【优化方案】高二物理 第2章第一节欧姆定律课件 教科版.ppt

第一节欧姆定律 课标定位学习目标 1 知道形成电流的条件 2 知道电流大小的计算及单位 能理解电流的微观表达式的含义 3 知道欧姆定律的内容及表达式 4 知道什么是伏安特性曲线 了解线性元件与非线性元件的伏安特性曲线的区别 5 能运用伏安特性曲线对电路进行研究 会从导体的伏安特性曲线中提炼有用的信息并加以运用 重点难点 欧姆定律的内容及应用 伏安特性曲线的特点和应用 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第一节欧姆定律 课前自主学案 课前自主学案 一 电流1 自由电荷 导体中可以 的电荷称为自由电荷 金属中的自由电荷是 电解质溶液中的自由电荷是可以自由运动的 2 形成电流的两个条件 导体中有 和导体内 自由运动 自由电子 正负离子 存在电场 3 电流 1 概念 通过导体横截面的 跟 的比值 2 符号及单位 电流用符号 表示 单位是 简称 符号是 1ma a 1 a a 3 表达式 电荷量q 通过这些电荷所用时间t i 安培 安 a 10 3 10 6 二 欧姆定律电阻1 电阻 1 和 的比值称为电阻 它是反映 的物理量 2 公式 r 3 单位 电阻的单位为 其关系为 1k 1m 电压u 电流i 导体对电流的阻碍作用 欧姆 千欧 k 兆欧 m 103 106 2 欧姆定律 1 内容 导体中的电流i跟导体两端的电压u成 跟导体的电阻r成 2 公式 3 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 三 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 如图2 1 1所示 图2 1 1 伏安特性曲线 2 线性元件和非线性元件 1 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 2 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 核心要点突破 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 一段横截面积为0 5cm2的导体材料中 每秒钟有0 2c正电荷和0 3c负电荷相向运动 则电流强度是多少 答案 0 5a 二 电流的微观表达式i nqsv的推导如图2 1 2所示 ad表示粗细均匀的一段导体l 两端加一定的电压 导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v 设导体的横截面积为s 导体每单位体积内的自由电荷数为n 每个自由电荷的电荷量为q 图2 1 2 c 对确定的导体 其两端电压和流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 其电压降越大解析 选bcd 导体的电阻是由导体自身的性质决定的 与所加的电压和通过的电流无关 当r一定时 才有i u 故a错 b c d正确 四 由导体的伏安特性曲线求导体的电阻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图像或u i图像进行分析比较时 要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么 以及由此对应的图像上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义 如图2 1 3甲中 r2 r1 而在图乙中r2 r1 图2 1 3 某电解池中 若在2s内各有1 0 1019个二价正离子和2 0 1019个一价负离子通过某截面 那么通过这个截面的电流是 a 0b 0 8ac 1 6ad 3 2a 课堂互动讲练 思路点拨 电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量 而正电荷的定向移动形成电流与负电荷定向移动形成电流是等效的 只不过负电荷定向移动形成电流的方向与负电荷定向移动的方向相反而已 答案 d 规律总结 正确理解电流的形成 当正 负电荷都参与定向移动时 正 负电荷对电流的形成都有贡献 变式训练1如图2 1 6所示 有一个电子射线管 阴极射线管 当从阴极射出的电子形成的电流为5 6 a时 每秒钟从阴极发射出的电子数目为多少 已知e 1 60 10 19c 图2 1 6 答案 3 5 1013个 思路点拨 本题考查对欧姆定律和电阻定义式的理解 知道公式的来龙去脉 适用条件 物理意义是解题的关键 答案 b 规律总结 欧姆定律揭示了决定导体中电流的两个因素及电流的大小与电压和电阻的关系 而电阻的定义式则给了电阻的一种量度方法或测量方法 答案 1 2a 某同学做三种导电元件的导电性质实验 根据所测数据分别绘制了三种元件的i u图像如图2 1 7 a b c 所示 则下列判断正确的是 图2 1 7 a 只有 b 正确b a c 图曲线肯定是误差太大c a c 不遵从欧姆定律 肯定是不可能的d a b c 三图像都可能正确 并不一定有较大的误差 自主解答 本题的伏安特性曲线是i u图像 图像中某点与原点连线的斜率倒数表示导体在该状态下的电阻 图 a 反映元件的电阻随电压的升高而减小 是非线性元件 图 b 反映元件的电阻不随电压的变化而变化 是线性元件 图 c 反映元件的电阻随电压的升高而增大 说明元件类似于小灯泡 综上所述 三种图像都有可能 故d对 答案 d 规律总结 小灯泡的伏安特性曲线与图 c 类似 其原因是灯泡的灯丝在不同电压下 发光 发热情况不同 电压越高灯丝温度越高 电阻随温度的升高而升高 变式训练3某导体中的电流随其两端的电压变化 如图2 1 8实线所示 则下列说法中正确的是 图2 1 8 a 加5v电压时 导体的电阻是5 b 加12v电压时 导体的电阻是8 c 由图可知 随着电压增大 导体的电阻不断减小d 由图可知 随着电压减小 导体的电阻不断减小 2011年四川成都高二检测 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 的实验中 可供选择的器材有 a 小灯泡 规格为 3 8v 0 3a b 电流表 量程0 0 6a 内阻约为0 5 c 电流表 量程0 3a 内阻约为0 1 d 电压表 量程0 5v 内阻约为5k e 滑动变阻器 阻值范围0 10 额定电流2af 电池组 电动势6v 内阻约为1 g 开关一只 导线若干 1 为了使测量尽可能准确 需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3 8v且能方便地进行调节 因此电流表应选 填器材代号 2 根据你选用的实验电路 将图2 1 9中所示的器材连成实验电路 图2 1 9 思路点拨 小灯泡伏安特性曲线的描绘 要求测量电路应采用电流表外接 控制电路采用分压电路 精讲精析 1 因小灯泡的额定电流为0 3a 为减小读数误差 让指针偏角大一些 则电流表应选b 2 由电流表外接和滑动变阻器采用分压式连接 电路图如图2 1 10所示 由电路图连接实物图如图2 1 11所示 图2 1 10图2 1 11 答案 1 b 2 见精讲精析 规律总结 小灯泡伏安特性曲线的描绘 由于小灯泡的电阻比较小 为减小误差 电流表采用外接法 实验要求电压从零开始调节 变阻