人教版 (新课标)选修33 欧姆定律学案

2.3 欧姆定律 学案（人教版选修3-1）

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＝.

(3)单位：在国际单位制中是：________，简称欧，符号是Ω，常用的电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)．

1 MΩ＝________ Ω，1 kΩ＝________ Ω.

(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＝

(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I­U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？

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？

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________Ω；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________Ω.

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 Ω

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 Ω，则R2的阻值为(  )

图2

A．3 Ω             B. Ω              C. Ω                D. Ω

【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

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

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

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＝＝ Ω＝1 500 Ω当U＝2 V时，I＝＝ A≈1.33×10－3 A＝1.33 mA.

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 Ω，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：＝＝＝

又R1＝1 Ω，故R2＝3 Ω]

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．]

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，还与电压有关，选项A错误；电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，与是否通电无关，与电流和电压的大小无关，故选项B正确；线性元件的伏安特性曲线都是直线，选项C错误；欧姆定律也适用于非线性元件，如小灯泡，故选项D正确．]

3．AB [欧姆定律适用于线性元件，金属导电、电解液导电都是适用的．]

4．D [U－I图象中图线的斜率越大，电阻越大．]