高中物理第3章恒定电流第2节电阻课堂互动教案鲁科版选修3_120171003329.doc
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1、第2节 电阻课堂互动三点剖析一、对欧姆定律的理解1.R是一个跟导体本身有关的量,与导体两端电压U和通过的电流I无关,绝不能由R=而错误地认为“R与U成正比,R与I成反比”.2.欧姆定律是一个实验定律,是在金属导电的基础上总结出来的.使用欧姆定律时应注意:(1)欧姆定律并不适用于所有导电现象.除金属外,对电解液导电也是适用的,但对气体导电就不适用了.欧姆定律适用于“线性电阻”.(2)将欧姆定律变形得R=U I,是电阻的定义式,表明了一种量度和测量电阻的方法,并不说明“电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比”.R=U I适用于所有导体,无论是“线性电阻”还是“非线性电阻”.3.“I=”
2、与“I=”两者是不同的,I=是电流的定义式,只要导体中有电流,不管是什么导体在导电,都适用,而I=是欧姆定律的表达式,只适用于特定的电阻(线性电阻),不能将两者混淆.【例1】 根据欧姆定律,下列说法中错误的是()A.从关系式R=可知,对于一个确定的导体来说,如果通过的电流越大,则导体两端的电压也越大B.从关系式R=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.从关系式I=可知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比D.从关系式R=可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过的电流的比值是一确定值解析:将欧姆定律的数学表达式I=转换成公式R=和公式U=IR,其中
3、公式I=表示电流的决定式,即I与U成正比,与R成反比;公式R=是电阻的定义式,即R与U、I皆无关;公式U=IR只是电流I经过电阻R的电压降,即U与I成正比(R一定时),与R成正比(I一定时),所以A、C、D都是正确的说法.答案:B二、导体的伏安特性曲线用横轴表示电压U,纵轴表示电流I,画出的I-U的关系图象叫做导体的伏安特性曲线,如图3-2-1所示.伏安特性曲线直观地反映出导体中的电压与电流的关系.图3-2-1金属导体的伏安特性曲线是一条过原点的直线,直线的斜率为金属导体的电阻的倒数.具有这种特性的电学元件叫做线性元件,通常也叫纯电阻元件,欧姆定律适用于该类型电学元件.对欧姆定律不适用的导体和
4、器件,伏安特性曲线不是直线,这种元件叫做非线性元件,通常也叫做非纯电阻元件.我们也可以作出U-I曲线,U-I曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻.在做导体的伏安特性曲线时,坐标轴标度的选取是任意的,因此利用图线的斜率求电阻大小时,不能用tan,必须利用U和I的比值计算.【例2】 图3-2-2所示的图象所对应的两个导体:图3-2-2(1)电阻关系R1R2为_;(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1U2为_;(3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比I1I2为_.解析:本题考查欧姆定律和I-U图象的综合应用,我们只要清楚欧姆定律的内容及I-U图象的意义,题目即可解决.(1)由I
5、-U图象可知,R=,所以R1= =2 ,R2= 因此R1R22()31.(2)由欧姆定律得U1=I1R1,U2=I2R2由于I1I2,则U1U2R1R231.(3)由欧姆定律得I1=U1 R1,I2=U2 R2,由于U1U2所以I1I2 R2R113.答案:(1)31(2)31(3)13三、欧姆定律与电阻定律1.由欧姆定律导出的R=,是电阻的定义式,公式表明可由电路的工作状态来计算电阻的大小,但电阻大小与加在它上面的电压和通过它的电流均无关.2.电阻定律R=是电阻的决定式,公式表明电阻的大小由导体本身的因素决定,其中电阻率反映了材料的导电性能.同种材料导体的电阻随导体长度和横截面积的变化而变化
6、.3.电阻和电阻率是不同的两个物理概念,不能混淆.电阻反映的是导体本身导电性能的物理量,它与导体的几何形状有关;而电阻率是反映材料本身导电性能的物理量,它与材料制成什么样的导体无关,只由导体材料和温度决定.不能根据=,错误地认为电阻率跟导体的横截面积S成正比,跟导体长度l成反比.【例3】 两根完全相同的金属导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的4倍,把另一根导线对折后绞合起来,则它们的电阻之比为_.解析:由电阻定律设金属导线原来的电阻为R=拉长后l1=4l,因为总体积VlS保持不变,所以截面积S1=S/4.所以:R1=16R对折后l2l/2,截面积S22S所以:R1=则后来两导线的电阻之比:R
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