【精准解析】高中物理人教版选修3-1教师用书：第2章3　欧姆定律含解析

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3　欧姆定律
[学习目标]　1.[物理观念]知道电阻的定义式及电阻的意义。(重点)2.[科学思
维]理解欧姆定律。(重点)3.[科学方法]了解导体的伏安特性曲线。(难点)
一、欧姆定律
1．实验探究
(1)实验目的：研究导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻的关系。
(2)实验电路如图所示：
(3)数据处理：用表格记录多组不同的电压、电流值，作出 UI图象。
(4)实验结论：
①同一导体的 UI图象是一条过原点的直线。
②不同导体的 UI图象的倾斜程度不同。
(5)实验分析——电阻：
①定义：导体两端的电压与通过导体电流的比值叫作电阻，即 R＝
U
I
。
②意义：反映导体对电流的阻碍作用。
③单位：欧姆(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
1 kΩ＝103 Ω；1 MΩ＝106 Ω。
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)公式：I＝
U
R
。
(3)适用条件：适用于金属导电和电解质溶液导电。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．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 IU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
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，如气体导体、二极管等。
4．二极管的伏安特性曲线(如图所示)
由图象可以看出随电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随电压的升
高而减小。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)导体两端的电压越大，导体电阻越大。 (×)
(2)欧姆定律适用于白炽灯，不适用于日光灯管。 (√)
(3)对于线性元件，伏安特性曲线的斜率越大，电阻越大。 (×)
(4)若伏安特性曲线为曲线，说明该导体的电阻随导体两端电压的变化而变化。
(√)
2．(多选)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
BCD　[导体的电阻是由导体自身的性质决定的，与所加的电压和通过的电流
无关。当 R一定时，才有 I∝U，故A错误，B、C、D正确。]
3.(多选)某同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验
数据通过整理作出了如图所示的图象，根据图象，下列说法正确的是(　　)
A．导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B．在导体乙的两端加 1 V 的电压时，通过导体乙的电流为 0.1 A
C．当通过导体甲的电流为 0.9 A 时，导体甲两端的电压为 4 V
D．将导体乙连接到电压为 5 V 的电源上时，通过导体的电流为 0.5 A
BD　[IU图象的斜率表示电阻的倒数，则R甲＝
U
I
＝
2
0
.
4
Ω＝5 Ω，R乙＝
2
0
.
2
Ω
＝10 Ω，A错误；由 I＝
U
R
，得当导体乙两端的电压为 1 V 时，I1＝
U
1
乙
＝
1
1
0
A＝
0.1 A，选项 B正确；乙连接到电压为 5 V 的电源上时，I2＝
U
2
乙
＝
5
1
0
A＝0.5 A，
选项 D正确；由 U＝IR，得当通过导体甲的电流为 0.9 A 时，导体甲两端的电压 U
＝I′R甲＝0.9×5 V＝4.5 V，选项 C错误。]
对欧姆定律的理解
1.欧姆定律的适用情况
欧姆定律仅适用于纯电阻(将电能全部转化为内能)电路。非纯电阻(电能的一
部分转化为内能)电路不适用。
2．欧姆定律的两性
(1)同体性：表达式 I＝
U
R
中的三个物理量 U、I、R对应于同一段电路或导体。
(2)同时性：三个物理量 U、I、R对应于同一时刻。
3．公式 I＝
U
R
和R＝
U
I
的比较
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