学案 导体的伏安特性曲线

1、3.1导体的伏安特性曲线【学习目标】1. 知道什么是线性元件和非线性元件。2. 理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定，会用公式QIt分析相关问题。3. 理解电阻的定义，进一步体会比值定义法。4. 探究导体的伏安特性曲线，会利用IU图像处理、分析实验数据。【知识梳理】知识点一电流1电流(1)概念：电流是由电荷 移动形成的。(2)形成电流的两个条件：有能够自由移动的电荷；导体两端存在电压。(3)定义式：I 。(4)国际单位制中，电流的单位是 ，符号是A。常用的电流单位还有 (mA)和 (A)。(5)方向：习惯上规定 定向移动的方向为电流的方向。金属中电流的方向与电子定向移动的实际方向 。2恒定

2、电流(1)直流：导体中的电流 不随时间而改变，则这样的电流称为直流。(2)恒定电流： 电流的 和 都不随时间而改变，则这样的电流称为恒定电流。3电流的微观表达式：I 。知识点二欧姆定律1欧姆定律(1)内容：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。(2)表达式：Ieq f(U,R)。2电阻(1)定义：导体两端的 跟通过的电流的 。(2)表达式：Req f(U,I)。(3)伏安法：通过用电压表测量导体两端的 、用 测量通过导体的电流的方法来计算导体的电阻。这样的方法叫作伏安法。知识点三导体的伏安特性曲线1伏安特性曲线：以纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U画出的IU图像。2导电器件分

3、类(1)线性元件：对于金属导体，当温度不变时，电流与电压成正比，其伏安特性曲线是通过坐标原点的 ，其电阻为定值，具有这种伏安特性曲线的电学元件称为线性元件。(2)非线性元件：除金属外，欧姆定律对电解质溶液也适用，但对气体导体(如日光灯中的气体)，以及某些导电器件(如晶体管)并 适用。在这种情况下，其伏安特性曲线不是 ，这些电学元件称为非线性元件。要点提升 欧姆定律与导体的伏安特性曲线问题探究将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的是哪两个电阻？要点归纳1导体的电阻(1)概念：导体两端的电压与通过导体的电流之比反映了导体对电流的阻碍作用，叫导体的

4、电阻，即Req f(U,I)。(2)意义：比值eq f(U,I)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。(3)单位：欧姆()、千欧(k)、兆欧(M)，1 k103 ，1 M106 。2欧姆定律(1)表达式Ieq f(U,R)。(2)意义：表示通过导体的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比。(3)适用条件：金属或电解质溶液导电(纯电阻电路)。3线性元件与非线性元件的比较图线比较内容IU图线(伏安特性曲线)UI图线坐标轴U为横轴，I为纵轴I为横轴，U为纵轴斜率图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电阻的倒数图线上的点

5、与坐标原点连线的斜率表示导体的电阻线性元件图线的形状可得R1R2可得R3R4非线性元件图线的形状表示电阻随U的增大而增大表示电阻随I的增大而减小练一练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，则导体中的电流多大？（用两种方法解答）【随堂检测】1(多选)在一次实验中某同学用电流表测出了流过导体A的几组电流，用电压表测出了导体A两端对应的几组电压，通过描点连线得出了A的UI图像。把导体A改换为导体B，得出了B的UI图像，如图所示，下列说法正确的是()A对导体A，当通过的电流为I1时，电阻为R1，当通过的电流为I2时，电阻为R2，

6、则R1R2eq f(U1,I1)eq f(U2,I2)B导体A的电阻随电流的增大而增大CA的电阻大于B的电阻Deq f(U,I)的值反映了导体A对电流的阻碍作用比导体B的小2如图所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知两导线横截面积满足S铝2S铜，在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直通过它们的电子数相等，那么通过这两截面的电流的大小关系是()AIAIBBIA2IBCIB2IAD不能确定3(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图所示，则下列说法中正确的是()A加5 V电压时，导体的电阻约是5 B加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 C由图可知，随着电压的

7、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4有四个金属导体，它们的IU曲线如图所示，电阻最大的导体是( )AaBbCcDd解析：选A根据欧姆定律公式Ieq f(U,R)可得定值电阻的IU图像是一条经过坐标原点的直线，斜率表示电阻的倒数，则导体a的电阻最大，故选A。【参考答案】【知识梳理】知识点一电流1(1)定向 (3)eq f(Q,t) (4)安培 毫安 微安 (5)正电荷 相反2(1)方向 (2)方向 强弱 3nqSv知识点二欧姆定律2(1)电压 比值 (3)电压 电流表知识点三导体的伏安特性曲线2导电器件分类(1)直线 (2)不 直线要点提升 欧姆定律与导体的伏

8、安特性曲线问题探究提示：定值电阻的UI图线是过坐标原点的直线，电阻Req f(U,I)eq f(U,I)，如图所示，a、b两电阻的UI图线接近重合，因此a、b两电阻的阻值最接近。练一练 答案2.0 A（以下方法任意两种）解析解法一：由欧姆定律得Req f(U0,I0)eq f(f(3U0,5),I00.4 A)，所以I01.0 A又因为Req f(2U0,I2)所以I22I02.0 A。解法二：由Req f(U0,I0)eq f(U1,I1)eq f(f(2U0,5),0.4 A)得I01.0 A又Req f(U0,I0)eq f(U2,I2)，其中U22U0U0所以I2I0I22I02.0

9、A。解法三：画出导体的IU图像，如图所示，设原来导体两端的电压为U0时，导体中的电流为I0。当Ueq f(3U0,5)时，II00.4 A当U2U0时，电流为I2由图知eq f(I00.4 A,f(3,5)U0)eq f(I0,U0)eq f(0.4 A,f(2,5)U0)eq f(I2,2U0)所以I01.0 A，I22I02.0 A。【随堂检测】1答案：AC 解析：选AC电阻由U、I的比值定义，则由题图可知，R1R2eq f(U1,I1)eq f(U2,I2)，故A正确；由题图知，A的UI图像的斜率不变，电阻不变，故B错误；UI图像的斜率越大，U与I的比值越大，由Req f(U,I)知，U与I的比值越大，电阻越大，说明电阻对电流的阻碍作用越大，故C正确，D错误。2答案：A 解析：选A根据公式Ieq f(Q,t)可知，电流的大小与导体横截面积的大小无关，而是取决于单位时间内通过导体横截面的电荷量，选项A正确。3