5.欧 姆 定 律
1.电阻是一个只跟导体本身性质有关而跟通过的电流无关的物理量.它反映了U
导体对电流的阻碍作用.定义式为R=,其单位是欧姆,简称欧.符号是Ω.常
I用单位还有千欧和兆欧.
2.欧姆定律的内容是:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体U的电阻R成反比,公式为I=.
R3.欧姆定律是个实验定律,实验表明该定律适用于金属导电和电解质溶液导电,对气体导电和半导体导电并不适用.
4.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关系图线叫做导体的伏安特性曲线,伏安特性曲线直观地反映出导体中的电压与电流的关系.金属导体的伏安特性曲线是一过原点的直线,直线的斜率为金属导体电阻的倒数.
?基础巩固
1.在物理学中,我们常用比值法来定义物理量,用此方法反映的是物质或U
运动的某一属性,与定义式中的各物理量无关,例如电阻R=请你根据已经学I过的中学物理知识再写出两个用比值法定义的物理量:______________、________________.
解析:高中阶段的用比值来定义的物理量比较多.有速度、加速度、功率、电场强度、电势、电流强度(电流)等.从里面选出4个即可.
F
答案:电场强度E= qWAB
电势差UAB= q
2.(多选)欧姆定律不适用于(CD) A.金属导电 B.电解液导电 C.稀薄气体导电 D.气体导电
3.关于导体的电阻,下列说法中正确的是(B)
U
A.由R=知道,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流I成反比
U
B.由I=知道,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比,跟导体R的电阻成反比
C.比较几只电阻的I-U图线可知,电流变化相同时,电压变化较小的图线对应电阻的阻值较大
D.导体中的电流越大,电阻就越小
4.(多选)已知两个导体的电阻之比R1∶R2=2∶1,那么(BC) A.若两导体两端电压相等,则I1∶I2=2∶1 B.若两导体两端电压相等,则I1∶I2=1∶2 C.若导体中电流相等,则U1∶U2=2∶1 D.若导体中电流相等,则U1∶U2=1∶2
5.在描绘小灯泡的伏安特性曲线时,采用如图所示电路,实验中发现移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数变化而电压表的指针不动,下列原因可能的是(C)
A.灯泡中灯丝已烧断 B.滑片接触不良 C.灯泡内部短路 D.滑动变阻器A端接触不良
解析:由题图知若电压表的电阻无穷大,移动滑片时,因电流表示数有变化,故和电流表串联的回路中不存在断点,故A错.若滑片接触不良,电路中不可能
有电流,故B错.若滑动变阻器A端接触不良,滑片移动时电流表和电压表读数均变化,故D错.若灯泡内短路则灯泡两端电压为零,电压表指针不变,移动滑片时,只有电流表指针变化,故选C.
?能力提升
6.(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如右图所示,则下列说法中正确的是(AD)
A.加5 V电压时,导体的电阻约是5 Ω B.加11 V电压时,导体的电阻约是1.4 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
U
解析:对某些导体,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的值仍表
IU
示该点所对应的电阻值.本题中给出的导体在加5 V电压时,值为5,所以此
IU
时电阻约为5 Ω;当电压增大时,值增大,即电阻增大,综合判断可知A、D
I正确.
7.某同学对四只电阻各进行一次测量,把每一个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点,得到了如图中a、b、c、d四个点,其中阻值最大的是(A)
A.a B.b C.c D.d
解析:由题意知,将图中a、b、c、d四个点,分别于O点相连,可得四只电阻的U-I图象,如图所示,又因U-I图象的斜率表示电阻,可得a的阻值最大,所以A正确.
8.已知灯丝的电阻不是一个固定的值,它随温度的升高而逐渐变大.现有一只标有“220 V,60 W”的白炽灯泡,加上的电压U由0逐渐增大到220 V.在此过程中,电压U和电流I的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中,符合实际的是(B)
U
解析:由电阻的定义式R=知:在U-I图线上,某一点的纵坐标U和该点
IU
的横坐标I的比值就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高
I而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220 V时,钨丝由红变到白炽,灯U
丝的温度不断升高,电阻将不断增大,A图线表示为一定值,说明电阻不变,I
U
不符合要求;C图线上各点的值随U的增大而减小,也不符合实际;D图线中的
IU
的值开始随U的增大而增大,后来随U的增大而减小,也不符合实际;只有BI
U
图线中的值随U的增大而变大,符合实际.
I
9.以下是“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的操作步骤:
A.闭合开关,记下电流表、电压表的一组示数(I,U),移动滑动变阻器的滑动触头位置,每移动一次记下一组(I,U)值,共测出12组左右的数据
B.将电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路.电流表外接,滑动变阻器采用分压式,如图所示
C.调节触头位置,使闭合开关前触头处于滑动变阻器的左端
D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线
(1)以上各步骤中存在错误或不妥之处的是________,应如何改正________________________________________________________________________
(2)将各步骤纠正后,按实验先后顺序排列起来________.
解析:(1)错误或不妥的步骤是ACD.A步骤:测量不同电压下的电流值I时,应先预设各组数据中的电压U或电流I值,而不是随意测,随意测时会使描点疏密不均匀,画图线时出现较大误差,甚至无法画出I-U图线.C步骤:闭合开关前应使小灯泡两端电压为零,即触头应置于滑动变阻器最右端.D步骤:应将各点用平滑的曲线连接起来.答案:(1)见解析 (2)BCAD