高中物理（人教版）選修3-1 第2章 第3節(jié)　歐姆定律

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歡迎進入物理課堂 第三節(jié)歐姆定律 課標定位學習目標 1 掌握歐姆定律的內容及其適用范圍 并能用來解決有關電路的問題 2 知道導體的伏安特性和I U圖象 知道什么是線性元件和非線性元件 3 知道電阻的定義式 理解電阻大小與電壓和電流無關 重點難點 歐姆定律的適用條件 易錯問題 歐姆定律的適用條件 核心要點突破 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓練 第三節(jié)歐姆定律 課前自主學案 課前自主學案 一 歐姆定律1 電阻 1 定義 加在導體兩端的 跟通過該導體的 的比值叫做該導體的電阻 2 定義公式 R 3 單位 在國際單位制中是 符號是 常用的電阻單位還有千歐 k 和兆歐 M 1M 1k 4 標量 電阻只有大小 沒有方向 電壓 電流 歐姆 106 1000 5 物理意義 反映導體對電流 作用的物理量 是導體本身的特性 2 歐姆定律 1 表述 導體中的電流跟導體兩端的電壓成 跟導體的電阻成 2 公式 3 適用范圍 歐姆定律對金屬導體和 溶液導電適用 但對 和半導體元件并不適用 阻礙 正比 反比 電解質 氣體導電 二 導體的伏安特性曲線及測繪1 導體的伏安特性曲線 1 定義 建立平面直角坐標系 用縱軸表示電流I 用橫軸表示電壓U 畫出導體的I U圖線 2 線性元件 導體的伏安特性曲線為過原點的 即電流與電壓成 的線性關系的元件 如金屬導體 電解液等 3 非線性元件 伏安特性曲線不是 的 即電流與電壓不成正比的電學元件 如氣態(tài)導體 二極管等 直線 正比 直線 2 測繪小燈泡的伏安特性曲線 1 實驗器材 小燈泡 電流表 學生電源 或電池組 開關 導線 坐標紙 鉛筆等 2 實驗電路如圖2 3 1所示 電壓表 滑動變阻器 圖2 3 1 3 實驗操作 按如圖2 3 1所示連接好電路 開關閉合前 將滑動變阻器滑片滑至R的 端 閉合開關 向右移動變阻器的滑片到不同位置 并分別記下 的示數 依據實驗數據作出小燈泡的 圖線 4 應注意的問題 由于小燈泡的電阻較小 為減小誤差 采用電流表外接法 左 電壓表 電流表 I U 滑動變阻器的接法 描繪小燈泡的伏安特性曲線 需要從零開始的連續(xù)變化的電壓 因此滑動變阻器要采用分壓式連接 實驗電路圖見前面圖2 3 1所示 接線順序為 先串后并 即先將電源 開關 滑動變阻器的全部電阻組成串聯電路 再將電流表和小燈泡串聯后兩端接滑動變阻器的滑動觸點和另一固定接線柱 最后把電壓表并聯到小燈泡兩端 電表量程選擇的原則是在保證測量不超過量程的情況下 指針偏轉角度越大 測量值的精確度通常越高 電路接好后合上開關前要檢查滑動變阻器滑動觸點的位置 通常在開始實驗時 應通過調整滑動變阻器的滑動觸頭位置 使小燈泡兩端的電壓或流經小燈泡的電流最小 思考感悟實驗描繪的小燈泡的伏安特性曲線是一條曲線 說明小燈泡是非線性元件 試討論歐姆定律能否適用于小燈泡 提示 歐姆定律適用于純電阻用電器 而不是線性元件或非線性元件 小燈泡雖然不是線性元件 但它是純電阻用電器 歐姆定律仍能適用 核心要點突破 即時應用 即時突破 小試牛刀 1 根據歐姆定律 下列說法中正確的是 A 從關系式U IR可知 導體兩端的電壓U由通過它的電流I和它的電阻R共同決定B 從關系式R U I可知 導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比 跟導體中的電流成反比C 從關系式I U R可知 導體中電流跟導體兩端的電壓成正比 跟導體的電阻成反比D 從關系式R U I可知 對一個確定的導體來說 溫度不變時 所加的電壓跟通過導體的電流的比值是一定值 圖2 3 2 圖2 3 3 即時應用 即時突破 小試牛刀 2 某導體中的電流隨其兩端的電壓變化 如圖2 3 4實線所示 則下列說法中正確的是 A 加5V電壓時 導體的電阻是5 B 加12V電壓時 導體的電阻是8 C 由圖可知 隨著電壓增大 導體的電阻不斷減小D 由圖可知 隨著電壓減小 導體的電阻不斷減小 圖2 3 4 三 測繪小燈泡伏安特性曲線實驗的電路選擇1 測量電路的選擇 測量電路可供選擇的電路有兩種 即內接法和外接法 分別如圖2 3 5甲 乙兩圖所示 考慮到誤差因素 應選擇如圖乙所示的電路連接 圖2 3 5 2 控制電路的選擇 滑動變阻器有限流式和分壓式兩種 分別如圖2 3 6甲 乙兩圖所示 考慮到燈泡兩端電壓變化范圍問題 應選擇如乙圖所示的電路 圖2 3 6 3 實驗電路的連接方法接線順序為 先串后并 即先將電源 開關 滑動變阻器的全部電阻組成串聯電路 再將電流表和小燈泡串聯后的兩端接滑動變阻器的滑動觸點和另一固定接線柱 最后把電壓表并聯到小燈泡兩端 課堂互動講練 若加在某導體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼? 5時 導體中的電流減小了0 4A 如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?倍 則導體中的電流多大 思路點撥 電阻一定 導體中的電流隨導體兩端的電壓變化而變化 可根據歐姆定律的公式求解 也可根據I U圖象 找出關系求解 圖2 3 7 答案 2 0A 變式訓練1某電壓表的量程是0 15V 一導體兩端電壓為1 6V時 通過的電流為2mA 現在給此導體通過20mA電流時 能否用這個電壓表去測量導體兩端的電壓 答案 不能 如圖2 3 8所示的圖象所對應的兩個導體 1 電阻關系為R1 R2為多少 2 若兩個導體中的電流相等 不為零 時 電壓之比U1 U2為多少 3 若兩個導體的電壓相等 不為零 時 電流之比I1 I2為多少 圖2 3 8 思路點撥 首先利用I U圖象求出R1和R2 再利用歐姆定律求出電壓之比和電流之比 答案 1 3 1 2 3 1 3 1 3 變式訓練2如圖2 3 9所示是電阻R1和R2的伏安特性曲線 則下列結論正確的是 A R1 R2B R1 R2C R1 R2串聯后作為一個新電阻的伏安特性曲線在 區(qū)D R1 R2串聯后作為一個新電阻的伏安特性曲線在 區(qū) 圖2 3 9 解析 選AC 斜率k表示電阻倒數 R1 R2 A正確 R1 R2串聯后電阻值變大 因此在 區(qū) C正確 如圖2 3 10甲所示 為某一熱敏電阻 電阻值隨溫度的改變而改變 且對溫度很敏感 的I U關系曲線圖 圖2 3 10 1 為了通過測量得到圖甲所示I U關系的完整曲線 在圖乙 丙所示兩個電路中應選擇的是圖 簡要說明理由 電源的電壓恒為9V 滑動變阻器的阻值為0 100 2 在圖丁所示電路中 電源電壓恒為9V 電流表讀數為70mA 定值電阻R1 250 由熱敏電阻的I U關系曲線可知 熱敏電阻兩端的電壓為 V 電阻R2的阻值為 思路點撥 解答本題時應把握以下三點 1 滑動變阻器兩種連接方式的選擇 2 從丁圖中通過計算得到熱敏電阻中的電流 3 結合甲圖圖線獲取熱敏電阻兩端的電壓 答案 1 乙能獲取更多數據 2 5 2111 8 方法總結 滑動變阻器的分壓式接法 在電學實驗中經常用到 在下列情況中 一般要選用分壓式接法 1 要求待測部分電壓從0開始時 2 滑動變阻器的總阻值小于待測電阻時 3 電壓表 電流表的量程較小時 4 實驗中強調要多測數據時 變式訓練3 2009年高考天津理綜卷 為探究小燈泡L的伏安特性 連好圖2 3 11所示的電路后閉合開關 通過移動變阻器的滑片 使小燈泡中的電流由零開始逐漸增大 直到小燈泡正常發(fā)光 由電流表和電壓表得到的多組讀數描繪出的U I圖象應是 圖2 3 11 解析 選C 小燈泡中的電流逐漸增大時其溫度升高 導致電阻R增大 只有C選項對 圖2 3 12 知能優(yōu)化訓練 本部分內容講解結束 點此進入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全