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高中物理同步人教版选修3-1学案:第二章 第3节 欧姆定律 含解析

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第3节 欧姆定律 U 1.电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,其定义式为 R= ,电 I 阻的大小取决于导体本身,与 U 和 I 无关。 U 2.欧姆定律的表达式为 I= ,此式仅适用于纯电阻电路。 R 3.在温度不变时,线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的倾斜 直线。 4.所有金属的电阻率均随温度的升高而变大。 一、欧姆定律 1.电阻 (1)定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小之比,用 R 表示。 U (2)定义式:R= 。 I (3)单位:欧姆(Ω),常用的单位还有 kΩ、MΩ,且 1 Ω=10 3kΩ=10 (4)物理意义:反映导体对电流阻碍作用的大小。 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。 U (2)表达式:I=R。 (3)适用范围:适用于金属导电、电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电 路),而对气体导电、半导体导电不适用。 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 I- 图线。 U 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线性关系的元件,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,如气态导体、半导体 - -6 MΩ。 等。 1.自主思考――判一判 U (1)定值电阻满足 R= ,U 和 I 变化时,二者变化的倍数相同。(√) I (2)电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大,导体的导电能力越强。(×) (3)对于金属导体,电压变化时,可能导致电阻发生变化。(√) (4)无论是线性元件还是非线性元件,其伏安特性曲线均过原点。(√) (5)U- 图线和 I- 图线中,图线上的点与原点连线的斜率的含义不同。(√) I U 2.合作探究――议一议 (1)一台电动机接入电路中,正常工作时能用欧姆定律求电流吗? 提示:不能。 (2)某同学用正确的方法描绘出了某种半导体元件的伏安特性曲线如 图所示,这种元件是线性元件吗?该元件的电阻随 U 的增大是如何变化 的? 提示:该元件是非线性元件,该元件的电阻随 U 的增大而减小。 对欧姆定律的理解 1.欧姆定律的适用情况 欧姆定律仅用于纯电阻(将电能全部转化为内能)电路。非纯电阻(电能部分转化为内能) 电路不适用。 2.欧姆定律的两性 U (1)同体性:表达式 I= 中的三个物理量 U、I、R 对应于同一段电路或导体。 R (2)同时性:三个物理量 U、I、R 对应于同一时刻。 U U 3.公式 I=R和 R= I 的比较 比较项目 意义 前后物理量的 关系 适用条件 U I=R 欧姆定律的表达形式 I 与 U 成正比,与 R 成反比 适用于金属导体、电解液等 U R= I 电?

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