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2.1 欧姆定律 (教科版选修3-1)ppt课件
【答案】 CD
欧姆定律的推广应用 欧姆定律的原形式是 I=UR,而公式 R=UI 应该理解成电 阻的比值定义式,比值定义的魅力就在于被定义的物理量与 比值中的那两个物理量无关,但 R=UI 告诉了我们一种测量 导体电阻的方法,即伏安法.
导体伏安特性曲线的理解
【问题导思】 1.线性元件与非线性元件的伏安特性曲线各有什么特 点? 2.I-U图像与U-I图像意义相同吗? 3.欧姆定律适用于非线性元件吗?
B.由关系式 R=U/I 可知,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
C.由关系式 I=U/R 可知,导体中电流跟导体两端的电 压成正比,跟导体的电阻成反比
D.由关系式 R=U/I 可知,对一个确定的导体来说,所 加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值
【解析】 U=IR 和 I=UR的意义不同,可以说 I 由 U 和 R 共同决定,但不能说 U 由 I 和 R 共同决定,因为电流产生 的条件是导体两端存在电势差,A 错误,C 正确;可以利用 R=UI 计算导体的电阻,但 R 与 U 和 I 无关,B 错误,D 正确.
图2-1-6 A.该元件是非线性元件,所以不能用欧姆定律计算导 体在某状态的电阻 B.加5 V电压时,导体的电阻约是5 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 【审题指导】 解答本类问题应把握以下几点: (1)伏安特性曲线为曲线,导体为非线性元件. (2)某状态下的电阻值为该点与坐标原点连线的斜率. (3)据各点与坐标原点连线的斜率的变化判断导体电阻 的变化.
欧姆定律 电阻
1.基本知识 (1)电阻
①物理意义:描述导体对电流 阻碍作用 大小的物理量.
②定义:导体两端电压与通过导体电流大小的 比值 叫做
导体的电阻.
③定义式:R=U/I.
④单位:国际单位是
(Ω),常用的还有 千欧 (kΩ)
和 兆欧 (MΩ),1 MΩ=103 kΩ=106 Ω.
(2)欧姆定律 ①内容:导体中的电流 I 跟 导体两端的电压U 跟 导体的电阻R 成反比.
成正比,
②公式:I=UR或 U=IR,I=UR. ③适用范围:实验表明,欧姆定律适用于金属导电和电
解液导电,不适用于气体导电和某些器件(如晶体管)导电.
2.思考判断 (1)导体两端的电压越大,导体的电阻就越大.(×) (2)导体的电阻是导体自身的一种属性,与电压U和电流 I无关.(√) (3)导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟电流成反 比.(×)
3.探究交流 导体中电流的大小与什么因素有关?
【提示】 导体中的电流与导体两端的电压及导体的电 阻两个因素有关,在相同电压下,电阻越大,电流越小.
伏安特性曲线
1.基本知识
(1)通过某种电学元件的电流随电压变化的实验图线,叫
做这种元件的伏安特性曲线.
(2)线性元件和非线性元件
Hale Waihona Puke ①线性元件:I-U 图线是一 过原点的
对电阻及欧姆定律的理解
【问题导思】 1.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的 电流成反比吗? 2.导体两端的电压越高,通过导体的电流一定越大吗? 3.欧姆定律对任何导体均适用吗?
1.对导体电阻的理解 (1)电阻是导体对电流的阻碍作用. (2)电阻的数值可以由 R=UI 计算. (3)导体的电阻是反映导体本身性质的物理量,与电压和 电流的大小无关.
1.U-I图线与I-U图线的对比
甲
乙
图2-1-5
(1)U-I图线用来研究导体中的电流跟它两端的电压的
关系,I-U图线表示导体的特性,称为伏安特性曲线. (2)在U-I图线上,其斜率表示电阻的大小.在I-U图
线上,其斜率表示电阻的倒数.
图2-1-5甲中R2<R1,图2-1-5乙中R2>R1
2.对伏安特性曲线的认识 (1)金属导体在温度变化不大时,伏安特性曲线是过原 点的直线,称为线性元件,通常也叫纯电阻元件,欧姆定律 适用于该类元件.温度变化较大时,其伏安特性曲线变为曲 线,但欧姆定律仍然适用. (2)气体导电或半导体导电元件,其伏安特性曲线不是 直线称为非线性元件,通常也称作非纯电阻元件,对于这类 元件,欧姆定律不再适用.
2.对公式 I=UR和 R=UI 的理解 (1)I=UR:欧姆定律的数学表达式,它反映了导体中电流 与电压、电阻的比例关系,由公式可以说“I 与 U 成正比, 与 R 成反比”.常用于计算一段电路加上一定电压时产生的 电流,适用条件是金属或电解液导电(纯电阻电路).
(2)R=UI :电阻的定义式,适用于任何电阻的计算,公式 给出了测量电阻大小的一种方法,常利用UI 的值表示一段电 路的等效电阻.对给定的导体,它的电阻是一定的,与导体 两端是否加电压,导体中是否有电流无关.因此,不能说“电 阻与电压成正比,与电流成反比”
直线,如图 2
-1-1 所示.直线的斜率为元件电阻的倒数.
图 2-1-1
图 2-1-2
②非线性元件:I-U 图线不是直线,如图 2-1-2 所示. 2.思考判断 (1)根据实验测出的伏安特性曲线,可以判断导电元件的
导电特性.(√) (2)伏安特性曲线一定是曲线,不可能是直线.(×)
3.探究交流
图 2-1-3 如图 2-1-3 所示的坐标系中,RA 和 RB 有什么关系? 【提示】 伏安特性曲线中,图线的斜率的倒数数值上 等于电阻值的大小,所以 RA>RB.
1.注意公式中三个物理量 I、U、R 是同一电阻同一时 刻值.
2.欧姆定律 I=UR仅适用于金属导电及电解液导电. 3.对 R=UI ,R 与 U、I 无关,导体电阻 R 一定时,U 和 I 成正比,R=ΔΔUI .
(2013·孝感高二检测)根据欧姆定律,下列说法 中正确的是( )
A.由关系式 U=IR 可知,导体两端的电压 U 由通过它 的电流 I 和它的电阻 R 共同决定
1.I-U图线中的斜率k=
1 R
,斜率k不能理解为k=tan
α(α为图线与U轴的夹角),因坐标轴的单位可根据需要人为
规定,同一电阻在坐标轴单位不同时倾角α是不同的.
2.某些电阻在电流增大时,由于温度升高而使电阻变
化,伏安特性曲线不是直线,但对某一状态,欧姆定律仍然
适用.
某导体中的电流随其两端电压的变化如图2-1 -6所示,则下列说法中正确的是( )