2019_2020版高中物理第二章3第1课时欧姆定律及应用课件新人教版选修.pptx

3 欧姆定律 第1课时 欧姆定律及应用,学习目标,1.知道电阻的定义式,理解电阻大小与电压和电流无关.2.掌握欧姆定律的内容及其适用范围,并能用来解决有关电路的问题.3.知道导体的U-I图象和伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性元件.,课前预习,课堂探究,随堂演练,课前预习 掌握新知,知识梳理,一、欧姆定律 1.电阻 (1)定义:同一导体,两端的 与通过导体 的比值是一个常数, 叫做导体的电阻,即R= .,电压,(2)物理意义:反映了导体对电流的 作用. (3)单位: ,符号是 .常用单位:千欧(k)、兆欧(M).1 k = ,1 M= .,电流,阻碍,欧姆,103,106,2.欧姆定律 (1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压U成 ,跟导体的电阻R成 .,正比,(3)适用条件:适用于 导电和 导电.对气态导体和半导体元件不适用. 二、导体的伏安特性曲线 1.概念:用纵坐标表示 ,用横坐标表示 ,这样画出的导体的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线.,反比,金属,电解质溶液,电流I,电压U,(2)若伏安特性曲线是一条过原点的曲线,对应元件叫 .欧姆定律不适用于该类元件,如气态导体(如日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件. 3.意义:能形象直观地反映出 的变化规律.,线性元件,2.形状 (1)若伏安特性曲线是一条过原点的直线,所对应元件叫 ;欧姆定律适用于该类元件,如金属导体、电解质溶液.,非线性元件,导体电阻,科学思维,1.思考判断,(1)导体的电阻与流过导体的电流成反比.( ) (2)导体的电阻由本身决定,与所加电压、电流无关.( ) (3)欧姆定律适用于金属导体和电解质溶液导电.( ) (4)对于线性元件,伏安特性曲线的斜率越大,电阻越大.( ) (5)若伏安特性曲线为曲线,说明该导体的电阻随导体两端电压的变化而变化.( ) (6)U-I图线和I-U图线中,图线上的点与原点连线的斜率的含义不 同.( ),2.思维探究 (1)导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零吗?导体两端的电压增大时,电阻也一定会增大吗?,答案:电阻是导体本身的固有属性,可以利用电压和电流计算电阻,电压为零时,导体的电阻不为零;对于线性元件,电压增大时,电阻不变. (2)线性元件与非线性元件的根本区别是什么? 答案:线性元件的电阻值不随电压和电流的改变发生变化;非线性元件的电阻值随电压和电流的改变发生变化.,要点一 欧姆定律的理解与应用,课堂探究 突破要点,探究导学 把两根相同的铁棒插在潮湿的地里,相距10 m以上.用导线把它们连接到一只比较灵敏的电流表上,可以看到有电流通过,这就是地电流.两根铁棒的距离不同,它们接地点连线的方向不同,电流也不一样.根据以上物理情境讨论: (1)影响电流大小的因素有哪些?,答案:(1)电流表中有电流,说明大地在两铁棒间存在电压、两铁棒间距离不同时电阻不同,方位不同时电压不同,即影响电流大小的因素为导体两端的电压和导体的电阻.,(3)欧姆定律是否适合任何导体?,(3)不是;仅适用于线性元件.,(2)同时性:物理量U,I,R对应于同一时刻.,例1 (2019山东滨州月考)加在某段导体两端的电压变为原来的2倍时,导体总的电流就增加0.6 A,如果所加电压变为原来的3倍,则导体中的电流将变为( ) A.0.6 A B.0.9 A C.1.2 A D.1.8 A,D,学霸笔记,(教师备用),答案:2 A,D,要点二 导体的伏安特性曲线,探究导学 在探究导体中的电流与导体两端的电压的关系时,若将导体换成晶体二极管,思考: (1)此时导体中的电流还与导体两端的电压成正比吗? (2)晶体二极管是线性元件吗?什么是非线性元件?,答案:(1)不成正比. (2)不是;伏安特性曲线不是过原点的直线,即电流与电压不成正比的电学元件.,要点归纳 1.I-U图线不同于U-I图线,I-U图线为导体的伏安特性曲线.,2.对I-U图象或U-I图象进行分析比较时,要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么,以及由此对应的图象上任意一点坐标与坐标原点连线的斜率的具体意义,如图(甲)中,R2R1.,例2 (2019江西南昌检测)某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( ) A.B点对应的电阻为12 B.B点对应的电阻为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 ,B,学霸笔记,(1)I-U图象或U-I图象的斜率k不能理解为k=tan (为图线与横轴的夹角),因坐标轴的单位可根据需要人为规定,同一电阻在坐标轴单位不同时倾角不同.,(2)区别两种图象中斜率的意义 U-I图象中某点与原点连线的斜率表示电阻的阻值,而I-U图象中某点与原点连线的斜率表示电阻阻值的倒数. U-I图象、I-U图象是曲线时,求电阻的阻值时不能用切线的斜率,而是某点与原点连线的斜率才有意义.,(教师备用) 例2-1:如图所示的图象对应两个导体,求:,(1)R1R2为多少?,答案:(1)31,(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比 U1U2为多少? (3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比 I1I2为多少?,答案:(2)31 (3)13,解析:(2)由欧姆定律得U1=I1R1,U2=I2R2 由于I1=I2,则U1U2=R1R2=31.,针对训练2 (2019安徽黄山一模)如图所示是电阻R的I-U图象,图中=45,由此得出( ),A,随堂演练 检测效果,D,2.某同学做三种导电元件的导电性实验,他根据所测数据,分别绘制了三种元件的I-U图象,如图所示.下列判断正确的是( ) A.只有乙图象是正确的 B.甲、丙图象是曲线,肯定误差太大 C.甲、丙为非线性元件,乙为线性元件 D.甲、乙、丙三个图象不可能都正确,C,解析:由于三种导电元件可能是线性的,也可能是非线性的,其IU图象可能是直线,也可能是曲线,故C正确.,3.(2019河南商丘月考)如图所示,图线和图线所表示的电阻值分别是( ) A.4 和2 B.0.25 和0.5 C.4 k和2 k D.2.510-4 和5.010-4 ,C,4.(2019上海青浦区一模)如图所示为某电学元器件的U-I图线,图中虚线为曲线上P点的切线.当通过该元器件的电流为 0.4 A 时,