恒定电流
第二章
3　欧 姆 定 律
第二章
电流、电压、电阻是电学的三大基础物理量，它们之间存在着联系吗？
电阻1.定义
加在导体两端的_______跟通过该导体的_______的比值叫做该导体的电阻。
电压
电流
3．单位
在国际单位制中是：________，符号是Ω，常用的电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。1MΩ＝________Ω，1kΩ＝__________Ω。
4．标量
电阻只有大小，没有方向。
5．物理意义
反映导体对电流________作用的物理量，是导体本身的特性。
欧姆
106
1 000
阻碍
欧姆定律
1.表述
导体中的电流跟导体两端的电压成________，跟导体的电阻成________。
2．表达式
__________。
3．适用范围
欧姆定律对金属导体和__________溶液导电适用，但对__________和半导体元件并不适用。
正比
反比
电解质
气体导电
1.伏安特性曲线
(1)概念：用纵坐标表示_______，横坐标表示_________的I－U图象。
(2)形状
①过原点的直线，对应元件叫________元件；
②过原点的曲线，对应元件叫__________元件。
(3)意义：能形象直观的反映出__________的变化规律。
导体的伏安特性曲线
电流I
电压U
线性
非线性
导体电阻
2．测绘小灯泡的伏安特性曲线
(1)实验器材：小灯泡、_______、电流表、___________、学生电源(或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等。
(2)实验电路如图所示。
电压表
滑动变阻器
(3)实验操作
①按如图所示连接好电路，开关闭合前，将变阻器滑片滑至R的__________端。
②闭合开关，右移滑片到不同位置，并分别记下______、__________的示数。
③依据实验数据作出小灯泡的__________图线。
最左
电压表
电流表
I－U
(海南省海南中学2013～2014学年高二上学期期中)根据I＝U/R，以下说法正确的是(　　)
A．R＝U/I，故R与U成正比
B．U＝IR，故R一定时，U与I成正比
C．I＝U/R适用于任何电路
D．R＝U/I只适用于金属导电
答案：B
二、对导体的伏安特性曲线的理解
1．坐标轴的意义
I－U图线不同于U－I图线。I－U图线为导体的伏安特性曲线，表示电流I随电压U的变化规律，横轴表示U为自变量，纵轴表示I为因变量。
2．图线斜率的意义
线性元件的I－U图像是一条过原点的倾斜直线，斜率表示电阻的倒数；线性元件的U－I图像也是一条过原点的倾斜直线，但斜率表示电阻，在图甲中R2R1。
小华同学查阅课外资料时，获得的“220 V　0.2 A”的白炽灯电流和电压的关系图线如图所示。
(1)从图线上能推知，白炽灯在不同电压下，其实际电阻值是________(选填“相同”或“不同”)的，原因是白炽灯的电阻值受________的影响。
(2)白炽灯两端电压为200 V时，通过灯丝的电流是________A，此时的实际电阻值是________Ω。
(3)白炽灯正常工作时的电阻值是________Ω。
答案：(1)不同　温度　(2)0.185　1081　(3)1158
三、实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
1．实验电路的确定
(1)电流表的内、外接：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，采用电流表外接法。
(2)滑动变阻器的接法：描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要从坐标原点开始的连续变化的电压，因此滑动变阻器要采用分压式连接，实验电路图如图所示。
2．实验过程的三个方面
[特别提醒](1)调节电压时不要超过小灯泡的额定电压。
(2)坐标系标度要合理选取，尽量使描出的图象占据坐标纸的大部分。
(3)小灯泡电压、电流变大时，电阻变大，伏安特性图线是曲线。连线时要用平滑的曲线，不能连成折线。
(淮北师大附中2013～2014学年高二上学期期中)如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线的实验电路图。
(1)根据图甲所示电路图，用笔画线代替导体，将图乙中的实物图连接完整。
(2)开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于________端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
答案：(1)如图
(2)A
解析：(2)电键闭合前，将滑动变阻器滑动到A端，使测量电路处于短路状态，起到保护作用。
若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4A。如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？
对欧姆定律的理解及应用
答案：2.0A
某电阻两端电压为8V,20s通过的电荷为40C，则此电阻为________Ω。
答案：4
如图所示的图象所对应的两个导体：
(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________。
对伏安特性曲线的理解与应用
答案：(1)3∶1　(2)3∶1　(3)1∶3
(重庆一中2013～2014学年高二上学期期中)如图所示是电阻R的I－U图象，由此得出(　　)
答案：BD
解析：由欧姆定律知，选项B正确；线性元件的I－U图线斜率的倒数表示导体的电阻大小，故此导体的电阻为2Ω，但斜率不能利用倾角来求，选项C错误；在导体两端加2.0V电压时，由欧姆定律可得电流为1A，则每秒通过导体横截面的电荷量是1.0C，选项D正确。
某同学在做测定小灯泡的伏安特性曲线实验中得到如下一组U和I的数据：
实验：描述小灯泡的伏安特性曲线
(1)在图上画出I－U图线。

(2)从图线上可以看出，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是________________________________。
(3)图线表明导体的电阻随温度升高而________。
解析：(1)根据U、I的数据，在坐标纸上找出对应的点，连成平滑曲线，即I－U图线，如图所示。
(2)在I－U图线中，任一点与坐标原点连线斜率的倒数即这一状态的电阻值，即R＝U/I，从图线可以看出当U<1.40V时，灯泡电压与电流成正比，灯丝电阻不变；当U>1.40V时，斜率越来越小，其倒数越来越大，即灯丝电阻随电压增加而变大，或者说随温度升高而变大。
(3)从图线的斜率可知导体的电阻随温度的升高而增大。
答案：(1)见解析图
(2)开始不变，后来逐渐变大　(3)增大
(青岛市2013～2014学年高二上学期三校联考)下图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物连线图，已知小灯泡额定电压为2.5V。
(1)完成下列实验步骤：
①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，________；
②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，________；
③断开开关，……。根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。
(2)在虚线框中画出与实物电路相对应的电路图。
答案：(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱
②增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压
(2)如图所示
解析：(1)①在分压电路中为了保护灯泡所在支路，开关闭合前，滑动变阻器与灯泡所在支路并联部分的电阻应为零，因此滑片应靠近左端。
②必须测多组数据，并且使小灯泡两端电压达到额定电压，才能测绘小灯泡的伏安特性曲线。
(2)见答案图。
易错点：对图象的意义理解不清导致错误
案例：以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图象，如图所示，下列说法中正确的是(　　)

A．这四个图象都是伏安特性曲线
B．这四种电学元件都是线性元件
C．①②是线性元件，③④是非线性元件
D．这四个图象中，直线的斜率都表示元件的电阻
易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下：
正确解答：伏安特性曲线是以I为纵轴，U为横轴的图象，A错误；线性元件并不只是说I－U图象是直线，而必须是过原点的直线，所以只有①②是线性元件，③④不是线性元件，B错误，C正确；在U－I图象中，过原点的直线的斜率才表示导体的电阻，D错误。
正确答案：C