《歐姆定律》課件

1、2.3歐姆定律 既然在導(dǎo)體的兩端加上電壓，既然在導(dǎo)體的兩端加上電壓， 導(dǎo)體中才有電流，那么，導(dǎo)體中導(dǎo)體中才有電流，那么，導(dǎo)體中 的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓有什么的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓有什么 關(guān)系呢？關(guān)系呢？ 分壓電路：分壓電路：(控制電路控制電路) 可以提供從零開(kāi)始連續(xù)變化的電壓可以提供從零開(kāi)始連續(xù)變化的電壓 實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)電路 ES R B A V 測(cè)量電路測(cè)量電路: : 測(cè)導(dǎo)體測(cè)導(dǎo)體B的的 電流、電壓電流、電壓 數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄 10 U/I 50.400.300.200.10 0.501.001.502.002.50 0.50 0.250.200.150.100.05 電壓（電壓（V V） 電

2、流（電流（A A） 電流（電流（A A） B 導(dǎo)體導(dǎo)體 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 做做U- -I圖象圖象 1、U- -I 圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的 直線(xiàn)直線(xiàn); 演示演示 A 2、同一導(dǎo)體，電壓與電流的、同一導(dǎo)體，電壓與電流的 比值為定值比值為定值. I U O B A 導(dǎo)體兩端的導(dǎo)體兩端的電壓電壓U與與 通過(guò)導(dǎo)體的通過(guò)導(dǎo)體的電流電流 I 的的比值比值 3、定義式、定義式： 4、單位：、單位： 1、物理意義：物理意義： 2、定義：定義： 兆歐（兆歐（M）千歐（千歐（k） 國(guó)際單位制中國(guó)際單位制中 歐歐姆姆（） 反映導(dǎo)體反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用對(duì)電流的阻礙作用 I U R 一、電一、電 阻阻

3、(R只與導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān)只與導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān)) 3 101k 6 101M 10 U/I 50.400.300.200.10 0.501.001.502.002.50 0.50 0.250.200.150.100.05 電壓（電壓（V V） 電流（電流（A A） 電流（電流（A A） B 導(dǎo)體導(dǎo)體 A 二、歐姆定律二、歐姆定律 1、內(nèi)容：、內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流導(dǎo)體中的電流I 跟跟導(dǎo)體兩端的導(dǎo)體兩端的電壓電壓U成成正正比比，跟導(dǎo)體，跟導(dǎo)體 的的電阻電阻R成成反反比比 2、決定式、決定式: R U I 3、適用：、適用： 金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電 三、伏安特性曲線(xiàn)三、伏安特性曲線(xiàn)(I

4、- -U圖線(xiàn)圖線(xiàn)) 1、伏安特性曲線(xiàn)、伏安特性曲線(xiàn)(I- -U圖線(xiàn)圖線(xiàn)): 導(dǎo)體中的導(dǎo)體中的電流電流I隨隨導(dǎo)體兩端的導(dǎo)體兩端的 電壓電壓U變化的圖線(xiàn)變化的圖線(xiàn) 圖線(xiàn)斜率的物圖線(xiàn)斜率的物 理意義是什么？理意義是什么？ 電阻的倒數(shù)電阻的倒數(shù) I U O B A 10 U/I 50.400.300.200.10 0.501.001.502.002.50 0.50 0.250.200.150.100.05 電壓（電壓（V V） 電流（電流（A A） 電流（電流（A A） B 導(dǎo)體導(dǎo)體 A 比較比較 I U O B A I U O B A I- -U圖線(xiàn)圖線(xiàn)U- -I圖線(xiàn)圖線(xiàn) 2、線(xiàn)性元件、線(xiàn)性元件和非

5、線(xiàn)性元件和非線(xiàn)性元件 符合歐姆定律符合歐姆定律的導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn)是的導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn)是 一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)，具有這種伏安特一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)，具有這種伏安特 性的電學(xué)元件叫做性的電學(xué)元件叫做線(xiàn)性元件線(xiàn)性元件； 不符合歐姆定律不符合歐姆定律的導(dǎo)體和器件，電流的導(dǎo)體和器件，電流 和電壓不成正比，伏安特性曲線(xiàn)不是直線(xiàn)和電壓不成正比，伏安特性曲線(xiàn)不是直線(xiàn), , 這種電學(xué)元件叫做這種電學(xué)元件叫做非線(xiàn)性元件非線(xiàn)性元件 O I U 一、電阻一、電阻 導(dǎo)體兩端的導(dǎo)體兩端的電壓電壓與與通過(guò)通過(guò)導(dǎo)體的導(dǎo)體的電流電流的的比值比值. . 2、定義式、定義式： 1、定義：定義： R反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用反

6、映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用. I U R R只與導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān)只與導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān). 三、伏安特性曲線(xiàn)三、伏安特性曲線(xiàn)(I- -U圖線(xiàn)圖線(xiàn)) 斜率斜率=電阻的倒數(shù)電阻的倒數(shù) I U O B A 二、歐姆定律二、歐姆定律 1、內(nèi)容：、內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流導(dǎo)體中的電流I 跟跟導(dǎo)體兩端的導(dǎo)體兩端的電壓電壓U成成正正比比, , 跟導(dǎo)體的跟導(dǎo)體的電阻電阻R成成反反比比 2、決定式、決定式:適用適用: 線(xiàn)性電阻線(xiàn)性電阻. I U R C. 從從 可知可知，導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)， 導(dǎo)體的電阻也為零導(dǎo)體的電阻也為零 RUI/ IUR/ IRU IUR/ 1、對(duì)于歐姆定律，理解正確的是（、對(duì)于

7、歐姆定律，理解正確的是（ ） A. 從從 可知，導(dǎo)體中的電流跟它兩端可知，導(dǎo)體中的電流跟它兩端 的電壓成正比，跟它的電阻成反比的電壓成正比，跟它的電阻成反比 B. 從從 可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端 的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比 D. 從從 可知可知，導(dǎo)體兩端的電壓隨電阻，導(dǎo)體兩端的電壓隨電阻 的增大而增大的增大而增大 課堂練習(xí)課堂練習(xí) 2、某電流表可測(cè)量的最大電流是、某電流表可測(cè)量的最大電流是10mA， 已知一個(gè)電阻兩端的電壓是已知一個(gè)電阻兩端的電壓是8V時(shí)，通過(guò)的時(shí)，通過(guò)的 電流是電流是2mA，如果給這個(gè)電阻加上，如果給這個(gè)電

8、阻加上50V的的 電壓，能否用該電流表測(cè)量通過(guò)這個(gè)電阻電壓，能否用該電流表測(cè)量通過(guò)這個(gè)電阻 的電流的電流? 課堂練習(xí)課堂練習(xí) O I U a b c d RaRb=RcRd I U R 3、某同學(xué)對(duì)四個(gè)電阻各進(jìn)行了一次測(cè)量、某同學(xué)對(duì)四個(gè)電阻各進(jìn)行了一次測(cè)量,把每個(gè)電阻把每個(gè)電阻 兩端的電壓和通過(guò)它的電流在兩端的電壓和通過(guò)它的電流在U-I坐標(biāo)系中描點(diǎn)坐標(biāo)系中描點(diǎn),得到了得到了 圖中圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)四個(gè)點(diǎn).請(qǐng)比較這四個(gè)電阻值的大小請(qǐng)比較這四個(gè)電阻值的大小. 課堂練習(xí)課堂練習(xí) 4、圖為兩個(gè)導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn)，求、圖為兩個(gè)導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn)，求 (1)兩個(gè)導(dǎo)體的電阻之比兩個(gè)導(dǎo)體的電阻之比 R1

9、:R2 (2)若兩個(gè)導(dǎo)體中的電流相等若兩個(gè)導(dǎo)體中的電流相等(不為零不為零) ，導(dǎo)體兩端的電壓之，導(dǎo)體兩端的電壓之 比比 U1:U2 (3)若兩個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓相等若兩個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓相等(不為零不為零),導(dǎo)體中的電流之比導(dǎo)體中的電流之比 I1:I2 R1 R2 (1) 3:1 (2) 3:1 (3) 1:3 課堂練習(xí)課堂練習(xí) 5、若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的、若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的3/5時(shí)，時(shí)， 導(dǎo)體中的電流減小了導(dǎo)體中的電流減小了0.4，如果所加電壓變?yōu)?，如果所加電壓變?yōu)?原來(lái)的原來(lái)的2倍，則導(dǎo)體中的電流多大倍，則導(dǎo)體中的電流多大? 解法一：解法一：依題意和歐姆定律得：依題意和

10、歐姆定律得： 4 . 0 5/3 / 0 0 00 I U IUR 2 0 0 0 2 I U I U R AII0 . 22 02 所以所以 I01.0 又因?yàn)橛忠驗(yàn)?所以所以 課堂練習(xí)課堂練習(xí) 4 . 0 5/2 0 1 1 0 0 U I U I U R AI0 . 1 0 2 2 0 0 I U I U R AIIII0 . 22, 0202 解法二：解法二： 由由 得得 又又 所以所以 圖圖1513 5 3 0 U U 0 2 0 0 0 0 0 2 5 2 4 . 0 5 3 4 . 0 U I U U I U I 解法三：解法三：畫(huà)出導(dǎo)體的畫(huà)出導(dǎo)體的IU圖像，如圖圖像，如圖151

11、3所示，所示， 設(shè)原來(lái)導(dǎo)體兩端的電壓為設(shè)原來(lái)導(dǎo)體兩端的電壓為U0時(shí)時(shí),導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度為導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度為I0. 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，I=I00.4 當(dāng)當(dāng)U0時(shí)，電流為時(shí)，電流為I2. 由圖知由圖知 所以所以I01.0 I2202.0 1、把、把5.0V的電壓加在一段電阻絲的兩的電壓加在一段電阻絲的兩 端測(cè)得通過(guò)電阻電流為端測(cè)得通過(guò)電阻電流為1.0102mA當(dāng)當(dāng) 電阻絲兩端電壓增至電阻絲兩端電壓增至8V時(shí)，通過(guò)電阻絲時(shí)，通過(guò)電阻絲 電流增加電流增加 。 練習(xí)：練習(xí)： v2、一個(gè)小燈泡，當(dāng)它兩端的電壓在、一個(gè)小燈泡，當(dāng)它兩端的電壓在3V 以下時(shí)，電阻始終等于以下時(shí)，電阻始終等于14不變，當(dāng)它不變，當(dāng)它

12、 兩端電壓增大到兩端電壓增大到4V時(shí)，鎢絲發(fā)熱，它時(shí)，鎢絲發(fā)熱，它 的電阻為的電阻為16，當(dāng)電壓增大到，當(dāng)電壓增大到5V時(shí)，它時(shí)，它 的電阻為的電阻為20它在它在05V范圍內(nèi)的伏安范圍內(nèi)的伏安 特性曲線(xiàn)大概是怎樣？請(qǐng)畫(huà)出草圖特性曲線(xiàn)大概是怎樣？請(qǐng)畫(huà)出草圖 電壓電壓(V)0345 電阻電阻()141620 電流電流(A)00.210.250.25 v（1）原理：用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓U, 用電流表測(cè)出通過(guò)電阻的電流I，則RU/I v（2）兩種電路 v圖甲為電流表外接法、圖乙為電流表內(nèi)接法 v（3）誤差分析 v電流表內(nèi)接法 v電壓表示數(shù)：UVURUAUR v電流表示數(shù)：IAIR， vR測(cè)R真，

13、 v測(cè)量值偏大，適于測(cè)量大阻值電阻即 RRA. A R A V I U I U v電流表外接法 v電壓表示數(shù)：UVUR， v電流表示數(shù)：IAIRIVIR， vR測(cè)R真， v測(cè)量值偏小，適于測(cè)量小阻值電阻即 RRv R R A V I U I U 五、伏安法測(cè)電阻電路選擇 v若已知待測(cè)電阻的大約值Rx，電流表的內(nèi)阻 RA和電壓表的內(nèi)阻RV，則： v（1）計(jì)算法 X V A X R R R R VAX RRR v當(dāng)，即時(shí)，選用電流表 外接法 v當(dāng)，即時(shí)，選用電流表 內(nèi)接法 VAX RRR X V A X R R R R v（2）試觸法）試觸法 v若電流表示數(shù)有顯著變化，說(shuō)明電壓表的分若電流表示數(shù)有

14、顯著變化，說(shuō)明電壓表的分 流作用較強(qiáng)，即流作用較強(qiáng)，即Rx是一個(gè)高阻值電阻，應(yīng)選是一個(gè)高阻值電阻，應(yīng)選 用內(nèi)接法，用內(nèi)接法，s應(yīng)接應(yīng)接b測(cè)量測(cè)量 v若電壓表示數(shù)有顯著變化，說(shuō)明電流表的分若電壓表示數(shù)有顯著變化，說(shuō)明電流表的分 壓作用較強(qiáng)，即壓作用較強(qiáng)，即Rx是一個(gè)低阻值電阻，應(yīng)選是一個(gè)低阻值電阻，應(yīng)選 用外接法，用外接法，S應(yīng)接應(yīng)接a測(cè)量測(cè)量 v當(dāng)，即時(shí)，兩種接法均 可 VAX RRR X V A X R R R R v總結(jié)：可記為一句話(huà)：總結(jié)：可記為一句話(huà)：“大內(nèi)偏大，小外偏大內(nèi)偏大，小外偏 小小”，即大電阻采用電流表內(nèi)接法，測(cè)量結(jié)，即大電阻采用電流表內(nèi)接法，測(cè)量結(jié) 果偏大，小電阻采用電流表

15、外接法測(cè)量結(jié)果果偏大，小電阻采用電流表外接法測(cè)量結(jié)果 偏小偏小 六、滑動(dòng)變阻器的兩種用法 v（1）限流接法）限流接法 v電壓變化范圍為電壓變化范圍為: vER/(R+R0)E v在閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)使在閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)使P移至移至B端端 v（2）分壓接法）分壓接法 v電壓變化范圍為電壓變化范圍為: v0E v在閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)使在閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)使P移至移至A端端 v（3）兩種接法的選擇原則）兩種接法的選擇原則 v要求用電器的電壓從零開(kāi)始可連續(xù)變化，只能作分壓器要求用電器的電壓從零開(kāi)始可連續(xù)變化，只能作分壓器 v若作限流器，題目所提供的實(shí)驗(yàn)儀器，電表量程或電阻的最若作限流器，題目所提供的實(shí)驗(yàn)儀器，電表量

16、程或電阻的最 大允許電流不夠，則應(yīng)作分壓器大允許電流不夠，則應(yīng)作分壓器 v當(dāng)變阻器電阻遠(yuǎn)小于用電器電阻，即當(dāng)變阻器電阻遠(yuǎn)小于用電器電阻，即R變 變R用用或差不多時(shí)，應(yīng)作限流器，此時(shí)調(diào)控能力較強(qiáng)最 或差不多時(shí)，應(yīng)作限流器，此時(shí)調(diào)控能力較強(qiáng)最 好是差不多或大一些，而好是差不多或大一些，而R變 變比 比R用 用大很多也不好，此時(shí)雖控流 大很多也不好，此時(shí)雖控流 能力強(qiáng)，但電流變化不均勻能力強(qiáng)，但電流變化不均勻 v若無(wú)若無(wú)、問(wèn)題，且問(wèn)題，且R變 變與 與R用 用差不多，分壓、限流都可以時(shí)， 差不多，分壓、限流都可以時(shí)， 考慮到限流時(shí)能耗小，應(yīng)采取限流器考慮到限流時(shí)能耗小，應(yīng)采取限流器 v當(dāng)有兩個(gè)變阻器

17、供選擇，在滿(mǎn)足電壓、電流調(diào)節(jié)范圍的情況當(dāng)有兩個(gè)變阻器供選擇，在滿(mǎn)足電壓、電流調(diào)節(jié)范圍的情況 下，選小電阻，這樣調(diào)節(jié)的電壓、電流變化就較均勻，移動(dòng)相下，選小電阻，這樣調(diào)節(jié)的電壓、電流變化就較均勻，移動(dòng)相 同距離，阻值變化小同距離，阻值變化小 實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn) v（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?shí)驗(yàn)?zāi)康?v掌握伏安法測(cè)電阻的電路設(shè)計(jì)（關(guān)鍵是內(nèi)、掌握伏安法測(cè)電阻的電路設(shè)計(jì)（關(guān)鍵是內(nèi)、 外接法的特點(diǎn)）外接法的特點(diǎn)） v理解小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)為什么不是過(guò)理解小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)為什么不是過(guò) 原點(diǎn)的一條直線(xiàn)原點(diǎn)的一條直線(xiàn) v（2）實(shí)驗(yàn)原理）實(shí)驗(yàn)原理 v由于電流增大，小燈泡的功率也增大，溫度由于電流增大，小

18、燈泡的功率也增大，溫度 升高，由電阻定律可知，溫度升高，電燈絲升高，由電阻定律可知，溫度升高，電燈絲 材料的電阻率增大，因此電燈絲的電阻增大，材料的電阻率增大，因此電燈絲的電阻增大， 所以燈絲電阻并不是一個(gè)定值，電流與電壓所以燈絲電阻并不是一個(gè)定值，電流與電壓 成正比在此并不適用由于電流越大，燈絲成正比在此并不適用由于電流越大，燈絲 電阻越大，它的伏安特性曲線(xiàn)（電阻越大，它的伏安特性曲線(xiàn)（I-U圖線(xiàn)）并圖線(xiàn)）并 不是一條直線(xiàn)，其不是一條直線(xiàn)，其I-U圖線(xiàn)應(yīng)大致如圖所示，圖線(xiàn)應(yīng)大致如圖所示， 在該曲線(xiàn)上，任意一點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率表在該曲線(xiàn)上，任意一點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率表 示該點(diǎn)（在此電壓、電流下）的電阻的倒數(shù)，示該點(diǎn)（在此電壓、電流下）的電阻的倒數(shù)， 斜率越小，電阻越大斜率越小，電阻越大 v（3）實(shí)