吉林省伊通满族自治县高中物理 第二章 恒定电流 2.3 欧姆定律课件 新人教版选修31(1).ppt

欧姆定律 分压电路 控制电路 可以提供从零开始连续变化的电压 测量电路 测导体b的电流 电压 反映了导体对电流的阻碍作用 导体中的电流i跟导体两端的电压u成正比 跟导体的电阻成反比 金属导电和电解液导电 1 伏安特性曲线 导体中的电流i随导体两端的电压u变化的图线 叫做导体的伏安特性曲线 思考 如何根据导体的伏安特性曲线求导体电阻 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做线性元件 不符合欧姆定律的导体和器件 电流和电压不成正比 伏安特性曲线不是直线 这种电学元件叫做非线性元件 c 从可知 导体两端的电压为零时 导体的电阻也为零 1 对于欧姆定律 理解正确的是 a 从可知 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 从可知 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 d 从可知 导体两端的电压随电阻的增大而增大 a 2 某电流表可测量的最大电流是10ma 已知一个电阻两端的电压是8v时 通过的电流是2ma 如果给这个电阻加上50v的电压 能否用该电流表测量通过这个电阻的电流 o i u a b c d ra rb rc rd 3 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 得到了图中a b c d四个点 请比较这四个电阻值的大小 1 描绘小灯泡的伏安特性曲线 并分析曲线的变化规律 2 掌握伏安法测电阻的电路设计 3 理解灯泡的伏安特性曲线为什么不是过原点的一条直线 实验电路 如图所示 电流表采用外接 小灯泡电阻很小 滑动变阻器采用分压式 使电压能从零开始连续变化 2 实验原理 用电压表和电流表可以分别测出多组小灯泡的电压和电流值 在坐标纸的i u坐标系中描出各个点 用一条平滑的曲线将这些点连接起来 学生电源 4 6v直流 小灯泡 4v0 7a 或 3 8v0 3a 电流表 内阻较小 电压表 内阻很大 滑动变阻器 开关和导线 1 连接电路 确定电流表 电压表的量程 按实验电路图连好电路 注意开关应断开 滑动变阻器与灯泡并联部分电阻为零 2 测量数据 闭合开关s 调节滑动变阻器 使电流表 电压表有较小但明显的示数 记录一组电压u和电流i值 3 重复测量 用同样的方法测量并记录12组u值和i值 4 整理器材 断开开关s 整理好器材 5 描绘曲线 在坐标纸上 以u为横坐标 i为纵坐标建立直角坐标系 并根据表中数据描点 先观察所描点的走向 再用平滑曲线连接各点得到i u图线 1 本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小 因此测量电路必须采用电流表外接法 2 本实验要作出i u图线 要求测出一组包括零在内的电流 电压值 故控制电路必须采用分压式接法 3 为保护元件不被烧毁 开关闭合前变阻器滑片应位于图中的左端 使小灯泡两端初始电压为零 4 加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电压 5 连图线时曲线要平滑 不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧 绝对不要出现折线 1 由于电压表不是理想电表 内阻并非无穷大 对电路的影响会带来误差 电流表外接 则电流表示数偏大 2 测量时读数带来误差 3 在坐标纸上描点 作图时带来误差 用电压表测出电阻两端的电压u 用电流表测出通过电阻的电流i 利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值r 伏安法 伏安法测电阻的两种电路 电流表接在电压表两接线柱外侧 通常叫 外接法 电流表接在电压表两接线柱内侧 通常叫 内接法 因为电流表 电压表分别有分压 分流作用 因此两种方法测量电阻都有误差 电流表外接法 电压表示数 电流表示数 测量值偏小 适于测量小阻值电阻 说明 误差来源于电压表的分流 分流越小 误差越小 所以该电路适合测量小电阻 即 电流表内接法 电压表示数 电流表示数 测量值偏大 适于测量大阻值电阻 说明 误差来源于电流表的分压 分压越少 误差越小 所以该电路适合测量大电阻 即 直接比较法 当 x v时 采用外接法当 x a时 采用内接法 比值法 实验试探法 若伏特表示数有明显变化 即宜外接 若安培表示数有明显变化 即宜内接 大内偏大 小外偏小 ad b cd ac bc 1 限流式 图中变阻器起限流作用 求待测电阻rx的电压可调范围 限流式电路的特点 1 电压不能从零开始调节 调节范围较小 但电路结构较为简单 2 电能损耗较小 2 分压式 图中变阻器起分压作用 求待测电阻rx的电压可调范围 分压式电路的特点 1 电压可以从零开始调节到电源电压 调节范围较大 但电路结构较为复杂 2 电能损耗较大 u s p rx r a b u s p rx r a b 限流式 分压式 可调范围 变阻器 电能损耗 较大阻值 较小阻值 较小 较大 1 若实验中要求电压调节从0开始连续可调 能够测出多组数据 则必须采用分压式电路 2 要求电器的电压或电流变化范围大 负载电阻的阻值远大于变阻器的总电阻 须用分压式电路 3 限流式适合测量阻值小的电阻 跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小 分压式适合测量阻值较大的电阻 一般比滑动变阻器的总电阻要大 4 若采用限流式不能控制电流满足实验要求 即滑动变阻器阻值调至最大时 待测电阻上的电流 或电压 仍超过电流表 或电压表 的量程 或超过待测电阻的额定电流 则必须选择分压式 5 当电路对限流和分压没有明确要求时 采用限流接法比分压接法节能 题型一 电流表内外接 限流和分压接法的选择 实物连接 1 待测电阻 约100 2 直流毫安表 量程10ma 内阻50 3 直流电压表 量程3v 内阻5k 4 直流电源 输出电压4v 内阻可不计 5 滑动变阻器 阻值范围15 允许最大电流1a 6 开关一个 导线若干根据器材的规格和实验要求 在本题的实物图上连线 图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图 器材规格如下 要点 1 电流表内外接的选择 2 限流接法和分压接法的选择 3 连接实物图 题型二 电压表和电流表量程的选择 滑动变阻器的选择和连接 分压和限流电路的选择 有一待测电阻rx 阻值约为5 允许最大功率为1 25w 现欲比较精确的测定其阻值 除待测电阻外 备用器材及规格如下 电压