2020年高中物理学案人教版选修3-1-2.3-欧姆定律.docx

自主体验一、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，常用的电阻单位还有千欧(k)和兆欧(M) 1 M_ ，1 k_ .(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： (3)适用条件：试验表明，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).学问探究要点一： 欧姆定律的理解1公式R和I的对比RI电阻的定义式，适用于全部导体欧姆定律表达式，适用于金属、电解质溶液导电不能说RU，R，R由导体本身性质(材料、长短、粗细)打算，与U、I大小无关可以说IU、I，I的大小由U、R共同打算测量了U，测量了I，便可确定R，为我们供应了测量电阻的一种方法知道了U、R，便可确定I，为我们供应了除I之外的一种计算电流的方法2.“同体性”和“同时性”在应用公式I 解题时，要留意欧姆定律的“同体性”和“同时性”所谓“同体性”是指I、 .1.总结反思U、R三个物理量必需对应于同一段电路，不能将不同段电路的I、U、R值代入公式计算所谓“同时性”指U和I必需是导体上同时刻的电压和电流值，否则不能代入公式计算要点二： 伏安特性曲线1伏安特性曲线中直线的物理意义伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，能直观地反映出导体中电流与电压成正比，如图所示，其斜率等于电阻的倒数，即tan .所以直线的斜率越大，表示电阻越小2二极管的伏安特性曲线伏安特性曲线不是直线，即电流与电压不成正比(如图234)是二极管的伏安特性曲线，二极管具有单向导电性加正向电压时，二极管的电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小二极管由半导体材料制成，其电阻率随温度的上升而减小，故其伏安特性曲线不是直线(1)由图看出随着电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随电压的上升而减小，即二极管的伏安特性曲线不是直线，这种元件称为非线性元件(2)气体导电的伏安特性曲线是非线性的气体导电和二极管导电，欧姆定律都不适用要点三：伏安法测电阻的两种方法怎样对比？1.内接法和外接法的电路图分别如图右所示两种电路对比分析：接法特点、误差状况、选择条件等2如何从两种接法中选择电路？伏安法测电阻时两种接法的选择方法为减小伏安法测电阻的系统误差，应对电流表外接法和内接法作出选择，其方法是：(1)阻值比较法：先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较，若RxRV，宜接受电流表外接法；若RxRA，宜接受电流表内接法 (2)临界值计算法：当内外接法相对误差相等时，有，所以Rx为临界值当Rx(即Rx为大电阻)时用内接法；当Rx(即Rx为小电阻)时用外接法； Rx ，内、外接法均可(3)试验试触法：按图236接好电路，让电压表一根接线P先后与a、b处接触一下，假如电压表的示数有较大的变化(电流表的分压作用明显)，而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大)，则可接受电流表外接法；假如电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可接受电流表内接法典例剖析题型一、公式R和I的对比【例1】 下列推断正确的是()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 .2.题型二、导体的伏安特性曲线【例2】 如图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R1R2为_(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1U2为_(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比为_题型三、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连接成如图所示的电路，a、b端的电势差Uab10 V时，流经a点的电流为0.01 A；当电势差Uab0.2 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_ 题型四、伏安特性曲线的测量【例4】用下列器材组成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，请将实物图2连线成为试验电路微安表A(量程200 A，内阻约200 )；电压表V(量程3 V，内阻约10 k)电阻R0(阻值约20 k)；滑动变阻器R(最大阻值50 ，额定电流1 A)；电池组E(电动势3 V，内阻不计)；开关S及导线若干 图2拓展探究：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，其灯丝电阻转变了_ .课堂达标1.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图4所示，可知两电阻的大小之比R1R2等于()A13B31C1 D.1 2.用伏安法测未知电阻Rx时，若不知道Rx的或许值，为了选择正确的电路接法以减小 图4 图3误差，可将电路如图239所示连接，只空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b接触一下，观看电压表和电流表示数变化状况，那么()A若电流表示数有显著变化，S应接aB若电流表示数有显著变化，S应接bC若电压表示数有显著变化，S应接aD若电压表示数有显著变化，S应接b3下列推断正确的是()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UI线是一条直线4若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4 A假如所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？课后达标阅读以下材料回答13题在争辩长度为l、横截面积为S的均匀导体中电流的流淌时，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速，和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，其大小可以表示成kv(k是恒量)1静电力和碰撞的阻力相平衡时，导体中的电子的速率v成为肯定值这肯定值是() .3.总结反思A. B. C. DelkU2设单位体积的自由电子数为n，自由电子在导体中以肯定速率v运动时，该导体中所流过的电流是()A. B. CenvS Denlv3该导体的电阻是() A. B. C. D.4.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 B导体的电阻是0.04 C当导体两端的电压是10 V时，通过导体的电流是0.4 AD当通过导体的电流是0.1 A时，导体两端的电压是2.5 V5压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了推断小车运动状态的装置，其工作原理如图5甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，下列推断正确的是()A从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动6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 B加12 V电压时，导体的电阻是8 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7某同学学习了线性元件和非线性元件的学问之后，他突然想到一个问题，若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用，这个“大”元件是线性还是非线性，为此，他把这个“大”元件接入电路中，测得其电流和电压值如下表所示，请猜想“大”元件是哪类元件？编号123456789U/V0.200.400.600.801.001.201.401.602.00I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.508一金属导体，两端加上U110 V的电压时电流I10.5 A，两端加上U230 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？9贝贝同学在做测量小灯泡功率的试验中，得到如下一组U和I的数据，数据如下表：编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205发光状况不亮微亮渐渐变亮正常发光