物理选修33 欧姆定律教案

2.3欧姆定律

【教学目标】

   1、理解电阻的概念，明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定

   2、要求学生理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题

   3、知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件

重点：正确理解欧姆定律及其适应条件[

难点：对电阻的定义的理解，对I-U图象的理解

【自主预习】

 1、导体的电阻

①定义：                                                 

②公式：           （定义式）

③单位：           符号:       且1Ω=1V／A，常用单位：       

换算关系：1kΩ=    Ω    1MΩ=    KΩ

2．欧姆定律

①定律内容：                                                                                           

②公式：             

③适应范围：                          

3、导体的伏安特性曲线

（1）伏安特性曲线：                                     

（2）线性元件和非线性元件

线性元件：                                                  

非线性元件：                                               

【典型例题】

一、公式R＝和I＝的对比

【例1】 下列判断正确的是(　　)

A．由R＝知，导体两端的电压越大，电阻就越大

B．由R＝知，导体中的电流越大，电阻就越小

C．由I＝知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比

D．由I＝可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比

二、导体的伏安特性曲线

【例2】 如图2－3－7所示的图象所对应的两个导体的伏安特性曲线．由图回答：

(1)电阻之比R1∶R2为______．

(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2

为________．

(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比为______．

三、 欧姆定律的应用

【例3】电阻R与两个完全相同的晶体二极管D1和D2连接成如图1所示的电路，a、b端的电势差Uab＝10 V时，流经a点的电流为0.01 A；当电势差Uab＝－0.2 V时，流经a点的电流仍为0.01 A．二极管具有单向导电性，单向导通时有电阻，当通过反向电流时，电阻可以认为是无穷大，则电阻R的阻值为__________，二极管导通时的电阻为________．

思维步步高：当ab间接正向电压时，接通的是哪个电路？当ab间接负向电压时，接通的是哪个电路？先求哪个用电器的电阻比较方便？

四、题型二 伏安特性曲线的测量

【例4】小灯泡的伏安特性曲线如图3所示(只画出了AB段)，由图可知，当灯泡电压由3 V变为6 V时，其灯丝电阻改变了________ Ω.

【课后练习】

1．下列判断正确的是(　　)

A．导体两端的电压越大，导体的电阻越大

B．若不计温度影响，在导体两端的电压与通过的电流之比是一个常数

C．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低

D．电解液短时间内导电的U—I线是一条直线

2.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图2－3－8所示，可知两电阻的大小之比R1∶R2等于(　　)

A．1∶3　　　　　　B．3∶1

C．1∶           D.∶1

3.如图4所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知错误的是(　　)

A．导体的电阻是25 Ω

B．导体的电阻是0.04 Ω

C．当导体两端的电压是10 V时，通过导体的电流是0.4 A

D．当通过导体的电流是0.1 A时，导体两端的电压是2.5 V

4．将截面均匀，长为l，电阻为R的金属导线截去，再拉长至l，则导线电阻变为(　　)

A.R             B.R             C.R          D．nR

5.某导体中的电流随其两端的电压变化，如图6实线所示，则下列说法中正确的是(　　)

A．加5 V电压时，导体的电阻是5 Ω

B．加12 V电压时，导体的电阻是8 Ω

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，随着电压减小，导体的电阻不断减小

6..欧姆定律适用于  (     )

  A.电动机电路       B.金属导体导电

C.电解液导电       D.所有电器元件

7.如图12—3—5所示，a、b两直线分别是用电器A和B的伏安特性曲线，则下列说法正确的是（     ）

A．通过用电器的电流与用电器两端的电压成正比

B．用电器中的电流、两端的电压和用电器的电阻不符合欧姆定律

C．用电器A的电阻值比B大

D．用电器A的电阻值比B小                   

8.用电器A的电阻是用电器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、B的电流IA和IB的关系是                  （   ）

 A． IA=2IB                 B. IA=IB

 C.  IA=IB/2                D. IA=IB/4

9．一个标有“220V 60W“的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压（U）和电流（I）的关系可用图线表示，题中给出的四个图线中，肯定不符合实际的是(       )

10．鸟儿落在110V的高压输电线上，虽然通电的高压线是裸露电线，但鸟儿仍安然无恙，这是因为  （     ）

A．鸟有耐高压的天性

B．鸟儿是干燥的，所以鸟体不导电

C．鸟两脚间的电压几乎为零

D．鸟体电阻极大所以无电流通过

11．一金属导体，两端加上U1＝10 V的电压时电流I1＝0.5 A，两端加上U2＝30 V的电压时导体中电流I2多大？若导体两端不加电压，则导体的电阻多大？

12．贝贝同学在做测量小灯泡功率的实验中，得到如下一组U和I的数据，数据如下表：

(1)在图7中画出I－U图线．

(2)从图线上可以看出，当小灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是________．

(3)这表明导体的电阻随着温度的升高而________．

答案：

例1.答案　CD

解析　R＝只是电阻的定义式，U＝0，I＝0时R仍存在，即R与U和I不存在正、反比关系．对一段确定的导体而言，R一定，故I与U成正比，D对，A、B错．由欧姆定律可知I与U成正比，与R成反比，C对．

例2.答案　(1)3∶1　(2)3∶1　(3)1∶3

解析　(1)在I—U图象中，电阻的大小等于图象斜率的倒数，所以R1＝＝ Ω＝2 Ω

R2＝ Ω＝ Ω

即R1∶R2＝3∶1

(2)由欧姆定律得U1＝I1R1，U2＝I2R2

所以U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1

(3)由欧姆定律得I1＝，I2＝

所以I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3

例3. 解析　当ab间接正向电压时，接通的是二极管和电阻串联的电路．根据欧姆定律，二极管和电阻的串联值为1 000 Ω，当ab间接负向电压时，接通的是二极管的电路，根据欧姆定律，两个二极管的电阻值为20 Ω，所以电阻R的电阻值为980 Ω.

答案　980 Ω　20 Ω

例4. 答案　5

课后练习

1.答案　BCD

解析　导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压及通过导体的电流无直接关系，R＝仅仅是导体电阻的计算式，而不是决定式．

2. 答案　A

解析　图象斜率的物理意义是电阻的倒数．

3. 答案　B

4. 答案　C

解析　R＝ρ ，截去再拉长至l后的横截面积为S′，有

(l－)S＝lS′，S′＝S

R′＝ρ＝ρ＝R

5. 答案　ABD

解析　U＝5 V时，I＝1.0 A，R＝＝5 Ω，同理U＝12 V时，R＝8 Ω，由图线可知随着电压的增大，电阻不断增大，随电压的减小，电阻不断减小，A、B、D对，C错．

6.答案:B

7. AC      8. D     9. BCD      10.C

11. 答案　1.5 A　20 Ω

解析　导体的电阻由导体本身决定，与电压U及电流I无关．R＝是电阻的定义式，但不是决定式．所以R＝＝，I2＝I1＝1.5 A．导体的电阻R＝＝20 Ω，为定值．

12. 答案　(1)I－U图线如下图所示

(2)开始不变，后来逐渐增大　  (3)增大

解析　画图线时所取标度必须合适，以所画图线尽量布满坐标纸为宜，且使尽可能多的点分布在图线上，其余点均匀分布在两侧，个别偏差较大的点舍去