2012高中物理 2.3 欧姆定律学案 新人教版选修3-1

用心 爱心 专心1 2 32 3 欧姆定律欧姆定律 学案 人教版选修学案 人教版选修 3 13 1 一 欧姆定律 1 电阻 1 定义 加在导体两端的 跟通过该导体的 的比值叫做该导体的电 阻 2 定义式 R U I 3 单位 在国际单位制中是 简称欧 符号是 常用的电阻单位还有 千欧 k 和兆欧 M 1 M 1 k 4 标量 电阻只有大小 没有方向 5 物理意义 反映导体对电流 作用的物理量 是导体本身的属性 2 欧姆定律 1 内容 导体中的电流跟导体两端的 成正比 跟导体的 成反比 2 表达式 I U R 3 适用条件 实验表明 除金属外 欧姆定律对 也适用 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 伏安特性曲线 在实际应用中 常用纵坐标表示 横坐标表示 这样画出的 I U 图象叫做导体的伏安特性曲线 2 线性元件 金属导体在温度没有显著变化时 电阻几乎是不变的 它的伏安特性曲 线是通过坐标 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 伏安特性曲线不是过原点的直线 也就是说 电流与电压 正 比 这类电学元件叫做非线性元件 气态导体和半导体元件 一 欧姆定律 问题情境 把两根相同的铁棒插在潮湿的地里 相距 10 m以上 用导线把它们连接到一只比较灵 敏的电流表上 可以看到有电流通过 这就是地电流 两根铁棒的距离不同 它们接 地点连线的方向不同 电流也不一样 影响电流大小的因素有哪些 1 公式 R 与 I 的物理意义相同吗 U I U R 2 欧姆定律对任何导体都适用吗 要点提炼 1 导体中的电流跟导体两端的 成正比 跟导体的 成反比 2 欧姆定律对金属导体适用 对电解质溶液 对 和 不适 用 二 导体的伏安特性曲线 问题情境 在探究导体中的电流与导体两端的电压的关系时 若将导体换成晶体二极管 此时导 体中的电流还与导体两端的电压成正比吗 1 什么是非线性元件 用心 爱心 专心2 2 欧姆定律对非线性元件一定不适用吗 要点提炼 1 伏安特性曲线不是过原点的直线 即 与 不成正比关系的元件是非 线性元件 2 欧姆定律适用于纯电阻电器 而不是线性元件或非线性元件 如我们日常照明用的 答案 1 电流 电压 2 白炽灯 例 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 如果给它加上 2 V的电压 则通过它的电流为 mA 如果在它两端不加电压 则它的电阻为 变式训练 1 加在导体上的电压增加 导体中的电流增加 0 2 A 求导体上的电压变为 1 3 原来的 2 倍时 通过导体的电流 例 2 某导体中的电流随其两端电压的变化图象如图 1 所示 则下列说法中正确的是 图 1 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的电阻 B 加 5 V电压时 导体的电阻约是 5 用心 爱心 专心3 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 听课记录 变式训练 2 电阻 R1和 R2的伏安特性曲线如图 2 所示 已知 R1 1 则 R2的阻值为 图 2 A 3 B C D 3 1 3 3 3 即学即练 1 关于欧姆定律 下列说法错误的是 A 由 I 可知 通过电阻的电流跟它两端的电压成正比 跟它的电阻成反比 U R B 由 U IR 可知 对于一定的导体 通过它的电流越大 它两端的电压也越大 C 由 R 可知 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 U I D 对于一定的导体 它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变 2 下列说法正确的是 A 通过导体的电流越大 则导体的电阻越小 B 当加在导体两端的电压变化时 导体中的电流也发生变化 但是电压和电流的比值 对这段导体来说等于恒量 C 只有金属导体的伏安特性曲线才是直线 D 欧姆定律也适用于非线性元件 3 欧姆定律适用于 A 金属导电 B 电解液导电 C 气体导电 D 任何物质导电 4 有四个金属导体 它们的 U I 图象如图 3 所示 电阻最大的导体是 图 3 A a B b C c D d 用心 爱心 专心4 参考答案 课前自主学习 一 1 1 电压 U 电流 I 3 欧姆 106 103 5 阻碍 2 1 电压 U 电阻 R 3 电解质溶 液 二 1 电流 I 电压 U 2 原点的直线 3 不成 核心知识探究 一 问题情境 1 不要认为 R 是 I 的公式变形 单从数学上讲可以这样认为 但在物理学中两 U I U R 式描述的物理意义是不相同的 是对两个物理事件不同的叙述 2 不是 要点提炼 1 电压 U 电阻 R 2 适用 气态导体 半导体元件 二 问题情境 1 伏安特性曲线不是过原点的直线 即电流与电压不成正比的电学元件 2 不一定 要点提炼 1 电流 电压 2 白炽灯 解题方法探究 例 1 1 500 1 33 1 500 解析 导体中的电流随电压的变化而变化 但对于一确定的电阻而言 其电阻不随电压 的变化而变化 也与导体中有无电流无关 由欧姆定律 I 得 R U R U I 3 2 10 3 1 500 当 U 2 V时 I A 1 33 10 3 A 1 33 mA U R 2 1 500 变式训练 1 1 2 A 例 2 BD 非线性元件欧姆定律不一定不适用 例如金属导体的电阻随温度的变化而变 化 但可以用欧姆定律计算各状态的电阻值 A错误 当 U 5 V时 I 1 0 A R 5 B选项正确 由图线可知 随着电压的增大 各点到坐标原点连线的 U I 斜率越来越小 电阻越来越大 反之 随着电压的减小 电阻不断减小 C错误 D正 确 变式训练 2 A 过 U 轴上任一不为零的点 U0作平行于 I 轴的直线 交 R1 R2的伏安特 性曲线分别于 I1 I2 表明在电阻 R1 R2的两端加上相同电压 U0时 流过 R1 R2的电流不同 如图所示 由欧姆定律 R 和数学知识可得 U I R1 R2 U0 I1 U0 I2 cot 60 cot 30 1 3 又 R1 1 故 R2 3 即学即练 1 C 导体的电阻是由导体自身的性质决定的 与电压 电流的大小无关 用心 爱心 专心5 2 BD 通过导体的电流越大 不能说明导体的电阻越小 由公式 R 知 还与电压 U I 有关 选项A错误 电阻是反映导体对电流阻碍作用