第二章第三节_欧姆定律华清中学.ppt

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k反映了导体的什么性质？,0.1,I/U,0.2,电压（V）,电流（A）,电流（A）,B,导体,A,2.50,0.25,2.00,0.20,1.50,0.15,1.00,0.10,0.50,0.05,0.40,0.30,0.20,0.10,0.50,3.用常数k反映了导体对电流的阻碍作用方便吗？,0.1,I/U,0.2,电压（V）,电流（A）,电流（A）,B,导体,A,2.50,0.25,2.00,0.20,1.50,0.15,1.00,0.10,0.50,0.05,0.40,0.30,0.20,0.10,0.50,实验探究导体中的电流跟导体两端电压的关系,三、确定常数k:,4.怎样改进才能方便地反映导体对电流的阻碍作用？,用1/k即用U/I比值反映导体对电流的阻碍作用强弱比较方便。,怎样学好电阻这个物理量？,2、度量方式：,4、矢量标量：,标量,3、决定因素：,导体本身的性质决定。,1、引入目的,：,反映了导体对电流的阻碍作用的大小。,5、单位换算：,6、测量方法：,伏安法等。,比值法。度量式。R与U、I无关。,适用于柱形金属导体和电解液。,（SI）1=1V/A 1M =10,3,k=10,6,实验探究导体中的电流跟导体两端电压的关系,0.1,I/U,0.2,电压（V）,电流（A）,电流（A）,B,导体,A,2.50,0.25,2.00,0.20,1.50,0.15,1.00,0.10,0.50,0.05,0.40,0.30,0.20,0.10,0.50,结论：,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,-欧姆定律,怎样学好欧姆定律？,2、理论和实验依据：,3、三种表述：,1、研究内容,：,4、适用条件：,金属导电和电解液导电。,欧姆最早通过实验证明。,（1）,文字表述。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）,公式表述。,或,（3）,图像表述。,I,U,O,R一定,I,R,-1,O,U一定,导体中的电流跟哪些因素有关系。,I,U,O,B,A,I,U,O,B,A,I-U图线,U-I图线,画出导体中的电流随电压变化的曲线。,两个图线斜率的物理意义是什么？,0.1,I/U,0.2,电压（V）,电流（A）,电流（A）,B,导体,A,2.50,0.25,2.00,0.20,1.50,0.15,1.00,0.10,0.50,0.05,0.40,0.30,0.20,0.10,0.50,I-U图像的斜率表示导体电阻的倒数，U-I图像的斜率表示导体的电阻。,1什么叫导体的伏安特性曲线？,导体的伏安特性曲线,U,I,O,A,2.两组同学采用分压电路分别画定值电阻和小灯泡的伏安特性曲线。对比两个图像的异同，并确定出在这两个图像中如何求电阻？图线斜率的物理意义是什么？,U,I,O,B,导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线。U-I图像和I-U图像都叫做导体的伏安特性曲线。,导体A的伏安特性曲线为直线，斜率表示导体的电阻，电阻在研究过程中保持不变；导体B的伏安特性曲线为曲线，过原点的直线（割线）的斜率表示导体的电阻，电阻在研究过程中不断变化。,I,/A,U/,V,0,2：如图是一个非线性元件的伏安特性曲线，如何求某电压下的电阻？,3：请分析说明电阻随电压如何变化？,3V,伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元件；伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。,线性元件和非线性元件,1什么线性元件和非线性元件？,过原点的直线（割线）的斜率表示导体的电阻的倒数。,随电压升高，导体的电阻单调增加。,0.4,10,20,0,-20,-40,-2,-4,-6,U/V,I/,A,0.8,加正向电压时，二极管电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小。,当反向电压很大时，二极管击穿，反向电流很大。,表明二极管具有单向导电性：,根据二极管的伏安特性曲线，说出通过二极管的电流与两端电压的关系,例1、,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0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大?,对欧姆定律理解的角度不同，求解的方法也不相同.本题可以有三种解法：,解析：,依题意和欧姆定律得：,解答一：,所以,I,0,1.0 A,又因为,所以 I,2,2I,0,2.0 A,解答二：,由,得,I,0,1.0 A,又,所以,画出导体的,I,U,图像，如图所示，设原来导体两端的电压为,U,0,时，导体中的电流强度为,I,0,.,解答三：,当,时，,I,=,I,0,-0.4 A,当,U,2,U,0,时，电流为,I,2,由图知,所以,I,0,1.0 A,I,2,2,I,0,2.0 A,2,U,0,I/,A,I,2,U/,V,I,0,I,0,-0.4,U,0,0.6,U,0,题目,说明：,（2）导体的电阻是导体自身的一种属性，与,U,、,I,无关，,用此式讨论问题更简单明了。,因而，,（1）用,I,U,图像结合比例式解题，显得更直观、简捷。物理意义更鲜明。,一、电阻,导体两端的,电压,与,通过导体的,电流,的,比值.,2、定义式：,1、定义：,R,反映导体对电流的阻碍作用.,R只与导体本身性质有关.,小结,二、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、决定式:,适用:,线性电阻.,三、伏安特性曲线,(,I,-,U图线),斜率=,电阻的倒数,I,U,O,B,A,A组能力训练题1,1.关于欧姆定律的适用条件，下列说法正确的是（）,A欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的，对于其他导体不适用,B欧姆定律也适用于电解液导电,C欧姆定律对于气体导电也适用,D欧姆定律适用于一切导体,B,A组能力训练题2,2.关于电流和电阻，下列说法中正确的是,（）,A电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同,B金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大,C由,R=U/I,可知，,I,一定时，导体的电阻,R,与,U,成正比，,U,与,I,成反比,D对给定的电阻，比值,U/I,是一个定值，反映导体本身的一种性质,D,A组能力训练题3,3.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,上的电压的一半,那么通过,A,、,B,的电流,I,A,和,I,B,的关系是 （）,A,I,A,=2,I,B,B.,I,A,=,I,B,C,I,A,=,I,B,/2 D.,I,A,=,I,B,/4,D,A组能力训练题4,4.加在某段导体两端的电压变为原来的1/3时，导体总的电流就减小0.6A，如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流将变为（）,A.0.6A,B.1.2A,C.0.9A,D.1.8A,D,A组能力训练题5,5.在一个电阻两端加12V电压时，通过它的电流为240mA，当通过它的电流是1.8A时，它两端的电压是_V，这个电阻的阻值是_,50,90,A组能力训练题6,6.某电路两端电压保持不变，当电路电阻为20时，其电流为0.3A，电阻增加到30时，其电路中的电流要减小_A，电路两端的电压为_V.,0.1,6,A组能力训练题7,7.如果人体的最小电阻是800，已知通过人体的电流为50mA时，就会引起呼吸器官麻痹，不能自主摆脱电源，试求安全电压。,答：小于40V,A组能力训练题8,(2009年理综天津卷3),3.为探究小灯泡,L,的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的,U-I,图象应是 （）,C,O,U,I,A,O,U,I,B,O,U,I,C,O,U,I,D,解：灯丝电阻随电压的增大而增大，图像的斜率应越来越大。C正确。,R,E,S,V,L,A,B组能力训练题1,1.一个电阻器，当它两端的电压增加0.2V时，通过电阻器的电流增加2mA，则该电阻器的阻值是多少？,答：,适用条件：定值电阻。,基本方程：,国际单位制的应用,B组能力训练题2,2.某电阻两端电压为16 V，在30 s内通过电阻横截面的电量为48 C，此电阻为多大？30 s内有多少个电子通过它的横截面？,解：由题意知,U,=16 V，,t,=30 s，,q,=48 C，,电阻中的电流,I,=,q/t,=1.6 A,据欧姆定律,得,n,=,q/e,=3.010,20,个,故此电阻为10，30 s内有,3.010,20,个电子通过它的横截面。,B组能力训练题3,3、某灯泡两端的电压为1V时,其电流为0.2A,当电压为2V时,其电流为0.3A,那么电压为1.5V时,则（）,A.其电流一定为0.25A,B.其电流一定大于0.225A而小于0.3A,C.其电流一定大于0.2A而小于0.25A,D.以上说法均不对,5,R,20/3，,B,解：,分析易知,电压为1.5V时，灯丝电阻,所以当电压为1.5V时，其电流,B组能力训练题4,4、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,为图线上一,点，,PN,为图线过,P,点的切线，,PQ,为,U,轴的垂线，,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，小灯泡的电阻减小,B对应,P,点，小灯泡的电阻为,C对应,P,点，小灯泡的电阻为,D对应,P,点，小灯泡的电阻为,O,I,2,I,1,N,M,I,Q,U,P,U,1,C,B组能力训练题5,（2003年上海卷18）,5,图,a,为某一热敏电阻（电路符号为 ,其电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的,I,U,关系曲线图.,（1）为了通过测量得到图a所示,I,U,关系的完整曲线,在图b和图c两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：,.,b,电压可从0V调到所需电压,调节范围较大,V,A,图b,图c,V,A,I,/mA,U,/V,1 2 3 4 5 6 7,50,0,图a,10,20,30,40,(已知电源电动势为9V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0100),（2）在图,d,电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA，定值电阻,R,1,=250。由热敏电阻的,I,-,U,关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻,R,2,的阻值为,A,R,1,R,2,热敏电阻,9V,图d,R,I,/mA,U,/V,1 2 3 4 5 6 7,50,0,图a,10,20,30,40,（2）,I,1,=9/250=0.036,A,=36,mA,I,2,=70-36=34,mA,由图a得,U,R,=5.2,V,R,2,=(9-5.2)/0.034=118.8,5.2,118.8,解:,B组能力训练题6,6、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡为“6V 3W”,其他可供选择的器材有:,电压表V,1,(量程6V,内阻20K),电压表V,2,(量程20V,内阻60K),电流表A,1,(量程3A,内阻0.2),电流表A,2,(量程0.6A,内阻1),变阻器,R,1,(01000,0.5A),变阻器,R,2,(020,2A),学生电源,E,(68V),开关,S,及导线若干.,解：小灯泡“6V 3W”额定电压为6V，额定电流为0.5A,即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5A,最大电压不超过6V。,在选择电压表和电流表时,本着安全、精确的原则.,安全原则即量程要大于所测电流或电压值，精确原则是量程要尽量小，量程越小测量越精确.,故电流表应选A,2,，电压表应选V,1,；,实验中要求电压表在06V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值,U,和对应的电流值,I,以便作出伏安特性曲线,在上述器材中,电流表应选用,变阻器应选用,。在图所示的方框中画出实验的原理图.,A,2,R,2,滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则。,“安全”即流过变阻器最大电流(I=E/R)应小于允许通过的最大电流；,“方便”即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻，,本实验中小灯泡在正常工作时电阻为,连接电路时，变阻器采取分压式，电流表接成外接法。,故应选用R,2,.,原理图如图所示。,E,L,R,2,S,A,V,B组能力训练题7,（2006年上海卷17）,表格中所列数据是测量小灯泡,U-I,关系的实验数据：,U,(V),0.0,0.2,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,I,(A),0.000,0.050,0.100,0.150,0.180,0.195,0.205,0.215,S,A,V,图乙,A,V,S,图甲,（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电,路图_（填“甲”或“乙”）；,甲,（2）在方格纸内画出小灯泡的,U-I,曲线，分析曲线可知小灯泡的电阻随,I,变大而,（填“变大”、“变小”或“不变”）；,（3）如图丙所示，用一个定值电阻,R,和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计，电动势为3V的电源上。已知流过电阻,R,的电流是流过灯泡,b,电流的两倍，,则流过灯泡,b,的电流约,为,A。,a,R,b,图丙,U,/V,I,/A,0,0.05,0.10,0.15,0.20,3.0,2.5,2.0,1.5,1.0,0.5,变大,0.07,用试探法求流过灯泡b的电流，,当,I,b,=0.05A,U,b,=0.2V，,则,I,a,=0.15A,U,b,=1.0V，,U,a,+,U,b,=1.2V,R,2,B,R,1,R,2,，A正确；,R,1,、,R,2,串联后电阻值变大，因此在,区，C正确,如图2310甲所示，为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的,I,U,关系曲线图,对实验的考查,例3,图,2,3,10,(1),为了通过测量得到图甲所示,I,U,关系的完整曲线，在图乙、丙所示两个电路中应选择的是图,_,；简要说明理由,_,(,电源的电压恒为,9 V,，滑动变阻器的阻值为,0,100),(2)在图丁所示电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻,R,1,250.由热敏电阻的,I,U,关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V，电阻,R,2,的阻值为_.,【思路点拨】,解答本题时应把握以下三点：,(1),滑动变阻器两种连接方式的选择,(2),从丁图中通过计算得到热敏电阻中的电流,(3)结合甲图图线获取热敏电阻两端的电压,【答案】,(1)乙能获取更多数据(2)5.2111.8,【方法总结】,滑动变阻器的分压式接法，在电学实验中经常用到在下列情况中，一般要选用分压式接法：,(1),要求待测部分电压从,0,开始时,(2),滑动变阻器的总阻值小于待测电阻时,(3),电压表、电流表的量程较小时,(4),实验中强调要多测数据时,变式训练3,(2009年高考天津理综卷)为探究小灯泡L的伏安特性，连好图2311所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的,U,I,图象应是(),图,2,3,11,解析：,选C.小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高，导致电阻,R,增大只有C选项对,图,2,3,12,