[目标定位] 1.通过探究电压和电流的关系,体会利用I-U图象处理、分析实验数据.2.理解电阻的定义和欧姆定律.3.知道什么是线性元件和非线性元件.最新试卷十年寒窗苦,踏上高考路,心态放平和,信心要十足,面对考试卷,下笔如有神,短信送祝福,愿你能高中,马到功自成,金榜定题名。
一、欧姆定律
1.电阻:(1)导体对电流的阻碍作用,叫做导体的电阻. (2)定义式:R=.
(3)电阻的单位:欧姆,简称欧,符号是Ω.常用的电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ).换算关系:1kΩ=10Ω,1MΩ=10Ω.
2.欧姆定律:(1)导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比. (2)公式:I=.
(3)适用条件:适用于金属和电解质溶液导电,不适于气体和半导体. 深度思考
导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零吗?导体两端的电压增大时,电阻也会增大吗? 答案 电阻是导体本身的固有属性,利用电压和电流计算电阻只是一种比值定义法,电压为零时,导体的电阻不为零;同理,电压增大时,电阻不变.
3
6
UIUR
例1 对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.由I=,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,对一定的导体,通过它的电流越大,它两端的电压也越大 C.由R=,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
解析 根据欧姆定律可知,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,A正确;对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变,即电阻不变,电流与电压成正比,通过它的电流越大,它两端的电压也越大,B、D正确;导体的电阻与电压的大小无关,是由导体本身决定的,C错误.故选A、B、D.
URUI
答案 ABD
(1)R=是电阻的定义式,适用于任何电阻的计算,给出了量度电阻大小的一种方法.而导体的电阻由导体本身的性质决定,与外加的电压和通过的电流大小无关.
(2)使用I=、R=计算时要注意I、U、R三个量必须是对应同一导体在同种情况下的物理量.
针对训练 电路中有一段导体,如果给它加上3V的电压,通过它的电流为2mA,可知这段导体的电阻为______Ω;如果不给它加电压,它的电阻为________Ω. 答案 1.5×10 1.5×10
解析 电流I=2mA=2×10A,故导体的电阻R==
-3
3
3
UIURUIU33
-3Ω=1.5×10Ω.导体的电阻由
I2×10
3
自身决定,不加电压时,其电阻不变,仍为1.5×10Ω.
二、导体的伏安特性曲线
1.伏安特性曲线:在实际应用中,常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,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:伏安特性曲线是直(选填“直”或“曲”)线的元件.例如金属导体,在温度没有明显变化时,电阻几乎是不变的(不随电流、电压变化),它是线性元件.
3.非线性元件:伏安特性是曲(选填“直”或“曲”)线的元件.如气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)、半导体元件等. 深度思考
金属导体的电阻随温度的升高会增大,它的伏安特性曲线是向上弯曲还是向下弯曲? 答案 金属导体的电阻随温度升高而增大,所以它的电阻增大,根据I-U图象上各点与原点连线的斜率可以反映出电阻的倒数,所以图线向下弯曲.
例2 如图1所示的图象所对应的两个导体:
图1
(1)电阻R1∶R2为多少?
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1∶U2为多少? (3)若两个导体中的电压相等(不为零)时,电流之比I1∶I2为多少? 1ΔU10×10
解析 (1)因为在I-U图象中,R==,所以R1=-3Ω=2Ω,
kΔI5×1010×102
R2=-3Ω=Ω,
15×1032
所以R1∶R2=2∶=3∶1.
3(2)由欧姆定律得
-3
-3
U1=I1R1,U2=I2R2,
由于I1=I2,则U1∶U2=R1∶R2=3∶1. (3)由欧姆定律得
U1U2
I1=,I2=,
R1R2
由于U1=U2,则I1∶I2=R2∶R1=1∶3. 答案 (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3
I-U图象与U-I图象的区别
(1)坐标轴的意义不同:I-U图象中,横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I;U-I图象中,横坐标表示电流I,纵坐标表示电压U.
(2)图线斜率的意义不同.I-U图象中,斜率表示电阻的倒数,U-I图象中,斜率表示电阻,如图2所示,在图甲中R2<R1,图乙中R2>R1.
图2
例3 如图3所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1,I1),过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2,小灯泡两端的电压为U1时,电阻等于( )
图3
A.B.C.D.
I1U1U1U1
U1I1I2I1-I2
UΔU解析 由电阻的定义式R=可知,B正确,其他选项错误.要特别注意R≠. IΔI答案 B
若伏安特性为曲线,则I-U曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,曲线上各点切线的斜率无意义.
1.(对欧姆定律的理解)根据欧姆定律,下列判断正确的是( ) A.导体两端的电压为零,电阻即为零 B.导体中的电流越大,电阻就越小 C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍
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 答案 D
解析 导体的电阻由导体本身的性质决定,公式R=只提供了测定电阻的方法,R与只是在数值上相等,当我们不给导体两端加电压时,导体的电阻仍存在,因此不能说导体的电阻与加在它两端的电压成正比,与导体中的电流成反比,A、B、C错误.
2.(对欧姆定律的理解)取阻值分别为R1和R2的电阻,现在两电阻两端分别施加电压U1、U2,3R1
已知U1=U2,此时流过R1的电流为流过R2的电流的3倍.则为( )
2R21
A. 2答案 A
3
解析 设R2两端的电压为U,通过R2的电流为I,则R1两端的电压为U,通过R1的电流为
23UUR12×3I1
3I,由欧姆定律知R=,所以==,A正确.
IR2U2
92
B. C. 21
2
D. 9
URUIUII3.(对伏安特性曲线的认识)(多选)某同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图4所示的图象,根据图象,下列说法正确的是( )
相关推荐: