(人教版)高二物理選修3-1課件-第二章-恒定電流-第3節(jié)《歐姆定律》

1、第二章第二章 恒定電流恒定電流第三節(jié)第三節(jié) 歐姆定律歐姆定律 本節(jié)課是初中電學(xué)學(xué)習(xí)的延續(xù)和拓展，學(xué)習(xí)內(nèi)容上本節(jié)課是初中電學(xué)學(xué)習(xí)的延續(xù)和拓展，學(xué)習(xí)內(nèi)容上學(xué)生有相應(yīng)的初中電學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，高中教學(xué)主要在學(xué)生有相應(yīng)的初中電學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，高中教學(xué)主要在探究歐姆定律時(shí)要培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)研究中的常用探究歐姆定律時(shí)要培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)研究中的常用方法方法控制變量法，培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)，分析、控制變量法，培養(yǎng)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)，分析、歸納物理規(guī)律的能力。用圖象和圖表的方法來處理歸納物理規(guī)律的能力。用圖象和圖表的方法來處理數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律，以及利用比值來定義物理量的方數(shù)據(jù)、總結(jié)規(guī)律，以及利用比值來定義物理量的方法等。通過電流產(chǎn)生

2、的歷史材料的介紹，使學(xué)生了法等。通過電流產(chǎn)生的歷史材料的介紹，使學(xué)生了解知識(shí)規(guī)律的形成要經(jīng)過漫長曲折的過程，培養(yǎng)他解知識(shí)規(guī)律的形成要經(jīng)過漫長曲折的過程，培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)上持之以恒的思想品質(zhì)。們學(xué)習(xí)上持之以恒的思想品質(zhì)。1. 進(jìn)一步體會(huì)用比值法定義物理量的方法，理解電阻的進(jìn)一步體會(huì)用比值法定義物理量的方法，理解電阻的概念。概念。2. 要求學(xué)生理解歐姆定律，并能用來解決有關(guān)電路的問要求學(xué)生理解歐姆定律，并能用來解決有關(guān)電路的問題。題。3. 知道導(dǎo)體的伏安特性曲線，知道什么是線性元件和非知道導(dǎo)體的伏安特性曲線，知道什么是線性元件和非線性元件。線性元件。重點(diǎn)：正確理解歐姆定律及其適應(yīng)條件。重點(diǎn)：正確理解歐

3、姆定律及其適應(yīng)條件。難點(diǎn)：電阻的定義的理解，對難點(diǎn)：電阻的定義的理解，對 I-U 圖象的理解圖象的理解 ，分壓式，分壓式電路的連接及優(yōu)缺點(diǎn)。電路的連接及優(yōu)缺點(diǎn)。通過觀看視頻，演示電路短路的危害，激發(fā)學(xué)生興趣，通過觀看視頻，演示電路短路的危害，激發(fā)學(xué)生興趣，使學(xué)生想了解如何安全用電，展開本節(jié)課的學(xué)習(xí)。使學(xué)生想了解如何安全用電，展開本節(jié)課的學(xué)習(xí)。http:/ 為什么電流可以使燈泡發(fā)光？為什么電流又會(huì)為什么電流可以使燈泡發(fā)光？為什么電流又會(huì)使保險(xiǎn)絲熔斷？電流在給我們生產(chǎn)生活帶來便利的使保險(xiǎn)絲熔斷？電流在給我們生產(chǎn)生活帶來便利的同時(shí)，我們又應(yīng)如何安全用電呢？同時(shí)，我們又應(yīng)如何安全用電呢？ESRAV分壓

4、電路分壓電路限流電路限流電路 在相同的電路元件下，改變連接方式，判在相同的電路元件下，改變連接方式，判斷哪個(gè)電路中通過導(dǎo)體斷哪個(gè)電路中通過導(dǎo)體 B 的電流變化范圍比較大？的電流變化范圍比較大？BESRAVB實(shí)驗(yàn)電路分壓電路：可以提供從零開始連續(xù)變化的電壓分壓電路：可以提供從零開始連續(xù)變化的電壓ESRAVB分壓電路支路支路干路干路用動(dòng)畫演示滑動(dòng)變阻器電阻變化時(shí)，定值電阻的電壓和電流之間的用動(dòng)畫演示滑動(dòng)變阻器電阻變化時(shí)，定值電阻的電壓和電流之間的關(guān)系。關(guān)系。 數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄電壓電壓/V電流電流/A電流電流/A導(dǎo)導(dǎo)體體0.40.4101.0

5、2.0U/I0.55 050.05BAhttp:/ 阻阻3. 公式：公式：4. 單位：單位：2. 物理意義：反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用。物理意義：反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用。1. 定義：導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流大小的比值。定義：導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流大小的比值。兆歐（兆歐（ M ）千歐（千歐（k）國際單位制國際單位制 歐姆（歐姆（）URIUI二、歐姆定律二、歐姆定律UIR3. 適用條件：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電。不適用條件：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電。不適合氣體和半導(dǎo)體導(dǎo)電。適合氣體和

6、半導(dǎo)體導(dǎo)電。2. 公式：公式：歐姆歐姆1. 內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流 I 跟導(dǎo)體兩端的跟導(dǎo)體兩端的電壓電壓 U 成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。例例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. 從從 I = U/R 可知，導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓可知，導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比成正比，跟它的電阻成反比 B. 從從 R = U/I 可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比比，跟導(dǎo)體中的電流成反比 C. 從從 U= IR 可知，導(dǎo)體兩端的電壓隨電

7、阻的增大而增大可知，導(dǎo)體兩端的電壓隨電阻的增大而增大 D. 從從 R = U/I 可知，導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)，導(dǎo)體的電可知，導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)，導(dǎo)體的電阻也為零阻也為零Ahttp:/ 圖線斜率的物理意圖線斜率的物理意義是什么？義是什么？電阻的倒數(shù)電阻的倒數(shù)1. 伏安特性曲線：導(dǎo)體中的電流伏安特性曲線：導(dǎo)體中的電流I 隨導(dǎo)體兩端的電隨導(dǎo)體兩端的電壓壓U 變化的圖線，叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。變化的圖線，叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。IUOAB 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(dǎo)體的伏安特性曲線是一條通過坐標(biāo)原符合歐姆定律的導(dǎo)體的伏安特性曲線是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，具有這

8、種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件。點(diǎn)的直線，具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件。 不符合歐姆定律的導(dǎo)體和器件，電流和電壓不成正比，不符合歐姆定律的導(dǎo)體和器件，電流和電壓不成正比，伏安特性曲線不是直線，這種電學(xué)元件叫做非線性元件。伏安特性曲線不是直線，這種電學(xué)元件叫做非線性元件。OU/VI/AVmA例例2. 如圖為兩個(gè)導(dǎo)體的伏安特性曲線，求：如圖為兩個(gè)導(dǎo)體的伏安特性曲線，求：（1）R1 : R2 ；（2）兩電阻串聯(lián)在電路中，導(dǎo)體兩端的電壓比）兩電阻串聯(lián)在電路中，導(dǎo)體兩端的電壓比 U1：U2；（3）若并聯(lián)在電路中，電流之比）若并聯(lián)在電路中，電流之比 I1：I2 。 （1）1:3 （2）1:3

9、（3） 3:1I/mAU/mVOR1R2101551實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康模?）測繪小燈泡的伏安特性曲線。）測繪小燈泡的伏安特性曲線。（2）分析伏安特性曲線的變化規(guī)律。）分析伏安特性曲線的變化規(guī)律。測繪小燈泡的伏安特性曲線測繪小燈泡的伏安特性曲線2. 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 由于電流增大，小燈泡的功率也增大，溫度升高，由電由于電流增大，小燈泡的功率也增大，溫度升高，由電阻定律可知，溫度升高，電燈絲材料的電阻率增大，因此阻定律可知，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，所以燈絲電阻并不是一個(gè)定值，電流電燈絲的電阻增大，所以燈絲電阻并不是一個(gè)定值，電流與電壓成正比在此并不適用。由于電流越大，

10、燈絲電阻越與電壓成正比在此并不適用。由于電流越大，燈絲電阻越大，它的伏安特性曲線大，它的伏安特性曲線 ( IU 圖線圖線)并不是一條直線并不是一條直線 ，其，其 I U 圖線應(yīng)大至如圖所示。圖線應(yīng)大至如圖所示。 在該曲線上，任意一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示該點(diǎn)在該曲線上，任意一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示該點(diǎn)(在此在此電壓電流下電壓電流下)的電阻的倒數(shù)，斜率越小，電阻越大。的電阻的倒數(shù)，斜率越小，電阻越大。OI/AU/V3. 實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材 標(biāo)有標(biāo)有“4 V 0.7 A ” 或或“3.8 V 0.3 A ” 的小燈泡，的小燈泡，4 6 V 的學(xué)生電源的學(xué)生電源 (或或 34個(gè)電池組個(gè)電池組) ，0 1

11、00 的滑動(dòng)變阻器，的滑動(dòng)變阻器，015 V 的電壓表的電壓表 ，0 3 A 的電流的電流表，開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。表，開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。4實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1) 選取適合的儀器按如圖所示的電路連接好。選取適合的儀器按如圖所示的電路連接好。(2) 將滑動(dòng)變阻器滑到將滑動(dòng)變阻器滑到A 端后，閉合開關(guān)。端后，閉合開關(guān)。(3) 使滑動(dòng)變阻器的值由小到大逐漸改變。在燈泡額定電壓使滑動(dòng)變阻器的值由小到大逐漸改變。在燈泡額定電壓范圍內(nèi)讀取數(shù)組不同的電壓值和電流值，并制表記錄。范圍內(nèi)讀取數(shù)組不同的電壓值和電流值，并制表記錄。(4) 斷開開關(guān)，拆下導(dǎo)線，將儀器恢復(fù)原狀。斷開開關(guān)，拆下導(dǎo)線，將儀器恢復(fù)原狀。(5

12、)以以 I 為縱軸，為縱軸，U 為橫軸，畫出為橫軸，畫出 IU 曲線并進(jìn)行分析。曲線并進(jìn)行分析。5注意選項(xiàng)注意選項(xiàng)(1) 本實(shí)驗(yàn)中，因被測小燈泡電阻較小，因此實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)中，因被測小燈泡電阻較小，因此實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表外接。電路必須采用電流表外接。(2) 因本實(shí)驗(yàn)要作因本實(shí)驗(yàn)要作 IU 圖線，要求測出一組包括圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電壓、電流值，因此變阻器采用分壓接零在內(nèi)的電壓、電流值，因此變阻器采用分壓接法。法。(3) 開關(guān)閉合前變阻器滑片移到所分電壓為零處。開關(guān)閉合前變阻器滑片移到所分電壓為零處。歐歐姆姆定定律律實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論定律內(nèi)容定律內(nèi)容運(yùn)用條件運(yùn)用條件表達(dá)式表達(dá)式圖線意義圖線意義IU 圖線圖線線性原件線性原件非線性原件非線性原件1. 某導(dǎo)體兩端的電壓減少了某導(dǎo)體兩端的電壓減少了10 V 時(shí)，通過此導(dǎo)體的時(shí)，通過此導(dǎo)體的電流減少了電流減少了 2 A ，則當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為，則當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為 20 V 時(shí)，通時(shí)，通過導(dǎo)體的電流為多少？過導(dǎo)體的電流為多少？解析：設(shè)導(dǎo)體的電阻為，則解析：設(shè)導(dǎo)體的電阻為，則當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，答案：答案：2 A2. 如圖所示，顯示了兩電阻如