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(shù) 依據(jù)實驗數(shù)據(jù)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(lián)電路 再將電流表和小燈泡串聯(lián)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(lián)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(jù)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(lián)電路 再將電流表和小燈泡串聯(lián)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(lián)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(jù)歐姆定律的公式求解 也可根據(jù)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(xiàn)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(lián)后作為一個新電阻的伏安特性曲線在 區(qū)D R1 R2串聯(lián)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(shù) R1 R2 A正確 R1 R2串聯(lián)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(shù)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(shù)據(jù) 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(shù)據(jù)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(shù)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