电阻定律 欧姆定律

1、第1课时电阻定律欧姆定律导学目标1.会利用电阻定律、欧姆定律进行相关的计算与判断.2.会用导体伏安特性曲线I-U图象及U-I图象解决有关问题一、电流基础导引关于电流，判断下列说法的正误： TOC o 1-5 h z (1)电荷的运动能形成电流()(2 )要产生恒定电流，导体两端应保持恒定的电压()电流虽有方向，但不是矢量()电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率()知识梳理1 .电流形成的条件：(1)导体中有能够自由移动的电荷；(2)导体两端存在持续的电压.电流的方向：与正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向.电流虽然有方向，但它是.3电流定义式：/=.微观表达式：1=，式中n为

2、导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，v是 自由电荷定向移动的速率，S为导体的横截面积.单位：安培(安)，符号是A,1 A=1 C/s.二、电阻定律基础导引导体的电阻由哪些因素决定？与导体中的电流、导体两端的电压有关系吗？知识梳理电阻定律：R= S，电阻的定义式：R = U2电阻率物理意义：反映导体 的物理量，是导体材料本身的属性.电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高而;半导体的电阻率随温度升高而;超导体：当温度降低到 附近时，某些材料的电阻率突然 成为超导体.三、欧姆定律基础导引R=U/I的物理意义是()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

3、.加在导体两端的电压越大，则电流越大D.导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值知识梳理部分电路欧姆定律内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成，跟导体的电阻R成.公式：.适用条件：适用于 和电解液导电，适用于纯电阻电路.导体的伏安特性曲线：用横坐标轴表示电压U,纵坐标轴表示，画出的I-U关系图线.线性元件：伏安特性曲线是 的电学元件，适用于欧姆定律.非线性元件：伏安特性曲线是 的电学元件，(填适用、不适用)于欧姆定律思考I: R = 与 R = pS有什么不同？考点一对电阻定律、欧姆定律的理解考点解读电阻与电阻率的区别电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻

4、碍作用大.电阻率是反映 制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好.导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导 体对电流的阻碍作用不一定小.导体的电阻、电阻率均与温度有关.电阻的决定式和定义式的区别公式nlR=pSR = U区别电阻定律的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法，并不说明 电阻与U和I有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均 匀的电解液适用于任何纯电阻导体例1如图1甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a=1 m，b = 0.2 m，c = 0.1 m，当里面注满某电解液，且P、Q加上

5、电压后，其U-I图线如图乙所示，当U=10 V时，求电解液的电阻率p.图1思维突破 应用公式R=解题时，要注意公式中各物理量的变化情况，特别是/和S的变化情况，通常有 S以下几种情况：导线长度/和横截面积S中只有一个发生变化，另一个不变.1和S同时变化，有一种特殊情况是/与S成反比，即导线的总体积V=lS不变.考点二对伏安特性曲线的理解考点解读比较图2甲中G、b两导体电阻的大小，说明图乙中c、d两导体的电阻随电压增大如何变化?C.C.对应P点，小灯泡的电阻为R%图3归纳提炼图线G、b表示线性元件.图线C、d表示非线性元件.图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故RRb （如图甲所示）.

6、图线c的斜率增大，电阻减小，图线d的斜率减小，电阻增大（如图乙所示）.注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数.由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线.伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻.例2小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图3所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（） 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 对应P点，小灯泡的电阻为R = U1/D.对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积思维突破 伏安特性曲线常用于：（1）表示电流随电压的变化；（2）表示

7、电阻值随电压的变化；（3）计算某个状 态下的电功率P=UI ,此时电功率为纵、横坐标围成的矩形面积，而不是曲线与坐标轴包围的面积.考点三利用“柱体微元”模型求解电流大小例3来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800 kV的直线加速器加速，形成电流强度为1 mA 的细柱形质子流.已知质子电荷量e=1.60X10T9 C.这束质子流每秒打到靶上的个数为.假定 分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的 相等长度的质子流，其中的质子数分别为和，则：%=.模型建立 粗细均匀的一段导体长为/,横截面积为S,导体单位体积内的自由电荷数为n,每个自

8、由电 荷的电荷量为0,当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为o.（1）导体内的总电荷量：Q = nlSq.（2）电荷通过截面D的时间：t = 0.（3）电流表达式：I = Q = nqSo.t建模感悟 本题是利用流体模型求解问题.在力学中我们曾经利用此模型解决风能发电功率问题，也是 取了一段空气柱作为研究对象.请同学们自己推导一下.跟踪训练 如图4所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上带有均片后湍E图4匀分布的负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为0,当此棒沿轴线方向做速度为。的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大 TOC o 1-5 h z 小为（）aa

9、vA. vaB；C. qvSD二vSA组对电流的理解某电解池，如果在1秒钟内共有5.0X1018个二价正离子和1.0X1019个一价负离子通过某横截面，那么 通过这个横截面的电流是（）0 B. 0.8 A C. 1.6 A D. 3.2 A一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为/，金属导线中自由电 子定向移动的平均速率为。，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定 电压U，则此时（）a.通过金属导线的电流为2通过金属导线的电流为fv仁自由电子定向移动的平均速率为2v。.自由电子定向移动的平均速率为4B组电阻定律、欧姆定律的应用一个内电阻可

10、以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子内装满的水银供电，电流为0.1 A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是（）A. 0.4 A B. 0.8 A1.6 A D.3.2 A 电位器是变阻器的一种.如图5所示，如果把电位器与灯泡串滑动触头联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是（）（炭膜电阻 连接A、B使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗VO OO 连接A、C使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮ABC图5连接A、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗连接B、C使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮C组伏安特性曲线的应用 如图6所示是某导体的I-U图线，图中 尸45，下列说法正确的是（）A.B.

11、通过电阻的电流与其两端的电压成正比此导体的电阻A.B.通过电阻的电流与其两端的电压成正比此导体的电阻R=2 Q图6I-U图线的斜率表示电阻的倒数，所以R=cot 45 = 1.0 QD.在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻截面的电荷量是3.0 C某导体中的电流随其两端电压的变化如图7所示，则下列说法中正确的是（）加5 V电压时，导体的电阻约是5 Q加11 V电压时，导体的电阻约是1.4 Q由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小课时规范训练1.导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（）横截面积一定，电阻与导体的长

12、度成正比长度一定，电阻与导体的横截面积成正比电压一定，电阻与通过导体的电流成正比电流一定，电阻与导体两端的电压成反比下列关于电阻率的说法中正确的是（）电阻率与导体的长度以及横截面积有关电阻率由导体的材料决定，且与温度有关电阻率大的导体，电阻一定大有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制造电阻温度计 关于电流，下列说法中正确的是（）导线内自由电子定向移动速率等于电流的传导速率电子运动的速率越大，电流越大电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位A是基本单位横截面的直径为d、长为l的导线，两端电压为当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向运动

13、的平均速率的影响是（）电压U加倍时，自由电子定向运动的平均速率不变导线长度l加倍时，自由电子定向运动的平均速率加倍导线横截面的直径加倍时，自由电子定向运动的平均速率不变导线横截面的直径加倍时，自由电子定向运动的平均速率加倍 TOC o 1-5 h z 如图1所示是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的I-RI图象.现将甲、乙串联后接入电路中， M ）I 甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小 甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小O 方 在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少图1甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率少有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为0.此时电子的定向移动速率为。，在攵时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）A. A. nvSB. nvAtC.q Sq一只标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加在其两端的电压U由零逐渐增大到220 V,在这一过程中，电压U和电流I的关系与选项中所给的四种情况比较符合的是（）A. 2 ： 3 B. 1 ： 3C. 1 ： 2 D. 3 ： 1图2压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻的9.这种特性设计了一个探究电梯运动情况的装置，该装置的示意图如图3所示，将压敏电阻平放在电梯内，其受压面朝上