欧姆定律(6).ppt

3 欧姆定律 导体中产生电流的条件是什么 探究问题 知识回顾 导体中电流强度跟导体两端的电压是什么关系 实验探究 导体中的电流与导体两端电压的关系 思考 1 虚线框内的电路起什么作用 为导体提供可变电压 测出导体A的几组U I值用导体B替换A 重做实验 2 怎么研究I与U的关系 导体A 导体B 数据处理 在同一坐标系中作出A B的U I图象 讨论 如何作图象 讨论 根据图象可以得出哪些规律 规律 1 对同一导体 导体中的电流跟它两端的电压成正比 2 在相同电压下 U I大的导体中电流小 U I小的导体中电流大 U I反映了导体阻碍电流的性质 叫做电阻 3 在相同电压下 对电阻不同的导体 导体的电流跟它的电阻成反比 一 电阻意义 反映了导体对电流的阻碍作用符号 R定义式 R U I单位 K M 1 1V A 问题 导体中电流的决定因素有哪些 依据 二 欧姆定律德国物理学家欧姆最先用实验研究了电流跟电压 电阻的关系 得出了如下的结论 导体的电流跟它两端的电压成正比 跟它的电阻成反比I U R 注意 1 I U R 同体性 同时性 2 适用 金属导体 电解质溶液 不适用 气体导电 背景 如果在某截面积为S 长度为L的导体的两端加上U的电压 导体中单位体积的自由移动的电荷数为n 自由电子的质量为m 电量为e 电子在电场力作用下的定向运动过程中认为是初速度为零的匀加速度运动 在与静止的原子碰撞后速度立即为零并再加速运动 设自由电子与原子的平均碰撞时间为 证明 导体中的电流与电压成正比 欧姆定律的微观推导 分析 自由电子定向移动的动力是电场力 即 F eU L 电子在电场力作用下做加速运动 根据牛顿第二定律求得加速度 电子由于在运动过程中与离子的碰撞 题中的 为两次相碰的平均时间 在 时间内 认为自由电子速度从零匀加速到a 在I nesv中的v是自由电子在导体中定向移动的平均速率 即v a 2 流过导体的电流与导体两端的电压成正比 欧姆定律的微观表达式 三 导体的伏安特性曲线1 用纵坐标表示I 横坐标表示U 画出的I U图象 叫做导体的伏安特性曲线 2 伏安特性曲线是过原点的直线 线性元件其斜率的倒数等于电阻3 伏安特性曲线不是直线 即 I与U不成正比 非线性元件曲线上各点切线斜率的倒数等于电阻 四 比较 反映了I与U R的关系适用于线性元件 定义式 适用于任何导体不是决定式导体的电阻由自身性质决定 有人认为 R与U成正比 与I成反比 这种观点对吗 电势降落的计算式适用条件和欧姆定律相同 电流的定义式 不是决定式不能认为 I与q成正比 与t成反比 电流的决定式反映了电流大小的决定因素 四 比较 实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验目的 描绘小灯泡的伏安特性曲线 并分析其变化规律 实验电路 数据计录表制定 实验思考 根据U I图象分析 小灯泡的电阻怎么变化 变化的原因是什么 实验结论 灯泡灯丝的电阻随电流的增加而增加 典型例题 例1 下列说法中正确的是 A 根据R U I可知 R与U成正比 与I成反比B R U I是电阻的定义式 R与U I无关C 根据I U R可知 I与U成正比 与R成反比D 在任何有电流通过的电路中 都可以使用I U R计算电路中的电流 BC 例2 如图所示图线是两个导体A和B的伏安特性曲线 1 它们的电阻关系RA RB 2 若两个导体中电流相等 不为零 时 它们两端的电压之比为UA UB 3 若两个导体中电压相等 不为零 时 通过它们的电流之比IA IB 1 3 1 3 3 1 例3 一个标有 220V60W 的白炽灯泡 加上的电压U由零逐渐增大到220V 在此过程中电压U和电流I的关系可用下图所示 在给出的四个图