2019_20学年高考物理主题2电路及其应用3欧姆定律课件（必修）.pptx

3 欧姆定律,主题2 电路及其应用,学科素养与目标要求,物理观念： 1.理解电阻的定义，进一步体会比值定义法. 2.掌握欧姆定律. 3.知道什么是线性元件和非线性元件. 科学探究： 经历探究过程，综合信息得出电流和电压的关系，会利用IU图象处理、分析实验数据. 科学思维： 1.通过对比思维找出线性元件和非线性元件的区别. 2.能根据IU图象或UI图象求导体的电阻.,NEIRONGSUOYIN,内容索引,自主预习,达标检测,课时对点练,预习新知 夯实基础,检测评价 达标过关,注重双基 强化落实,重点探究,启迪思维 探究重点,自主预习,一、欧姆定律,1.电阻：导体两端的 与通过导体的 大小之比. (1)定义式：R . (2)单位： ，常用的单位还有千欧(k)、兆欧(M)，且1 k M. (3)物理意义：反映 作用的大小.,电压,电流,103,导体对电流阻碍,106,欧姆(),2.欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压U成 ，跟导体的电阻R成 . (1)表达式：I . (2)适用范围：适用于 导电、 导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)，而对 导电、 导电不适用.,正比,反比,金属 电解质溶液,气体,半导体,二、导体的伏安特性曲线,1.伏安特性曲线：用纵坐标表示 ，用横坐标表示 ，这样画出的导体的IU图象叫做导体的伏安特性曲线. 2.线性元件和非线性元件： (1)线性元件：伏安特性曲线是一条 ，欧姆定律适用的元件，如 导体、电解质溶液. (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条 ，欧姆定律不适用的元件.如 导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件.,电流I,电压U,直线,金属,曲线,气态,即学即用,1.判断下列说法的正误. (1)由R 知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定.( ) (2)导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关.( ) (3)对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值. ( ) (4)线性元件的电流与电压成正比.( ),2.如图1是某导体的伏安特性曲线，由图可知，此导体的电阻是_.,图1,25,重点探究,一、欧姆定律的理解和应用,现有两个导体A和B，利用如图所示的电路分别测量A和B的电压和电流，测得的实验数据见下表.,导学探究,(1)在坐标系中，用纵轴表示电压U、用横轴表示电流I，分别将A和B的数据在如图所示的坐标系中描点，并作出UI图线.,答案 UI图线如图所示,(2)对导体A(或导体B)来说，电流与它两端的电压有什么关系？U与I的比值怎样？,答案 对导体A(或导体B)，电流与它两端的电压成正比，导体A或导体B的电压与电流的比值是个定值，但两者的比值不相等.,(3)对导体A、B，在电压U相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？,答案 电压相同时，B的电流小，说明B对电流的阻碍作用大.,1.R 是电阻的定义式，比值表示一段导体对电流的阻碍作用.对给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关. 2.I 是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流，适用条件是金属或电解质溶液导电(纯电阻电路). 3.UIR是电势降落的计算式，用来表示电流经过一电阻时的电势降落，是欧姆定律的变形，所以适用条件与欧姆定律的适用条件相同.,知识深化,例1 (多选)(2018龙岩市高二检测)已知两个导体的电阻之比R1R221，那么 A.若两导体两端电压相等，则I1I221 B.若两导体两端电压相等，则I1I212 C.若导体中电流相等，则U1U221 D.若导体中电流相等，则U1U212,解析 当电压相等时，由I 得I1I2R2R112，B正确，A错误； 当电流相等时，由UIR得，U1U2R1R221，C正确，D错误.,针对训练 (多选)下列判断正确的是,电阻R与I成反比,学科素养 以上两题考查了欧姆定律I 的意义及与导体的电阻R 的对比，知道R与U、I无决定关系，体现了“物理观念”的学科素养.,二、导体的伏安特性曲线,研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系，可以用公式法，可以用列表法，还可以用图象法.分析图中甲、乙两电学元件的IU图象，我们可以得出两元件的电流和电压有怎样的关系？,导学探究,答案 甲为非线性关系；乙为线性关系，电流与电压成正比.,1.IU图象与UI图象的区别(图线为直线时) (1)坐标轴的意义不同：IU图象中，横坐标表示电压U、纵坐标表示电流I；UI图象中，横坐标表示电流I，纵坐标表示电压U. (2)图线斜率的意义不同.IU图象中，斜率表示电阻的倒数，UI图象中，斜率表示电阻，如图2所示，在图甲中R2R1，图乙中R2R1.,知识深化,图2,2.IU图象是曲线时，导体某状态的电阻RP ，即电阻等于图线上点P(UP，IP)与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数，如图3所示.,图3,例2 (多选)(2018济南一中高二期中)如图4所示是某导体的IU图线，图中45，下列说法正确的是 A.通过该导体的电流与其两端的电压成正比 B.此导体的电阻R不变 C.IU图线的斜率表示电阻的倒数，所以电阻R 1 D.在该导体的两端加6 V的电压时，每秒通过导体横截面的电 荷量是3 C,图4,解析 由题图可知，电流随着导体两端的电压的增大而增大，电流与导体两端的电压成正比，选项A正确； 由I 可知，IU图线的斜率表示电阻的倒数，则导体的电阻R不变，且R2 ，选项B正确，选项C错误； 在该导体的两端加6 V的电压时，电路中电流I 3 A，每秒通过导体横截面的电荷量qIt31 C3 C，选项D正确.、,例3 (多选)如图5所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知 A.该导体的电阻随电压的升高而增大 B.该导体的电阻随电压的升高而减小 C.导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 D.导体两端电压为2 V时，电阻为1 ,图5,解析 该导体的伏安特性为曲线，但根据R 知，某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，故可知U2 V时，R 1 ，且导体电阻随电压升高而增大，故A、D正确.,达标检测,1.(对欧姆定律的理解)根据欧姆定律，下列判断正确的是 A.导体两端的电压为零，电阻即为零 B.导体中的电流越大，电阻就越小 C.当电压增大2倍时，电阻增大2倍 D.由I 可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比,1,2,3,4,解析 导体的电阻由导体本身的性质决定，公式R 只提供了计算电阻的方法，R与 只是在数值上相等，当我们不给导体两端加电压时，导体的电阻仍存在，因此不能说导体的电阻与加在它两端的电压成正比，与导体中的电流成反比，A、B、C错误.,2.(对伏安特性曲线的理解)(多选)如图6所示，A、B、C为三个通电导体的IU关系图象.由图可知 A.三个导体的电阻关系为RARBRC B.三个导体的电阻关系为RARBRC C.若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流 是2.5 A D.若在导体B两端加上10 V的电压，通过导体B的电流 是40 A,1,2,3,4,图6,解析 由题图IU图象知，电阻最大的应该是斜率最小的C，,1,2,3,4,所以在导体B两端加10 V电压时，通过导体B的电流为2.5 A.,3.(对伏安特性曲线的理解)如图7所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U和电流I.图线上点A的坐标为(U1，I1)，过点A的切线与纵轴交点的纵坐标为I2，小灯泡两端的电压为U1时，电阻等于,图7,1,2,3,4,4.(欧姆定律的应用)某金属导体两端所加电压为8 V时，10 s内通过某一横截面的电荷量为0.16 C，求： (1)导体的电阻；,答案 500 ,解析 电压U18 V,10 s内通过的电荷量Q0.16 C，,1,2,3,4,(2)若导体两端电压为10 V，求通过导体的电流.,答案 0.02 A,解析 若导体两端电压为U210 V，,1,2,3,4,课时对点练,一、选择题 考点一 欧姆定律的理解与应用 1.根据欧姆定律，下列判断正确的是 A.导体两端的电压越大，导体的电阻越大 B.加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数 C.电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低 D.虽然电解质溶液短时间内导电的UI图线是一条直线，但欧姆定律并不适用,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析 导体的电阻与电压无关，A错误； 对气体，欧姆定律不成立，即 常数，B错误； 由UIR知电流每经过一个电阻要产生一定的电势降落，欧姆定律适用于电解质溶液导电，C正确，D错误.,B.导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的 大小无关 C.对于确定的导体，其两端的电压和流过它的电流的比值等于它的电阻值 D.电流相同时，电阻越大，导体两端的电压越大,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,3.已知纯电阻用电器A的电阻是纯电阻用电器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和B的电流IA和IB的关系是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,4.在电阻为4 的导体中通以恒定电流，5 min内通过导体横截面的电荷量是45 C，这时加在导体两端的电压是 A.60 V B.6 V C.0.6 V D.3.6 V,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,两端的电压是UIR0.154 V0.6 V，故选C.,5.(多选)将阻值恒为R的电阻接在电压为U的电源两端，则描述其电压U、电阻R及流过R的电流I间的关系图象中正确的是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析 电阻的阻值R不随U、I的变化而改变，但电压U与电流I成正比，C、D正确.,考点二 伏安特性曲线的理解与应用 6.(2018烟台二中月考)某同学做三种导电元件的导电性能的实验，根据所测量数据分别绘制了三种元件的IU图象，如图1所示，则下述判断正确的是 A.只有乙图正确 B.甲、丙图的曲线肯定是误差太大 C.甲、丙不遵从欧姆定律，肯定不可能 D.甲、乙、丙三个图象都可能正确，并不一定有较大误差,图1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析 甲、乙、丙三个图象都可能正确，乙是定值电阻，甲的电阻随U的增大而减小，丙的电阻随U的增大而增大，都是可能存在的，并不一定有较大的误差，故D选项正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,7.有四个金属导体，它们的UI图象如图2所示，电阻最大的导体是 A.a B.b C.c D.d,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,图2,解析 根据欧姆定律公式I 可得定值电阻的UI图象是一条经过坐标原点的直线，斜率表示电阻，故导体d的电阻最大，选项D正确.,8.某一导体的伏安特性曲线如图3中AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是 A.B点的电阻为12 B.B点的电阻为40 C.导体的电阻因温度的影响改变了1 D.导体的电阻因温度的影响改变了9 ,图3,故两点间的电阻改变了(4030) 10 ，故C、D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析 对某些电学元件，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的 值仍表示该点所对应的电阻值.本题中给出的导体在加5 V电压时， 5 ，所以此时电阻为5 ，故A错误； 同理可知B错误； 当电压增大时， 值增大，即电阻增大，故C错误，D正确.,9.某导体中的电流随其两端电压的变化关系如图4所示，则下列说法中正确的是 A.加5 V电压时，导体的电阻大于5 B.加11 V电压时，导体的电阻可能为1.4 C.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D.由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小,图4,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,10.(2018赤峰二中高二月考)如图5所示为A、B两电阻的UI图线，则关于两电阻的描述正确的是 A.电阻A的阻值随电流的增大而减小，电阻B的阻值不变 B.在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B的阻值 C.在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B的阻值 D.在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B的阻值,图5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析 UI图象上某点与原点连线的斜率等于导体的电阻，故电阻A的阻值随电流的增大而增大，同理，电阻B的阻值不变，故A错误； 两图线的交点处，电流和电压均相同，由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等，故B正确，C、D错误.,二、非选择题 11.加在某导体上的电压变为原来的3倍时，导体中的电流增加了0.9 A，导体电阻不变，如果所加电压变为原来的 时，导体中的电流变为多少？,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,答案 0.