高中物理 第2章 欧姆定律课件 新人教版选修31.ppt

3欧姆定律 1 电流的强弱程度用电流强度这个物理量表示 电流强度越大 单位时间内通过导体横截面的 就越多 即i 精彩回眸 电荷量 答案 b 一 欧姆定律1 电阻 1 电阻r反映导体对电流的阻碍作用 它等于导体两端的电压与通过导体的 之比 电阻公式为r 2 电阻的单位为 其关系为 1k 1m 新知梳理 电流大小 欧姆 千欧 k 兆欧 m 103 106 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 欧姆定律公式 欧姆定律适用条件 适用于 导电和 导电 气态导体和半导体元件不适用 正比 反比 金属 电解质溶液 二 导体的伏安特性曲线1 伏安特性曲线 1 定义 用横轴表示电压u 纵轴表示电流i 画出的导体中的电流i随电压u的变化图线 叫导体的 特性曲线 如图2 3 1所示 伏安 2 线性元件和非线性元件 符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线 具有这种伏安特性的电学元件叫 伏安特性曲线不是直线的电学元件叫 元件 线性元件 非线性 c 对确定的导体 其两端电压和通过它的电流的比值就是它的电阻值d 一定的电流流过导体 电阻越大 其电压就越大 答案 a 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 加在导体两端的电压u是自变量 i是因变量 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与坐标原点连线的斜率的具体意义 在i u图象中 斜率代表电阻的倒数 在u i图象中 斜率代表电阻 如图2 3 2中 r2r1 由导体的伏安特性曲线如何求导体的电阻 2 双选 两个金属导体的伏安特性曲线如图2 3 5所示 则 a r r b r i d 电压相同时i i 答案 bc 用电压表 电流表如何测电阻 2 两种电路对比分析如下 1 实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其规律 2 实验原理用电流表测出流过小灯泡的电流 用电压表测出小灯泡两端的电压 测出多组 u i 值 在u i坐标系中描出各对应点 用一条平滑的曲线将这些点连接起来 就得到小灯泡的伏安特性曲线 如何测绘小灯泡的伏安特性曲线 3 实验器材小灯泡 3 8v 0 3a 一个 电压表 0 3v 15v 电流表 0 0 6a 3a 各一个 滑动变阻器 20 一个 学生低压直流电源 或电池组 开关一个 导线若干 坐标纸 铅笔 4 实验步骤 1 按图2 3 7连接好实验电路 2 把滑动变阻器的滑片调节到a端 电路经检查无误后 闭合开关s 3 改变滑动变阻器滑片的位置 读出几组相应的电流表 电压表的示数i和u 记入记录表格内 断开开关s 4 在坐标纸上建立一个直角坐标系 纵轴表示电流i 横轴表示电压u 用平滑曲线将各数据点连接起来 便得到伏安特性曲线 5 拆去实验线路 整理好实验器材 3 现要测定一个额定电压为4v 电阻约为10 设电阻不变 的小灯泡的伏安特性曲线 要求所测电压范围为0 1 4v 现有器材 直流电源e 电动势4 5v 内阻不计 电压表v 量程4 5v 内阻约为4 102 电流表a1 量程250ma 内阻约为2 电流表a2 量程500ma 内阻约为1 滑动变阻器r 最大阻值约为30 开关s 导线若干 如果既要满足测量要求 又要测量误差较小 应该选用的电流表是 图2 3 8所示的甲 乙两个电路应该选用的是 答案 a2图甲 例1 若加在某导体两端的电压变为原来的3 5时 导体中的电流减小了0 4a 如果所加电压变为原来的2倍 则导体中的电流多大 欧姆定律的应用 一根镍铬合金丝的两端加8v的电压 通过它的电流是2a 它的电阻是多少 若通电时间为50s 那么有多少库仑的电荷量通过它 如果在它两端加4v电压 则这合金丝的电阻是多少 答案 4 100c4 例2 图2 3 9所示的图象所对应的两个导体 1 电阻关系r1 r2是多少 2 若两个导体中的电流相等 不为零 时 电压之比u1 u2是多少 3 若两个导体的电压相等 不为零 时 电流之比i1 i2是多少 伏安特性曲线的应用 如图2 3 10所示是某导体的伏安特性曲线 由图可知不正确的是 a 导体的电阻是25 b 导体的电阻是0 04 c 当导体两端的电压是10v时 通过导体的电流是0 4ad 当通过导体的电流是0 1a时 导体两端的电压是2 5v 答案 b 例3 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验中 用导线a b c d e f g和h按图2 3 11所示方式连接好电路 电路中所有元器件都完好 且电压表和电流表已调零 闭合开关后 测绘小灯泡的伏安特性曲线 1 若不管怎样调节滑动变阻器 小电珠亮度能发生变化 但电压表 电流表的示数总不能为零 则可能是 导线断路 2 某同学在实验中还测出a b c三种元件的伏安特性曲线分别如图2 3 12中的 a b c 下列说法正确的是 a a可以作为标准电阻使用b b能作为标准电阻使用c b的阻值随电压升高而增大d c的阻值随电压升高而增大解析 1 若调节滑动变阻器 小电珠的亮度变化 但电压表 电流表示数总不能为零 说明滑动变阻器不起分压作用 所以可能是g导线断路 2 因a元件的i u线是直线 说明电阻随电压的变化不变 故可作为标准电阻 故a对 b错 因i u线的斜率倒数表示电阻值的变化 故c对d错 选a c 答案 1 g 2 ac 在用电压表和电流表研究小电珠在不同电压下的功率的实验中 实验室备有下列器材供选择 a 待测小电珠 3 0v 0 6w b 电流表 量程200ma 内阻约为20 c 电流表 量程0 6a 内阻约为5 d 电压表 量程3 0v 内阻约为10k e 电压表 量程6 0v 内阻约为20k f 滑动变阻器 最大阻值为100 额定电流50ma g 滑动变阻器 最大阻值为10 额定电流1 0a h 电源 电动势为4 0v 内阻不计 i 电键及导线等 1 为了使实验完成得更好 电流表应选用 电压表应选用 滑动变阻器应选用 只需填器材前面的字母即可 2 请在线框内画出实验电路图 答案 1 bdg 2 电路图如下图所示 伏安法测电阻时两种接法的选择 1 比较法 先将待测电阻的粗略值和电压表 电流表的内阻进行比较 若rx rv 宜采用电流表外接法 若rx ra 宜采用电流表内接法 可以概括为 大内偏大 小外偏小 意思是 测量大电阻要电流表内接 且r测 r真 测量小电阻要电流表外接 且r测 r真 创新拓展 3 试触法 若不知rx的大概值 为了选择正确的电路接法以减少误差 可将电路如图2 3 13所示连接 只空出电压表的一个接头s 然后将s分别与a b接触一下 观察电压表和电流表的示数变化情况 若电流表示数有显著变化 说明电压表的分流作用较强 即rx是一个高值电阻 应选用内接法 s应接b测量 若电压表示数有明显变化 说明电流表分压作用较强 即rx是一个低值电阻 应选用外接法 s应接a测量 例4 如图2 3 14所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图 器材规格如下 1 待测电阻rx 约100 2 直流毫安表 量程0 20ma 内阻50 3 直流电压表 量程0 3v 内阻5k 4 直流电源 输出电压6v 内阻不计 5