第3节 欧姆定律
1.知道电阻的定义式,理解电阻大小与电压和电流无关. 2.掌握欧姆定律的内容及其适用范围,并能用来解决有关电路的问题. 3.知道导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性元件.
一、欧姆定律
1.电阻
(1)定义:导体两端的电压与通过的电流的比值叫做导体的电阻.
(2)定义式:R=.
(3)物理意义:反映导体对电流的阻碍作用.
(4)单位:欧姆,符号是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=.
(3)适用条件:欧姆定律对金属导体和电解质溶液适用,但对气态导体和半导体元件并不适用.
二、导体的伏安特性曲线
1.概念:用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线.
2.图线的形状
(1)直线:伏安特性曲线是一条过原点的直线的电学元件叫做线性元件.
(2)曲线:伏安特性曲线是过原点的曲线的电学元件叫做非线性元件.
判一判 (1)由I=知,通过一段导体中的电流跟加在它两端的电压成正比,与电阻R成反比.( )
(2)电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,其定义式为R=,所以电阻的大小与电压成正比,与电流成反比.( )
(3)对于给定的导体,电阻是一定的,不管导体两端有无电压、导体中有无电流,电阻都是一定的,所以不能说电阻与电压成正比,与电流成反比.( )
(4)导体的U-I图线为曲线时,图线上各点切线的斜率表示导体的电阻.( )
(5)线性元件是指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.( )
提示:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
想一想 线性元件与非线性元件的根本区别是什么?
提示:线性元件的电阻值不随电压和电流的改变发生变化,它的伏安特性曲线是一条经过原点的直线;非线性元件的电阻值随电压和电流的改变发生变化,它的伏安特性曲线是一条经过原点的曲线.
做一做 (2018·桂林期末)有四个金属导体,它们的U-I图象如图所示,电阻最小的导体是( )
A.a B.b
C.c D.d
提示:选A.由U=IR可知电阻R等于U-I图线斜率,图线a的斜率最小,电阻最小.
对欧姆定律的理解和应用
1.欧姆定律的“两性”
(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.
(2)同时性:三个物理量U、I、R对应于同一时刻.
2.公式I=和R=比较
比较项目
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I=
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R=
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意义
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欧姆定律的表达形式
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电阻的定义式
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前后物理量的关系
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I与U成正比,与R成反比
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R是导体本身的性质,不随U、I的改变而改变
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适用条件
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适用于金属导体、电解液等
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适用于计算一切导体的电阻
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命题视角1 对欧姆定律的理解
对于欧姆定律的理解,下列说法中错误的是( )
A.由I=,通过电阻的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B.由U=IR,对一定的导体,通过它的电流越大,它两端的电压也越大
C.由R=,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
D.对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变