻由导体本身的性质决定，还跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小有关c对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值d电流相同时，电阻越大，其电压值越小解析导体的电阻不随其两端电压和通过的电流而变化，a、b错误；对于确定的导体，电阻值r，c正确；电流相同时，由i可知，电阻越大，电压值越大，d错误。答案c2如图1所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压u和电流i。图线上点a的坐标为(u1，i1)，过点a的切线与纵轴交点的纵坐标为i2，小灯泡两端的电压为u1时，电阻等于()图1a. b.c. d.解析由电阻的定义式r可知，b正确，其他选项错误。答案b3图2所示是某导体的iu图线，图线的倾角为45，下列说法正确的是()图2a通过电阻的电流与其两端的电压成正比b此导体的电阻r ciu图线的斜率表示电阻的倒数，所以电阻r1.0 d在r两端加6.0 v电压时，每秒通过电阻截面的电荷量是6.0 c解析通过电阻的电流i与其两端的电压u成正比，a正确；导体的电阻r2 ，b、c错误；在r两端加6.0 v电压时，电流i a3 a，每秒通过电阻横截面的电荷量是qit31 c3 c，故d错误。答案a4已知导体a的电阻是导体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()aia2ib bia ciaib dia解析由i得：iaibuarbubra14，即iaib，选项d正确。答案d5如图3所示为四只电阻的伏安特性曲线，四只电阻并联起来使用时，通过各个电阻的电流分别是i1、i2、i3、i4，则其大小顺序为()图3ai2i4i3i1bi4i3i2i1ci1i2i3i4di1i2i3i4解析由iu图象可知，r1r2r3i2i3i4。答案d6甲、乙两个电阻，它们的伏安特性曲线画在一个坐标系中如图4所示，则()图4a甲的电阻是乙的电阻的b把两个电阻两端加上相同的电压，通过甲的电流是通过乙的两倍c欲使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两端的电压是加在甲两端电压的倍d甲的电阻是乙的电阻的2倍解析由r得，故图线斜率越大，电阻越小，r甲r乙，a正确，d错误；加上相同电压i甲3i乙，b错误；使电流相同，u甲u乙，c错误。答案a7有甲、乙两导体，甲的电阻是乙的一半，而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲的两倍，则以下说法中正确的是()a甲、乙两导体中的电流相同b乙导体中的电流是甲导体中的2倍c甲、乙两导体两端的电压相同d乙导体两端的电压是甲的2倍解析由电流的定义式i可知乙导体中的电流是甲的两倍。由i得uir，因r乙2r甲，可知乙两端的电压是甲两端电压的4倍，所以a、c、d错误，b正确。答案b8将阻值为r的电阻接在电压为u的电源两端，则下列描述其电压u，电阻r以及流过r的电流与i间的关系图象中正确的是()解析对于一定导体，它的电阻不随电压和电流变化而变化，故选项d正确，a、b、c错误。答案d9在电阻为4 的导体中通过恒定电流，5 min内通过导体横截面的电荷量为45 c，这时加在导体两端的电压是_。解析通过导体的电流i0.15 a，导体两端的电压uir0.154 v0.6 v。答案0.6 v10如图5所示，a、b、c为三个通电导体的iu关系图象。由图可知，电阻最大的导体是_；若在导体b两端加上10 v电压时，通过导体b的电流是_。图5解析由iu图象知，电阻最大的应该是斜率最小的，其中导体b的电阻为rb 4 ，所以在导体b上加10 v电压时，通过导体b的电流为ib a2.5 a。答案c2.5 a11某电压表的量程为015 v，一导体两端电压为1.6 v时，通过的电流为2 ma。现在若给此导体通以20 ma的电流，能否用这个电压表测量导体两端的电压？解析已知：u11.6 v，i12 ma，所以r 800 。当导体通以电流i220 ma时，加在导体两端的电压u2i2r20103800 v16 v。由计算可知，此时导体两端的电压超出电压表量程，所以不能用这个电压表测量导体两端的电压。答案不能12如图6所示为某金属导体的伏安特性曲线：图