人教版高二物理选修3-1第二章2.3 欧姆定律 教学学案（无答案）

3.欧姆定律
学案
预习并回答下列问题
一、电阻
1.阅读课本P46“图2.3-1测量导体电流和电压”及“图2.3-2导体的U-I图象”完成下列问题。
①从图2.3-2中可以看出同一导体U-I图像是
。
②无论电压、电流如何变化电压和电流的比值
，写成公式R＝
③不同的导体U-I图像倾斜程度
（填“相同”或“不同”），R值
④R跟电流和电压有关吗？
2.电阻是反映导体对电流的
的物理量。R＝
；电阻的单位为
，简称
，符号是
。
二、欧姆定律
欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端的的电压U成
，跟导体的电阻成
；公式I＝
。
【针对练习】1．根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有(
)
A．导体两端的电压越大，电阻就越大
B．导体中的电流越大，电阻就越小
C．比较几只电阻的I—U图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的
D．由可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
解析：
只是电阻计算的定义式，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．
【变式训练】电路中有一段导体，给它加上3V的电压时，通过它的电流为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。
三、导体的伏安特性曲线
1．常用纵坐标表示
，横坐标表示
，这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。在导体电阻一定时图线的斜率表示
，斜率越大，电阻越
．
2.什么是线性元件：
．
3.什么是非线性元件：
.
四、描绘小灯泡的伏安特性曲线
1．在《描绘小灯泡的伏安特性曲线》的实验中，按下图的电路图甲进行实验，开关闭合前，调节
的滑片，使变阻器的有效电阻为
，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
，分别记录电流表和
的多组数据，直到电流达到它的
为止，由于变阻器是串联在电路中的，即使R调到最大，电路中还有一定的电流，因此在描出的伏安特性曲线中缺少
的数据，要克服这一点，可按照下图乙进行实验。
2.某同学在做测定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：
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I/A
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
发光情况
不亮
微亮
逐渐变亮
正常发光
（1）在下图中画出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_______.
【典型例题】
【例2】如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是(
)
A．R1∶R2＝1∶3
B．R1∶R2＝3∶1
C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3
D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝3∶1
解析：选AD.
I－U图象的斜率表示电阻的倒数，由图象可得R1∶R2＝1∶3，故A项对，B项错．R1与R2串联后电流相等，故C项错．R1与R2并联后电压相同，由公式U＝IR知，电流与电阻成反比，故D项对．
【例3】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
解析：依题意和欧姆定律得：,所以I0＝1.0
Ａ
又因为，所以
Ａ
【变式训练】某电路两端的电压不变，当电阻增加3
Ω时，电流降为原来的4/5，则电路原来的电阻为多大？
【例4】
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.
解析
根据图象，当电压为5
V时，电流为0.5
A，所以有：
R1==
Ω=10
Ω
当电压为10
V时，电流为0.7
A，所以R2==
Ω≈14.3
Ω
随着电压的升高，曲线的斜率越来越小，电阻越来越大，因此其电阻是非线性电阻，不是一个固定的值.实际上我们生活中用的白炽灯泡都是这种情况，只不过在电压变化不大的情况下不考虑罢了.
【例5】有一标有“6
V,1.5
W”的小灯泡，现用图甲所示电路测量，提供的器材除导线和开关外，还有：
A．直流电源6
V(内阻不计)
B．直流电流表0～3
A(内阻0.1
Ω以下)
C．直流电流表0～300
mA(内阻约为5
Ω)
D．直流电压表0～15
V(内阻约为15
kΩ)
E．滑动变阻器10
Ω，2
A
F．滑动变阻器1
kΩ，0.5
A
(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________．(用序号表示)
(2)试按图甲电路将图乙所示器材连成电路．
解析：(1)选电流表实际上是选量程．先估算一下通过电流表的电流，由小灯泡的规格可知通过的电流最大不能超过0.25
A．因此选C.在该题中滑动变阻器接成分压式，此时要求滑动变阻器的电阻比用电器的电阻小，至少应差不多；小灯泡的电阻在正常工作时约为24
Ω，所以滑动变阻器不能选F，应选E，但不应忘记还要核对一下电流是否会超过其允许值，E的最大允许电流是2
A，实验中的最大电流只有0.25
A，选E也是安全的．
答案：(1)C、E(2)如图所示
完成下列练习
1．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
2．根据欧姆定律，下列说法正确的是
A．从R=U/I可知，导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
B．从R=U/I可知，对于某一确定的导体，通过的电流越大，说明导体两端的电压越大
C．从I=U/R可知，导体中的电流跟两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
D．从R=U/I可知，对于某一确定的导体，所加电压跟通过导体的电流之比是个恒量
3.两电阻R1、Ｒ2的电流I和电压U的关系如图1所示，可知两电阻R1∶Ｒ2等于（
）
A.1∶３
B.３∶１
C.１∶
D.∶１
4．有a、b、c、d四个电阻，它们的U—I关系如图2所示，则图中电阻最大的是（
）
A．a
B．b
C．c
D．d
5．一个标有“220V
60W“的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压（U）和电流（I）的关系可用图线表示，题中给出的四个图线中，符合实际的是(
)
6．一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电量q随时间t变化的图象如图2-5所示，此图象的斜率可表示为（
）
A．U
B．R
C．
D．
7.一段导体两端电压是4
Ｖ，在2
min内通过导体某一横截面积的电量是15
C，那么这段导体的电阻应是
Ω.
8.人体通过45
ｍＡ的电流时，就会引起呼吸器官麻痹.如果人体的最小电阻为800
Ω，求人体的安全工作电压.根据以上所给的数据说明：为什么人体触到220
Ｖ的电线时会发生危险，而接触到干电池的两极时却没有感觉
9.
小灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了
Ω
10.相距40
km的A、B两地架两条匀质的输电线，电阻共为800
Ω，如图2-3-5所示.如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表示数为10
V，电流表示数为40
mA.求发生短路处距A处有多远？
11.一个电阻器，当它两端的电压增加0.2V时，通过电阻器的电流增加2mA，则该电阻器的阻值是多少？
12．为研究小灯泡的伏安曲线的特性，选用小灯泡额定值为“3.0
V，0.4
A”，实验中有仪器：安培表、伏特表、电键、导线若干外；还需要
________、__________。
(1)
实验中用两电表测量小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流时，电路怎样连接才能使测得灯泡的电阻误差较小 为什么
(2)为使加在小灯泡的电压从零开始，能在较大的范围调节，滑动变阻器应采用怎样连接 画出相关的电路图。
(3)请根据你画的电路图，把图中的实验器材连成符合要求的实验电路。
(4)为使读数误差尽可能小，电压表的量程应选用________档，电流表的量程应选用_______档，为保证实验安全，测量范围不能超过_______V和_____A，开始做实验闭合S前，应把P移到________端。
(5)若实验中测得某一小灯泡的电流强度和电压之值如下表，请画出U-I图线，该小灯泡的电阻有何特征 并从中分析其主要原因。
I/A
0.10
0.20
0.26
0.30
0.36
0.40
0.44
0.48
0.52
0.56
U/V
0.05
0.14
0.21
0.30
0.48
0.70
1.02
1.48
1.96
2.50
U
I
0
图1
R1
R2
300
600
U
I
0
AS
U
I
0
BS
U
0
CS
I
U
0
DS
I
图3
U
I
0
图2
aS
bS
cS
dS
t
q
0
题6
题10
题9