2018-2019学年高中物理 第二章 恒定电流 3 欧姆定律课件 新人教版选修3-1.ppt

3 欧姆定律,1知道什么是电阻及电阻的单位 2理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题 3知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件,教学目标,【重点】 欧姆定律的内容、表达式、适用条件及利用欧姆定律分析、解决实际问题 【难点】 伏安特性曲线的物理意义,重点难点,欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点本次课的逻辑性、理论性很强，重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律，最关键的是两个方面：一个是实验方法，另一个就是欧姆定律欧姆定律要求学生在实验的过程中逐渐理解，形式很简单，所以是重点而不是难点学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要这些方面都需要教师的引导和协助，所以建议这节课采用启发式综合教学法,教学建议,【导入一】 情境导入 在日常生活中，我们家庭中的用电器如日光灯、电磁炉、电视机等的额定电压是一样的吗？都是多少？ 答：都是220 V. 日常生活中，家中用于照明的灯泡，为什么总是在刚点亮的时候容易烧坏？ 同学们在初中已经学过了欧姆定律的一些基础知识，今天我们要在初中学习的基础上，进一步学习欧姆定律的有关知识,新课导入,【导入二】 漏电保护器俗称触电保安器它的作用是用于低压电路中，防止人身触电和由于漏电引起的火灾、电气设备烧损以及爆炸事故发生当有人触电或上述情况发生时，电网就会出现漏电电流，漏电电流达到保护器的规定值，开关跳开、切断电源，实现漏电保护避免人身触电和其他事故的发生漏电保护器是如何工作的？ 原来漏电保护器利用检测被保护电网内所发生的相线对地漏电或触电电流的大小，从而作为发出动作跳闸的信号，并完成动作跳闸任务.,新课导入,1.物理意义:反映导体对电流的 作用. 2.定义式: . 3.电阻的单位: ,符号是 .1 k=103 ;1 M=106 . 4.电阻的决定因素:电阻是导体本身的一种特性,其大小由 决定.,电阻,知识必备,知识点一,阻碍,欧姆,导体本身,1.内容:导体中的电流I跟导体 成正比,跟导体的 成反比. 2.表达式: . 3.适用条件:除金属外,欧姆定律对电解质溶液也适用,但对 和半导体元件并不适用.,欧姆定律,知识必备,知识点二,两端的电压U,电阻R,气态导体,1.伏安特性曲线:用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,画出导体的I-U曲线. 2.图线意义:I-U图线上各点与坐标原点连线的斜率为导体的 . 3.图线形状 (1)直线:线性元件.例如: 、电解质溶液. (2)曲线:非线性元件.例如:气态导体、 元件等.,导体的伏安特性曲线,知识必备,知识点三,电阻的倒数,金属导体,半导体,想一想 要想形成电流则导体两端必须有电压,而不同的导体对电流的阻碍作用不同.那么电流与电压究竟有什么关系?是不是都成线性关系?如何更直观地表示出它们之间的关系呢?,学习互动,欧姆定律的理解,考点一,学习互动,学习互动,例1 对于欧姆定律,下列理解正确的是( ) A.由I= 可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比 B.由R= 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比 C.由R= 可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零 D.由U=IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大,答案 A 解析 由欧姆定律可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,选项A正确;导体的电阻是导体本身的性质,与导体两端的电压、导体中的电流无关,选项B、C错误;导体两端的电压是由电源和该导体在电路中的连接情况决定的,选项D错误.,学习互动,例2 当加在某导体两端的电压为原来的 时,导体中的电流减小了0.4 A.若所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流为多大?,想一想 伏安特性曲线一定是直线吗?怎样通过伏安特性曲线分析电阻? 要点总结 I-U图像和U-I图像的对比分析 (1)I-U图像不同于U-I图像,I-U图像为导体的伏安特性曲线,加在导体两端的电压U是自变量,I是因变量. (2)对I-U图像或U-I图像进行分析时,要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么,以及图像上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义,例如在图2-3-1甲中,R2R1.,学习互动,伏安特性曲线的应用,考点二,图2-3-1,学习互动,图2-3-2,(3)I-U图像是曲线时,导体电阻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2-3-2所示.,学习互动,例3 两个电阻R1和R2的伏安特性曲线如图2-3-3所示,已知R1=1 ,则R2的阻值为( ) A.3 B. C. D. ,图2-3-3,学习互动,学习互动,【变式】 某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点,如图2-3-4所示,已知O、b、c在一条直线上,分别用Ra、Rb、Rc、Rd代表电阻的阻值,则( ) A.RaRd B.RdRa C.RcRb D.RbRc,图2-3-4,学习互动,答案 A 解析 连接aO、bO、cO、dO,U-I图像上任意一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的大小,故RaRd,A正确,B错误;因为O、b、c三点在一条直线上,故Rb=Rc,C、D错误.,学习互动,例4 (多选)某导体中的电流随其两端电压的变化而变化的关系如图2-3-5中实线所示,则下列说法中正确的是 ( ) A.加5 V电压时,导体的电阻是5 B.加12 V电压时,导体的电阻是8 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2-3-5,学习互动,答案 ABD 解析 当U=5 V时,I=1.0 A,故R= =5 ,同理可知,当U=12 V时,R=8 ,由图线可知,随着电压的增大,电阻不断增大,随着电压的减小,电阻不断减小,选项A、B、D正确,选项C错误.,想一想 滑动变阻器共有几个接线柱?把滑动变阻器接入电路时,应该怎样连接? 要点总结 1.两种接法及对比,学习互动,滑动变阻器的两种接法,考点三,学习互动,2.接法选择 通常滑动变阻器的接法以限流式为主,但遇到下述三种情况时必须采用分压式接法. (1)当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须选用分压式接法. (2)若采用限流式接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过负载电阻或电表的额定值时,只能采用分压式接法. (3)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始连续调节时(如测定导体的伏安特性,校对改装后的电表等),即大范围内测量时,必须采用分压式接法.,学习互动,学习互动,例5 在如图2-3-6所示的电路中,滑动变阻器的最大阻值为R0=10 ,负载为定值电阻RL=10 ,电路两端所加的电压U0=20 V保持不变. (1)开关S断开,滑动变阻器的滑片移动时,电阻RL两端的电压UL变化范围是多少? (2)开关S闭合,滑动变阻器的滑片移动时,电阻RL两端的电压UL变化范围是多少? 图2-3-6,学习互动,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,备用习题,自我检测,1.(欧姆定律)(多选)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气体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.电解液短时间内导电的U-I图线是一条直线,答案 CD 解析 导体电阻与电压和电流无关,A错误;欧姆定律不适用于气态导体,B错误;由欧姆定律I= 得U=IR,可知电流经过电阻时,电阻两端有电压,沿电流方向电势要降低,C正确;欧姆定律适用于电解液导电,D正确.,自我检测,2.(对线性元件的理解)图2-3-7为给出的几种电学元件的电流与电压关系图像,下列说法正确的是 ( ) A.这四个图像都是伏安特性曲线 B.这四种电学元件都是线性元件 C.是线性元件,是非线性元件 D.这四个图像中,直线的斜率都表示元件的电阻, ,图2-3-7,自我检测,答案 C 解析 伏安特性曲线是以I为纵轴、U为横轴的,A错误;线性元件的I-U图像并不只是直线,而是必须过原点的直线,所以只有是线性元件,不是线性元件,B错误,C正确;在U-I图像中,过原点的直线的斜率才是导体的电阻,D错误.,自我检测,3.(伏安特性曲线的分析)(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化情况如图2-3-8所示,则下列说法中正确的是 ( ) A.加5 V电