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3-1-鲁科版高二选修3-1物理教案VIP免费

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=UI，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=UI适用于所有导体，无论是“线性电阻”还是“非线性电阻”.3.“I=”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tanθ，必须利用ΔU和ΔI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R1∶R2为_________；（2）若两个导体中的电流相等（不为零）时，电压之比U1∶U2为_________；（3）若两个导体的电压相等（不为零）时，电流之比I1∶I2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-U图象可知，R=，所以R1=Ω=2Ω，R2=Ω=Ω因此R1∶R2＝2∶（）＝3∶1.（2）由欧姆定律得U1=I1R1，U2=I2R2由于I1＝I2,则U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1.（3）由欧姆定律得I1=U1R1，I2=U2R2，由于U1＝U2所以I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3.答案：(1)3∶1(2)3∶1(3)1∶3三、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.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ρ=，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=ρ拉长后l1=4l，因为总体积V＝lS保持不变，所以截面积S1=S/4.所以：R1=ρ=16R对折后l2＝l/2，截面积S2＝2S所以：...