人教版選修【3-1】23-歐姆定律【精品課件】

1、2.3 2.3 歐姆定律歐姆定律 既然在導體的兩端加上電壓，既然在導體的兩端加上電壓，導體中才有電流，那么，導體中導體中才有電流，那么，導體中的電流跟導體兩端的電壓有什么的電流跟導體兩端的電壓有什么關(guān)系呢？下面我們通過實驗來探關(guān)系呢？下面我們通過實驗來探究這個問題。究這個問題。實驗電路實驗電路分壓電路：分壓電路： 可以提供從零開始連續(xù)變化的電壓可以提供從零開始連續(xù)變化的電壓演示 演示演示 數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄0.40.410100.30.30.20.20.10.10.50.51.01.01.51.52.02.0u/u/I I2.52.50.50.55 50.250.250.200.200.150.

2、150.100.100.050.05電壓（電壓（V V）電流（電流（A A）電流（電流（A A） A A B B導導體體如何分析這些數(shù)據(jù)？如何分析這些數(shù)據(jù)？作作UUI I圖像圖像一、電一、電 阻阻 導體兩端的電壓與通過導體的電流導體兩端的電壓與通過導體的電流大小的比值。大小的比值。3 3、公式：、公式：4 4、單位：、單位：2 2、物理意義：、物理意義：1、定義：、定義：兆歐（兆歐（ M M ）千歐（千歐（k k ）國際單位制中國際單位制中 歐姆（歐姆（）反映了導體對電流的阻礙作用反映了導體對電流的阻礙作用IUR IU二、歐姆定律二、歐姆定律內(nèi)容：導體中的電流內(nèi)容：導體中的電流I I跟導體兩端

3、的跟導體兩端的電壓電壓U U成正比，跟導體的電阻成反比成正比，跟導體的電阻成反比 RUI 3 3、適用條件：、適用條件：金屬導電和電解液導電金屬導電和電解液導電2 2、公式、公式D. D. 從從 可知，導體兩端的電壓為零時，導可知，導體兩端的電壓為零時，導體的電阻也為零體的電阻也為零RUI/IUR/IRU IUR/1 1、對于歐姆定律，理解正確的是（、對于歐姆定律，理解正確的是（ ）A. A. 從從 可知，導體中的電流跟加在它可知，導體中的電流跟加在它 兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比B. B. 從從 可知，導體的電阻跟導體兩端可知，導體的電阻跟導體兩端 的

4、電壓成正比，跟導體中的電流成反比的電壓成正比，跟導體中的電流成反比C. C. 從從 可知，導體兩端的電壓隨電阻可知，導體兩端的電壓隨電阻 的增大而增大的增大而增大OIUabcd某同學對四個電阻各進行了一次測量,把每個電阻兩端的電壓和通過它的電流在U-I坐標系中描點,得到了圖中a、b、c、d四個點.請比較這四個電阻值的大小.RaRbRcRdIUR 三、導體的伏安特性三、導體的伏安特性1 1伏安特性曲線：導體中的電流伏安特性曲線：導體中的電流I I隨導隨導體兩端的電壓體兩端的電壓U U變化的圖線，叫做導變化的圖線，叫做導體的伏安特性曲線體的伏安特性曲線 圖線斜率的物理圖線斜率的物理意義是什么？意義

5、是什么？電阻的倒數(shù)電阻的倒數(shù) 2 2線性元件和非線性元件線性元件和非線性元件 符合歐姆定律的導體的伏安特性曲線是符合歐姆定律的導體的伏安特性曲線是一條通過坐標原點的直線，具有這種伏一條通過坐標原點的直線，具有這種伏安特性的電學元件叫做安特性的電學元件叫做線性元件線性元件； 不符合歐姆定律的導體和器件，電流和不符合歐姆定律的導體和器件，電流和電壓不成正比，伏安特性曲線不是直線，電壓不成正比，伏安特性曲線不是直線，這種電學元件叫做這種電學元件叫做非線性元件非線性元件D. D. 從從 可知，導體兩端的電壓為零時，可知，導體兩端的電壓為零時， 導體的電阻也為零導體的電阻也為零RUI/IUR/IRU I

6、UR/1 1對于歐姆定律，理解正確的是（對于歐姆定律，理解正確的是（ ）A. A. 從從 可知，導體中的電流跟加在它可知，導體中的電流跟加在它 兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比B. B. 從從 可知，導體的電阻跟導體兩端可知，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的電壓成正比，跟導體中的電流成反比C. C. 從從 可知，導體兩端的電壓隨電阻可知，導體兩端的電壓隨電阻 的增大而增大的增大而增大A A2 2、右圖為兩個導體的、右圖為兩個導體的伏安特性曲線，求伏安特性曲線，求（1 1）R R1 1：R R2 2（2 2）兩電阻串聯(lián)在電）兩電阻串聯(lián)

7、在電路中，導體兩端的電路中，導體兩端的電壓比壓比U U1 1：U U2 2（3 3）若并聯(lián)在電路中，）若并聯(lián)在電路中，電流之比電流之比I I1 1：I I2 2 R1R2課堂訓練課堂訓練（1 1）1:3 1:3 （2 2）1:3 1:3 （3 3）3:13:1說一說說一說 下圖是某晶體二極管的伏安特下圖是某晶體二極管的伏安特性曲線，請你根據(jù)這條曲線說出通性曲線，請你根據(jù)這條曲線說出通過二極管的電流和二極管兩端的電過二極管的電流和二極管兩端的電壓的關(guān)系壓的關(guān)系第三節(jié)歐姆定律第三節(jié)歐姆定律 學習目標：1.掌握歐姆定律的內(nèi)容及其適用范圍，并能用來解決有關(guān)電路的問題 2知道導體的伏安特性和IU圖象，知

8、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(guān) 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課標定位課標定位 一、電阻 同一導體，不管電流、電壓怎樣變化，電壓跟電流的比值 ，用R表示，即R ，R的值反映了導體對電流的阻礙作用，叫做導體的電阻，電阻的單位是 ，常用的單位還有千歐、兆歐，1 k ，1 M .不變不變歐姆歐姆103106IU 二、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正比正比反比反比氣體導電氣體導電電解質(zhì)電解質(zhì) 三、導體的伏安特

9、性曲線 1伏安特性曲線 表示導體中的和導體兩端的關(guān)系用IU圖線 2斜率的物理意義 IU圖線上各點與坐標原點連線的斜率為導體的電流電流電壓電壓電阻電阻 3圖線的形狀 按照圖線的形狀是否為直線，可將電學元件分為 和 線性元件線性元件非線性元件非線性元件 四、實驗：測繪小燈泡的伏安特性曲線 1該實驗需要的器材有：電源、開關(guān)、 、 、 、燈泡、導線電壓表電壓表電流表電流表滑動變阻器滑動變阻器 2按圖231的電路圖進行實驗，開關(guān)閉合前，將滑動變阻器的滑片滑至R 端，閉合開關(guān)，逐步減小滑動變阻器的有效電阻，通過小燈泡的電流隨之 ，分別記錄電流表和電壓表的多組數(shù)據(jù)，直至電壓達到它的為止，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙

10、上作出小燈泡的伏安特性曲線，是一條圖圖231左左增大增大額定電額定電壓壓曲線曲線 2公式是電阻的定義式，適用于任何電阻的計算，公式給出了量度電阻大小的一種方法而導體的電阻由導體本身的性質(zhì)決定，與外加的電壓和通過的電流大小無關(guān)，說“電阻R與U成正比，與I成反比”是錯誤的 1應用兩公式時應注意公式中三個物理量I、U、R應是同一時刻、對同一導體而言，即應滿足同時性與同體性，計算時謹防“張冠李戴” 2對因U與I成正比，所以 . 特別提醒特別提醒 二、對伏安特性曲線的理解及由圖線求電阻 1IU圖線是直線：表示電流跟電壓成正比，導體為線性元件 2IU圖線是曲線：表示電流跟電壓不成正比，導體為非線性元件 圖

11、232圖圖233 1線性元件與純電阻元件是不同的概念 2線性元件一定是純電阻元件，而純電阻元件不一定是線性元件 特別提醒特別提醒 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(nèi)接法和外接法，分別如圖234甲、乙兩圖所示 圖234 考慮到誤差因素，應選擇如圖乙所示的電路連接 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235甲、乙兩圖所示 圖235 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 3實驗電路的連接方法 (1)接線順序為“先串后并”，即先將電源、開關(guān)、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

12、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 (2)電表量程選擇的原則：在保證測量值不超過量程的情況下，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，測量值的精確度通常越高 (3)滑動變阻器滑動觸頭的初始位置：電路接好后合上開關(guān)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(diào)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(jīng)小燈泡的電流最小 1調(diào)節(jié)電壓時不要超過小燈泡的額定電壓 2描點作圖象時，建立的坐標系標度要合理，使描出的點布滿坐標紙 3小燈泡電壓、電流變大時，電阻變大，伏安特性曲線是曲線連線時要用平滑的曲線，不能連成折線 特別提醒特別提醒 根據(jù)歐姆定律，下列說法中正確的是()

13、 A從關(guān)系式UIR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(guān)系式RU/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類型一類型一對歐姆定律的理解對歐姆定律的理解 C從關(guān)系式IU/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(guān)系式RU/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 【解析】導體兩端的電壓是由電源和該導體在電路中的連接情況決定的，與I、R無關(guān)，所以A錯；導體的電阻是導體本身的性質(zhì)，與導體的長度、橫截面積、材料及溫度有關(guān)，與U、I無關(guān)，在溫度不變時是一個定值，即 是一個定值，所以B錯D

14、對；導體中的電流是由加在它兩端的電壓和本身的電阻決定，且與U成正比與R成反比，所以C對 【答案】CD 【思維總結(jié)】公式是電阻的定義式，R與U、I無關(guān)，但它告訴了我們一種測量電阻的方法， 是歐姆定律的表達式，也是導體中電流的決定式，它說明I 與U成正比、與R成反比 1下列判斷正確的是() A導體兩端的電壓越大，導體的電阻越大 B氣體兩端的電壓與通過氣體的電流的比是一個常數(shù) C電流經(jīng)過電阻時，沿電流方向電勢要降低 D電解液短時間內(nèi)導電的UI圖線是一條直線 答案：CD若加在某導體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼臅r，導體中的電流減小了0.4 A如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，則導體中的電流多大？類型二類型二歐姆定律的

15、應用歐姆定律的應用 法三：畫出導體的IU圖象，如圖236所示，設原來導體兩端的電壓為U0時，導體中的電流為I0.圖圖236 【答案】2.0 A 【思維總結(jié)】(1)用IU圖象結(jié)合比例式解題，顯得更直觀、簡捷，物理意義更鮮明 (2)導體的電阻是導體自身的一種屬性，與U、I無關(guān)，因而，用此式討論問題更簡明 2某電壓表的量程是015 V，一導體兩端電壓為1.6 V時，通過的電流為2 mA.現(xiàn)在給此導體通過20 mA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 某導體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖237所示，則下列說法中正確的是()圖圖237類型三類型三導體的伏安特性曲線的應用導體的伏安特

16、性曲線的應用 A該元件是非線性元件，所以不能用歐姆定律計算導體在某狀態(tài)的電阻 B加5 V電壓時，導體的電阻約是5 C由圖可知，隨著電壓的增大，導體的電阻不斷減小 D由圖可知，隨著電壓的減小，導體的電阻不斷減小 【思路點撥】非線性原件某狀態(tài)下的電阻等于該狀態(tài)下的U、I比值，即. 【解析】非線性元件歐姆定律不一定不適用，例如金屬導體的電阻就是隨溫度的變化而變化的，但可以用歐姆定律計算各狀態(tài)的電阻值，A錯誤當U5 V時，I1.0 A，5 ，B選項正確由圖線可知，隨電壓的增大，各點到坐標原點連線的斜率越來越小，電阻越來越大，反之，隨電壓的減小，電阻減小，C錯誤，D正確 【答案】BD 【思維總結(jié)】IU圖

17、線中的斜率斜率k不能理解為ktan(為圖線與U軸的夾角)，因坐標軸的單位可根據(jù)需要人為確定，同一電阻在坐標軸單位不同時傾角是不同的 3如圖238所示是電阻R1和R2的伏安特性曲線，則下列結(jié)論正確的是()圖圖238 AR1R2 BR1R2，A正確；R1、R2串聯(lián)后電阻值變大，因此在區(qū)，C正確 (2009年成都高二檢測)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的器材有： A小電珠：規(guī)格為“3.8 V,0.3 A” B電流表：量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.5 C電流表：量程03 A，內(nèi)阻約為0.1 D電壓表：量程05 V，內(nèi)阻約為5 k類型四類型四對實驗的考查對實驗的考查 E滑動變阻器：阻值

18、范圍010 ，額定電流2 A F電池組：電動勢6 V，內(nèi)阻約為1 G開關(guān)一只，導線若干 (1)為了使測量盡可能地準確，需要使小電珠兩端電壓從0逐漸增大到3.8 V且能方便地進行調(diào)節(jié)，因此電流表應選_(填器材代號) (2)根據(jù)你選用的實驗電路，將圖239中所示的器材連成實驗電路圖圖239 【解析】(1)因小電珠的額定電流為0.3 A，為減小讀數(shù)誤差，讓指針偏角大一些，則電流表應選B. (2)由電流表外接和滑動變阻器采用分壓式連接，電路圖如圖2310甲所示 ，由電路圖連接實物圖如圖乙所示圖圖2310 【答案】見解析 4.(2009年高考天津理綜卷)為探究小燈泡L的伏安特性，連好圖2311所示的電路后閉合開關(guān)，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UI圖象應是()圖圖2311 圖2312 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 1歐姆定律不適用于下列哪種情況() A金屬導電B半導體導電 C電解液導電 D氣體導電 解析：選BD.歐姆定律不適用于半導體、氣體導電情況 C導體電流越大，電阻越小 D由 知道，通過一段導體的電流跟加在它兩端的電壓成正比 3某同學經(jīng)過實驗，描繪出一個小燈泡的伏安特性曲線(如圖2313所示)，分析該曲線，下列說法不正確的是()圖圖