伏安特性曲线是的电学元件适用于欧姆定律②非线性元件
人教版高中物理选修3-1知识讲解,巩固练习(教学资料,补习资料)：专题2.3 欧姆定律
第二章恒定电流第3节欧姆定律知识一、电阻1．定义：电压与电流的。
2．物理意义：电阻反映导体对电流的，电阻越大，说明导体对电流的越大。
3．定义式：R= 。
4．单位：，简称，符号是，常用的电阻单位还有和。
1 MΩ=Ω。
5．特点：同一个导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值都是一个。
也就是电阻是由导体本身的性质决定的，与、无关。
在如图所示的U–I图象中，图象越陡，则电阻，通常用图象的斜率来表示电阻，斜率就是倾斜角的。
二、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．关系式：I= 。
3．适用条件：欧姆定律对和适用，但对和不适用。
三、导体的伏安特性曲线1．定义：在实际应用中，常用纵坐标表示，横坐标表示，这样画出的I–U图象叫做导体的伏安特性曲线。
2．线性元件和非线性元件：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，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。
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（例如：气体和半导体）。
3．注意I–U特性曲线上各点切线的斜率表示，而U–I特性曲线上各点切线的斜率表示。
四、实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线1．实验器材：小灯泡（2.5 V，0.5 W）、、、、电源（3 V）、开关、导线若干。
2．实验原理：为小灯泡提供两端能从零连续变化的电压，连成如图所示的电路。
3．实验步骤：（1）按图连好电路，开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至端（选填“左”或“右”）。
（2）闭合开关，右移滑片到不同的位置，并分别记下和的多组数据。
（3）依据实验数据在坐标纸上作出小灯泡的曲线。
比值阻碍作用阻碍作用UI欧姆欧Ω 千欧（kΩ）兆欧（MΩ）106定值通过的电流加在它两端的电压越大正切值电压电阻UR金属导体电解质溶液气体半导体电流I电压U通过坐标原点的直线不成导体电阻的倒数导体的电阻电压表电流表滑动变阻器左电压表电流表伏安特性重点一、对公式UIR=及qIt=，URI=和U IR=的含义的理解【例题1】由欧姆定律I =R U 导出U =IR 和R =IU，下列叙述中正确的是 A ．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B ．导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C ．对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D ．一定的电流流过导体，电阻越大，其电压就越大 参考答案：BCD试题解析：导体的电阻由导体本身性质决定，与U 、I 无关，公式R =IU只是一种计算导体电阻的方法，故A 错误，BC 正确；公式U =IR ，当I 一定时U 与R 成正比，D 正确。
高二物理人教版必修第三册教学课件《电路及其应用 单元复习》
①斜率反映了导体电阻大小的倒数，斜率越大，电阻越小。
②线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律；
非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律。
04
重点知识
【习题4】（2023上·天津南开·高二统考期末）两条长度相同、由同种材料制成
的均匀电阻丝a、b，其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是（
0.6V
B．由图可知B导体的电阻为R B =
= 2Ω，故B错误；
0.3A
C．由图可知，当电流为0.3A时，A导体的电阻为R A =
1.8V
0.3A
= 6Ω，故C正确；
U
ΔU
D．在U − I图像中，电阻等于纵横坐标值之比，只有当图像为过原点的直线时，才有 = ，但
I
ΔI
是导体A的图像是一条曲线，当电流为0.3A时，导体的电阻应该等于该点与坐标原点连24上·安徽宣城·高二统考期末）如图，一段通电直导线的横截面
积为S，长度为L，电阻率为ρ，单位体积内自由电子个数为n，自由电子定向运
动的速率为v，电子的电荷量为e。则下列说法正确的是（
）
A．通过直导线的电流为neLv
S
B．通电直导线的电阻为ρ
L
C．导体棒两端的电压为nevρL
表示物体的动量，x轴表示时间，则图像切线的斜率表示物体受到的合外力，故C正确，不符合
题意；
D．将试探电荷沿x方向经过极短位移移动到零电势点过程，将该方向的电场近似看为匀强电场，
则有qU = qφ = qEx，解得φ = Ex，可知，对于静电场，若y轴表示电势，x轴表示位置，则图像
切线斜率的绝对值表示电场强度在x方向上的分量大小，故D正确，不符合题意。
高考物理：恒定电流知识点总结!
高考物理：恒定电流知识点总结！1电流1、电流电荷的定向移动形成电流（例如：只要导线两端存在电压，导线中的自由电子就在电场力的作用下，从电势低处向电势高处定向移动，移动的方向与导体中的电流方向相反。
导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内的电场线保持和导线平行。
）2、电流产生的条件：a）导体内有大量自由电荷（金属导体——自由电子；电解质溶液——正负离子；导电气体——正负离子和电子）b）导体两端存在电势差（电压）c）导体中存在持续电流的条件：是保持导体两端的电势差。
3、电流的方向：电流可以由正电荷的定向移动形成，也可以是负电荷的定向移动形成，也可以是由正负电荷同时定向移动形成。
习惯上规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。
说明：（1）负电荷沿某一方向运动和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效果相同。
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反。
（2）电流有方向但电流强度不是矢量。
（3）方向不随时间而改变的电流叫直流；方向和强度都不随时间改变的电流叫做恒定电流。
通常所说的直流常常指的是恒定电流。
4、电流的宏观表达式：I=q/t，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
5、电流的微观表达式：I=nqvS（n为单位体积内的自由电荷个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率）电源和电动势1、电源：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
2、非静电力：电源内使正、负电荷分离，并使正电荷聚积到电源正极，负电荷聚积到电源负极的非静电性质的作用。
来源：在化学电池（干电池、蓄电池）中，非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用；在温差电源中，非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用；在一般发电机中，非静电力起源于磁场对运动电荷的作用，即洛伦兹力。
变化磁场产生的有旋电场也是一种非静电力，但因其力线呈涡旋状，通常不用作电源，也难以区分内外。
作用：电源内部的非静电力使电源两极间产生并维持一定的电势差。
伏安特性实验报告结论(3篇)
第1篇一、实验概述伏安特性实验是电学基础实验之一，旨在通过测量电学元件在电压与电流作用下的关系，绘制出伏安特性曲线，从而分析元件的电阻特性。
本实验采用逐点测试法，对线性电阻、非线性电阻元件的伏安特性进行了测量和绘制。
二、实验目的1. 理解伏安特性曲线的概念，掌握伏安特性曲线的绘制方法。
2. 通过实验验证欧姆定律，了解电阻元件的伏安特性。
3. 分析非线性电阻元件的特性，掌握其应用领域。
三、实验原理1. 伏安特性曲线：在电阻元件两端施加电压，通过电阻元件的电流与电压之间的关系称为伏安特性曲线。
根据伏安特性的不同，电阻元件分为线性电阻和非线性电阻。
2. 线性电阻：线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，斜率代表电阻值。
其阻值R为常数，与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关。
3. 非线性电阻：非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线，其阻值R不是常数，即在不同的电压作用下，电阻值是不同的。
四、实验步骤1. 准备实验仪器：直流稳压电源、直流电压表、直流电流表、电阻元件、导线等。
2. 连接实验电路：将电阻元件与直流稳压电源、直流电压表、直流电流表连接成闭合回路。
3. 测量电压与电流：逐步调节直流稳压电源的输出电压，记录对应的电流值。
4. 绘制伏安特性曲线：以电压为横坐标，电流为纵坐标，将实验数据绘制成曲线。
五、实验结果与分析1. 线性电阻伏安特性曲线：实验结果表明，线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线。
斜率代表电阻值，与实验理论相符。
2. 非线性电阻伏安特性曲线：实验结果表明，非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线。
在低电压下，电阻值较小，随着电压的增大，电阻值逐渐增大，直至趋于饱和。
这与实验理论相符。
3. 伏安特性曲线的应用：通过伏安特性曲线，可以分析电阻元件在不同电压下的电阻值，从而了解电阻元件的电阻特性。
在工程实践中，伏安特性曲线对于设计电路、选择电阻元件具有重要意义。
高考物理 考点一遍过 考点 电路的基本概念和规律(含解析)
取夺市安慰阳光实验学校电路的基本概念和规律一、电流1．电流（1）定义：电荷的定向移动形成电流。
（2）条件：①有自由移动的电荷；②导体两端存在电压。
注意：形成电流的微粒有三种：自由电子、正离子和负离子。
其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷是正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷是电子、正离子和负离子。
（3）公式①定义式：qIt=，q为在时间t内穿过导体横截面的电荷量。
注意：如果是正、负离子同时定向移动形成电流，那么q是两种离子电荷量的绝对值之和。
②微观表达式：I=nSve，其中n为导体中单位体积内自由电子的个数，q 为每个自由电荷的电荷量，S为导体的横截面积，v为自由电荷定向移动的速度。
（4）方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，与负电荷定向移动的方向相反。
注意：电流既有大小又有方向，但它的运算遵循算术运算法则，是标量。
（5）单位：国际单位制中，电流的单位是安培（A），常用单位还有毫安（mA）、微安（μA），1 mA=10–3 A，1 μA=10–6 A。
2．电流的分类方向不改变的电流叫直流电流；方向和大小都不改变的电流叫恒定电流；方向周期性改变的电流叫交变电流。
3．三种电流表达式的比较分析1．电源：通过非静电力做功使导体两端存在持续电压，将其他形式的能转化为电能的装置。
2．电动势（1）定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
（2）表达式：qW E =。
（3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。
注意：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关。
（4）方向：电动势虽然是标量，但为了研究电路中电势分布的需要，规定由负极经电源内部指向正极的方向（即电势升高的方向）为电动势的方向。
（5）电动势与电势差的比较电动势电势差物理意义反应电源内部非静电力做功把其他形式的能转化为电能的情况反应电路中电场力做功把电能转化为其他形式的能的情况定义式E =W /qW 为电源的非静电力把正电荷从电源内部由负极移到正极所做的功U =W /qW 为电场力把电荷从电源外部由正极移到负极所做的功量度式 E =IR +Ir =U 外+U 内U =IR测量 利用欧姆定律间接测量 利用电压表测量决定因素 与电源的性质有关与电源、电路中的用电器有关特殊情况当电源断开时，路段电压值=电源的电动势三、电阻、电阻定律 1．电阻（1）定义式：IUR =。
高中物理解题思路-第十一章 电路及其应用-导体的电阻
应用 R＝ρSl 解题的技巧 (1)明确导体的形状改变后，电阻率不会发生变化。 (2)导体的形状改变后，体积不变，由 V＝l1S1＝l2S2 确定 l2 与 l1、S2 与 S1 的关系。 (3)由 R＝ρSl 确定电阻关系。
【素养训练】
3.如图 11.2-6 所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长 ab＝2bc。当将 A 与 B 接入
答案：B
主题探究二 对电阻定律的理解 【重难释解】
1．公式 R＝ρSl 是导体电阻的决定式，图 11.2-5 中所示为一块长方体铁块， 若通过电流为 I1，则 R1＝ρbac；若通过电流为 I2，则 R2＝ρacb。
图 11.2-5 导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质决定的。
2．公式 R＝ρSl 的适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀 的电解质溶液。
3对导体A、B，在电压U相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？ 提示：电压相同时，B的电流小，说明B对电流的阻碍作用大。
【重难释解】 1．R＝UI 是电阻的定义式，比值表示一段导体对电流的阻碍作用，对给 定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流 无关。 2．I＝UR是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流 I 与电压 U 成正 比，与电阻 R 成反比，常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流，适 用条件是金属或电解质溶液导电(纯电阻电路)。
线，图中 α＝45°，下列说法正确的是
()
图 11.2-9 A．通过该导体的电流与其两端的电压成正比 B．此导体的电阻 R 不变 C．I-U 图线的斜率表示电阻的倒数，所以电阻 R＝tan145° Ω＝1 Ω D．在该导体的两端加 6 V 的电压时，每秒通过导体横截面的电荷量是 3 C
关于线性、非线性元件与纯电阻、非纯电阻元件的讨论
关于线性、非线性元件与纯电阻、非纯电阻元件的讨论线性、非线性与纯电阻、非纯电阻元件的概念是分别从两个不同的角度对电学器件所进行的分类，它们之间无直接的联系。
在欧姆定律一章的教学过程中常常会遇到有些资料或者一线教学的教师，对线性、非线性元件及纯电阻、非纯电阻元件和欧姆定律的适用关系出现一些概念上的混乱。
所以在此我们就这个问题做一些专门的讨论。
人们对通过导体的电流与电压关系的实验研究中，发现温度变化不大时，常见的金属导体中所通过的电流与其两端所加的电压是成正比的，即电压与电流的比值是确定的；而对不同的金属导体这个比值是不同的。
看来电压与电流的比值可以反映导体本身的一种性质，于是物理学中将其比值定义为导体的电阻。
但是在后来的研究中发现也有一些导体所通过的电流与加在其两端的电压并不成正比，于是人们把电压与电流成正比的导体材料叫做线性元件（伏安特性曲线是直线），而把不成正比的导体材料叫做非线性元件。
实验表明常见的线性元件除金属外还有电解质溶液。
而常见的气态导体、半导体材料都是非线性元件。
我们知道物理学中的欧姆定律是实验定律，其内容表述是：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，而跟导体的电阻成反比。
这是由于欧姆当初实验是用常见的金属导体来做实验所得出的该结论。
由此看来欧姆定律是只对线性元件而言的，或者说欧姆定律的适用范围只是线性元件。
需要注意的是I=U/R这个公式对非线性元件仍然是成立的，对非线性元件I=U/R是在某一个工作状态下所对应的数学关系。
人们对用电器工作中能量转化问题的研究中，注意到有一类用电器所消耗的电能是全部转化为内能的，即电流做功用来全部产生焦耳热。
所以电流所做的功W=UIt和焦耳实验定律中得到的电热Q=IR2t二者是相等的，即UIt=IR2t。
化简得到U/I=R，可以理解为这种用电器对电流的阻碍作用全部来自于电阻，所以这种用电器被称之为纯电阻元件。
相反，有些用电器所消耗的电能并没有全部转化为内能，即电流所做的功是大于所产生的焦耳热的，由UIt>IR2t可化简得到U/I>R，可以理解为这种用电器对电流的阻碍作用不纯粹来自于电阻而是还有其它的阻碍作用(将来可由反电动势、感抗、容抗等概念予以解释），所以这种用电器被称之为非纯电阻元件。
高二物理电学专题提升专题14伏安特性曲线的理解及应用
专题14 伏安特性曲线的理解及应用一：专题概述 导体的伏安特性曲线(1)I －U 图线：以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I －U 图线，如图所示．(2)电阻的大小：图线的斜率k ＝U I ＝R 1，图中R 1>R 2.(3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆定律． (4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用欧姆定律． 二：典例精讲1．I —U 的图象的理解及应用典例1：(多选)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图上一点，PN 为图线在P 点的切线，PM 为I 轴的垂线．则下列说法中正确的是( )A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变B ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝I2U1C ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝I2－I1U1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的“面积” 【答案】BD2． 欧姆定律的应用典例2：(多选)在如图甲所示的电路中，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。
当开关S 闭合后，电路中的总电流为0.25 A ，则此时 ( )A ．L 1两端的电压为L 2两端电压的2倍B ．L 1消耗的电功率为0.75 WC ．L 2的电阻为12 ΩD ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4 【答案】BD三 总结提升1.伏安特性曲线问题的处理方法(1)首先分清是I －U 图线还是U －I 图线。
(2)对线性元件：R ＝I U ＝ΔI ΔU ；对非线性元件R ＝I U ≠ΔI ΔU，即非线性元件的电阻不等于U －I 图象某点切线的斜率。
(3)在电路问题分析时，I －U (或U －I )图象中的电流、电压信息是解题的关键，要将电路中的电子元件和图象有机结合。
2.对伏安特性曲线的理解(如图甲、乙所示)(1)图线a 、e 、d 、f 表示线性元件，b 、c 表示非线性元件． (2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，R a ＞R e .在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小．斜率越大，电阻越小，R d ＜R f .(3)图线b 的斜率变小，电阻变小，图线c 的斜率变大，电阻变小．注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数．根据R ＝I U，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的倒数． 四 提升专练1.某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，他根据实验中所测得的数据，分别绘制了IU 图线，如图甲、乙、丙所示，下列说法正确的是( )A. 图甲的元件可以作为标准电阻使用B. 图乙的电阻随电压升高而减小C. 图丙的电阻随电压升高而增大D. 只有图乙才是可能的 【答案】A2.(多选)如图所示是电阻R 的I －U 图象，图中α＝45°，由此得出( )．A ．通过电阻的电流与两端电压成正比B ．电阻R ＝0.5 ΩC ．因I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1/tan α＝1.0 ΩD ．在R 两端加上6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C 【答案】AD3.两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R1：R2等于（）A. 1:3B. 3:1C.D.【答案】A【解析】因为该图线为I-U图线，则图线的斜率表示电阻的倒数，两根图线的斜率比为3：1，所以电阻比为1：3．故A正确，BCD错误。
实验七 线性和非线性电学元件伏安特性的测量
实验七线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线电阻是电学中常用的物理量。
利用欧姆定律求导体电阻的方法称为伏安法，它是测量电阻的基本方法之一。
为了研究材料的导电性，通常作出其伏安特性曲线，了解它的电压与电流的关系。
伏安特性曲线是直线的元件称为线性元件，伏安特性曲线不是直线的元件称为非线性元件。
这两种元件的电阻都可用伏安法测量。
但由于测量时电表被引入测量线路，电表内阻必然会影响测量结果，因而应考虑对测量结果进行必要的修正，以减少系统误差。
【实验目的】1．通过对线性电阻伏安特性的测量，学习正确选择和使用伏安法测电阻的两种线路。
2．通过对二极管伏安特性的测量，了解非线性电学元件的导电特性。
3．习按电路图正确地接线，掌握限流电路和分压电路的主要特点。
4．学会用作图法处理实验数据。
【实验仪器】欧姆定律实验盒直流稳压电源滑线变阻器（2个）单刀开关数字电流表数字电压表保护电阻【实验原理】当一个元件两端加上电压，元件内有电流通过时，电压与电流之比称为该元件的电阻。
若一个元件两端的电压与通过它的电流成比例，则伏安特性曲线为一条直线，这类元件称为线性元件。
若元件两端的电压与通过它的电流不成比例，则伏安特性曲线不再是直线，而是一条曲线，这类元件称为非线性元件。
一般金属导体的电阻是线性电阻，它与外加电压的大小和方向无关，其伏安特性是一条直线（见图1），从图上看出，直线通过一、三象限。
它表明，当调换电阻两端电压的极性时，电流也换向，而电阻始终为一定值，等于直线斜率的倒数R =V/I。
常用的半导体二极管是非线性电阻，其电阻值不仅与外加电压的大小有关，而且还与方向有关。
为了了解半导体二极管的导电特性，下面对它的结构和电学性能作一简单介绍。
图1 线性电阻的伏安特性图2 半导体二极管的p-n结和表示符号半导体二极管又叫晶体二极管。
半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。
如果在纯净的半导体中适当地掺入极微量的杂质，则半导体的导电能力就会有上百万倍的增加。
第七章 恒定电流7-1(新课标复习资料)
限 时 规 范 特 训
选修3-1
第六章 静电场
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
电功 公式 适用条件 W＝UIt 任何电路
电功率 P＝UI 任何电路
电热(焦耳定律) Q＝I Rt 任何电路
2
随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
电功和
纯电阻电路：W＝I2Rt＝Q
限 时 规 范 特 训
电热关系 非纯电阻电路：W＝IUt＝I2Rt＋E其它 几种常见功率 (1)额定功率：用电器加上额定电压(或通以额定电流) 时消耗的功率．
阻电路．
易 错 易 混 分 析
限 时 规 范 特 训
选修3-1
第六章 静电场
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
(4)导体的伏安特性曲线：用横轴表示电压U，纵轴
电流I 表示电流I，画出的I－U关系图线．
直线 ①线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适
随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
易 错 易 混 分 析
限 时 规 范 特 训
选修3-1
第六章 静电场
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
欧姆定律
部分电路欧姆定律
随 堂 针 对 训 练
正比 (1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，
考 技 案 例 导 析
跟导体的电阻R成反比．
U U I＝ (2)公式：I＝R . R
金属 (3)适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电
2．对于线性元件，某一状态时的电阻值等于此 时元件两端的电压与元件中通过的电流的比值.
限 时 规 范 特 训
易 错 易 混 分 析
《金版教程(物理)》2025高考科学复习解决方案第九章 恒定电流第1讲 电流 电阻 电功及含答案
《金版教程(物理）》2025高考科学复习解决方案第九章恒定电流第讲电流电阻电功及电功率[教材阅读指导](对应人教版必修第三册相关内容及问题)第十一章第1节阅读“电源”这一部分内容，假如电路中定向移动的是正自由电荷，电源的作用是什么？提示：不断将正电荷从负极搬运到正极，使电源两端始终存在电势差。
第十一章第1节阅读[拓展学习]“电流的微观解释”，公式I＝neSv中n、v两字母各代表什么物理量？提示：n代表自由电子数密度，即单位体积内的自由电子数，v代表自由电子定向移动的平均速率。
第十一章第1节[拓展学习]“电流的微观解释”，自由电子无规则热运动的速率、定向移动的平均速率、电流的传导速率分别是多少？提示：通常情况下，自由电子无规则热运动的速率约为105 m/s，自由电子定向移动的平均速率约为10－4 m/s，电流传导速率等于光速。
第十一章第2节[练习与应用]T6，思考：对同一导体电流流向不同时，其电阻值是否相同？提示：不一定相同。
第十二章第1节阅读电功公式的推导部分，推导出W＝UIt的依据是什么？提示：(1)电路中的恒定电场的基本性质与静电场相同，可以利用W＝qU来计算恒定电场对自由电荷的静电力做的功；(2)电流的定义式I＝qt。
第十二章阅读“1电路中的能量转化”这一节内容，体会纯电阻电路和非纯电阻电路在使用物理规律上的区别，公式“I＝UR”和“P＝U2R”在纯电阻电路和非纯电阻电路的应用上有什么不同？提示：对纯电阻电路，公式I＝UR适用，因此电功率或电热功率都可用P＝U2R来求；对非纯电阻电路，“I＝UR”和“P＝U2R”两式都不适用。
必备知识梳理与回顾一、电流恒定电流1．电流(1)导体中形成电流的条件01自由移动的电荷。
02电压。
(2)电流的方向03相同，04相反。
在外电路05负极流向06正极。
07标量。
2．恒定电流(1)08大小、09方向都不随时间变化的电流。
(2)10电流这个物理量表示。
11电荷量越多，电流就越大，如果用I表示电流，q表示在时间t内通过导体横截面的12电荷量，则有I13q t。
物理重点突破第12讲 伏安特性曲线的理解与应用
第12讲伏安特性曲线的理解与应用【方法指导】1.伏安特性曲线的理解导体的伏安特性曲线是指电流与电压的关系曲线，用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，即得导体的I－U图象。
（1）线性元件：导体的伏安特性曲线为过原点的直线，即电流与电压成正比的线性关系，具有这种特点的元件称为线性元件，如金属导体、电解质溶液等．（2）非线性元件：伏安特性曲线不是直线的，即电流与电压不成正比的电学元件，称为非线性元件，如气态导体、半导体元件等．（3）I-U曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，而U-I曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻．如图所示：甲图中斜率表示导体电阻的倒数，所以RⅠ＜RⅡ；乙图中斜率表示导体的电阻，所以RⅠ＞RⅡ.2.伏安特性曲线问题的分析方法（1）分析图像是要看准是I-U图像还是U-I图像。
I-U图像中，各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，而U-I曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻。
（2）分清图线的斜率和图线上的点与原点连线的斜率。
两种图像中计算电阻时都是利用的图线上的点与原点连线的斜率，而不是图线的斜率。
（3）不可用直线倾角的正切来求物理图线的斜率。
物理图像中，横轴和纵轴的标度选取一般不同，且同一问题两次作图时标度也有可能不同，因此物理图线的斜率不一定等于数学上直线倾角的正切。
【对点题组】1．有a、b、c、d四个电阻，它们的U－I关系图象如图所示，则电阻最大的是()A ．aB ．bC ．cD ．d2.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是( )A ．加5 V 电压时，导体的电阻为5 ΩB ．加11 V 电压时，导体的电阻为1.4 ΩC ．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3．如图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(U 1、I 1)，过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为I 2，小灯泡两端的电压为U 1时，电阻等于 ( )A.I 1U 1B.U 1I 1C.U 1I 2D.U 1I 1－I 24.甲、乙两个电阻，它们的伏安特性曲线画在一个坐标系中如下图所示，则( )A ．甲的电阻是乙的电阻的1/3B ．把两个电阻两端加上相同的电压，通过甲的电流是通过乙的两倍C ．欲使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍D ．甲的电阻是乙的电阻的2倍5．图示是某导体的I -U 图线，图中倾角为α＝45°，下列说法正确的是( )A ．通过电阻的电流与其两端的电压成正比B ．此导体的电阻R ＝2 ΩC ．IU 图线的斜率表示电阻的倒数，所以电阻R ＝cot 45°＝1.0 ΩD．在R两端加6.0 V电压时，每秒通过电阻截面的电量是6.0 C6.如下图所示为两电阻R A、R B的伏安特性曲线，由图可知：(1)这两电阻大小之比为R A∶R B＝________.A．1∶3 B．3∶1C．1 D. 1(2)当这两个电阻分别加上相同电压时，通过的电流之比为I A∶I B＝________.A．1∶3 B．3∶1C．1 D. 1(3)当这两个电阻分别通上相同电流时，电阻两端的电压之比为U A∶U B＝________.A．1∶3 B．3∶1C．1 D. 17.如图所示的图象所对应的两个导体：(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？答案精析【对点题组】1．【答案】A 2.【答案】AD【解析】对某些电学元件，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的UI 值仍表示该点所对应的电阻值．本题中给出的导体在加5 V 电压时，UI 值为5，所以此时电阻为5 Ω；当电压增大时，UI 值增大，即电阻增大，综合判断可知B 、C 项错误．3．【答案】B【解析】本题考查利用小灯泡的伏安特性曲线求电阻，意在考查学生对小灯泡的伏安特性曲线以及对电阻定义式的理解．由电阻的定义式R ＝U /I 可知，B 正确，其他选项错误．要特别注意R ≠ΔU /ΔI . 4.【答案】AC 5．【答案】AB【解析】通过电阻的电流I 与其两端的电压U 成正比．A 正确；导体的电阻R ＝U I ＝10 V/5 A＝2 Ω.B 正确；I U 图线的斜率等于电阻的倒数，而斜率k ＝ΔyΔx ＝0.5，所以电阻为2 Ω，而cot 45°＝1，所以电阻R ≠cot 45°.故C 错误；在R 两端加6.0 V 电压时，电流I ＝U R ＝62 A ＝3 A ，每秒通过电阻截面的电量是q ＝It ＝3×1 C ＝3 C ．故D 错误．故选A 、B. 6.【答案】(1)A (2)B (3)A 【解析】(1)由R ＝U I ＝U I ∆∆得，R A ＝1030Ω＝13 Ω，R B ＝1010 Ω＝1 Ω. 所以R A ∶R B ＝1∶3，故选项A 正确． (2)由I ＝UR知，I A ∶I B ＝R B ∶R A ＝3∶1，故选项B 正确． (3)由U A ＝I A R A ，U B ＝I B R B ，I A ＝I B ，得U A ∶U B ＝R A ∶R B ＝1∶3，故选项A 正确． 7.【答案】(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3【解析】(1)因为在IU 图象中，R ＝1k ＝ΔUΔI ，所以R 1＝10×10－35×10－3Ω＝2 Ω， R 2＝10×10－315×10－3 Ω＝23 Ω， 所以R 1∶R 2＝2∶(23)＝3∶1.(2)由欧姆定律得 U 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2，由于I 1＝I 2，则U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝3∶1. (3)由欧姆定律得 I 1＝U 1R 1，I 2＝U 2R 2，由于U 1＝U 2，则I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝1∶3.。
2024届高考物理一轮专题复习学案：电流、电阻定律、电功和电热
电流、电阻定律、电功和电热【知识梳理】一、电流的概念及表达式1．电流：电荷的定向移动形成电流，I ＝qt.2．电流形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压．3．电流的标矢性：电流是标量，但有方向，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向． 4．电流的三种表达式及其比较公式 适用范围字母含义公式含义I ＝q t一切电路q 为时间t 内通过导体横截面的电荷量qt反映了I 的大小，但不能说I ∝q 、I ∝1tI ＝nqSv一切电路n ：导体单位体积内的自由电荷数q ：每个自由电荷的电荷量S ：导体横截面积 v ：电荷定向移动速率从微观上看n 、q 、S 、v 决定了I 的大小I ＝U R金属、 电解液U ：导体两端的电压 R ：导体本身的电阻I 由U 、R 决定，I ∝U 、I ∝1R二、欧姆定律及电阻定律 1．部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比． (2)表达式：I ＝UR.(3)适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导体或半导体元件．(4)导体的伏安特性曲线(I －U 图线)．①比较电阻的大小：图线的斜率k ＝I U ＝1R ，图中R 1>R 2(选填“>”“<”或“＝”)；②线性元件：伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律；③非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律． 2．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关． (2)公式：R ＝ρlS.其中l 是导体的长度，S 是导体的横截面积．ρ是导体的电阻率，其国际单位是欧·米，符号为Ω·m. (3)电阻率①物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． ②电阻率与温度的关系金属：电阻率随温度升高而增大；负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小． 3．电阻的决定式和定义式的区别公式R ＝ρl SR ＝UI区别电阻的决定式 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质溶液适用于任何纯电阻导体三、电功、电功率 电热、热功率 1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功． (2)公式：W ＝qU ＝IUt (适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P ＝Wt ＝IU (适用于任何电路)．3．焦耳定律（1）电热：由于导体的电阻，使电流流过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分叫电热。
高考物理一轮复习考点微专题—电路及其应用、电能
高考物理一轮复习考点微专题—电路及其应用、电能1．（2019•新课标Ⅲ）某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度。
可选用的器材还有：定值电阻R0（阻值14kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值1500Ω），滑动变阻器R2（最大阻值500Ω），电阻箱（0～99999.9Ω），干电池（E＝1.5V，r＝1.5Ω），红、黑表笔和导线若干。
（1）欧姆表设计将图（a）中的实物连线组成欧姆表。
欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为900Ω；滑动变阻器选R1（填“R1”或“R2”）。
（2）刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示。
表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为45、5。
（3）校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量。
若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为35000.0Ω。
【答案】（1）900；R1（2）45；5（3）0；35000.0【解析】解：（1）将电源、电流表、定值电阻以及滑动变阻器串接即可组成欧姆表，故实物图如图所示；根据闭合电路欧姆定律有：100μA＝解得：R1＝900Ω；故滑动变阻器选择R1；（2）由（1）中解答可知，欧姆表的内阻即中值电阻R＝（98.5+1.5+14000+900）Ω＝中15000Ω；根据闭合电路欧姆定律有：25μA＝解得：R a＝45kΩ；同理可知：75μA＝解得：R b＝5kΩ（3）欧姆表在使用时应先将两表笔短接，使欧姆表指针指向满偏刻度，即0Ω处；电阻箱的读数为：（3×10k+5×1k+0×100+0×10+0×1+0×0.1）Ω＝35000.0Ω。
人教版高中物理新教材必修第三册第11章-电路及其应用-教案
两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度
的一半0.
01A.
二 实验2 金属丝电阻率的测量
一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达
为(
x+K ×精确度)
mm.
2.螺旋测微器
(
S 为固定刻度,
H 为可
1)构造:如图甲,
动刻度.
(
2)原理:可动刻度 H 上的刻度为 50 等
份,则螺旋测微器的精确度为0.
01 mm.
偏转到最大刻度时的电流叫满偏电流,用Ig
表示,此 时 两 端 的 电 压 叫 满 偏 电 压,用 Ug
表示.
2.电压表、电流表的改装
小量程电流表 G 是根据通电线圈在磁场
中受到磁力矩作用发生偏转的原理制成的,
且指针偏角θ 与电流I 成正比,即θ=k
I,故
表的刻度是均匀的,且能改装为电压表和大
量程电流表.
IU 图线:以电流为纵轴、电压为横轴
1)
所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称
为IU 图线,如图所示.
I
(
2)比较电阻的大小:图线的斜率k=
U
1
= ,图中 R1>R2.
R
(
3)线性元件:伏安特性曲线是直线的电
学元件,适用欧姆定律.
(
4)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的
电学元件,不适用欧姆定律.
四 部分电路欧姆定律
0
,
不足半毫米,
从可动刻度上读的示数为
mm
15.
0,最后的读数为:
2.
0 mm+15.
0×0.
01
mm=2.
150 mm.
3.电压表和电流表的读数
高中物理选修3-1欧姆定律知识点总结
高中物理选修3-1欧姆定律知识点总结欧姆定律是物理选修3-1课本的内容，高中生在学习时要掌握相关知识点，下面是店铺给大家带来的高中物理选修3-1欧姆定律知识点，希望对你有帮助。
高中物理选修3-1欧姆定律知识点一、导体的电阻(1)定义：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻。
(2)公式：R=U/I(定义式)说明：A、对于给定导体，R一定，不存在R与U成正比，与I成反比的关系，R只跟导体本身的性质有关。
B、这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法。
C、电阻反映导体对电流的阻碍作用二、欧姆定律(1)定律内容：导体中电流强度跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比。
(2)公式：I=U/R(3)适应范围：一是部分电路，二是金属导体、电解质溶液。
三、导体的伏安特性曲线(1)伏安特性曲线：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)线性元件和非线性元件线性元件：伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。
非线性元件：伏安特性曲线是曲线，即电流与电压不成正比的电学元件。
四、导体中的电流与导体两端电压的关系(1)对同一导体，导体中的电流跟它两端的电压成正比。
(2)在相同电压下，U/I大的导体中电流小，U/I小的导体中电流大。
所以U/I反映了导体阻碍电流的性质，叫做电阻(R)(3)在相同电压下，对电阻不同的导体，导体的电流跟它的电阻成反比。
高中物理选修3-1必考知识点两种电荷自然界中的电荷有2种，即正电荷和负电荷。
如：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。
同种电荷相斥，异种电荷相吸。
相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?不一定，除了带异种电荷的物体相互吸引之外，带电体有吸引轻小物体的性质，这里的“轻小物体”可能不带电。
电荷守恒定律表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
名师点拨 1.对于非线性元件,欧姆定律不再成立. 2.对于线性元件,某一状态时的电阻值等于此时元
件两端的电压与元件中通过的电流的比值.
热点聚集
热点一 电流的微观意义 电荷的定向移动形成电流,人们规定正电荷定向移 动的方向为电流方向.通过导体横截面的电荷量跟 通过这些电荷量所用时间的比值叫做电流,定义式
l S
2.电阻率
(1)物理意义 反映导体 导电性能 的物理量,是导体材料本身的 属性.
(2)电阻率与温度的关系
①金属的电阻率随温度升高而 增大 . ②半导体的电阻率随温度而 减小 . ③超导体:当温度降低到 绝对零度 附近时,某些材 料的电阻率突然 减小为零 成为超导体.
三、欧姆定律
部分电路欧姆定律
第七章
第1课时
一、电流
形成 方向 公式 定义式 决定式 微观式
恒定电流
部分电路欧姆定律
电阻定律
考点自清
在外加电场的作用下,导线中的自由电荷的 定向移动 形成电流 正电荷定向移动的方向
q I t U I R
I nqSv
二、电阻电阻率
1.电阻
U R (1)定义式: I
(2)决定式: R
(2)公式 R U 是电阻的定义式,它表明了一种量度电 I 阻的方法,不能错误地认为“电阻跟电压成正比,跟 电流成反比”,对于给定的导体,其电阻是一定的,和 导体两端是否有电压,导体中是否有电流无关.也就
是说 R U 仅是电阻的测量式,而 R l 才是电阻 S I 的决定式. 特别提示
2.三种速率: I =neSv中的v是电荷定向移动的速率,
非常小,约为10-5 m/s,而电荷无规则热运动速度 很大,约为105 m/s.电路合上电键,远处的电灯几 乎同时亮,所用时间极短,这是电场的传播速度决 定的,此速度等于光速3×108 m/s. 交流与思考 q= I t中,当异种电荷通过某一横截面 时,都要形成电流,通过的电荷量是否相互抵消?电 流的方向有何物理意义?
(1)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. (2)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. (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关.
提示:当异种电荷通过某一横截面时,都要形成电流, 通过的电荷量不能互相抵消,而是等于异种电荷的电 荷量之和.因为电流是标量,两种电荷的定向移动都
要形成电流,且正电荷定向移动方向表示电流的流向,
但此方向与矢量的方向不同,两种电荷定向移动形成
的总电流等于各电流的代数和.
热点二
对电阻、电阻率的理解
1.电阻与电阻率的区别
题型探究
题型1 电流定义的理解与应用 【例1】如图2是静电除尘器示意图,A接 高压电源的正极,B接高压电源的负极,
AB之间有很强的电场,空气被电离为电
子和正离子,电子奔向正极A的过程中, 遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,吸附 图2 到正极A上,排出的烟就成为清洁的了.已知每千克 煤粉会吸附n mol电子,每昼夜能除尘m kg,计算高压
2.电阻的决定式和定义式的区别与相同点
l R S U R I
电阻定律的表达式
电阻的定义式 提供了测定电阻的方法, 并不说明电阻与U和I有关
区别
说明了电阻的决定因素 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 相同点
相同点
都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)
特别提示
(1)内容: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 . U I (2)公式: R .
(3)适用条件:适用于 金属 和电解液导电,适用于纯
电阻电路. (4)导体的伏安特性曲线:用横轴表示电压U,纵轴表 示 电流 I ,画出的 I —U关系图线. ①线性元件:伏安特性曲线是 直线 的电学元件,适 用于欧姆定律. ②非线性元件:伏安特性曲线 为曲线的电学元件, 不适用 (适用、不适用)于欧姆定律.
段电路或同一段导体.
(2)同时性:指U和 I 必须是导体上同一时刻的电压 和电流. 3.欧姆定律不同表达式的物理意义 (1) I U 是欧姆定律的数学表达式,表示通过导 R 体的电流 I与电压U成正比,与电阻R成反比,常用于 计算一部分电路加上一定电压时产生的电流.此公 式是电流的决定式,反映了电流 I 与电压U和电阻R 的因果关系.
在应用欧姆定律之前,首先要判断电路中的元件是 否为纯电阻,如果整个电路中既有纯电阻又有非纯 电阻,则只有纯电阻才适用欧姆定律.
热点四
对伏安特性曲线的理解
1.(1)图线a、b表示线性元件.图线c、d表示非线性
元件.
(2)图象的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻 越小,故Ra＜Rb(如图1甲所示).
图1
利用 R l 和 R U 计算出来的电阻都是某一特 S I 定温度下的电阻,因为电阻率随温度而变. 热点三 欧姆定律的理解及应用
1.适用范围:适用于金属、电解液等纯电阻导电,对 于气体导电、含有电动机、电风扇等非纯电阻导电 则不适用.
2.注意欧姆定律的“二同” (1)同体性:指 I 、U、R三个物理量必须对应同一
q 为 I ,单位是A. t 1.决定因素:设金属导体的横截面积为S,单位体积内
的自由电子数为n,自由电子定向移动的速率为v, 那么时间t内通过某一导体横截面的自由电子数为 nSvt.如果电子的电荷量为e,那么时间t内通过横截 q 面的电荷量q=neSvt.根据 I ,就可以得到电流和 t 自由电子定向移动速率的关系式 I =neSv.
(3)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1乙所示). (注意:曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数) 2.(1)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.
(2)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.
特别提示
1.要区分是 I —U 图线还是U— I 图线. 2.对线性元件: R U Δ U ;对非线性元件 I ΔI U Δ U ,应注意,线性元件不同状态时 R I ΔI 比值不变,非线性元件不同状态时比值不同.