高中物理人教版选修3-1学案：2.3欧姆定律

第3节欧姆定律1.电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，其定义式为R ＝U I，电阻的大小取决于导体本身，与U 和I 无关。

2．欧姆定律的表达式为I ＝U R，此式仅适用于纯电阻电路。

3．在温度不变时，线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的倾斜直线。

4．所有金属的电阻率均随温度的升高而变大。

一、欧姆定律 1．电阻(1)定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比，用R 表示。

(2)定义式：R ＝U I。

(3)单位：欧姆(Ω)，常用的单位还有k Ω、M Ω，且1 Ω＝10－3k Ω＝10－6M Ω。

(4)物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小。

2．欧姆定律(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。

(2)表达式：I ＝U R。

(3)适用范围：适用于金属导电、电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)，而对气体导电、半导体导电不适用。

二、导体的伏安特性曲线 1．定义建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I ，用横轴表示电压U ，画出导体的I -U 图线。

2．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的元件，如金属导体、电解液等。

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，如气态导体、半导体等。

1．自主思考——判一判(1)定值电阻满足R ＝U I，U 和I 变化时，二者变化的倍数相同。

(√) (2)电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大，导体的导电能力越强。

(×) (3)对于金属导体，电压变化时，可能导致电阻发生变化。

(√) (4)无论是线性元件还是非线性元件，其伏安特性曲线均过原点。

(√) (5)U -I 图线和I -U 图线中，图线上的点与原点连线的斜率的含义不同。

(√) 2．合作探究——议一议(1)一台电动机接入电路中，正常工作时能用欧姆定律求电流吗？ 提示：不能。

(2)某同学用正确的方法描绘出了某种半导体元件的伏安特性曲线如图所示，这种元件是线性元件吗？该元件的电阻随U 的增大是如何变化的？提示：该元件是非线性元件，该元件的电阻随U 的增大而减小。

第三节、欧姆定律教学设计一、内容与解析：本节课要学的内容是欧姆定律，指的是两个问题。

一是欧姆定律，二是导体的伏安特性曲线。

关于欧姆定律，教材先用演示实验探究导体中电流与电压的关系，通过U—I图像处理的方法得到电流与电压的正比关系，由斜率反映了导体对电流的阻碍作用，然后定义电阻。

在此基础上，通过对因果关系、适用条件的分析等，得到欧姆定律的公式及表述。

学生在初中已有电学这方面的一些基础，而本堂课在试验电路，数据处理、研究思路等方面都较初中有很大的提高，也更加科学。

教学的的重点是欧姆定律，解决重点的关键是对导体的伏安特性曲线的研究，尤其是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验，使学生对欧姆定律的认识更加深化。

二、目标及其解析1、目标解析：理解电阻的定义，理解欧姆定律2、目标定位：理解电阻的定义，欧姆定律就是指通过探究导体电压和电流关系的过程，体会利用U—I图像来处理、分析实验数据、总结实验规律的方法。

三、问题诊断分析在本节课的教学中，学生可能会遇到的问题是认为导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比，产生这一问题的原因是从单纯的数学公式上看得出的结论。

要解决这一问题就要从电阻的物理意义去理解电阻的含义。

四、教学支持条件分析在本节课的演示实验探究导体中电流与电压的关系的教学中准备使用多媒体，因为使用多媒体，有利于学生更荣誉总结实验规律。

五，教学过程问题一：导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？设计意图：让学生通过实验数据探究电流与电压的变化关系。

引出电阻的概念。

1、演示实验：实验目的：研究导体中的电流跟导体两端之间的定量关系实验原理：用电压表浊导体两端的电压，用电流表测导体中的电流，观察和记录数据，在坐标系中作出U—I图象进行探究分析，找出规律，电路图所图所示2、实验过程及数据处理：1）把导体A接入电路中的M、N两点间，闭合S调节滑动变阻器的滑片，可以得到关于导体A的几组电压和电流数据，如下图电压0 2．0 4．0 6．0 8．0 1．0电流强度0 0．20 0．42 0．60 0．78 0．98用描点法在直角坐标系中作用U —I 图象结论：2）换用另一导体B 代替A 进行实验又可得到导体B 的几组电压、电流数据 电压 0 2．0 4．0 6．0 8．0 1．0电流强度 0 0．13 0．28 0．40 0．54 0．66结论： 实验结论：1）同一导体，不管电流怎样变化，电压跟电流的比值U/I 是一个常数2）在同样的电压下，比值U/I 大的电流小，比值小的电流大电阻：1）导体两端的确电压与通过导体的电流大小之比2）物理意义：反映导体对电流的阻碍作用的大小3）定义式：R=U/I4）单位：欧姆（Ω）常用的电阻单位还有千欧（k Ω）和兆欧(M Ω)1k Ω=103Ω 1M Ω=10问题二：通过上面的实验探究，我们总结一下电流、电压与电阻之间有什么关系呢？设计意图：让学生从前面的实验自己总结出欧姆定律的内容欧姆定律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=U/R3）适用条件：金属导体和电解液导体，而对气态导体和半导体不适用 例题：对于欧姆定律，理解正确的是（ ） A. 从 可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B.从可知，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C. 从可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大 D. 从 可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零问题三：导体的伏安特性曲线1、定义：建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I ，用横坐标表示电压U ，画出的导体的I —U 图线称为伏安特性曲线2、线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，电流与电压成正比，其斜率等于电阻的倒数3、非线性元件伏安特性不是直线，即电流与电压不成正比的电学元件，如图是二极管的伏安特性曲线，二级管具有单向导电性，加正向电压，二极管的电阻较小，通过二极管的电流较大，加反电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小 I U R /=I U R /=I U R /=I U R /=学生实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线实验目的：1、描绘小灯泡的伏安特性曲线2 、分析曲线的变化规律实验原理：在纯电阻电路中,电阻两端的电压和通过电阻的电流呈现线性关系,即U—I曲线是一条过原点的直线。

教学设计整体设计三维目标(一)知识教学点1．理解产生电流的条件。

2．理解电流的概念和定义式I＝q/t，并能进行有关计算。

3．了解直流电和恒定电流的概念。

4．知道公式I＝nqvS，但不要求用此公式进行计算。

5．熟练掌握欧姆定律及其表达式I＝U/R，明确欧姆定律的适用范围，能用欧姆定律解决有关电路问题。

6．知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件。

7．知道电阻的定义及定义式R＝U/I。

(二)能力训练点1．培养学生应用欧姆定律分析、处理实际问题的能力。

2．培养学生重视实验、设计实验、根据实验分析、归纳物理规律的能力。

3．培养学生用公式法和图象法相结合的解决问题的能力。

(三)德育渗透点1．分析电流的产生有其内因和外因，引导学生研究自然科学时要坚持辩证唯物主义观点。

2．欧姆定律由实验演绎得出，培养学生动手能力，培养学生严谨治学、务实求真的科学态度。

3．处理实验数据有列表法和图象法。

而图象法直观形象，渗透数学思维，要培养学生尊重实验结果，尊重客观规律。

重点、难点、疑点及解决办法1．重点正确理解欧姆定律并能解决实际问题。

2．难点电流概念的理解；电阻的伏安曲线。

3．疑点对电阻定义式R＝U/I，有同学误解为电阻由电压和电流决定。

4．解决办法(1)在教师指导下学生参与演示实验，记录、分析数据，归纳结论，从感性到理性来认识、理解欧姆定律。

(2)利用电化教学手段，突破难点。

(3)对定义性公式和决定性公式要加以区别。

教具学具准备小灯泡、学生电源、伏特表、安培表、待测电阻(约10～30 Ω，若干只)、滑动变阻器、晶体二极管、电键、导线若干。

学生活动设计1．设问、举例，让学生积极参与，在复习初中知识基础上学习新知识。

2．在教师指导下让学生设计演示实验，设计表格、图象，参与读数、记数，分析处理数据，归纳出欧姆定律。

教学步骤(一)明确目标(略)(二)整体感知本节知识在初中学习已有基础，高中在新的要求下再次学习，可见本节知识是研究电路问题的基础，并且其中渗透了科学研究方法和思维训练。

选修3-1第二章2.3欧姆定律”教学设计一教材分析欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。

本次课的逻辑性、理论性很强，重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律，最关键的是两个方面：一个是实验方法，另一个就是欧姆定律。

欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解，而且定律的形式很简单，所以是重点而不是难点。

学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。

由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。

这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合教学法。

二教学目标知识与技能①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。

②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。

③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。

过程与方法①根据已有的知识猜测未知的知识。

②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。

③能对自己的实验结果进行评估，找到成功和失败的原因。

情感、态度与价值观①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。

②培养学生大胆猜想，小心求证，形成严谨的科学精神。

三教学重点与难点重点：掌握实验方法；理解欧姆定律。

难点：设计实验过程；实验数据的分析；实验结果的评估。

四学情分析在技能方面是练习用电压表测电压，在知识方面是研究串、并联电路中的电压关系。

这是一节探索性实验课，让学生自主实验、观察记录，自行分析，归纳总结得出结论。

学生对探索性实验有浓厚的兴趣，这种方式能激发学生的创造性思维活动有利于提高认知能力和实验能力，但由于学生的探究能力尚不够成熟，引导培养学生探究能力是本节课的难点五教学方法启发式综合教学法。

六课前准备教具：投影仪、投影片。

学具：电源、开关、导线、定值电阻（5Ω、10Ω）、滑动变阻器、电压表和电流表。

七课时安排一课时八教学过程补充。

2.掌握欧姆定律3.正确理解伏安特性曲线重点：电阻、欧姆定律难点：伏安特性曲线的物理意义预习案二．课前预习1电阻：表征导体对电流_______作用的物理量。

符号常用_______表示，电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是______，1Ω＝1U/A，常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1MΩ=______kΩ=_______Ω2．欧姆定律的内容：导体中的电流I 跟导体_____________，跟导体中的_____________。

公式表示：I=______。

欧姆定律的适用范围：对金属导电和电解液导电适用，对________导电不适用。

3．导体的伏安特性曲线：导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图 2.3－3所示。

图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示_____，即tanα=I/U=1/R4．测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，可采用安培表_______法。

·教师要引导学生讨论，选安培表外接法还是内接法？让学生学到的知识、方法在新情景中运用，提高学生运用知识解决问题的能力导学案三．合作探究1.欧姆定律是一个实验定律，学生在学习过程中可以通过探索性科学实验去认识物理量之间的制约关系。

2.对实验数据的处理，可以用图象和图表的方法来处理数据、总结规律。

探究一用图2.3—1实验电路探究导体A中的电流跟导体两端电压，导体电阻的关系，安培表为什么选外接法？探究二用图2.3—1实验电路探究导体A中的电流跟导体两端电压，导体电阻的关系，滑动变阻器为什么选分压式接法延伸案四．巩固练习1.关于电流和电阻,下列说法中正确的是（）A、电流方向与导体中电荷的定向移动方向相同B、金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大C、由R=U/I 可知，I一定时，导体的电阻R与U成正比；U一定时，R与I成反比D、对给定的导线，比值U/I是个定值，它反映导体本身的一种性质2、欧姆定律适用于：（）A、金属导电B、电解液导电C、气体导电D、任何物质导电3、对于欧姆定律的理解，下列说法中错误的是（）A、由I=U/R，通过电阻的电流强度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，通过它的电流强度越大，它两端的电压也越大C、由R=U/I，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流强度成反比D、对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变4、如果电路中某两点间的电压为零，则下列说法中正确的是（）A、两点间的电阻一定为零B、两点间电阻一定极大，两点相当于断开C、两点间电势一定相等D、电路中电流一定为零5、图是某导体的伏安特性曲线，由图可知（）A、导体的电阻是25B、导体的电阻是0.04C、当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是0.4AD、当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是2.5V6、两电阻R1、R2中的电流I和电压U的关系图线如图所示，可知两电阻的大小之比R1：R2等于（）A. 1 ：3B. 3 ：1C. 1 ：3D.3：17.阻值为R的电阻接在电压为U的电源两端，则描述其电压U、电阻R及流过R的电流I间的关系图象中，哪一幅或哪几幅是正确的？（）8.灯的灯丝随温度的升高导电性能变差，则白炽灯不通电时灯丝电阻R1正常工作时电阻R2较应是：（）A. R1 > R2B.R1 < R2C. R1 = R2D.无法判断9.阻值为300的用电器，允许通过的最大电流强度是0.6A，试问：这个用电器能不能接到220V电压的电路中？10.两端电压保持不变，当电路电阻为20时，其电流强度为0.3A，电阻增加到30时，其电路中的电流强度要减小多少？电路两端的电压为多大？。

课题
2.3欧姆定律
课型新授课
课时 1
教学目标1.探究电流、电压、电阻的关系，理解欧姆定律及其变换式的物理意义。

2.掌握欧姆定律，能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题。

3.培养学生解答电学问题的良好习惯。

教学
重点难点教学重点：欧姆定律
教学难点：运用欧姆定律计算有关问题
教学
准备
多媒体
教学过程1.复习
（1）滑动变阻器原理（2）滑动变阻器的使用方法
引入：影响电流的因素是电压和电阻，那么电流与电压、电阻之间究竟是什么关系呢？
板书：三、欧姆定律
1。

探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
实验器材：学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关, 灯泡各一个，导线若干．
实验电路图：
（1）.表1 电阻不变，研究电流和两端电压的关系
R=Ω
实验次数电压/V 电流/A
1
2
3
结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

（2）.表2 电压不变，研究电流和电阻的关系
U= V 实验次数电阻/Ω电流/A
1
2
3
结论：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

总结论：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

讲解：根据实验数据如果将其在图形中体现出来
电压/V
O 电流/A
（2）应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。

第3节 欧姆定律要点一 欧姆定律的理解 1．公式R ＝U I 和I ＝UR的对比在应用公式I ＝UR 解题时，要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”．所谓“同体性”是指I 、U 、R 三个物理量必须对应于同一段电路，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 必须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2－3－3所示，其斜率等于电阻的倒数，即tan α＝I U ＝1R.所以直线的斜率越大，表示电阻越小．图2－3－32．二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2－3－4)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．图2－3－4二极管由半导体材料制成，其电阻率随温度的升高而减小，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升高而减小，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．1.伏安法测电阻的两种方法怎样对比？内接法和外接法的电路图分别如图2－3－5所示．两种电路对比分析如下：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R x ≪R V ，宜采用电流表外接法；若R x ≫R A ，宜采用电流表内接法．(2)临界值计算法：当内外接法相对误差相等时，有R A R x ＝R xR V，所以R x ＝R A R V 为临界值．当R x >R A R V (即R x 为大电阻)时用内接法；当R x <R A R V (即R x 为小电阻)时用外接法；R x＝R A R V ，内、外接法均可．(3)实验试触法：按图2－3－6接好电路，让电压表一根接线P 先后与a 、b 处接触一下，如果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)，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．图2－3－6一、公式R ＝U I 和I ＝UR 的对比【例1】 下列判断正确的是( )A ．由R ＝UI 知，导体两端的电压越大，电阻就越大B ．由R ＝UI知，导体中的电流越大，电阻就越小C ．由I ＝UR 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 ＝UR 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 CD解析 R ＝UI 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．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：图2－3－7(1)电阻之比R 1∶R 2为______．(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U 1∶U 2 为________．(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比为______． 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R 1＝ΔU ΔI ＝10×10－35×10－3Ω＝2 ΩR 2＝10×10－315×10－3 Ω＝23 Ω 即R 1∶R 2＝3∶1(2)由欧姆定律得U 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2 所以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所以I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝1∶31.图2－3－8两电阻R 1、R 2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R 1∶R 2等于( )A ．1∶3B ．3∶1C ．1∶ 3 D.3∶1 答案 A解析 图象斜率的物理意义是电阻的倒数．图2－3－9用伏安法测未知电阻R x 时，若不知道R x 的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图2－3－9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，观察电压表和电流表示数变化情况，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b 答案 BC解析 实验试探法的原理是以伏安法测电阻原理的系统误差产生原因入手来选择，如果电流表分压引入误差大，则试探过程中，电压表示数变化明显，则应选外接法以减小电流表分压的影响：如果因电压表分流作用引入误差大，则电流表示数变化明显，则应选用内接法．如果S 接触a ，属外接法，S 接触b ，属内接法．若S 分别接触a 、b 时，电流表示数变化显著，说明电压表的分流作用较强，即R x 是一个高阻值电阻，应选用内接法测量．即S 应接b 测量，误差小．B 选项正确．若S 分别接触a 、b 时，电压表示数变化显著，说明电流表的分压作用较强，即R x 是一个低阻值的电阻，应选用外接法测量，即S 应接a ，误差小．C 选项正确．3．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 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 ＝UI仅仅是导体电阻的计算式，而不是决定式．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 ．如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？答案 2 A解析 由欧姆定律得：R ＝U 0/I 0，又知R ＝3U 0/5I 0－0.4解得I 0＝1.0 A又因为R ＝U 0I 0＝2U 0I，所以I ＝2I 0＝2 A.题型一 欧姆定律的应用 电阻R 与两个完全相同的图1晶体二极管D 1和D 2连接成如图1所示的电路，a 、b 端的电势差U ab ＝10 V 时，流经a 点的电流为0.01 A ；当电势差U ab ＝－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？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拓展探究某电路两端电压保持不变，当电路电阻为20 Ω时，其电流强度为0.3 A ，电阻增加到30 Ω时，其电路中的电流强度要减小多少？电路两端的电压为多大？答案 0.1 A 6 V欧姆定律的注意事项：①R ＝UI 不是欧姆定律的表达式，而是电阻的定义式，对于确定的导体，因为U 与I 成正比，其比值UI 为一恒量，所以电阻与电压、电流无关，仅与导体本身有关．不能把欧姆定律说成电阻与电压成正比，与电流成反比．②在应用公式解题时，要注意欧姆定律的“同时性”和“同体性”，即三个物理量必须对于同一个电阻和同一个电阻的同一个时刻.题型二 伏安特性曲线的测量用下列器材组成描绘电阻R 0伏安特性曲线的电路，请将实物图2连线成为实验电路． 微安表μA(量程200 μA ，内阻约200 Ω)； 电压表V(量程3 V ，内阻约10 kΩ) 电阻R 0(阻值约20 kΩ)；滑动变阻器R(最大阻值50 Ω，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思维步步高测量电阻R0时电流表采用内接法还是外接法？采用的依据是什么？滑动变阻器的阻值决定了滑动变阻器采用什么解法？连线时应该注意哪些问题？解析仪器的选择问题，微安表内阻比待测电阻小得多，比电压表内阻还要大，需要用微安表的内接法．滑动变阻器的阻值比待测电阻小得多，需要用分压式接法才能更好的调节待测电路上的电压．电路图如下所示．答案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，其灯丝电阻改变了________ Ω.图3答案 5测定电器元件的伏安特性曲线的常见方法：①需要测量待测电器元件的电压和电流．②要考虑电流表是内接还是外接，一般情况下是外接，因为所测的小灯泡的电阻一般较小．③要考虑滑动变阻器的接法．④在进行数据处理时，图线一般不是直线，要用平滑的曲线把各个点连接起来.一、选择题阅读以下材料．回答1～3题．在研究长度为l 、横截面积为S 的均匀导体中电流的流动时，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k v (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 成为一定值．这一定值是( ) A.ekU l B.eU kl C.elUk D ．elkU答案 B解析 静电力和碰撞阻力平衡时，有k v ＝eE ＝e U l 可得电子定向移动速率v ＝eUkl ，B 正确．2．设单位体积的自由电子数为n ，自由电子在导体中以一定速率v 运动时，该导体中所流过的电流是( )A.en v lB.enl vS C ．en v S D ．enl v答案 C解析 电流I ＝neS v ，C 正确． 3．该导体的电阻是( ) A.kl e 2nS B kS e 2nl C.kS enl D k enlS 答案 A解析 电阻R ＝U I ＝U neS v ＝U neSeU kl＝kl e 2nS，A 正确．4.图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 Ω B ．导体的电阻是0.04 ΩC ．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 V 答案 B5．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判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，下列判断正确的是( )图5A ．从t 1到t 2时间内，小车做匀速直线运动B ．从t 1到t 2时间内，小车做匀加速直线运动C ．从t 2到t 3时间内，小车做匀速直线运动D ．从t 2到t 3时间内，小车做匀加速直线运动 答案 D解析 在0～t 1内，I 恒定，压敏电阻阻值不变，压敏电阻所受压力不变或不受压力，小车可能做匀加速直线运动或匀速运动；在t 1～t 2内，I 变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速直线运动，A 、B 均错误．在t 2～t 3内，I 不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，C 错误，D 正确．6．将截面均匀，长为l ，电阻为R 的金属导线截去ln ，再拉长至l ，则导线电阻变为( )A.n －1n RB.1n RC.n n －1R D ．nR答案 C解析 R ＝ρl S ，截去ln再拉长至l 后的横截面积为S ′，有(l －ln )S ＝lS ′，S ′＝n －1n SR ′＝ρl S ′＝n n －1ρl S ＝n n －1R7.图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 Ω B ．加12 V 电压时，导体的电阻是8 ΩC ．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 答案 ABD解析 U ＝5 V 时，I ＝1.0 A ，R ＝UI ＝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．二、计算实验题8．某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后，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？解析可以根据表中数据在坐标纸上描点，由图象看特点，若I-U 图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的，I-U 图线是曲线则表示“大”元件是非线性的，I-U 图线如图所示，由此可见“大”元件是非线性元件．9．一金属导体，两端加上U 1＝10 V 的电压时电流I 1＝0.5 A ，两端加上U 2＝30 V 的电压时导体中电流I 2多大？若导体两端不加电压，则导体的电阻多大？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 ＝UI 是电阻的定义式，但不是决定式．所以R ＝U 1I 1＝U 2I 2，I 2＝U 2U 1I 1＝1.5 A ．导体的电阻R ＝U 1I 1＝20 Ω，为定值．10．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：图7(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 (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．。

§2.3 欧姆定律【课前预习练】1．对给定的导体，U I 保持不变，对不同的导体，U I 一般不同，比值U I反映了导体对电流的 作用，叫做 ，用 表示．导体的电阻取决于导体本身的性质，与导体两端的 和通过导体的 无关． 2．导体中的电流跟导体两端的电压成 ，跟导体的电阻成 ，用公式表示为I ＝U R，这个规律叫欧姆定律，其适用于金属导体导电和 导电．3．在直角坐标系中，纵坐标表示 ，横坐标表示 ，这样画出的I —U 图象叫导体的伏安特性曲线．在温度没有显著变化时，金属导体的电阻几乎是 的，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的 ，具有这种伏安特性的电学元件叫做 元件．欧姆定律对气态导体和半导体元件并不适用，在这种情况下电流与电压不成 ，这类电学元件叫 元件，它们的伏安特性曲线不是 ．对电阻一定的导体，U —I 图和I —U 图两种图线都是过原点的 直线，但U —I 图象的斜率表示 ．对于电阻随温度变化的导体(半导体)，是过原点的曲线． 4．根据欧姆定律，下列说法中正确的是( )A ．从关系式U ＝IR 可知，导体两端的电压U 由通过它的电流I 和它的电阻R 共同决定B ．从关系式R ＝U /I 可知，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C ．从关系式I ＝U /R 可知，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D ．从关系式R ＝U /I 可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值5. 甲、乙两个电阻，它们的伏安特性曲线画在一个坐标系中如图所示，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【课堂探究练】【概念规律练】知识点一 欧姆定律1．由欧姆定律I ＝U R 导出U ＝IR 和R ＝U I，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性质决定，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2．某电压表的量程是0～15 V ，一导体两端电压为1.6 V 时，通过的电流为2 mA.现在若给此导体通以20 mA 电流，能否用这个电压表去测量导体两端的电压？知识点二 导体的伏安特性曲线 3. 如图所示的图象所对应的两个导体： (1)电阻关系R 1∶R 2为____________；(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U 1∶U 2为______； (3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I 1∶I 2为________．4. 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，导体的电阻约是5 Ω B ．加11 V 电压时，导体的电阻约是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 【方法技巧练】 一、欧姆定律的应用技巧5．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？6．某电路两端电压保持不变，当电路电阻为20 Ω时，其电流强度为0.3 A ，电阻增加到30 Ω 时，其电路中的电流强度要减小多少？电路两端的电压为多大？二、小灯泡的伏安特性曲线的描绘方法7．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡的规格为“6 V 3 W”，其他供选择的器材有：A ．电压表(量程6 V ，内阻20 k Ω)B ．电压表(量程20 V ，内阻60 k Ω)C ．电流表(量程3 A ，内阻0.2 Ω) D ．电流表(量程0.6 A ，内阻1 Ω)E ．滑动变阻器R 1(0～1 000 Ω，0.5 A)F ．滑动变阻器R 2(0～20 Ω，2 A)G ．学生电源E (6～8 V)H ．开关S 及导线若干实验中要求电压表示数在0～6 V 范围内变化，读取并记录下12组左右不同的电压值U 和对应的电流值I ，以便绘出伏安特性曲线．在上述器材中，电压表应选用________，电流表应选用__________，变阻器应选用__________，并画出实验原理图．【课后巩固练】1．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的2倍2. 一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，通过导体截面的电荷量q 与通电时间t 的图象如图所示．此图线的斜率(即tan θ)等于( )A ．UB ．R C.U R D.R U3. 如图所示为四只电阻的伏安特性曲线，四只电阻并联起来使用时，通过各个电阻的电流分别是I 1、I 2、I 3、I 4，则其大小顺序为( )A ．I 2>I 4>I 3>I 1B ．I 4>I 3>I 2>I 1C ．I 1＝I 2＝I 3＝I 4D ．I 1>I 2>I 3>I 44．某同学做三种导电元件的导电性实验，他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的I —U 图象，如图6所示，则下述判断正确的是( )A ．只有乙图正确B ．甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大C ．甲、丙不遵从欧姆定律，肯定不可能D ．甲、乙、丙三个图象都可能正确，并不一定有较大误差5．已知用电器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 和B 的电流I A 和I B 的关系是( )A ．I A ＝2IB B ．I A ＝I B 2C ．I A ＝I BD ．I A ＝I B46. 如图是电阻R 的I —U 图线，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 图线的斜率表示电阻的倒数，故R ＝cot α＝1.0 ΩD ．在R 两端加6.0 V 电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C7．电路中有一段导体，给它加上3 V 的电压时，通过它的电流为2 mA ，可知这段导体的电阻为________ Ω；如果给它两端加2 V 的电压，则通过它的电流为______ mA ；如果在它两端不加电压，它的电阻为________ Ω.8．有两段导体，其电阻分别为R 1和R 2，当R 1两端的电压是R 2两端电压的32时，通过R 1的电流是通过R 2电流的3倍，求两段导体的电阻之比．9．某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下表所示的几组U 和I 的数据：(2)从图象上可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是________________．(3)这表明小灯泡的电阻随温度的升高而________．图810．用图9中所给的实验器材测量一个“12 V 5 W”的小灯泡在不同电压下的功率，其中电流表有3 A、0.6 A两挡，内阻可忽略，电压表有15 V、3 V两挡，内阻很大，对电路无影响．测量时要求加在灯泡两端的电压可持续地从0 V调到12 V.图9图10(1)按要求在实物图上连线(其中部分线路已经连好)．(2)某次测量时电流表的指针位置如图10所示，其读数为________ A.课后学习反思：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

3 欧姆定律学习目标1.进一步体会用比值定义物理量的方法,知道什么是电阻以及电阻的单位.2.理解并掌握欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题.3.通过测绘小灯泡伏安特性曲线的实验,掌握用分压电路改变电压的基本技能.4.知道伏安特性曲线、线性元件和非线性元件,学会一般元件伏安特性曲线的测绘方法.自主探究一、探究导体中的电流规律对同一导体,电流跟导体两端的电压的关系是.二、实验准备(1)实验器材:、、、、、和导线若干.(2)实验原理:.合作探究一、实验探究1.电路图如图所示.2.数据记录:U/VI/A3.实验结论:.二、新课学习1.电阻(1)定义:.(2)定义式:.(3)单位:.(4)物理意义:.2.欧姆定律(1)内容:.(2)表达式:.(3)单位:.(4)适用条件:.3.导体的伏安特性曲线:4.线性元件与非线性元件的区别:.三、实例探究若加在某导体两端的电压变为原来的,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?四、巩固练习一金属导体,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?课堂检测1.根据欧姆定律,下列说法中正确的是()A.从关系式U=IR可知,导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定B.从关系式R=可知,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C.从关系式I=可知,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D.从关系式R=可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值2.鸟落在110 KV的高压输电线上,虽然通电的高压线是祼露的电线,但鸟仍然安然无恙,这是因为()A.鸟有耐高压的天性B.鸟脚是干燥的,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3.如图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 ΩB.导体的电阻是0.04 ΩC.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 V4.某同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,得到如下一组U和I的数据,数据如下表:编号 1 2 3 4 5 6 7 8U/V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00I/A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205发光情不亮微亮逐渐变亮正常发光况(1)在图中画出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.教师个人研修总结在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。

23 欧姆定律课前篇（学会自主学习——不看不清）【学习目标】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 【自主预习】1．电阻：表征导体对电流阻碍作用的物理量．符号常用字母 表示，电阻的单位： ，简称 ，符号是 ，常用单位还有 ．2．欧姆定律的内容： _________ ____．公式表示：I=______．欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用． 3．导体的伏安特性曲线：导体中的电流I 随导体两端的电压U 变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图12－3－1所示．图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即RU I 1tan ==α【我的困惑】课上篇（学会合作交流——不议不明）【要点突破】 1．电阻2．欧姆定律3．导体的伏安特性曲线【典例剖析】【例1】电路中有一段导体，给它加上3V 的电压时，通过它的I Oα电流为2mA，可知这段导体的电阻为______Ω；如果给它加上2V的电压，则通过它的电流为______ mA；如果在它两端不加电压，它的电阻为______Ω．【例2】小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段（曲线）所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了________Ω．课后篇（学会应用与拓展——不练不通）1．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2．如图所示，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3．已知用电器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和B的电流I A和I B的关系是( )A．I A＝2I B B．I A＝0．5I BC．I A＝I B D．I A＝0．25I B4．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．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻B．加5 V电压时，导体的电阻约是5 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高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

欧姆定律学习目标：1. 会用能量转化守恒推导闭合电路的欧姆定律，理解其数学表达式的意义。

2. 会推导路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题.知道短路和断路时的特征。

重点：1.用能量转化守恒推导闭合电路的欧姆定律.2.路端电压与电流（外电阻）关系的公式表示及图线表示.难点：路端电压与负载的关系自主学习：一．闭合电路的欧姆定律：1.闭合电路是由哪几部分组成的？2.在外电路中沿电流方向，电势如何变化？为什么？在内电路中沿电流方向，电势如何变化？为什么？3探究闭合电路中的能量转化物理情景：电源电动势为E，内电阻r，外电阻为R，当电键闭合后，电路电流为I。

①在t时间内外电路中电流做功产生的热为：Q外=②在t时间内内电路中电流做功产生的热为：Q内=③电池化学反应层在t时间内非静电力做的功W=④根据能量守恒定律可得:4.闭合电路的欧姆定律①内容：②数学表达式：③适用条件：④其它表示形式：，各量的物理意义：。

二．探究路端电压与负载的关系：1.问题:对给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，路端电压U如何变化？2. 用课本61页图2.7-3探讨路端电压随外电阻变化的规律。

①实验结论：。

②用闭合电路的欧姆定律如何解释？。

③讨论两种情况：a：断路的特征：。

b：短路的特征：。

典例分析：1.用闭合电路的欧姆定律求电源的电动势和内阻。

课本62页例题1.2. 讨论：电源的U—I图象。

课本62页思考与讨论。

①从图象可以看出路端电压与电流的关系是什么？②直线与纵轴的交点表示的物理意义是什么？直线的斜率呢？当堂训练：1．关于闭合电路，下列说法中正确的是（ D ）（A）电源被短路时，电流无限大。

（B）电源被短路时，端压无限大。

(C) 电路断开时，端压为零。

（D）外电阻增大时，内电压必减小。

2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是[ D ] A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量3. 如图所示电路用来测定电池组的电动势和内电阻。

高中物理 2.3 欧姆定律学案 新人教版选修31一、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 ＝UI.(3)单位：在国际单位制中是：________，简称欧，符号是Ω，常用的电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)．1 M Ω＝________ Ω，1 kΩ＝________ Ω. (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：I ＝UR(3)适用条件：实验表明，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).一、欧姆定律 [问题情境]把两根相同的铁棒插在潮湿的地里，相距10 m 以上．用导线把它们连接到一只比较灵敏的电流表上，可以看到有电流通过，这就是地电流．两根铁棒的距离不同，它们接地点连线的方向不同，电流也不一样．影响电流大小的因素有哪些？1．公式R ＝U I 与I ＝UR的物理意义相同吗？2．欧姆定律对任何导体都适用吗？[要点提炼]1．导体中的电流跟导体两端的________成正比，跟导体的________成反比．2．欧姆定律对金属导体适用，对电解质溶液________，对________和________不适用． 二、导体的伏安特性曲线 [问题情境]在探究导体中的电流与导体两端的电压的关系时，若将导体换成晶体二极管，此时导体中的电流还与导体两端的电压成正比吗？ 1．什么是非线性元件？2．欧姆定律对非线性元件一定不适用吗？[要点提炼]1．伏安特性曲线不是过原点的直线，即__________与______不成正比关系的元件是非线性元件．2．欧姆定律适用于纯电阻电器，而不是线性元件或非线性元件．如我们日常照明用的________．答案 1.电流 电压 2.白炽灯例1 电路中有一段导体，如果给它加上3 V 的电压，通过它的电流为2 mA ，可知这段导体的电阻为________Ω；如果给它加上2 V 的电压，则通过它的电流为________ mA ；如果在它两端不加电压，则它的电阻为________Ω.变式训练1 加在导体上的电压增加13，导体中的电流增加0.2 A ，求导体上的电压变为原来的2倍时，通过导体的电流．例2 某导体中的电流随其两端电压的变化图象如图1所示，则下列说法中正确的是( )图1A ．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻B ．加5 V 电压时，导体的电阻约是5 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 听课记录：变式训练2 电阻R 1和R 2的伏安特性曲线如图2所示，已知R 1＝1 Ω，则R 2的阻值为( )图2A ．3 ΩB . 3 ΩC .13 Ω D .33Ω 【即学即练】1．关于欧姆定律，下列说法错误的是( )A ．由I ＝UR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B ．由U ＝IR 可知，对于一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大C ．由R ＝UI可知，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 ．对于一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变 2．下列说法正确的是( )A ．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小B ．当加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变化，但是电压和电流的比值对这段导体来说等于恒量C ．只有金属导体的伏安特性曲线才是直线D ．欧姆定律也适用于非线性元件 3．欧姆定律适用于( )A ．金属导电B ．电解液导电C ．气体导电D ．任何物质导电4．有四个金属导体，它们的U －I 图象如图3所示，电阻最大的导体是( )图3A ．aB ．bC ．cD ．d参考答案课前自主学习一、1.(1)电压U 电流I (3)欧姆 106 103(5)阻碍 2.(1)电压U 电阻R (3)电解质溶液二、1.电流I 电压U 2.原点的直线 3.不成 核心知识探究 一、[问题情境]1．不要认为R ＝U I 是I ＝UR的公式变形，单从数学上讲可以这样认为，但在物理学中两式描述的物理意义是不相同的，是对两个物理事件不同的叙述． 2．不是 [要点提炼]1．电压U 电阻R2．适用 气态导体 半导体元件 二、[问题情境]1．伏安特性曲线不是过原点的直线，即电流与电压不成正比的电学元件． 2．不一定[要点提炼] 1.电流 电压 2.白炽灯 解题方法探究例1 1 500 1.33 1 500解析 导体中的电流随电压的变化而变化，但对于一确定的电阻而言，其电阻不随电压的变化而变化，也与导体中有无电流无关．由欧姆定律I ＝U R 得：R ＝U I ＝32×10－3 Ω＝1500 Ω当U ＝2 V 时，I ＝U R ＝21 500A ≈1.33×10－3A ＝1.33 mA .变式训练1 1.2 A例2 BD [非线性元件欧姆定律不一定不适用，例如金属导体的电阻随温度的变化而变化，但可以用欧姆定律计算各状态的电阻值，A 错误．当U ＝5 V 时，I ＝1.0 A ，R ＝UI＝5Ω，B 选项正确．由图线可知，随着电压的增大，各点到坐标原点连线的斜率越来越小，电阻越来越大，反之，随着电压的减小，电阻不断减小，C 错误，D 正确．]变式训练2 A [过U 轴上任一不为零的点U 0作平行于I 轴的直线，交R 1、R 2的伏安特性曲线分别于I 1、I 2，表明在电阻R 1、R 2的两端加上相同电压U 0时，流过R 1、R 2的电流不同，如图所示．由欧姆定律R ＝U I 和数学知识可得：R 1R 2＝U 0I 1U 0I 2＝cot 60°cot 30°＝13又R 1＝1 Ω，故R 2＝3 Ω] 即学即练1．C [导体的电阻是由导体自身的性质决定的，与电压、电流的大小无关．]2．BD [通过导体的电流越大，不能说明导体的电阻越小，由公式R ＝UI知，还与电压有关，选项A 错误；电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，与是否通电无关，与电流和电压的大小无关，故选项B 正确；线性元件的伏安特性曲线都是直线，选项C 错误；欧姆定律也适用于非线性元件，如小灯泡，故选项D 正确．]3．AB [欧姆定律适用于线性元件，金属导电、电解液导电都是适用的．] 4．D [U －I 图象中图线的斜率越大，电阻越大．]。

第二章第3节欧姆定律学案课前预习学案一预习目标（一）知识与技能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（二）过程与方法教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过探索性实验去认识物理量之问的制约关系，用图象和图表的方法来处理数据、总结规律，以及利用比值来定义物理量的方法等。

（三）情感态度与价值观本节知识在实际中有广泛的应用，通过本节的学习培养学生联系实际的能力二预习内容1．电阻：表征导体对电流阻碍作用的物理量。

符号常用R表示，电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是Ω，1Ω＝1，常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1MΩ=103kΩ=106Ω。

2．欧姆定律的内容：导体中的电流I跟导体，跟导体中的。

公式表示：。

欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用。

3．导体的伏安特性曲线：导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图12－3－1所示。

图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即α14．测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，可采用安培表外接法，教师要引导学生讨论，选安培表外接法还是内接法？为什么选外接法？让学生学到的知识、方法在新情景中运用，提高学生运用知识解决问题的能力。

本实验教材中滑动变阻器采用限流接法，电阻R串联在电路中，即使把R的值调到最大，电路中还有一定的电流，因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据。

若要求小灯泡的电压变化范围较大（从零开始逐渐增大到接近额定电压），则滑动变阻器可采用分压接法。

教师要引导学生进行分析，让学生知道电压如何变化，并知道接通电路前，滑动触点应放在何处。

滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图12—3—2所示。

5．实验电路的连接：这是学生进入高中第一次做恒定电流实验，在连接电路上要给予学生适当的帮助。

3 欧姆定律[学习目标] 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.进一步体会比值定义法，理解电阻的定义和欧姆定律.3.掌握伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件．一、欧姆定律1．电阻：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比． (1)定义式：R ＝UI.(2)单位：欧姆(Ω)，常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，且1 Ω＝10－3 kΩ＝10－6 MΩ. (3)物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小．2．欧姆定律：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． (1)表达式：I ＝UR.(2)适用范围：适用于金属导电、电解质溶液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)，而对气体导电、半导体导电不适用． 二、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 ，用横坐标表示电压U ，这样画出的导体的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：(1)线性元件：伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液． (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件．如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件． [即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)由R ＝UI知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定．(×)(2)导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关．(√) (3)对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值．(√) (4)凡导电的物体，其伏安特性曲线一定是直线．(×) (5)线性元件的电流与电压成正比．(√)(6)电阻的I －U 图象和U －I 图象为直线时，两种图象的斜率均表示电阻的倒数．(×)2．如图1是某导体的伏安特性曲线，由图可知，此导体的电阻是________Ω.图1[答案]25一、欧姆定律的理解和应用[导学探究]现有两个导体A和B，利用如图2所示的电路分别测量A和B的电压和电流，测得的实验数据见下表.U/V0 2.0 4.0 6.08.0导体A I/A00.200.420.600.78导体B I/A00.130.260.400.54图2(1)在坐标系中，用纵轴表示电压U、用横轴表示电流I，分别将A和B的数据在图3坐标系中描点，并作出U－I图线．图3(2)对导体A(或导体B)来说，电流与它两端的电压有什么关系？U与I的比值怎样？(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？[答案](1)U－I图线如图所示(2)对导体A (或导体B )，电流与它两端的电压成正比，导体A 或导体B 的电压与电流的比值是个定值，但两者的比值不相等．(3)电压相同时，B 的电流小，说明B 对电流的阻碍作用大． [知识深化]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．因此，不能说明电阻与电压成正比，与电流成反比．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)．3．U ＝IR 是电势降落的计算式，用来表示电流经过一电阻时的电势降落，是欧姆定律的变形，所以适用条件与欧姆定律的适用条件相同．例1 若加在某导体两端的电压变为原来的35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，则导体中的电流是多大？ [答案] 2 A[解析] 由欧姆定律得：R ＝U 0I 0，电压变化后有：R ＝3U 05I 0－0.4 A，解得I 0＝1 A ．电压加倍后同理可得R ＝U 0I 0＝2U 0I 2，所以I 2＝2I 0＝2 A.针对训练 (多选)下列判断正确的是( )A ．由I ＝UR 知，U 一定时，通过一段导体的电流跟导体的电阻成反比B ．由I ＝UR可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比C ．由R ＝UI 可知，I 一定时，导体的电阻R 与U 成正比，U 一定时，导体的电阻R 与I 成反比D ．对给定的导体，比值UI 是个定值，反映了导体本身的性质[答案] ABD二、导体的伏安特性曲线[导学探究]研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系，可以用公式法，可以用列表法，还可以用图象法．分析图4中甲、乙两电学元件的I－U图象，我们可以得出两元件的电流和电压有怎样的关系？图4[答案]甲为非线性关系；乙为线性关系，电流与电压成正比．[知识深化]1．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5所示，在图甲中R2＜R1，图乙中R2＞R1.图52.I－U图象是曲线时，导体某状态的电阻R P＝U PI P，即电阻等于图线上点P(U P，I P)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6所示．图6例2(多选)如图7所示是某一导体的I－U图象，图中α＝45°，下列说法正确的是()图7A ．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 ．I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，所以R ＝1tan 45°＝1.0 ΩD ．在R 两端加6.0 V 电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C [答案] ABD[解析] 由于导体的I －U 图象是一条过原点的倾斜直线，故通过电阻的电流与其两端的电压成正比，选项A 正确；I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，即k ＝I U ＝1R ，故R ＝U I ＝105 Ω＝2 Ω，不能利用R ＝1tan 45°求电阻，选项B 正确，C 错误；在R 两端加6.0 V 电压时，每秒通过导体截面的电荷量q ＝It ＝U R t ＝6.02×1 C ＝3.0 C ，选项D 正确．例3 (多选)如图8所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知( )图8A ．该导体的电阻随电压的升高而增大B ．该导体的电阻随电压的升高而减小C ．导体两端电压为2 V 时，电阻为0.5 ΩD ．导体两端电压为2 V 时，电阻为1 Ω [答案] AD[解析] 该导体的伏安特性为曲线，但根据R ＝UI 知，某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，故可知U ＝2 V 时，R ＝22Ω＝1 Ω，且导体电阻随电压升高而增大，故A 、D 正确.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 ＝UR 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 ＝U I 只提供了测定电阻的方法，R 与UI 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．(对伏安特性曲线的理解) (多选)甲、乙两个电阻，它们的伏安特性曲线画在同一个坐标系中，如图9所示，则( )图9A ．甲的电阻是乙的电阻的13B ．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电流的两倍C ．欲使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两端的电压应是加在甲两端电压的3倍D ．甲的电阻是乙的电阻的2倍 [答案] AC3．(对伏安特性曲线的理解)(多选)如图10所示，A 、B 、C 为三个通电导体的I －U 关系图象．由图可知( )图10A ．三个导体的电阻关系为R A ＞RB ＞RC B ．三个导体的电阻关系为R A ＜R B ＜R CC ．若在导体B 两端加上10 V 的电压，通过导体B 的电流是2.5 AD ．若在导体B 两端加上10 V 的电压，通过导体B 的电流是40 A[答案] BC[解析] 由I －U 图象知，电阻最大的应该是斜率最小的C ，其中导体B 的电阻为R B ＝4 V1.0 A ＝4 Ω，所以在导体B 两端加10 V 电压时，通过导体B 的电流为2.5 A.4．(欧姆定律的应用)某金属导体两端所加电压为8 V 时，10 s 内通过某一横截面的电荷量为0.16 C ，求： (1)导体的电阻；(2)若导体两端电压为10 V ，求通过导体的电流． [答案] (1)500 Ω (2)0.02 A[解析] (1)电压U 1＝8 V ,10 s 内通过的电荷量Q ＝0.16 C ， 则电流I 1＝Q t ＝0.1610 A ＝0.016 A ，电阻R ＝U 1I 1＝80.016 Ω＝500 Ω.(2)若导体两端电压为U 2＝10 V ， 则电流I 2＝U 2R ＝10500 A ＝0.02 A.。