物理·选修3－1(人教版)
第3节 欧 姆 定 律
?基础巩固
1．(双选)欧姆定律不适用于( )
A．金属导电
B．电解液导电
C．稀薄气体导电
D．气体导电
答案：CD
2．关于导体的电阻，下列说法中正确的是( )
A．由R＝知道，一段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
B．由I＝知道，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
C．比较几只电阻的I－U图线可知，电流变化相同时，电压变化较小的图线对应电阻的阻值较大
D．导体中的电流越大，电阻就越小
答案：B
3．(双选)已知两个导体的电阻之比R1∶R2＝2∶1，那么( )
A．若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝2∶1
B．若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝1∶2
C．若导体中电流相等，则U1∶U2＝2∶1
D．若导体中电流相等，则U1∶U2＝1∶2
答案：BC
4．(双选)现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分重要的问题．下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据，你认为下列说法正确的是( )
测量项目
干燥时电阻
出汗或潮湿时电阻
手与手之间
200 kΩ
5 kΩ
手与脚之间
300 kΩ
8 kΩ
脚与塑料鞋底之间
800 kΩ
10 kΩ
A.从表中可看出干燥时的电阻是潮湿时的电阻的40～80倍
B．对人体加220 V电压后，若对人的安全电流是22 mA以下，只有出汗或潮湿时是十分危险的
C．对人体加220 V电压后，若对人的安全电流是22 mA以下，上述几项都十分危险
D．从表中可看出干燥时对人体加220 V电压后的电流值最大是1.1 A
解析：计算可知A正确；对人体加220 V电压后，干燥时电流分别为1.1 mA、0.7 mA、0.28 mA，潮湿时电流分别为44 mA、27.5 mA、22 mA，潮湿时各种情况均有危险，所以B正确，C、D错误．
答案：AB
5．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( )
A．5 Ω B．10 Ω C．1 Ω D．6 Ω
解析：由电阻的定义R＝知，A点电阻RA＝Ω＝30 Ω；B点的电阻：RB＝Ω＝40 Ω，从而AB段电阻改变10 Ω，故B正确．
答案: B
6．(双选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如下图所示，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 Ω
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：对某些导体，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的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，值为5，所以此时电阻约为5 Ω；当电压增大时，值增大，即电阻增大，综合判断可知A、D正确．
答案：AD
?能力提升
7．已知灯丝的电阻不是一个固定的值，它随温度的升高而逐渐变大．现有一只标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加上的电压U由0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，符合实际的是( )
解析：由电阻的定义式R＝知：在U－I图线上，某一点的纵坐标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，灯丝的温度不断升高，电阻将不断增大，A图线表示为一定值，说明电阻不变，不符合要求；C图线上各点的值随U的增大而减小，也不符合实际；D图线中的的值开始随U的增大而增大，后来随U的增大而减小，也不符合实际；只有B图线中的值随U的增大而变大，符合实际．
答案：B
8．在描绘小灯泡的伏安特性曲线时，采用如图所示电路，实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的是( )
A．灯泡中灯丝已烧断
B．滑片接触不良
C．灯泡内部短路
D．滑动变阻器A端接触不良
解析：由题图知若电压表的电阻无穷大，移动滑片时，因电流表示数有变化，故和电流表串联的回路中不存在断点，故A错．若滑片接触不良，电路中不可能有电流，故B错．若滑动变阻器A端接触不良，滑片移动时电流表和电压表读数均变化，故D错．若灯泡内短路则灯泡两端电压为零，电压表指针不变，移动滑片时，只有电流表指针变化，故选C.
答案：C
9．(双选)白炽灯接在220 V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压从0 V逐渐增大到220 V，则下列说法正确的是( )
A．电流将逐渐变大
B．电流将逐渐变小
C．每增加1 V电压而引起的电流变化量是相同的
D．每增加1 V电压而引起的电流变化量是减小的
解析：随着电压U的增大，由I＝知，电流将逐渐变大，A选项正确，随着电流、电压的增大，灯泡的亮度增大，灯丝温度升高．金属的电阻率随温度的升高而增大，所以灯丝的电阻值增大．根据欧姆定律I＝，在I－U图象中，由于R在增大，斜率k＝减小，其I－U图象如图所示．由图象可知，每增加1 V的电压引起的电流变化量是减小的．
答案：AD
10．以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤：
A．闭合开关，记下电流表、电压表的一组示数(I，U)，移动滑动变阻器的滑动触头位置，每移动一次记下一组(I，U)值，共测出12组左右的数据
B．将电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路．电流表外接，滑动变阻器采用分压式，如图所示
C．调节触头位置，使闭合开关前触头处于滑动变阻器的左端
D．按所测数据，在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来，得出小灯泡的伏安特性曲线
(1)以上各步骤中存在错误或不妥之处的是________，应如何改正________．
(2)将各步骤纠正后，按实验先后顺序排列起来________．
解析：(1)错误或不妥的步骤是ACD.A步骤：测量不同电压下的电流值I时，应先预设各组数据中的电压U或电流I值，而不是随意测，随意测时会使描点疏密不均匀，画图线时出现较大误差，甚至无法画出I－U图线．C步骤：闭合开关前应使小灯泡两端电压为零，即触头应置于滑动变阻器最右端．D步骤：应将各点用平滑的曲线连接起来．
答案：(1)见解析 (2)BCAD
课件31张PPT。第二章 恒定电流 第3节 欧 姆 定 律 栏目链接欧姆和欧姆定律的建立
乔治·西蒙·欧姆(Georg Simon Ohm,1787—1854)1787年3月16日生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠．父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣.16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途辍学，到1813年才完成博士学业．欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器． 栏目链接 欧姆对导线中的电流进行了研究．他从傅里叶发现的热传导规律受到启发，导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差．因而欧姆认为，电流现象与此相仿．他猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力，即现在所称的电动势．欧姆花了很大的精力在这方面进行研究．开始他用伏打电堆作电源，但是因为电流不稳定，效果不好．后来他接受别人的建议改用温差电池作电源，从而保证了电流的稳定性．但是如何测量电流的大小，这在当时还是一个没有解决的难题． 栏目链接 开始，欧姆利用电流的热效应，用热胀冷缩的方法来测量电流，但这种方法难以得到精确的结果．后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来，巧妙地设计了一个电流扭秤，用一根扭丝悬挂一磁针，让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置；再用铋和铜温差电池，一端浸在沸水中，另一端浸在碎冰中，并用两个水银槽作电极，与铜线相连．当导线中通过电流时，磁针的偏转角与导线中的电流成正比．实验中他用粗细相同、长度不同的八根铜导线进行了测量，得出了如下的等式： 栏目链接 式中X为磁效应强度，即电流的大小；a是激发力(即温度差)有关的常数，即电动势；x表示导线的长度，b是与电路其余部分的电阻有关的常数，b＋x实际上表示电路的总电阻．这个结果于1826年发表.1827年欧姆又在《动电电路的数学研究》一书中，把他的实验规律总结成如下公式：
S＝γE 栏目链接 式中S表示电流；E表示电动力，即导线两端的电势差；γ为导线对电流的传导率，其倒数即为电阻．
欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，并提出怀疑和尖锐的批评．研究成果被忽视，加上经济极其困难，使欧姆精神抑郁．直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视．
栏目链接 栏目链接有关无关阻碍欧姆欧Ω电压U电阻R 栏目链接3．欧姆定律是个实验定律，实验表明该定律适用于________导电和______________，对________和__________并不适用．
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关系图线叫做导体的伏安特性曲线，伏安特性曲线直观地反映出导体中的________与________的关系．金属导体的伏安特性曲线是一______________，直线的斜率为金属导体电阻的________．金属电解质溶液导电气体导电半导体导电电压电流过原点的直线倒数 栏目链接 栏目链接一、欧姆定律 栏目链接 栏目链接 栏目链接 例1 栏目链接 栏目链接变 式
迁 移 栏目链接变 式
迁 移 栏目链接二、导体的伏安特性曲线1．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，画出的导体的I－U图线叫做导体的伏安特性曲线．
(2)特点：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． 栏目链接 栏目链接2．线性元件的伏安特性曲线．
线性元件的伏安特性曲线是过原点的直线，反之伏安特性曲线为过原点的直线的电子元件为线性元件，如定值电阻等． 栏目链接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．如下图所示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；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小． 栏目链接 栏目链接例2 将阻值为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间的关系图象中正确的是( ) 栏目链接 解析：电阻的阻值不随U、I的变化而改变，但电压U与电流I成正比．
答案：CD 栏目链接变 式
迁 移2．如下图所示为两电阻RA、RB的伏安特性曲线，由图可知： 栏目链接变 式
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迁 移 栏目链接三、电流
1．电流：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．
2．物理意义：表示电荷定向移动快慢程度，在数值上等于单位时间内通过导体某一横截面上的电荷量．
3．公式：I＝ ，其中q是在时间t内通过导体某一横截面上的电荷量． 栏目链接
