2019-2020高中物理第二章恒定電流第3節(jié)歐姆定律講義+習(xí)題(含解析)-1

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精1 第 3 節(jié)歐姆定律1理解電阻的定義式及電阻意義。2理解歐姆定律。3理解導(dǎo)體的伏安特性曲線.一、歐姆定律1電阻(1)定義：導(dǎo)體兩端的錯(cuò)誤 !電壓與錯(cuò)誤 !通過導(dǎo)體電流的比值叫做電阻,即r錯(cuò)誤 ! 錯(cuò)誤 !。（2)意義：反映導(dǎo)體對(duì)電流的錯(cuò)誤 !阻礙作用。（3）單位：歐姆( ) 、千歐（k）、兆歐（m ) 。1 k 103 ;1 m 05106。2歐姆定律（1）內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓u成錯(cuò)誤 !正比，跟導(dǎo)體的電阻r成錯(cuò)誤 !反比。(2）公式:i錯(cuò)誤 !。(3)適用條件：適用于錯(cuò)誤 !金屬導(dǎo)體和錯(cuò)誤 !電解質(zhì)溶液 .對(duì)氣態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件不適用。二、導(dǎo)體的伏安

2、特性曲線1 概念：用縱坐標(biāo)表示錯(cuò)誤 !電流i， 橫坐標(biāo)表示錯(cuò)誤 !電壓u的i.u圖象。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2 2形狀：過原點(diǎn)的直線，對(duì)應(yīng)元件叫錯(cuò)誤 !線性元件；過原點(diǎn)的曲線，對(duì)應(yīng)元件叫錯(cuò)誤 !非線性元件。3意義 :能形象直觀地反映出導(dǎo)體錯(cuò)誤 !電阻的變化規(guī)律。(1)導(dǎo)體兩端的電壓越大，導(dǎo)體電阻越大.( )(2)導(dǎo)體的電阻與流過導(dǎo)體的電流成反比。( )（3）歐姆定律適用于金屬導(dǎo)體，不適用于日光燈管.( )(4)凡導(dǎo)電的物體，伏安特性曲線一定是直線。( ）（5）若伏安特性曲線為曲線,說明該導(dǎo)體的電阻隨導(dǎo)體兩端電壓變化而變化。 ( ）提示： (1) （2）(3）(4）(5）課堂任務(wù)歐姆定律仔細(xì)

3、觀察下列圖片 ,認(rèn)真參與“師生互動(dòng) 。u/v0 2。04.06.08.0學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精3 i/a 導(dǎo)體a00。200。420。600。78導(dǎo)體b00。130.28 0.400。54活動(dòng) 1：在坐標(biāo)系中，用縱軸表示電壓u、用橫軸表示電流i，分別將導(dǎo)體a和導(dǎo)體b的數(shù)據(jù)在下圖坐標(biāo)系中描點(diǎn),并作出u。i圖線。提示：u.i圖線如圖所示活動(dòng) 2：導(dǎo)體a或?qū)wb中電流與它兩端的電壓的關(guān)系如何？試寫出其關(guān)系式。提示：對(duì)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(gè)定值,即rui，但兩者的比值學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精4 不相等?；顒?dòng) 3:由上述活動(dòng)結(jié)論知 ,存在一個(gè)

4、只跟導(dǎo)體本身有關(guān),與外加電壓、電流無關(guān)的物理量，它有什么物理意義？提示：由r錯(cuò)誤 !知，電壓u相同時(shí)，r越大,電流越小，說明r反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用?；顒?dòng) 4：討論、交流、展示，得出結(jié)論.(1）電阻：由上述活動(dòng)知，可定義一個(gè)表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的物理量電阻r。 公式r錯(cuò)誤 !是電阻的定義式 ,適用于任何電阻的計(jì)算，公式給出了量度電阻大小的一種方法。而導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，與外加的電壓和通過的電流大小無關(guān)。（2)歐姆定律 :根據(jù)r錯(cuò)誤 !，可以把電壓、電流、電阻的關(guān)系寫成i錯(cuò)誤 !，稱為歐姆定律。它給出了導(dǎo)體中的電流大小由哪些量決定,以及如何決定。（3)歐姆定律的兩性同體性 :表達(dá)

5、式i錯(cuò)誤 !中的三個(gè)物理量u、i、r對(duì)應(yīng)于同一段電路或?qū)w。同時(shí)性 :三個(gè)物理量u、i、r對(duì)應(yīng)于同一時(shí)刻 .（4）三個(gè)電流表達(dá)式的比較學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精5 續(xù)表例 1 若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼腻e(cuò)誤 !時(shí)，導(dǎo)體中的電流減小了 0.4 a.如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼? 倍,則導(dǎo)體中的電流是多大？(1）i錯(cuò)誤 !表明電流與電壓有什么關(guān)系？提示：成正比 .（2)公式r錯(cuò)誤 !說明導(dǎo)體的電阻隨導(dǎo)體兩端電壓的變化而變化嗎？提示：可以用公式rui計(jì)算電阻 ,但導(dǎo)體的電阻不隨導(dǎo)體兩端學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精6 電壓的變化而變化。規(guī)范解答 由歐姆定律得：r錯(cuò)誤 !，電壓變化后有：r錯(cuò)誤 !，解得i

6、01。0 a。電壓加倍后同理可得r錯(cuò)誤 !錯(cuò)誤 !，所以i22i02。0 a。完美答案 2.0 a公式i錯(cuò)誤 !和r錯(cuò)誤 !的比較比較項(xiàng)目i錯(cuò)誤 !r錯(cuò)誤 !意義歐姆定律的表達(dá)形式電阻的定義式前后物理量的關(guān)系i與u成正比 ,與r成反比r是導(dǎo)體本身的性質(zhì)， 不隨u、i的改變而改變適用條件適用于金屬導(dǎo)體、電解液等適用于純電阻元件錯(cuò)誤 !（多選）根據(jù)歐姆定律 ,下列說法中正確的是 ( ）a由關(guān)系式uir可知，導(dǎo)體兩端的電壓u由通過它的電流i和它的電阻r共同決定b由關(guān)系式r錯(cuò)誤 !可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精7 比，跟導(dǎo)體中的電流成反比c由關(guān)系式i錯(cuò)誤 !可知,導(dǎo)體中

7、的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比d由關(guān)系式r錯(cuò)誤 !可知，對(duì)一個(gè)確定的導(dǎo)體來說，所加的電壓跟通過導(dǎo)體的電流的比值是一定值答案cd解析uir和i錯(cuò)誤 !的意義不同，可以說i由u和r共同決定，但不能說u由i和r共同決定 ,因?yàn)?導(dǎo)體中）電流產(chǎn)生的條件是導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差 ,a 錯(cuò)誤， c 正確;可以利用r錯(cuò)誤 !計(jì)算導(dǎo)體的電阻，但r與u和i無關(guān),b 錯(cuò)誤， d 正確。課堂任務(wù)導(dǎo)體的伏安特性曲線仔細(xì)觀察下列圖片，認(rèn)真參與“師生互動(dòng)”?；顒?dòng) 1:如圖甲所示，、直線為兩個(gè)金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線（i。u圖象） ，哪個(gè)導(dǎo)體的電阻大？乙圖所示中，哪個(gè)導(dǎo)體的電阻大?提示：甲圖中斜率表示導(dǎo)體電阻的

8、倒數(shù),所以rr；乙圖中學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精8 斜率表示導(dǎo)體的電阻 ,所以rr.活動(dòng) 2：圖丙和圖甲、圖乙中的i。u圖象有什么不同？提示：圖丙中的為曲線，電流與電壓不成正比；圖甲、乙中的為直線，電流與電壓成正比。活動(dòng) 3：根據(jù)圖丙中的i-u圖象如何計(jì)算電阻？提示： 根據(jù)r錯(cuò)誤 !,可以用圖線上某點(diǎn)的橫坐標(biāo)值和縱坐標(biāo)值來計(jì)算該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻?；顒?dòng) 4:討論、交流、展示，得出結(jié)論.(1）伏安特性曲線伏安特性曲線的概念 :用縱坐標(biāo)表示電流i，用橫坐標(biāo)表示電壓u，這樣畫出的導(dǎo)體的i。u圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。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、電解液導(dǎo)體.非線性元件

9、：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 (如日光燈管、霓虹燈管中的氣體)和半導(dǎo)體元件。注意：像電動(dòng)機(jī)一樣，不能用r錯(cuò)誤 !計(jì)算電阻的元件，稱為非純電阻元件。電流通過這類元件時(shí) ,除將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外 ,還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、光能、化學(xué)能等.日光燈、霓虹燈既是非純電阻元件，也是非線性元件。非線性元件也可能是純電阻元件。比如白熾燈是非線性元件，但是是純電阻元件。線性、非線性元件與純電阻、非純電阻元件分類方式不同，沒有必然關(guān)聯(lián)。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精9 (2）u-i圖象與i-u圖象坐標(biāo)軸意義不同：i。u圖線為導(dǎo)體的伏安特性曲線，表示電流i隨電壓u的變化規(guī)律，橫軸表示u為自變量，縱軸

10、表示i為因變量;u。i圖線的橫軸表示電流i，縱軸表示電壓u.圖象上任意一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的意義不同：如圖甲中，r1r2；而在圖乙中r2r1。（3）非線性元件電阻的確定如圖所示 ,非線性元件的i-u圖線是曲線，導(dǎo)體電阻rn錯(cuò)誤 !，即電阻等于圖線上點(diǎn)（un，in）與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù),而不等于該點(diǎn)切線斜率的倒數(shù).例 2 如圖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(diǎn)a的坐標(biāo)為 (u1,i1）,過點(diǎn)a的切線與縱學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精10 軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為i2，小燈泡兩端的電壓為u1時(shí)，電阻等于 ( ）a.錯(cuò)誤 !b.錯(cuò)誤 !c.錯(cuò)誤 !d。錯(cuò)誤 !i。

11、u伏安特性曲線上某點(diǎn)的電阻是該點(diǎn)斜率的倒數(shù)嗎？提示：不一定 ,對(duì)于線性元件是 ,對(duì)于非線性元件就不是 .規(guī)范解答伏安特性曲線是非線性元件，圖象中某點(diǎn)的電阻等于圖線上點(diǎn) (un，in)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)，故小燈泡兩端的電壓為u1時(shí)，電阻等于u1i1,b 正確,a、c、d 錯(cuò)誤。完美答案 b（1)小燈泡是純電阻元件，電阻的定義式r錯(cuò)誤 !是可以用的。但是注意它是非線性元件，r錯(cuò)誤 !。（2)若伏安特性曲線為曲線，則i。u曲線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，曲線上各點(diǎn)切線的斜率無意義。錯(cuò)誤 !(多選)某同學(xué)做三種導(dǎo)電元件的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，他根據(jù)所測數(shù)據(jù)，分別繪制了三種元件的i。u圖象,如圖

12、所示。下列判斷正確的是（)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精11 a只有乙圖象是正確的b甲、丙圖象是曲線，肯定誤差太大c甲、丙為非線性元件，乙為線性元件d甲、乙、丙三個(gè)圖象都可能是正確的，并不一定有較大誤差答案cd解析由于三種導(dǎo)電元件可能是線性的，也可能是非線性的，故其i-u圖象可能是直線，也可能是曲線，故c、d 正確。a 組：合格性水平訓(xùn)練1 （歐姆定律） (多選)歐姆定律適用于（）a金屬導(dǎo)電b氣體導(dǎo)電c電解質(zhì)溶液導(dǎo)電d所有導(dǎo)電物質(zhì)答案ac解析歐姆定律適用于金屬導(dǎo)電、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電,對(duì)氣體導(dǎo)電、半導(dǎo)體導(dǎo)電不適用，故a、c 正確， b、d 錯(cuò)誤,故選 a、c.2(歐姆定律）根據(jù)歐姆定律，下列判斷正確的

13、是( )a導(dǎo)體兩端的電壓為零，電阻即為零學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精12 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(shí)，電阻增大 2 倍d由i錯(cuò)誤 !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錯(cuò)誤 !只提供了測定電阻的方法，r與錯(cuò)誤 !只是在數(shù)值上相等，當(dāng)不給導(dǎo)體兩端加電壓時(shí)，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(cuò)誤。3 （歐姆定律 )(多選）對(duì)于歐姆定律的理解， 下列說法中正確的是（)a由i錯(cuò)誤 !，通過電阻的電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比b由uir，對(duì)一

14、定的導(dǎo)體 ,通過它的電流越大，它兩端的電壓也越大c由r錯(cuò)誤 !，導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比，跟通過它的電流成反比d對(duì)一定的導(dǎo)體，它兩端的電壓與通過它的電流的比值保持不變答案abd解析根據(jù)歐姆定律可知，通過電阻的電流跟它兩端的電壓成學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精13 正比，跟它的電阻成反比 ,a 正確；對(duì)一定的導(dǎo)體 ,它兩端的電壓與通過它的電流的比值保持不變，即電阻不變,電流與電壓成正比，通過它的電流越大， 它兩端的電壓也越大， b、d 正確；導(dǎo)體的電阻與電壓的大小無關(guān)，是由導(dǎo)體本身決定的，c錯(cuò)誤。故選 a、b、d。4(歐姆定律 )取阻值分別為r1和r2的電阻，現(xiàn)在兩電阻兩端分別施加電壓u1、u

15、2，已知u1錯(cuò)誤 !u2，此時(shí)流過r1的電流為流過r2的電流的 3倍,則錯(cuò)誤 !為（)a。錯(cuò)誤 !b.錯(cuò)誤 !c.錯(cuò)誤 !d。錯(cuò)誤 !答案a解析設(shè)r2兩端的電壓為u,通過r2的電流為i，則r1兩端的電壓為錯(cuò)誤 !u，通過r1的電流為 3i，由歐姆定律知r錯(cuò)誤 !，所以錯(cuò)誤 !錯(cuò)誤 !錯(cuò)誤 !，a 正確。5。(伏安特性曲線） (多選）某同學(xué)在探究通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的關(guān)系時(shí)，將記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過整理作出了如圖所示的圖象，根據(jù)圖象，下列說法正確的是（)a導(dǎo)體甲的電阻大于導(dǎo)體乙的電阻b在導(dǎo)體乙的兩端加1 v 的電壓時(shí)，通過導(dǎo)體乙的電流為0。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精14 1 ac當(dāng)通過導(dǎo)體甲的

16、電流為0。9 a 時(shí)，導(dǎo)體甲兩端的電壓為4 vd將導(dǎo)體乙連接到電壓為5 v 的電源上時(shí)，通過導(dǎo)體乙的電流為 0。5 a答案bd解析i-u圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，則r甲u(yù)i20.45 ，r乙錯(cuò)誤 ! 10 ，a 錯(cuò)誤;由i錯(cuò)誤 !得，當(dāng)導(dǎo)體乙兩端的電壓為 1 v 時(shí),i1錯(cuò)誤 !錯(cuò)誤 !a0.1 a，b 正確;乙連接到電壓為 5 v 的電源上時(shí)，i2錯(cuò)誤 !錯(cuò)誤 !a0.5 a，d 正確；由uir得，當(dāng)通過導(dǎo)體甲的電流為 0.9 a 時(shí)，導(dǎo)體甲兩端的電壓uir甲 0.9 5 v 4.5 v，c 錯(cuò)誤.6.（伏安特性曲線 )（多選）某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是(

17、 )a該元件是非線性元件，不能用歐姆定律計(jì)算導(dǎo)體在某狀態(tài)下的電阻b加 5 v 電壓時(shí) ,導(dǎo)體的電阻約是0。 2 c加 12 v 電壓時(shí)，導(dǎo)體的電阻約是8 學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精15 d由圖可知 ,隨著電壓的增大 ,導(dǎo)體的電阻不斷增大答案cd解析該元件是非線性元件，但仍能用歐姆定律計(jì)算導(dǎo)體在某狀態(tài)下的電阻，故a 錯(cuò)誤；由題圖可知，當(dāng)加5 v 電壓時(shí) ,通過導(dǎo)體的電流為 1。0 a，根據(jù)歐姆定律可得導(dǎo)體此時(shí)電阻r錯(cuò)誤 ! 5 ，故 b 錯(cuò)誤;同理，當(dāng)加 12 v 電壓時(shí)，電流為1.5 a，電阻等于 8 ，故 c 正確；由題圖知 ,隨著電壓的增大，圖象上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率減小，此斜率等于電阻的

18、倒數(shù)，則知導(dǎo)體的電阻不斷增大，故d正確。7 （歐姆定律的應(yīng)用）某電壓表的量程是015 v,一導(dǎo)體兩端電壓為 1。6 v 時(shí)，通過的電流為2 ma。若給此導(dǎo)體通以20 ma 的電流,能否用這個(gè)電壓表測量導(dǎo)體兩端的電壓？答案不能解析由題意知 :u11.6 v，i12 ma，所以ru1i11.62 103 800 .當(dāng)導(dǎo)體通以電流i220 ma時(shí),加在導(dǎo)體兩端的電壓u2i2r 20 103 800 v 16 v。由計(jì)算可知，此時(shí)導(dǎo)體兩端的電壓超出電壓表量程，所以不能用這個(gè)電壓表測量導(dǎo)體兩端的電壓.b 組:等級(jí)性水平訓(xùn)練學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精16 8 （歐姆定律）有甲、乙兩導(dǎo)體，甲的電阻是乙的一半

19、，而單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體乙橫截面的電荷量是甲導(dǎo)體中的兩倍，則以下說法中正確的是（)a甲、乙兩導(dǎo)體中的電流相同b乙導(dǎo)體中的電流是甲導(dǎo)體中的2 倍c甲、乙兩導(dǎo)體兩端的電壓相同d乙導(dǎo)體兩端的電壓是甲的2 倍答案b解析由電流的定義式i錯(cuò)誤 !可知乙導(dǎo)體中的電流是甲的兩倍，a 錯(cuò)誤， b 正確.由i錯(cuò)誤 !得,uir，因r乙2r甲，可知乙兩端的電壓是甲兩端電壓的4 倍，c、d 錯(cuò)誤.9(伏安特性曲線的應(yīng)用 )某家用臺(tái)燈可通過調(diào)節(jié)開關(guān)使它的亮度逐漸增大到最亮，若燈最亮?xí)r的電壓為220 v，工作電流為 0。18 a，則當(dāng)電壓為 110 v時(shí)，燈絲的電阻 ( )a等于 1222 b等于 611 c大于 1222 d小于 1222 答案d解析燈泡正常工作時(shí)的電阻r錯(cuò)誤 !錯(cuò)誤 ! 1222 ，電壓減小時(shí)，燈絲的溫度降低，燈絲的電阻減小，故d 正確。10 （伏安特性曲線 )小燈泡的伏安特性曲線如圖中的ab段（曲線）所示，由圖可知，燈絲的電阻因溫度的影響改變了( )學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精17 a 5 b 10 c 1 d 6 答案b解析由電阻的定義式r錯(cuò)誤 !知,a點(diǎn)電阻ra錯(cuò)誤 ! 30 ；b點(diǎn)的電阻rb錯(cuò)誤 ! 40 ，從而使ab段電阻改變了 10 ，故 b正確。11. (伏安特性曲線 )（多選 )如圖所示是某導(dǎo)體的i.u圖象，圖中 45，由此得出( )a通過此導(dǎo)體的電流與此導(dǎo)