2019_2020版高中物理第二章恒定電流3歐姆定律教案新人教版.docx

3歐姆定律學(xué)科素養(yǎng)與目標要求物理觀念：1.理解電阻的定義，進一步體會比值定義法.2.掌握歐姆定律.3.知道什么是線性元件和非線性元件科學(xué)探究：經(jīng)歷探究過程，綜合信息得出電流和電壓的關(guān)系，會利用IU圖象處理、分析實驗數(shù)據(jù)科學(xué)思維：1.通過對比思維找出線性元件和非線性元件的區(qū)別.2.能根據(jù)IU圖象或UI圖象求導(dǎo)體的電阻一、歐姆定律1電阻：導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流大小之比(1)定義式：R.(2)單位：歐姆()，常用的單位還有千歐(k)、兆歐(M)，且1 103 k106 M.(3)物理意義：反映導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小2歐姆定律：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比(1)表達式：I.(2)適用范圍：適用于金屬導(dǎo)電、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的純電阻電路(不含電動機、電解槽等的電路)，而對氣體導(dǎo)電、半導(dǎo)體導(dǎo)電不適用二、導(dǎo)體的伏安特性曲線1伏安特性曲線：用縱坐標表示電流I，用橫坐標表示電壓U，這樣畫出的導(dǎo)體的IU圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線2線性元件和非線性元件：(1)線性元件：伏安特性曲線是一條直線，歐姆定律適用的元件，如金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液(2)非線性元件：伏安特性曲線是一條曲線，歐姆定律不適用的元件如氣態(tài)導(dǎo)體(日光燈、霓虹燈管中的氣體)和半導(dǎo)體元件1判斷下列說法的正誤(1)由R知，導(dǎo)體的電阻由兩端的電壓和通過的電流決定()(2)導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，跟導(dǎo)體兩端的電壓及流過導(dǎo)體的電流的大小無關(guān)()(3)對于確定的導(dǎo)體，其兩端的電壓和流過它的電流的比值等于它的電阻值()(4)線性元件的電流與電壓成正比()2如圖1是某導(dǎo)體的伏安特性曲線，由圖可知，此導(dǎo)體的電阻是_.圖1答案25一、歐姆定律的理解和應(yīng)用現(xiàn)有兩個導(dǎo)體A和B，利用如圖所示的電路分別測量A和B的電壓和電流，測得的實驗數(shù)據(jù)見下表.U/V02.04.06.08.0導(dǎo)體AI/A00.200.420.600.78導(dǎo)體BI/A00.130.260.400.54(1)在坐標系中，用縱軸表示電壓U、用橫軸表示電流I，分別將A和B的數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標系中描點，并作出UI圖線(2)對導(dǎo)體A(或?qū)wB)來說，電流與它兩端的電壓有什么關(guān)系？U與I的比值怎樣？(3)對導(dǎo)體A、B，在電壓U相同時，誰的電流小？誰對電流的阻礙作用大？答案(1)UI圖線如圖所示(2)對導(dǎo)體A(或?qū)wB)，電流與它兩端的電壓成正比，導(dǎo)體A或?qū)wB的電壓與電流的比值是個定值，但兩者的比值不相等(3)電壓相同時，B的電流小，說明B對電流的阻礙作用大1R是電阻的定義式，比值表示一段導(dǎo)體對電流的阻礙作用對給定的導(dǎo)體，它的電阻是一定的，與導(dǎo)體兩端是否加電壓，導(dǎo)體中是否有電流無關(guān)2I是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達式，表示通過導(dǎo)體的電流I與電壓U成正比，與電阻R成反比，常用于計算一段電路加上一定電壓時產(chǎn)生的電流，適用條件是金屬或電解質(zhì)溶液導(dǎo)電(純電阻電路)3UIR是電勢降落的計算式，用來表示電流經(jīng)過一電阻時的電勢降落，是歐姆定律的變形，所以適用條件與歐姆定律的適用條件相同例1(多選)(2018龍巖市高二檢測)已知兩個導(dǎo)體的電阻之比R1R221，那么()A若兩導(dǎo)體兩端電壓相等，則I1I221B若兩導(dǎo)體兩端電壓相等，則I1I212C若導(dǎo)體中電流相等，則U1U221D若導(dǎo)體中電流相等，則U1U212答案 BC解析當(dāng)電壓相等時，由I得I1I2R2R112，B正確，A錯誤；當(dāng)電流相等時，由UIR得，U1U2R1R221，C正確，D錯誤針對訓(xùn)練(多選)下列判斷正確的是()A由I知，U一定時，通過一段導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比B由I可知，通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比C.由R可知，I一定時，導(dǎo)體的電阻R與U成正比，U一定時，導(dǎo)體的電阻R與I成反比D對給定的導(dǎo)體，比值是個定值，反映了導(dǎo)體本身的性質(zhì)答案ABD學(xué)科素養(yǎng)以上兩題考查了歐姆定律I的意義及與導(dǎo)體的電阻R的對比，知道R與U、I無決定關(guān)系，體現(xiàn)了“物理觀念”的學(xué)科素養(yǎng)二、導(dǎo)體的伏安特性曲線研究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓之間的關(guān)系，可以用公式法，可以用列表法，還可以用圖象法分析圖中甲、乙兩電學(xué)元件的IU圖象，我們可以得出兩元件的電流和電壓有怎樣的關(guān)系？答案甲為非線性關(guān)系；乙為線性關(guān)系，電流與電壓成正比1IU圖象與UI圖象的區(qū)別(圖線為直線時)(1)坐標軸的意義不同：IU圖象中，橫坐標表示電壓U、縱坐標表示電流I；UI圖象中，橫坐標表示電流I，縱坐標表示電壓U.(2)圖線斜率的意義不同IU圖象中，斜率表示電阻的倒數(shù)，UI圖象中，斜率表示電阻，如圖2所示，在圖甲中R2R1，圖乙中R2R1.圖22IU圖象是曲線時，導(dǎo)體某狀態(tài)的電阻RP，即電阻等于圖線上點P(UP，IP)與坐標原點連線的斜率的倒數(shù)，而不等于該點切線斜率的倒數(shù)，如圖3所示圖3例2(多選)(2018濟南一中高二期中)如圖4所示是某導(dǎo)體的IU圖線，圖中45，下列說法正確的是()圖4A通過該導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比B此導(dǎo)體的電阻R不變CIU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以電阻R 1 D在該導(dǎo)體的兩端加6 V的電壓時，每秒通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是3 C答案ABD解析由題圖可知，電流隨著導(dǎo)體兩端的電壓的增大而增大，電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，選項A正確；由I可知，IU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，則導(dǎo)體的電阻R不變，且R2 ，選項B正確，選項C錯誤；在該導(dǎo)體的兩端加6 V的電壓時，電路中電流I3 A，每秒通過導(dǎo)體橫截面的電荷量qIt31 C3 C，選項D正確例3(多選)如圖5所示，為某一金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線，由圖象可知()圖5A該導(dǎo)體的電阻隨電壓的升高而增大B該導(dǎo)體的電阻隨電壓的升高而減小C導(dǎo)體兩端電壓為2 V時，電阻為0.5 D導(dǎo)體兩端電壓為2 V時，電阻為1 答案AD解析該導(dǎo)體的伏安特性為曲線，但根據(jù)R知，某點與原點連線的斜率的倒數(shù)表示電阻，故可知U2 V時，R 1 ，且導(dǎo)體電阻隨電壓升高而增大，故A、D正確1(對歐姆定律的理解)根據(jù)歐姆定律，下列判斷正確的是()A導(dǎo)體兩端的電壓為零，電阻即為零B導(dǎo)體中的電流越大，電阻就越小C當(dāng)電壓增大2倍時，電阻增大2倍D由I可知，通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比答案D解析導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，公式R只提供了計算電阻的方法，R與只是在數(shù)值上相等，當(dāng)我們不給導(dǎo)體兩端加電壓時，導(dǎo)體的電阻仍存在，因此不能說導(dǎo)體的電阻與加在它兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體中的電流成反比，A、B、C錯誤2(對伏安特性曲線的理解)(多選)如圖6所示，A、B、C為三個通電導(dǎo)體的IU關(guān)系圖象由圖可知()圖6A三個導(dǎo)體的電阻關(guān)系為RARBRCB三個導(dǎo)體的電阻關(guān)系為RARBRCC若在導(dǎo)體B兩端加上10 V的電壓，通過導(dǎo)體B的電流是2.5 AD若在導(dǎo)體B兩端加上10 V的電壓，通過導(dǎo)體B的電流是40 A答案BC解析由題圖IU圖象知，電阻最大的應(yīng)該是斜率最小的C，其中導(dǎo)體B的電阻為RB4 ，所以在導(dǎo)體B兩端加10 V電壓時，通過導(dǎo)體B的電流為2.5 A.3(對伏安特性曲線的理解)如圖7所示為一小燈泡的伏安特性曲線，橫軸和縱軸分別表示電壓U和電流I.圖線上點A的坐標為(U1，I1)，過點A的切線與縱軸交點的縱坐標為I2，小燈泡兩端的電壓為U1時，電阻等于()圖7A. B. C. D.答案B解析由電阻的定義式R可知，B正確，其他選項錯誤要特別注意伏安特性曲線為曲線時，R.4(歐姆定律的應(yīng)用)某金屬導(dǎo)體兩端所加電壓為8 V時，10 s內(nèi)通過某一橫截面的電荷量為0.16 C，求：(1)導(dǎo)體的電阻；(2)若導(dǎo)體兩端電壓為10 V，求通過導(dǎo)體的電流答案(1)500 (2)0.02 A解析(1)電壓U18 V,10 s內(nèi)通過的電荷量Q0.16 C，則電流I1 A0.016 A，電阻R 500 .(2)若導(dǎo)體兩端電壓為U210 V，則電流I2 A0.02 A.一、選擇題考點一歐姆定律的理解與應(yīng)用1根據(jù)歐姆定律，下列判斷正確的是()A導(dǎo)體兩端的電壓越大，導(dǎo)體的電阻越大B加在氣體兩端的電壓與通過的電流的比值是一個常數(shù)C電流經(jīng)過電阻時，沿電流方向電勢要降低D雖然電解質(zhì)溶液短時間內(nèi)導(dǎo)電的UI圖線是一條直線，但歐姆定律并不適用答案C解析導(dǎo)體的電阻與電壓無關(guān)，A錯誤；對氣體，歐姆定律不成立，即常數(shù)，B錯誤；由UIR知電流每經(jīng)過一個電阻要產(chǎn)生一定的電勢降落，歐姆定律適用于電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，C正確，D錯誤2(多選)由歐姆定律I導(dǎo)出UIR和R，下列敘述中正確的是()A由R知，導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流決定B導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，跟導(dǎo)體兩端的電壓及流過導(dǎo)體的電流的大小無關(guān)C對于確定的導(dǎo)體，其兩端的電壓和流過它的電流的比值等于它的電阻值D電流相同時，電阻越大，導(dǎo)體兩端的電壓越大答案BCD3已知純電阻用電器A的電阻是純電阻用電器B的電阻的2倍，加在A上的電壓是加在B上的電壓的一半，那么通過A和B的電流IA和IB的關(guān)系是()AIA2IB BIACIAIB DIA答案D解析由I得：IAIBUARBUBRA14，即IAIB，故選D.4在電阻為4 的導(dǎo)體中通以恒定電流，5 min內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是45 C，這時加在導(dǎo)體兩端的電壓是()A60 V B6 V C0.6 V D3.6 V答案C解析通過導(dǎo)體的電流為I A0.15 A，根據(jù)歐姆定律得，加在導(dǎo)體兩端的電壓是UIR0.154 V0.6 V，故選C.5(多選)將阻值恒為R的電阻接在電壓為U的電源兩端，則描述其電壓U、電阻R及流過R的電流I間的關(guān)系圖象中正確的是()答案CD解析電阻的阻值R不隨U、I的變化而改變，但電壓U與電流I成正比，C、D正確考點二伏安特性曲線的理解與應(yīng)用6(2018煙臺二中月考)某同學(xué)做三種導(dǎo)電元件的導(dǎo)電性能的實驗，根據(jù)所測量數(shù)據(jù)分別繪制了三種元件的IU圖象，如圖1所示，則下述判斷正確的是()圖1A只有乙圖正確B甲、丙圖的曲線肯定是誤差太大C甲、丙不遵從歐姆定律，肯定不可能D甲、乙、丙三個圖象都可能正確，并不一定有較大誤差答案D解析甲、乙、丙三個圖象都可能正確，乙是定值電阻，甲的電阻隨U的增大而減小，丙的電阻隨U的增大而增大，都是可能存在的，并不一定有較大的誤差，故D選項正確7.如圖2所示是某導(dǎo)體的伏安特性曲線，由圖可知，下列說法不正確的是()圖2A導(dǎo)體的電阻是25 B導(dǎo)體的電阻是0.04 C導(dǎo)體兩端的電壓是10 V時，通過導(dǎo)體的電流是0.4 AD通過導(dǎo)體的電流是0.1 A時，導(dǎo)體兩端的電壓是2.5 V答案B解析由題圖可知，導(dǎo)體的電阻：R 25 ，當(dāng)電壓U110 V時，電流I1 A0.4 A，當(dāng)電流I20.1 A時，電壓U2I2R0.125 V2.5 V.8.有四個金屬導(dǎo)體，它們的UI圖象如圖3所示，電阻最大的導(dǎo)體是()圖3Aa BbCc Dd答案D解析根據(jù)歐姆定律公式I可得定值電阻的UI圖象是一條經(jīng)過坐標原點的直線，斜率表示電阻，故導(dǎo)體d的電阻最大，選項D正確9.某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖4中AB段(曲線)所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，以下說法正確的是()圖4AB點的電阻為12 BB點的電阻為40 C導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1 D導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9 答案B解析B點的電阻為：RB 40 ，故A錯誤，B正確；A點的電阻為：RA 30 ，故兩點間的電阻改變了(4030) 10 ，故C、D錯誤10.某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化關(guān)系如圖5所示，則下列說法中正確的是()圖5A加5 V電壓時，導(dǎo)體的電阻大于5 B加11 V電壓時，導(dǎo)體的電阻可能為1.4 C由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小答案D解析對某些電學(xué)元件，其伏安特性曲線不是直線，但曲線上某一點的值仍表示該點所對應(yīng)的電阻值本題中給出的導(dǎo)體在加5 V電壓時，5 ，所以此時電阻為5 ，故A錯誤；同理可知B錯誤；當(dāng)電壓增大時，值增大，即電阻增大，故C錯誤，D正確11(2018赤峰二中高二月考)如圖6所示為A、B兩電阻的UI圖線，則關(guān)于兩電阻的描述正確的是()圖6A電阻A的阻值隨電流的增大而減小，電阻B的阻值不變B在兩圖線交點處，電阻A的阻值等于電阻B的阻值C在兩圖線交點處，電阻A的阻值大于電阻B的阻值D在兩圖線交點處，電阻A的阻值小于電阻B的阻值答案B解析UI圖象上某點與原點連線的斜率等