导体的伏安特性曲线

导体的伏安特性曲线

伏安特性曲线图常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，以此画出的I-U图像叫做导体的伏安特性曲线图。这种图像常被用来研究导体电阻的变化规律，是物理学常用的图像法之一。

某一个金属导体，在温度没有显著变化时，电阻是不变的，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。因为温度可以决定电阻的大小。

欧姆定律是个实验定律，实验中用的都是金属导体。这个结论对其它导体是否适用，仍然需要实验的检验。实验表明，除金属外，欧姆定律对电解质溶液也适用，但对气态导体（如日光灯管、霓虹灯管中的气体）和半导体元件并不适用。也就是说，在这些情况下电流与电压不成正比，这类电学元件叫做非线性元件。

UI图象和ΔUΔI的物理意义及题型总结

两种U---I 图象的比较及应用 种型号的定值电阻的伏安特性曲线。则：⑴这只定值电阻的阻值为多 少欧姆？⑵蓄电池组的内阻是多少欧姆？⑶若用该电源向定值电阻 供电，则电源的总功率和电阻上消耗的电功率各是多少？ 由图象可知蓄电池的电动势为20V ，由斜率关系知外电阻阻值为6Ω。用3只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于2Ω，因此输出功率最大为50 例2.如下左图是某电源的伏安特性曲线，则该电源的电动势是多少？内阻是多少？电源的短路电流是多少？ 解析：图线在纵轴上的截距2 V 为电源电动势，图线斜率的绝对值： |ΔU/ΔI|=|1.8-2.0|/0.5=0.4 Ω为电源的内阻，短路电流：E/r=2/0.4=5 A I /A I

/V 答案：2 0.4 5 例3.如上图甲所示的电路，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V 1和V 2随电流表A 读数变化的两条实验图象，如上图乙所示。关于这两条图象有： A 、图象b 的延长线不一定过坐标原点O 。 B 、图象a 的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源的电动势。 C 、图象a 、b 交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电源的输出功率。 D 、图象a 、b 交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电阻R 0消耗的电功率。 随着电流的增大，a 是逐渐下降的，b 是逐渐上升的，所以a 是V1，b 是V2。当电流为0时，a 与纵轴的交点就是电源电动势，所以A 正确。R0两端电压为0，电流肯定为0，所以B 也正确。当ab 交会时，V1=V2，R=0，此时UI 是电阻R0的功率，也就是电源输出功率，所以C 正确，D 不正确。 为什么a 会随电流减小？ 因为电源有内阻，可以看成一个电压源和一个电阻的串联； 随着输出电流的增大，电源内阻的分压就越大； 但是电动势是不变的，所以对外的输出电压就随着输出电流的增大而降低了。 U=E-I*R0； U 输出电压， E 电源电动势， I 输出电流， R0 电源的内阻。 例4．某额定电压为8V 的灯泡的伏安特性曲线如图所示，若将它与一个R=7Ω的定值电阻串联后接在电动势E=8V ，内阻r=1Ω的电源上，则通过该灯的实际电流为_____A （保留一位有效数字），该灯的实际电功率为______W （保留一位有效数字） 1.先算灯泡的电阻。R=U/I=8/0.6=13.33 2.i=8/(7+1+13.33)=0.375A 提示：画出等效电源的伏安特性曲线，该曲线和灯泡的伏安特性曲线的交点的横坐标为流过灯泡的实际电流。 针对训练 1．如图所示的4种导电器件的伏安特性曲线中,满足欧姆定律的是：

伏安特性曲线

伏安特性曲线 伏安特性曲线是加在PN结两端的电压和流过二极管的电流之间的关系曲线，u>0的部分称为正向特性，u<0的部分称为反向特性。伏安特性曲线图常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，以此画出I-U图像，这种图像常被用来研究导体电阻的变化规律，是物理学常用的图像法之一。 快速导航 目录 ?1基本定义 ?2存在原理 ?3实验举例 ?4实验方法 ?5实验原理 ?6参考资料 1基本定义 二极管伏安特性曲线 某一个金属导体，在温度没有显著变化时，电阻是不变的，它的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。因为温度可以决定电阻的大小。 欧姆定律是个实验定律，实验中用的都是金属导体。这个结论对其它导体是否适用，仍然需要实验的检验。实验表明，除金属外，欧姆定律对电解质溶液也适用，但对气态导体（如日光灯管、霓虹灯管中的气体）和半导体元件并不适用。也就是说，在这些情况下电流与电压不成正比，这类电学元件叫做非线性元件。

2存在原理 二极管伏安特性曲线加在PN结两端的电压和流过二极管的电流之间的关系曲线称为伏安特性曲线。如图所示： 正向特性：u>0的部分称为正向特性。 反向特性：u<0的部分称为反向特性。 反向击穿：当反向电压超过一定数值U（BR）后，反向电流急剧增加，称之反向击穿。 势垒电容：耗尽层宽窄变化所等效的电容称为势垒电容Cb。 变容二极管：当PN结加反向电压时，Cb明显随u的变化而变化，而制成各种变容二极管。如下图所示。 平衡少子：PN结处于平衡状态时的少子称为平衡少子。 非平衡少子：PN结处于正向偏置时，从P区扩散到N区的空穴和从N区扩散到P区的自由电子均称为非平衡少子。 扩散电容：扩散区内电荷的积累和释放过程与电容器充、放电过程相同，这种电容效应称为Cd 3实验举例 研究小灯泡伏安特性曲线 方法: 【目的和要求】 通过实验绘制小灯泡的伏安曲线，认识小灯泡的电阻和电功率与外加电压的关系。 【仪器和器材】 学生电源（J1202型或J1202－1型），直流电压表（J0408型或J0408－1型），直流电流表（J0407型或J0407－1型），滑动变阻器（J2354－1型），小灯泡（6．3伏、0．3安或6伏、3瓦），小灯座（J2351型），单刀开关（J2352型），导线若干。 4实验方法 伏安法 1．连接电路，开始时，滑动变阻器滑片应置于最小分压端，使灯泡上的电压为零。

物理重点突破第12讲 伏安特性曲线的理解与应用

第12讲伏安特性曲线的理解与应用 【方法指导】 1.伏安特性曲线的理解 导体的伏安特性曲线是指电流与电压的关系曲线，用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，即得导体的I－U图象。 （1）线性元件：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线性关系，具有这种特点的元件称为线性元件，如金属导体、电解质溶液等． （2）非线性元件：伏安特性曲线不是直线的，即电流与电压不成正比的电学元件，称为非线性元件，如气态导体、半导体元件等． （3）I-U曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，而U-I曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻．如图所示：甲图中斜率表示导体电阻的倒数，所以RⅠ＜RⅡ；乙图中斜率表示导体的电阻，所以RⅠ＞RⅡ. 2.伏安特性曲线问题的分析方法 （1）分析图像是要看准是I-U图像还是U-I图像。 I-U图像中，各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，而U-I曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻。 （2）分清图线的斜率和图线上的点与原点连线的斜率。 两种图像中计算电阻时都是利用的图线上的点与原点连线的斜率，而不是图线的斜率。（3）不可用直线倾角的正切来求物理图线的斜率。 物理图像中，横轴和纵轴的标度选取一般不同，且同一问题两次作图时标度也有可能不同，因此物理图线的斜率不一定等于数学上直线倾角的正切。 【对点题组】 1．有a、b、c、d四个电阻，它们的U－I关系图象如图所示，则电阻最大的是()

A ．a B ．b C ．c D ．d 2.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是( ) A ．加5 V 电压时，导体的电阻为5 Ω B ．加11 V 电压时，导体的电阻为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 3．如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I .图线上点A 的坐标为(U 1、I 1)，过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为I 2，小灯泡两端的电压为U 1时，电阻等于 ( ) A.I 1U 1 B.U 1I 1 C.U 1I 2 D.U 1I 1－I 2 4.甲、乙两个电阻，它们的伏安特性曲线画在一个坐标系中如下图所示，则( ) A ．甲的电阻是乙的电阻的1/3 B ．把两个电阻两端加上相同的电压，通过甲的电流是通过乙的两倍 C ．欲使有相同的电流通过两个电阻，加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍 D ．甲的电阻是乙的电阻的2倍 5．图示是某导体的I -U 图线，图中倾角为α＝45°，下列说法正确的是( ) A ．通过电阻的电流与其两端的电压成正比 B ．此导体的电阻R ＝2 Ω C ．IU 图线的斜率表示电阻的倒数，所以电阻R ＝cot 45°＝1.0 Ω

高中物理-欧姆定律-伏安特性曲线

1．由于导体的导电性能不同，所以不同的导体对应不同的伏安特性曲线。2．伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻。 3．伏安特性曲线为直线时图线的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故图甲中R a

练习 1. (2018·杭州五校联考)如图所示为A、B两电阻的U-I图像，关于两电阻的描述正确的是( ) A．电阻A的阻值随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变 B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值 C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值 D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值 2. 某同学做三种电学元件的导电性实验，他根据所测量的数据分别绘制了三种元件的I-U图像，如图所示，则下列判断正确的是( ) A．只有乙图正确 B．甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大 C．甲、丙不遵从欧姆定律，肯定错误 D．甲、乙、丙三个图像都可能正确，并不一定有较大误差

高二-伏安特性曲线

伏安特性曲线 一、课前回顾 1、影响电阻大小的因素以及电阻定律 2、如何测量金属丝的电阻率 二、课前练习 1、将截面均匀、长为L 、电阻为R 的金属导线导线截去L/n ，再拉长至L ，则导线的电阻变为（ ） A 、 R n 1n - B 、 R n 1 C 、R n 1 n - D 、nR 2、如图所示，P 是一上表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L ，直径为D ，镀膜的厚度为d 。管两端有导电金属箍M 、N 。现把它接入电路中，测得它两端电压为U ，通过它的电流为I ，则金属膜的电阻为__________，镀膜材料电阻率的计算式为ρ=__________。 三、知识讲解 （一）欧姆定律 1．内容：通过某段电路的电流跟导体两端的电压成正北，跟导体本身的电阻成反比． 2．公式：I=U/R 3．适用条件：适用于金属导电和电解液导电，不适用气体导电．其实质是只适用于电流的热效应． 4.欧姆定律的理解 ①公式R ＝U I 和I ＝U R 的对比 R ＝U I I ＝U R 电阻的定义式，适用于所有导体 欧姆定律表达式，适用于金属、电解质 溶液导电 不能说R ∝U ，R ∝1 I ，R 由导体本身性质 (材料、长短、粗细)决定，与U 、I 大小无关 可以说I ∝U 、I ∝1 R ，I 的大小由U 、R 共 同决定

I U θ 测量了U ，测量了I ，便可确定R ，为我们提供了一种测量电阻的方法 知道了U 、R ，便可确定I ，为我们提供 了除I ＝q t 之外的一种计算电流的方法 ②“同体性”和“同时性” 在应用公式I ＝U R 解题时，要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”．所谓“同体性”是指I 、 U 、R 三个物理量必须对应于同一段电路，不能将不同段电路的I 、U 、R 值代入公式计算．所谓“同时性”指U 和I 必须是导体上同时刻的电压和电流值，否则不能代入公式计算． （二）导体的伏安特性曲线 1、定义：导体中的电流I 随导体两端的电压U 变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线。又称I-U 曲线。 2、伏安特性曲线中斜率的物理意义： 。即tan α＝I U ＝ 1 R .，所以斜率越大，表 示电阻越小 3、线性元件：电流和电压成正比，伏安特性曲线是 ，这种电学元件叫做线性元件。 非线性元件：电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是 ，这种电学元件叫做非线性元件 对线性元件，导体的伏安特性曲线的斜率表示导体电阻的倒数（如图1），斜率大的，电阻小；对非线性元件，伏安特性曲线上某一点的纵坐标和横坐标的比值，即曲线的割线斜率表示了导体的电阻的倒数（如图2）。 【典题探究】 【例1】根据欧姆定律,下列说法中错误的是( ) Ａ．从R= I U 可知，导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比 Ｂ．从R= I U 可知，对于某一确定的导体，通过的电流越大，导体两端的电压就越大 Ｃ．从R= I U 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R= I U 可知，对于某一确定的导体，所加电压跟通过导线的电流之比是定值 【解析】： 欧姆定律原形是R U I ，而公式R=I U 应该理解成电阻的定义．比值定义的魅 力就在于理解定义的该物理量与比值中的物理量无关． 【答案 】 Ａ

第十讲 欧姆定律 伏安特性曲线-暑假预科

第十讲 欧姆定律 伏安特性曲线 新知探究 【知识点一】欧姆定律 1.电阻 （1）物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用． （2）定义式：I U R = （3）单位：欧姆，符号是Ω. （4）换算关系：1 Ωk ＝Ω3 10，1ΩM ＝106 Ω 2.欧姆定律 （1）公式：R U I = . （2）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． （3）公式I U = R 是电阻的定义式，适用于任何电阻的计算，公式给出了量度电阻大小的一种方法．而导体的电阻由导体本身的性质决定，与外加的电压和通过的电流大小无关（填“有关”或“无关”）． （4）在使用R U I = 、I U R =两个公式计算时都要注意I 、U 、R 三个量必须是对应同一导体在同种情况下的物理量． 【知识点二】导体的伏安特性曲线 1.伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I ，用横坐标表示电压U ，这样画出的导体的I －U 图象叫做导体的伏安特性曲线． 2.图线形状 （1）直线：线性元件，例如，金属导体、电解质溶液等． （2）曲线：非线性元件，例如，气态导体、半导体元件等． 注意：I －U 曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，而U －I 曲线上各点与原点连线的斜率表示电阻． 【知识点三】描绘小灯泡伏安特性曲线 1.实验原理 用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组（U ，I ）值，在I －U 坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来． 2.实验器材 学生电源（V 4～V 6直流）或电池组、小灯泡（“V 4 A 7.0”或“V 8.3 A 3.0”）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干、铅笔、坐标纸． 3.设计电路 （1）电流表的内接法和外接法的比较

高中物理 导体的伏安特性曲线选修3-1

导体的伏安特性曲线 高考频度：★★★☆☆难易程度：★★☆☆☆ 如图表示两个大小不同的电阻的I–U图线，那么 A．电阻大的应是图线A，两电阻串联后的I–U图线在区域Ⅰ B．电阻大的应是图线B，两电阻串联后的I–U图线在区域Ⅲ C．电阻小的应是图线A，两电阻并联后的I–U图线在区域Ⅰ D．电阻小的应是图线B，两电阻并联后的I–U图线在区域Ⅲ 【参考答案】BC 【试题解析】由知I–U图线的斜率为电阻的倒数，电阻大的应是B，两电阻串联比任一电阻的阻值都大，两电阻串联后的I–U图线在区域Ⅲ，B正确；两电阻并联总电阻比任一 电阻都小，并联后的I–U图线在区域I，C正确。【易错提示】若用纵轴表示导体两端的电压U，横轴表示流过导体的电流I，导体的U–I图象仍为过原点的直线，但直线的斜率等于导体的电阻。对于U–I图象或I–U图象，要看清 楚纵轴和横轴所代表的物理量，以免出错。 【知识补给】一、两种电路的比较 类别电流表内接法电流表外接法 电路图 误差分 析 电压表示数 电流表示数电压表示数电流表示数

误差来源于电流表的分压作用误差来源于电压表的分流作用 选用条 件 远大于时选用该电路远小于时选用该电路 二、理解伏安特性曲线的意义 图象物理意义 部分电路欧姆定律U–I图象 ①反映U和I的正比关系 ②k=R 伏安特性曲线I–U图象 ①反映导体的伏安特性 ②k= （2018·浙江省高考物理模拟）铜电阻温度计价格便宜，常用于测量-50~150 ℃温度段，在这个范围内电阻与温度呈线性关系；R t=R0(1+at)，其中R0为铜电阻温度计在0 ℃时的电阻，R t为温度为t时的电阻，t为温度，a>0，则此铜电阻的U-I图线为 A．B． C．D． 有四个金属导体，它们的U–I图线如下图所示，电阻最小的导体是

电阻定律欧姆定律伏安特性曲线

电阻定律欧姆定律伏安特性曲线 一、基础知识 (一)电阻、电阻定律 1电阻 U (1)定义式：R="p (2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小. 2、电阻定律：R= pS. 3、电阻率 (1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性. (2)电阻率与温度的关系 ①金属的电阻率随温度升高而增— ②半导体的电阻率随温度升高而减小_ ③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体. (二)部分电路欧姆定律 1、内容：导体中的电流I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 = U. R 3、适用条件：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路. (三)导体的伏安特性曲线 1、导体的伏安特性曲线：用横坐标轴表示电压U，纵坐标轴表示电流I，画出的I —U关系图 线. (1)线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律. (2)非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律. 2、I—U图象中的点表示“状态”点，该点与原点连线的斜率表示电阻的倒数 相关的理解 1、电阻与电阻率的区别 (1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大的导体对电流的阻碍作用 大.电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，电阻率小的材料导电性能好.

⑵导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即 电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小. ⑶导体的电阻、电阻率均与温度有关. 2、电阻的决定式和定义式的区别 3、欧姆定律不同表达式的物理意义 (1)1 =昔是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R R 成反比. (2)公式R=半是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，不能错误地认为“电阻 跟电压成正比，跟电流成反比”. 4、对伏安特性曲线的理解 (1)图中，图线a、b表示线性元件，图线c、d表示非线性元件. (2)图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a

新教材粤教版必修第三册 第3章 第1节 导体的伏安特性曲线 学案

第一节导体的伏安特性曲线核心素养学习目标 物理观念知道形成电流及持续电流的条件及三种速率，电流的两个表达式及大小、方向和单位，理解欧姆定律和伏安特性曲线。 科学思维理解电流的定义式I＝ q t和微观表达式I＝neS v，掌握电流的计算，能解决相关的物理问题。利用U-I图像分析问题。 科学探究通过对微观电流表达式的探究，从微观角度认识影响电流大小的因素，提高科学探究能力。 科学态度与 责任体验三种速度，能做到实事求是的认识世界，培养自己的科学普及能力，提高学习兴趣。 知识点一电流 1．电流： (1)定义：电荷的定向移动形成电流。 (2)意义：表示电流的强弱。 (3)单位：①国际单位：安培，简称安，符号为A。 ②常用单位：毫安(mA)、微安(μA)。 ③关系：1 mA＝10－3A；1 μA＝10－6A。 (4)表达式：I＝q t。 (5)电流的方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 2．恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。 q是通过横截面的电荷量，是通过的正电荷总电荷量与反向移动的负电荷总电荷量的绝对值之和。 1：思考辨析(正确的打“√〞，错误的打“×〞) (1)因为电流既有大小又有方向，所以电流是矢量。(×) (2)通过导体某横截面的电荷量越多，电流越大。(×) 2：填空 在金属导体中，假设10 s内通过某一横截面的电荷量q＝10 C，那么导体中的电流大小为1A。

知识点二欧姆定律 1．欧姆定律 (1)内容：导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。 (2)表达式：I＝U R。 2．伏安法 (1)内容：用电压表测量导体两端的电压，用电流表测量通过导体的电流来计算导体的电阻的方法。 (2)表达式：R＝U I。 ①欧姆定律公式中的I、U、R必须对应同一导体或同一段纯电阻电路(不含电源、电动机、电解槽等电器的电路)。 ②I＝U R说明通过同一导体的电流I与导体两端电压U成正比，与其电阻R 成反比。 3：思考辨析(正确的打“√〞，错误的打“×〞) (1)任何情况下导体的电阻与两端的电压成正比，与通过的电流成反比。(×) (2)对于某个电阻而言，它两端的电压越大，通过它的电流越大。(√) (3)欧姆定律适用于金属导体，也适用于半导体元件。(×) 知识点三伏安特性曲线 1．伏安特性曲线：用横坐标表示电压U，纵坐标表示电流I，画出的I-U 图像。 2．线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的直线，也就是电流I与电压U 成正比的元件。 3．非线性元件：伏安特性曲线不是一条直线，也就是电流I与电压U不成正比的元件。如图为二极管的伏安特性曲线，二极管为非线性元件。 对线性元件和非线性元件R＝U I总成立，但R＝ ΔU ΔI仅对线性元件成立。 考点1电流的理解与计算 有A、B两个导体，分别带正、负电荷。如果在它们之间连接一条导线R。探究：(1)用导线连接后，电荷怎样移动？

高中物理同步课时基础练习 导体的伏安特性曲线

第一节导体的伏安特性曲线 考点一电流的理解和计算 1．(多选)关于电流，下列说法中正确的是() A．在金属导体中，自由电子定向移动的方向为电流的反方向 B．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 C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 D．因为电流有方向，所以电流是矢量 2．(2021·牡丹江一中高二上月考)关于对电流的理解，下列说法正确的是() A．只有自由电子的定向移动才能形成电流 B．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 C．导体中的自由电荷越多，电流越大 D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位3．(2022·北京师范大学珠海分校附属外国语学校高二期末)某金属导体内，若在2 s内有3.2 C 的电子定向通过某横截面，则电流大小为() A．6.4 A B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A 考点二电流的微观表达式 4．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，以下说法正确的是() A．通过甲、乙两导体的电流相同 B．通过乙导体的电流是甲导体的2倍 C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍 D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率相等 5.如图所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I.已知导体左侧的横截面积为S，导体中单位长度的自由电子数为n，自由电子热运动的速率为v0，自由电子的电荷量用e表示，真空中的光速

用c 表示．假设自由电子定向移动的平均速率为v ，则( ) A ．v ＝v 0 B ．v ＝I neS C ．v ＝c D ．v ＝I ne 考点三 欧姆定律 6．根据欧姆定律，下列判断正确的是( ) A ．导体两端的电压为零，电阻即为零 B ．导体中的电流越大，电阻就越小 C ．当电压增大2倍时，电阻增大2倍 D ．由I ＝U R 可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 7．(多选)(2021·青岛二中期末)小强在探究定值电阻(该电阻的阻值不受温度的影响)两端电压和电流的关系，当在该电阻两端加U ＝20 V 的电压时，通过该电阻的电流为I ＝5 A ．下列说法正确的是( ) A ．该电阻的阻值为4 Ω B ．如果仅将电压升高到30 V ，则通过的电流为6 A C ．如果仅将电阻换成阻值为10 Ω的定值电阻，则通过的电流应为2 A D ．当电阻两端不加电压时，定值电阻的阻值应为零 考点四 导体的伏安特性曲线 8.将四个定值电阻a 、b 、c 、d 分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示．其中阻值最接近的两个电阻是( ) A ．a 和b B ．b 和d C ．a 和c D ．c 和d 9．(2021·济宁市期末)如图所示为A 、B 两电阻的伏安特性曲线，下列关于两电阻的描述正确的是( ) A ．在两图线交点处，A 的阻值等于 B 的阻值 B ．在两图线交点处，A 的阻值小于B 的阻值

高二物理电学专题提升专题14伏安特性曲线的理解及应用

专题14 伏安特性曲线的理解及应用 一：专题概述 导体的伏安特性曲线 (1)I －U 图线：以电流为纵轴、电压为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I －U 图线，如图所示． (2)电阻的大小：图线的斜率k ＝U I ＝R 1 ，图中R 1>R 2. (3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆定律． (4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用欧姆定律． 二：典例精讲 1．I —U 的图象的理解及应用 典例1：(多选)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图上一点， PN 为图线在P 点的切线，PM 为I 轴的垂线．则下列说法中正确的是( ) A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变 B ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝I2U1 C ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝I2－I1U1 D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的“面积” 【答案】BD 2． 欧姆定律的应用

典例2：(多选)在如图甲所示的电路中，L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S 闭合后，电路中的总电流为0.25 A ，则此时 ( ) A ．L 1两端的电压为L 2两端电压的2倍 B ．L 1消耗的电功率为0.75 W C ．L 2的电阻为12 Ω D ．L 1、L 2消耗的电功率的比值大于4 【答案】BD 三 总结提升 1.伏安特性曲线问题的处理方法 (1)首先分清是I －U 图线还是U －I 图线。 (2)对线性元件：R ＝I U ＝ΔI ΔU ；对非线性元件R ＝I U ≠ΔI ΔU ，即非线性元件的电阻不等于U －I 图象某点切线的斜率。 (3)在电路问题分析时，I －U (或U －I )图象中的电流、电压信息是解题的关键，要将电路中的电子元件和图象有机结合。 2.对伏安特性曲线的理解(如图甲、乙所示) (1)图线a 、e 、d 、f 表示线性元件，b 、c 表示非线性元件． (2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，R a ＞R e .

3欧姆定律1欧姆定律、伏安特性曲线

选修3-1 第二章恒定电流3欧姆定律 一、电阻 L物理意义：反映导体对电流的阻碍作用。 2.定义：导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值。 3.定义式：/?=7 （注意：R只与导体本身的性质有关，与U、I均无关） 公式R=系是电阻的定义式，适用于任何电阻的计算，公式给出了量度电阻大小的一种方法。 而导体的电阻由导体本身的性质决定，与外加的电压和通过的电流大小无关。 4.单位：欧姆（C）、千欧（k。）、兆欧（MQ）。 lkQ=l（FQ； 1 MQ= 过Q, 二、欧姆定律（部分电路欧姆定律） 1.内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比. 2.表达式： /=, 它给出了导体中的电流大小由U、R决定，/ocC/, 1^- R （注意：公式R号并不是欧姆定律，U=IR也不是欧姆定律） 3.适用：①适用于金属导电和电解液导电（对气态导体和半导体元件不适用）②适用于纯电阻电路③ 适用于线性元件或部分非线性元件 注意：/?=y这个公式适用于任何导体，不要跟欧姆定律的适用条件（金属导体和电解质溶液）相混淆. 三、导体的伏安特性曲线（I-U图线） 1.伏安特性曲线①U图线）:导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线. 在实际应用中，常用纵坐标表示电流/ 、横坐标表示电压U ,这样画出的2—〃图象叫做导体的伏安特性曲线. 2.线性元件和非线性元件 （1）线性元件：伏安特性曲线是二条直线，电流与电压成正比,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件. 如金属导体、电解液导体。

注意：对于线性元件，欧姆定律/=§适用(电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电1\阻R成反比) (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线,电流与电压不成正比,这类电学元件叫做非线性元件。 如气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件。 注意：①对于非线性元件，欧姆定律/不再适用(因为电流与电压不成正比)，但电阻还能用进行计算；②作线性元件的I-U图线是曲线，导体电阻利用电阻定义式R = C计算，即为R = L即电阻 等于图线上点(Un, In)横、纵坐标的比值，而不等于该点切线斜率的倒数。 !判一判 (1)导体两端的电压越大，导体电阻越大。() (2)导体的电阻与流过导体的电流成反比。() (3)欧姆定律适用于金属导体，不适用于日光灯管。() (4)凡导电的物体，伏安特性曲线一定是直线。() (5)若伏安特性曲线为曲线，说明该导体的电阻随导体两端电压变化而变化。() 提示：(1)X (2)X ⑶ J (4)X (5)7 思考讨论：(疑难解析) 1.非线性元件不遵循欧姆定律，但为什么电阻还能用欧姆定律计算呢？ 答：问的问题有问题，应该这样问：非线性元件不遵循欧姆定律，但为什么电阻还能用A=:进行 计算？ 解答：因为R=:是电阻的定义式，适用于一切电阻的计算，非线性元件电流和电压不成正比，而欧姆定律的内容是：电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比，所以非线性元件不遵循欧姆定律。 2.电阻的定义式/?=-,适用于一切电阻的计算吗？ 答：R=U/I适用于任何一种导体，导体不能包括电感类如电动机或者电容类物质，这里的导体必须是纯电阻，也就是通电后只能发热的，电动机通电除了发热，还会产生机械能，所以它不是导体；欧姆定律只适用于纯电阻电路或非纯电阻电路中的部分纯电阻，他的变式RR/I是用于任何导体，这里的导体也必须是

归纳及应用论文：“伏安特性线”意义的归纳及应用

归纳及应用论文：“伏安特性线”意义的归纳及应用 一、导体的伏安特性线 1．它是导体两端的电压与导体中电流的关系图象，即u—i或i—u图象。若是线性导体，则其伏安特性线是过原点的直线，直线的斜率或斜率的倒数表示导体的电阻；若是非线性导体，则其伏安特性线是一条曲线，曲线的切线斜率或切线斜率的倒数表示导体的电阻。 例1：（1993全国）一个标有“220v60w”的白炽灯加上由零开始逐渐增加到220v的电压u，此过程中u和i的关系如图1所示中的几条图线表示，不可能的是 () 图1 解析：由于白炽灯灯丝的电阻随温度的升高而增大，在u—i图象中其斜率逐渐增大，因此只有图象b正确，其余均是不可能的． 例2：(2005南京联考)如图2所示是电阻r1和r2的伏安特性曲线，并且把第一象限分为ⅰ、ⅱ、ⅲ三个区域，现在把r1和r2并联在电路中，消耗的电功率分别为p1和p2，并联的总电阻为r，下列关于p1和p2的大小关系及r的伏

安特性曲线应该在的区域正确的是（） a．特性曲线在ⅰ区，p1 p2 c．特性曲线在i区，p1> p2 d．特性曲线在ⅲ区，p1p2，故选项c正确。 2．在伏安特性曲线中（1）若两个导体串联，在某一电流i0下，找出两导体分别对应的电压u1和u2，且u1和u2之和恰为电路两端的总电压u0（即u1＋u2＝uo）时，则i0就是通过导体的电流，u1、u2分别为两导体两端的电压。如图3所示。 （2）若两导体并联，在某一电压u0下，找出两导体分别对应的电流i1、i2，且i1与i2之和恰等于干路中电流 i0（即i0＝i1＋i2）时，则u0就是两导体两端的电压。i1、i2分别为此条件下两导体中通过的电流强度。如图4所示。这样，进一步可求出每个导体的电阻及消耗的电功率等电学物理量。 例3：(2004上海)两个额定电压为220v的白炽灯l1和l2的u—i特性曲线如图5所示，l2的额定功率约为____w，现将l1和l2串联后接在220v的电源上，电源内阻忽略不计，此时l2的实际功率约为_____w。 解析：对于灯l2，根据其伏安特性曲线知其在额定电压下的电流为0.45a，因此其额定功率p2＝u2i2＝99w；将灯

晴暑市最量学校高考物理 双基突破(二)专题12 两种UI图象精讲

喷晶州喇遇市喊景学校专题12 两种U －I 图象 一、导体的伏安特性曲线 1．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 的I －U 图象。 （2）形状：①过原点的直线，对应元件叫线性元件；②过原点的曲线，对应元件叫非线性元件。 （3）意义：能形象直观的反映出导体电阻的变化规律。 2．线性元件的U －I 图象与I －U 图象的比较 3．对伏安特性曲线的理解 （1）图中，图线a 、b 表示线性元件，图线c 、d 表示非线性元件。 （2）图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a R 2

【解析】（1）因为在I －U 图象中，电阻等于斜率的倒数，即R ＝ ΔU ΔI ，所以 R 1＝10×10－3 5×10－3Ω＝2Ω，R 2＝10×10－3 15×10－3Ω＝23Ω，故R 1∶R 2＝2∶（2 3）＝3∶1 （2）由欧姆定律得U 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2，由于I 1＝I 2，则U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝3∶1 （3）由欧姆定律得I 1＝U 1R 1， I 2＝U 2R 2 ，由于U 1＝U 2，则I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝1∶3 点评：分析I －U 图象或U －I 图象时，首先要明确是什么图象，要明确图线斜率k 的意义，究竟是k ＝R 还是k ＝1 R 。 二、电源U —I 曲线——路端电压U 与电流I 的关系 1． 因为U ＝ε－Ir ，一般认为电源的电动势ε和内阻r 一定，其关系满足一次函数，图线为如图 一条倾 斜的直线，该直线与纵轴交点的纵坐标表示电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻。（纵坐标的起点必须是从0起） 2．由U ＝E －Ir 知，路端电压随干路电流的增大而减小，如图。如果r ＝0，即电源无内阻，则无论 R 、 I 怎样变化，U ＝E ，说明路端电压变化的根本原因在于电源有内阻，内阻上由于电流流过产生电势差（从 负极到正极，测内电压的电压表正极必须与电池负极相连）。 3．如图，U －I 图线叫电源的伏安特性曲线，I 起点为0时，其在纵轴上的截距等于电动势E ，图线的斜率的绝对值k ＝|ΔU ΔI |＝E I m 表示电源内电阻r ，斜率的绝对值越大，表明电源的内阻越大。U 起点为0时， 其在横轴的截距为短路电流，即I m ＝E r 。 4．图线上任一点对应的U 、I 的比值为此时外电路的电阻，即R ＝U I 。 5．图线上每一点坐标的乘积——面积UI 为电源的输出功率，而电源的总功率P 总＝EI ，P 总－P 出＝EI －UI 为电源的发热功率。 【题6】如图所示为闭合电路中两个不同电源的U －I 图象，则下列说法中正确的是

学案 导体的伏安特性曲线

3.1 导体的伏安特性曲线 【学习目标】 1. 知道什么是线性元件和非线性元件。 2. 理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定，会用公式Q ＝It 分析相关问题。 3. 理解电阻的定义，进一步体会比值定义法。 4. 探究导体的伏安特性曲线，会利用I ­U 图像处理、分析实验数据。 【知识梳理】 知识点一 电流 1．电流 (1)概念：电流是由电荷 移动形成的。 (2)形成电流的两个条件：①有能够自由移动的电荷；②导体两端存在电压。 (3)定义式：I ＝ 。 (4)国际单位制中，电流的单位是 ，符号是A 。常用的电流单位还有 (mA)和 (μA)。 (5)方向：习惯上规定 定向移动的方向为电流的方向。金属中电流的方向与电子定向移动的实际方向 。 2．恒定电流 (1)直流：导体中的电流 不随时间而改变，则这样的电流称为直流。 (2)恒定电流： 电流的 和 都不随时间而改变，则这样的电流称为恒定电流。 3．电流的微观表达式：I ＝ 。 知识点二 欧姆定律 1．欧姆定律 (1)内容：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。 (2)表达式：I ＝U R 。 2．电阻 (1)定义：导体两端的 跟通过的电流的 。 (2)表达式：R ＝U I 。 (3)伏安法：通过用电压表测量导体两端的 、用 测量通过导体的电流的方法来计算导体的电阻。这样的方法叫作伏安法。 知识点三 导体的伏安特性曲线 1．伏安特性曲线：以纵坐标表示电流I 、横坐标表示电压U 画出的I ­U 图像。 2．导电器件分类 (1)线性元件：对于金属导体，当温度不变时，电流与电压成正比，其伏安特性曲线是通过坐

高中物理第三章恒定电流第一节导体的伏安特性曲线学案粤教版3

第一节导体的伏安特性曲线 必备知识·自主学习 一、电流 有的同学说：“电流有方向，电流就是矢量”，这种说法对吗?提示:不对,电流虽然有方向，但是电流的运算不遵循平行四边形定则，所以电流不是矢量,是标量。 1.电流： （1)定义：电荷的定向移动形成电流。 （2)意义：表示电流的强弱。 （3）单位: ①国际单位:安培,简称安,符号为A。 ②常用单位：毫安（mA）、微安（μA）。 ③关系：1 mA=10—3A;1 μA=10-6A。 （4）表达式：I=. (5）电流的方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。2。恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流. 二、欧姆定律 由欧姆定律I=得R=,能否说导体电阻与电压成正比，与电流成反比? 提示：不能,导体的电阻是由导体本身的性质决定的。

1。欧姆定律:(1）内容：导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。 （2)表达式：I=. 2.伏安法：(1)内容:电压表测量导体两端的电压,用电流表测通过导体的电流的方法来计算导体的电阻的方法。 (2）表达式:R=。 三、伏安特性曲线 导体在A状态下的电阻的倒数是该点切线的斜率还是OA直线的斜率？ 提示：是OA直线的斜率。 1。伏安特性曲线：用横坐标表示电压U，纵坐标表示电流I,画出的I-U图像。 2。线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的直线,也就是电流I 与电压U成正比的元件。 3.非线性元件：伏安特性曲线不是一条直线，也就是电流I与电压U不成正比的元件。如图为二极管的伏安特性曲线，二极管为非线性元件。

（1)电流的方向与电荷定向移动的方向相同。(×) （2）电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多.（√) (3）只要电路中有电源,电路中就会形成持续的电流。 (×) （4）由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。 (×） （5)在I-U图像中,图线切线的斜率表示为电阻的倒数。（×） 关键能力·合作学习 知识点一电流的性质 1.形成电流的三种电荷: 形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子,举例说明：（1)金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子； (2)液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子； (3）气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。2。电流的形成： (1)形成原因：电荷的定向移动. （2)形成条件:导体两端有电压。

2020-2021学年新教材粤教版物理必修第三册：3.1导体的伏安特性曲线

课时分层作业(十一) (建议用时：25分钟) 考点1电流的理解和计算 1．在10 s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C，向左迁移的负离子所带电量为3 C，那么电解槽中电流强度大小为() A．0.1 A B．0.2 A C．0.3 A D．0.5 A D[10 s内通过横截面电荷量等于正离子与负离子电量绝对值之和，Q＝(2＋ 3) C＝5 C，根据电流的定义式可知，电流I＝Q t＝0.5 A，D选项正确。] 2．如图所示，电解池内有含一价离子的电解液，时间t内通过溶液内截面S 的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下解释中正确的是() A．正离子定向移动形成电流，方向从A→B，负离子定向移动形成电流，方向从B→A B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消 C．溶液内电流方向从A到B，电流I＝n1e t D．溶液内电流方向从A到B，电流I＝(n1＋n2)e t D[正电荷定向移动方向就是电流方向，负电荷定向移动的反方向也是电流 方向，有正、负电荷反向经过同一截面时，I＝q t公式中q应该是正、负电荷电荷 量绝对值之和。故I＝n1e＋n2e t，电流方向由A指向B，故选项D正确。] 考点2对欧姆定律的理解与应用 3．(多选)由欧姆定律I＝U R导出U＝IR和R＝ U I，下列叙述正确的是()

A．由R＝U I知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定 B．导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流大小无关 C．对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值 D．一定的电流流过导体，电阻越大，其电势差越大 BCD[导体的电阻是由导体自身的性质决定的，与所加的电压和通过的电流 无关。当R一定时，才有 I∝U，故A错，B、C、D正确。] 4．已知用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍，加在A上的电压是加在B 上电压的一半，那么通过A和B的电流I A和I B的关系是() A．I A＝2I B B．I A＝I B 2 C．I A＝I B D．I A＝I B 4 D[设A的电阻为R，加在A上的电压为U，则B的电阻为R 2，加在B上的 电压为2U，则I A＝U R，I B＝ 2U R 2 ＝ 4U R，可得I A＝ 1 4I B，选D。] 考点3对伏安特性曲线的理解 5．(多选)一金属导体棒的伏安特性曲线如图所示，其中纵坐标表示流过导体棒的电流I，横坐标为加在导体棒两端的电压U，则由图象分析正确的是() A．当导体棒两端的电压为5 V时，其阻值为5 Ω B．当导体棒两端的电压为11 V时，其阻值约为1.4 Ω C．加在导体棒两端的电压越大，其阻值越小 D．加在导体棒两端的电压越大，其阻值越大 AD[对某些导体，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的U I值仍表示