高二物理欧姆定律

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
解析 : 对某些导电器材, 其伏安特性曲线不是直线, 但曲线上 U 某一点的 值仍表示该点所对应的电阻值.本题中给出的导 I U 体在加5 V电压时, 值为5, 所以此时电阻为5 当电压增大时, I U 值增大,即电阻增大, 综合判断可知B､C项错误. I
1．应用两公式时应注意公式中三个物理 量I、U、R应是同一时刻、对同一导体而 言，即应满足同时性与同体性，计算时谨 防“张冠李戴”． 2．对 因U与I成正比，所以 .
二、对伏安特性曲线的理解及由图线求电 阻 1．I－U图线是直线：表示电流跟电压成 正比，导体为线性元件． 2．I－U图线是曲线：表示电流跟电压不 成正比，导体为非线性元件．
答案:10
Ω
30×1020个
q 解析 :由电流的定义式I 可知,乙的电流是甲的两倍. t U 由I 得U IR, 可知乙两端的电压是甲两端电压的4倍, R A､C､D错误.
答案:B
4.如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知正确的是(
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
答案:2.0 A
三､伏安特性曲线的应用
例3:如图所示,为某小灯泡的电流与其两端的电压关系图线,试
分别计算出其电压为5 V､10 V时小灯泡的电阻,并说明电
阻的变化规律.
[巩固练习]
3.如图所示,显示了两电阻R1､R2的电流I和电压U之间的关系,
由图象可知两电阻大小之比R1:R2为(
)
A.1 : 3 C. 2 : 2
反向电压时,二极管的电阻较大,通过二极管的电流很小.
三、测绘小灯泡伏安特性曲线实验的电路 选择 1．测量电路的选择：测量电路可供选择 的电路有两种，即内接法和外接法，分别 如图2－3－4甲、乙两图所示．
图2－3－4 考虑到误差因素，应选择如图乙所示的电 路连接．
2．控制电路的选择：滑动变阻器有限流 式和分压式两种，分别如图2－3－5甲、 乙两图所示．
正确.
答案:BCD
2.下列物质中欧姆定律可适用的是(
A.金属 B.电解液
)
C.气体
答案:AB
D.任何物质
3.有甲､乙两导体,甲的电阻是乙的一半,而单位时间内通过导
体乙横截面的电荷量是甲的两倍,则以下说法中正确的是
(
)
A.甲､乙两导体中的电流相同 B.乙导体中的电流是甲导体的2倍 C.甲､乙两导体两端的电压相同 D.乙导体两端的电压是甲导体的2倍
(3)滑动变阻器滑动触头的初始位置：电 路接好后合上开关前要检查滑动变阻器滑 动触点的位置，通常在开始实验时，应通 过调整滑动变阻器的滑动触头位置，使小 灯泡两端的电压或流经小灯泡的电流最 小．
1．调节电压时不要超过小灯泡的额定电 压． 2．描点作图象时，建立的坐标系标度要 合理，使描出的点布满坐标纸． 3．小灯泡电压、电流变大时，电阻变大， 伏安特性曲线是曲线．连线时要用平滑的 曲线，不能连成折线．
图2－3－3
1．线性元件与纯电阻元件是不同的概 念． 2．线性元件一定是纯电阻元件，而纯电 阻元件不一定是线性元件．
3.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, 如下图,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,二极管电阻较小,通过二极管的电流较大;加
图2－3－5 考虑到灯泡两端电压变化范围问题，应选 择如乙图所示的电路．
3．实验电路的连接方法 (1)接线顺序为“先串后并”，即先将电 源、开关、滑动变阻器的全部电阻组成串 联电路，再将电流表和小灯泡串联后的两 端接滑动变阻器的滑动触点和另一固定接 线柱，最后把电压表并联到小灯泡两端． (2)电表量程选择的原则：在保证测量值 不超过量程的情况下，指针偏转角度越大， 测量值的精确度通常越高．
零逐渐增大到220 V时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升 U 高,电阻将不断增大,A图象表示 为一定值,说明电阻不变, U I 不符合要求;C图象上各点的 值随U的增大而减小,也不符 I 合实际;
U D图象中的 的值开始随U的增大而增大, 后来随U的增大 I U 而减小, 也不符合实际; 只有B图象中 的值随U的增大而变 I 大, 符合实际, 应选A､C､D.
阻为多少?30 s内有多少电子通过它的横截面?(e=1.6×1019C)
q 解析 :由于30 s内通过的电荷量为48 C,因此, I 1.6 A t U U 16 而由I 得R 10, R I 1.6 q 48 因为q 48 C所以n (个) 3.0 102 0 (个). e 1.6 1019 即电阻为10,30 s内有3.0 1020 个电子通过它的横截面积.
二､欧姆定律的应用 例2: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.如果所加电压 变为原来的2倍,则导体中的电流多大?
3 U0 U0 解析 : 解法1:由欧姆定律得 : R , 又知R 5 , I0 I 0 0.4 U 0 2U 0 解得I0 1.0 A, 又因为R , I0 I2 所以I 2 2I0 2.0 A. 2 U U 0 U1 5 0 解法2 :由R , 得I0 1.0 A. I0 I1 0 .4 U 0 U 2 又R , 其中U 2 2U 0 U 0 , I0 I 2 所以I 2 I0 , I 2 2I0 2.0 A.
答案:ACD
5.已知两个导体电阻之比R1:R2=2:1,那么(
)
A.若两个导体两端电压相等,则电流之比I1:I2=2:1
B.若两个导体两端电压相等,则电流之比I1:I2=1:2
C.若导体中电流相等,则两导体两端电压之比U1:U2=2:1
D.若导体中电流相等,则两导体两端电压之比U1:U2=1:2
答案:BC
答案:A
7.导体的电阻为4 Ω ,在120 s内通过导体横截面的电荷量是
480 C,则加在导体两端的电压是( )
A.960 V
C.1 V
B.16 V
D.60 V
答案:B
提升能力
8.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(
)
百度文库
A.加5 V电压时,导体的电阻约是5 Ω
B.加11 V电压时,导体的电阻约是1.4 Ω
图2－3－2
U 1 3．I－U 图线是直线时：导体电阻 R＝ ＝ ，即 I k 1 电阻等于图线斜率的倒数，R＝ .如图 2－3－2 所示． k Un 4．I－U 图线是曲线时：导体电阻 Rn＝ ，即电 In 阻等于图线上点(Un，In)与坐标原点连线的斜率的倒 数，而不等于该点切线斜率的倒数．如图 2－3－3 所 示．
答案:AD
9.一只标有“220 V､60 W”的白炽灯泡,加上的电压U由零逐
渐增大到220 V.在此过程中,电压U和电流I的关系可用图线
表示.在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是(
)
U 解析:由电阻的定义式 R 知:在U-I图象上,某一点的纵坐标 I U U和该点的横坐标I的比值 就对应着电阻值R.由于白炽灯 I 泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从
B. 3 : 1 D.2 : 2
解析 : 在伏安特性曲线I U图线中, 直线的斜率与电阻成反比, R1 tan 45 3 所以 . R2 tan30 1
答案:B
课后巩固提升
巩固基础
1.由欧姆定律I
U U 导出U IR和R , 下列叙述中正确的是( ) R I 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
3．图线的形状 按照图线的形状是否为直线，可将电学元 线性元件 和 非线性元件 件分为 ．
四、实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线 1．该实验需要的器材有：电源、开关、 电压表 、 电流表 、 滑动变阻器 、灯泡、导 线．
2．按图2－3－1的电路图进行实验，开关 闭合前，将滑动变阻器的滑片滑至R 左 端，闭合开关，逐步减小滑动变阻器的有 效电阻，通过小灯泡的电流随之增大 ，分 别记录电流表和电压表的多组数据，直至 电压达到它的 额定电压 为止，根据实 验数据在方格纸上作出小灯泡的伏安特性 曲线，是一条曲线 ．
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,其电压降越大
解析:导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与所加的电压
和通过的电流无关.当R一定时,才有I∝U,故A错误,B､C､D
答案:ACD
10.某同学做三种导电元件的导电性质实验,他根据所测数据,
分别绘制了三种元件的I-U图象,如图所示,下列判断哪些是
正确的是(
)
A.只有乙图象是正确的
B.甲､丙图象是曲线,肯定误差太大
C.甲､丙为非线性元件,乙为线性元件
D.甲､乙､丙三个图象都可能是正确的,并不一定有较大误差
解析:某导体元件的I-U图线可能是直线,也可能是曲线,如果IU图线为曲线,即表示该元件是非线性元件,故C､D选项正确. 答案:CD
图2－3－1
U U 一、对 I＝ 及 R＝ 的理解 R I U 1．I＝ 是部分电路欧姆定律的数学表达式，适用 R 于金属导体和电解液导电，它反映了导体中电流与电 压、电阻的比例关系，对公式可以说“I 与 U 成正比， 与 R 成反比”．
2．公式 是电阻的定义式，适用于 任何电阻的计算，公式给出了量度电阻大 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，说“电阻R与U成正比，与I成 反比”是错误的．
二、欧姆定律 1．表述：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．公式： ． 3．适用范围：欧姆定律对金属导体和 电解质 溶液导电适用，但对 气体导电 和半导体 元件并不适用．
三、导体的伏安特性曲线 1．伏安特性曲线 表示导体中的 电流 和导体两端 电压 的关系用I－U图线． 2．斜率的物理意义 I－U图线上各点与坐标原点连线的斜率为 导体的电阻．
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
U 5 解析 :由图象, 导体的电阻 : R 25 I 0.2 U1 10 当电压U1 10 V时,电流I A 0.4 A, R 25 当电流I 2 0.1 A时,电压U 2 I 2 R 0.1 25 V 2.5 V
6.两电阻R1､R2的电流I和电压U的关系如图可知两电阻的大
小之比R1:R2等于( )
A.1: 3 C.1: 3
B.3 :1 D. 3 :1
I 1 解析 : 图象为I U图线,图线的斜率即tan , 得 U R R tan 2 1 1 1 R1 , R2 , 1 . tan1 tan 2 R2 tan1 3
11.如图所示的图象所对应的两个导体:
3:1 (1)电阻关系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
3:1 ____________;
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比I1:I2为 1:3 ____________.
12.某电阻两端电压为16 V,30 s内通过的电荷量为48 C,此电
第三节
欧姆定律
学习目标：1.掌握欧姆定律的内容及其适 用范围，并能用来解决有关电路的问题． 2．知道导体的伏安特性和I－U图象，知 道什么是线性元件和非线性元件． 3．知道电阻的定义式，理解电阻大小与 电压和电流无关． 重点难点：欧姆定律的适用条件． 易错问题：欧姆定律的适用条件．
一、电阻 同一导体，不管电流、电压怎样变化，电 压跟电流的比值 不变 ，用R表示，即R＝ ， R的值反映了导体对电流的阻碍作用，叫 做导体的电阻，电阻的单位是 ，常 欧姆 用的单位还有千欧、兆欧，1 kΩ＝ Ω， 106 1 MΩ＝ 103 Ω.