物理課件：歐姆定律

第二章恒定電流3歐姆定律素養(yǎng)目標(biāo)定位※理解電阻的概念※※掌握歐姆定律及其適用范圍，并能用來解決有關(guān)電路的問題※知道導(dǎo)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素養(yǎng)思維脈絡(luò)1課前預(yù)習(xí)反饋2課內(nèi)互動(dòng)探究3核心素養(yǎng)提升4課內(nèi)隨堂達(dá)標(biāo)5課后課時(shí)作業(yè)課前預(yù)習(xí)反饋知識(shí)點(diǎn)1電阻電壓

電流

3．單位在國際單位制中是：________，符號(hào)是Ω，常用的電阻單位還有千歐(kΩ)和兆歐(MΩ)。1MΩ＝__________Ω，1kΩ＝______________Ω。4．標(biāo)量電阻只有大小，沒有方向。5．物理意義反映導(dǎo)體對(duì)電流________作用的物理量，是導(dǎo)體本身的特性。歐姆

106

1000

阻礙

1．表述導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成________，跟導(dǎo)體的電阻成________。2．表達(dá)式__________。3．適用范圍歐姆定律對(duì)金屬導(dǎo)體和__________溶液導(dǎo)電適用，但對(duì)____________和半導(dǎo)體元件并不適用。知識(shí)點(diǎn)2歐姆定律正比

反比

電解質(zhì)

氣體導(dǎo)電

1．伏安特性曲線(1)概念：用縱坐標(biāo)表示__________，橫坐標(biāo)表示__________的I－U圖象。(2)形狀①過原點(diǎn)的直線，對(duì)應(yīng)元件叫________元件；②過原點(diǎn)的曲線，對(duì)應(yīng)元件叫__________元件。(3)意義：能形象直觀的反映出____________的變化規(guī)律。知識(shí)點(diǎn)3導(dǎo)體的伏安特性曲線電流I

電壓U

線性

非線性

導(dǎo)體電阻

2．測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線(1)實(shí)驗(yàn)器材：小燈泡、__________、電流表、______________、學(xué)生電源(或電池組)、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆等。(2)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。電壓表

滑動(dòng)變阻器

(3)實(shí)驗(yàn)操作①按如圖所示連接好電路，開關(guān)閉合前，將變阻器滑片滑至R的________端。②閉合開關(guān)，右移滑片到不同位置，并分別記下__________、__________的示數(shù)。③依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小燈泡的__________圖線。最左

電壓表

電流表

I－U

思考辨析×

√

×

√

×

A

『想一想』人體通過50mA的電流，就會(huì)引起呼吸麻痹，如果人體的最小電阻為800Ω，求人體安全工作電壓，根據(jù)以上數(shù)據(jù)說明：為什么人體觸到電壓220V電線時(shí)會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，而接觸到干電池時(shí)卻沒有感覺？解析：人體的安全電壓為U＝IR＝50×10－3×800V＝40V。當(dāng)人體接觸220V電線時(shí)，其電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人體安全電壓，通過人體的電流也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過50mA，所以會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，而干電池僅幾伏的電動(dòng)勢(shì)，通過人體的電流遠(yuǎn)小于50mA，故沒有感覺。課內(nèi)互動(dòng)探究探究一對(duì)歐姆定律的理解右圖是某燈泡的銘牌標(biāo)識(shí)，看圖思考：該燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓、電流、電阻分別是多少？1

對(duì)于歐姆定律的理解，下列說法中錯(cuò)誤的是(

)C

典例1解析：根據(jù)歐姆定律可知，A正確；由U＝IR，對(duì)一定的導(dǎo)體，電流與電壓成正比，所以通過它的電流強(qiáng)度越大，它兩端的電壓也越大，所以B正確；導(dǎo)體的電阻與電壓的大小無關(guān)，是由導(dǎo)體本身決定的，所以C錯(cuò)誤；對(duì)一定的導(dǎo)體，它兩端的電壓與通過它的電流強(qiáng)度的比值保持不變，即為電阻的大小，所以D正確，本題選錯(cuò)誤的，故選C?！矊?duì)點(diǎn)訓(xùn)練1〕

(多選)現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個(gè)十分重要的問題。下表提供了一組人的部分軀體電阻平均值數(shù)據(jù)，下列說法正確的是(

)測(cè)量項(xiàng)目干燥時(shí)電阻出汗或潮濕時(shí)電阻手與手之間200kΩ5kΩ手與腳之間300kΩ8kΩ腳與塑料鞋底之間800kΩ10kΩA．從表中可看出干燥時(shí)的電阻是潮濕時(shí)的電阻的40～80倍B．對(duì)表中對(duì)應(yīng)人體部位加220V電壓后，若對(duì)人的安全電流是22mA以下，只有出汗或潮濕時(shí)是十分危險(xiǎn)的C．對(duì)表中對(duì)應(yīng)人體部位加220V電壓后，若對(duì)人的安全電流是22mA以下，上述幾項(xiàng)都十分危險(xiǎn)D．從表中可看出干燥時(shí)對(duì)表中對(duì)應(yīng)人體部位加220V電壓后的電流值最大是1.1A答案：AB解析：根據(jù)歐姆定律計(jì)算可知A正確；對(duì)人體加220V電壓后，干燥時(shí)電流分別為1.1mA、0.73mA、0.275mA，潮濕時(shí)電流分別為44mA、27.5mA、22mA，潮濕時(shí)各種情況均有危險(xiǎn)，所以B正確，C、D錯(cuò)誤。探究二對(duì)導(dǎo)體的伏安特性曲線的理解管道煤氣的用戶家中都有一個(gè)漏氣報(bào)警器，報(bào)警器中有一個(gè)對(duì)煤氣敏感的電阻元件。小明同學(xué)突然想到一個(gè)問題，該元件是線性元件還是非線性元件呢？為此他從一個(gè)廢棄的報(bào)警器中拆下該元件接入電路中，測(cè)得其電流、電壓值如下表所示，請(qǐng)猜想該元件是哪類元件？2編號(hào)123456789U/V0.200.400.600.801.001.201.401.602.00I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.50提示：該元件是非線性元件。解析：可以根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，由圖象看特點(diǎn)，若I－U圖線是過原點(diǎn)的直線則表示“敏感”元件是線性的，若I－U圖線是過原點(diǎn)的曲線則表示“敏感”元件是非線性的。I－U圖線如圖所示，由此可見“敏感”元件是非線性元件。1．線性元件的U－I圖象與I－U圖象的比較2.線性元件與非線性元件(1)線性元件：歐姆定律適用的元件。例如，金屬、電解質(zhì)溶液，其伏安特性曲線是直線。(2)非線性元件：歐姆定律不適用的元件。例如，日光燈、霓虹燈，其伏安特性曲線是曲線。

如圖所示的圖象所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)導(dǎo)體：(1)電阻關(guān)系R1∶R2為__________；(2)若兩個(gè)導(dǎo)體中的電流相等(不為零)時(shí)，電壓之比U1∶U2為__________；(3)若兩個(gè)導(dǎo)體的電壓相等(不為零)時(shí)，電流之比I1∶I2為__________。3∶1

典例2解題指導(dǎo)：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。3∶1

1∶3

〔對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2〕

(2019·浙江省紹興市諸暨中學(xué)高一下學(xué)期檢測(cè))如圖是某導(dǎo)體的伏安特性曲線，下列說法正確的是(

)A．當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是5×10－3A時(shí)，導(dǎo)體的電阻是1000ΩB．當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是5×10－3A時(shí)，導(dǎo)體的電阻是2000ΩC．隨著電流的增大，導(dǎo)體的電阻增大D．當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是0.001A時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓是1VB

探究三實(shí)驗(yàn)：測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線在測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線時(shí)，需要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，這樣對(duì)小燈泡兩端的電壓范圍有什么要求？提示：0～U額31．實(shí)驗(yàn)電路的確定(1)電流表的內(nèi)、外接：由于小燈泡的電阻較小，為減小誤差，采用電流表外接法。(2)滑動(dòng)變阻器的接法：描繪小燈泡的伏安特性曲線，需要從坐標(biāo)原點(diǎn)開始的連續(xù)變化的電壓，因此滑動(dòng)變阻器要采用分壓式連接，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。2．實(shí)驗(yàn)過程的三個(gè)方面特別提醒：(1)調(diào)節(jié)電壓時(shí)不要超過小燈泡的額定電壓。(2)坐標(biāo)系標(biāo)度要合理選取，盡量使描出的圖象占據(jù)坐標(biāo)紙的大部分。(3)小燈泡電壓、電流變大時(shí)，電阻變大，伏安特性圖線是曲線。連線時(shí)要用平滑的曲線，不能連成折線。

圖甲為“測(cè)繪小燈泡伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖，已知小燈泡額定電壓為3V。典例3(1)在圖乙框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖。(2)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，滑片應(yīng)停留在滑動(dòng)變阻器的最______(選填“左”或“右”)端；②閉合開關(guān)后，逐漸移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達(dá)到額定電壓；左

③記錄如下8組U和I的數(shù)據(jù)，斷開開關(guān)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖丙方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。編號(hào)12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205燈光發(fā)光情況不亮微亮逐漸變亮正常發(fā)光(3)數(shù)據(jù)分析①從圖線上可以看出，當(dāng)電壓逐漸增大時(shí)，燈絲電阻的變化情況是______________________。②圖線表明導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而________。③小燈泡正常工作時(shí)的電阻約為________________。(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)先不變，后逐漸增大

增大

14.6Ω

解析：(1)與實(shí)物電路相應(yīng)的電路圖如圖1所示。(2)①為保護(hù)電路安全，開關(guān)閉合之前，圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于最左端。③根據(jù)U、I的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上找出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，連成平滑曲線，即I－U圖線，如圖2所示。(3)①在I－U圖線中，任一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線斜率的倒數(shù)即這一狀態(tài)的電阻值，即R＝U/I，從圖線可以看出當(dāng)U<1.40V時(shí)，燈泡電壓與電流成正比，燈絲電阻不變；當(dāng)U>1.40V時(shí)，斜率越來越小，其倒數(shù)越來越大，即燈絲電阻隨電壓增加而變大，或者說隨溫度升高而變大。答案：(1)圖見解析(2)③圖見解析〔對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3〕

如圖甲所示，為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5V的小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)電路圖。A

(1)根據(jù)圖甲所示電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)體，將圖乙中的實(shí)物圖連接完整。(2)開關(guān)S閉合之前，圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于________