高二物理精品课件选修3-1第二章第三节-欧姆定律

1、 导体中产生电流的条件是什么？导体中产生电流的条件是什么？既然导体两端有电压，导体中才有既然导体两端有电压，导体中才有电流，那么导体中的电流跟导体两电流，那么导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？端的电压有什么关系呢？控制电路 ： 可以提供从零开始连续变化的可以提供从零开始连续变化的电压电压ESRBAV测量电路：测测量电阻的电流量电阻的电流和电压和电压方法（方法（1）直接观察（）直接观察（2）图像法）图像法IUOBA I/U0.2电压（电压（V）电流（电流（A）电流（电流（A） B导体导体 A2.502.001.501.000.500.400.300.200.10 0.50结论：对同一导体

2、，导体中结论：对同一导体，导体中的电流跟导体两端的电压成的电流跟导体两端的电压成正比。正比。kUI kUI 1.为什么说常数为什么说常数k反映了导体本身的性质？反映了导体本身的性质？2.常数常数 k反映了导体的什么性质？反映了导体的什么性质？ I/U0.2电压（电压（V）电流（电流（A）电流（电流（A） B导体导体 A2.502.001.501.000.500.400.300.200.10 0.503.用常数用常数k反映了导体对电流的阻碍作用方便吗？反映了导体对电流的阻碍作用方便吗？ I/U0.2电压（电压（V）电流（电流（A）电流（电流（A） B导体导体 A2.502.001.501.000

3、.500.400.300.200.10 0.50kUI 4.怎样改进才能方便地反映导体对电流的阻碍作用？怎样改进才能方便地反映导体对电流的阻碍作用？IUkR12、度量方式：、度量方式：4、矢量标量：、矢量标量：标量标量3、决定因素：、决定因素：导体本身的性质决定。导体本身的性质决定。1、引入目的：、引入目的：反映了导体对电流的阻碍作用的大小。反映了导体对电流的阻碍作用的大小。IUR SlR5、单位换算：、单位换算：6、测量方法：、测量方法：伏安法等。伏安法等。（SI） 1=1V/A 1M =103 k =106 I/U0.2电压（电压（V）电流（电流（A）电流（电流（A） B导体导体 A2.5

4、02.001.501.000.500.400.300.200.10 0.50kUI IUkR1RUI 结论：结论：导体中的电流导体中的电流I 跟跟导体两端的导体两端的电压电压U成成正正比比，跟导体的，跟导体的电阻电阻R成成反反比比 2、理论和实验依据：、理论和实验依据：3、三种表述：、三种表述：1、研究内容：、研究内容：4、适用条件：、适用条件：金属导电和电解液导电。金属导电和电解液导电。欧姆最早通过实验证明。欧姆最早通过实验证明。（1）文字表述。导体中的文字表述。导体中的电流电流I 跟导体两端的跟导体两端的电压电压U成成正比正比,跟导体的跟导体的电阻电阻R成成反比反比 （2）公式表述。公式表

5、述。RUI IRU 或或（3）图像表述。图像表述。IUOIR-1O导体中的电流跟哪些因素有关系。导体中的电流跟哪些因素有关系。IUOBAIUOBA两个图线斜率的物理意义是什么？两个图线斜率的物理意义是什么？I/U0.2电压（电压（V）电流（电流（A）电流（电流（A） B导体导体 A2.502.001.501.000.500.400.300.200.10 0.50RUI IRU 1什么叫导体的伏安特性曲线？什么叫导体的伏安特性曲线？UIOA2. 两组同学采用分压电路分别画定值电阻和小灯泡的两组同学采用分压电路分别画定值电阻和小灯泡的伏安特性曲线。对比两个图像的异同，并确定出在这伏安特性曲线。对比

6、两个图像的异同，并确定出在这两个图像中如何求电阻？图线斜率的物理意义是什么？两个图像中如何求电阻？图线斜率的物理意义是什么？UIOBI/AU/V02：如图是一个非线性元件的伏安特性曲线，如何求：如图是一个非线性元件的伏安特性曲线，如何求某电压下的电阻？某电压下的电阻？3：请分析说明电阻随电压如：请分析说明电阻随电压如何变化？何变化？3V1什么线性元件和非线性元件？什么线性元件和非线性元件？0.410200-20-40-2-4-6U/VI/A0.8加正向电压时，加正向电压时，二极管电阻较小，二极管电阻较小，通过二极管的电通过二极管的电流较大；加反向流较大；加反向电压时，二极管电压时，二极管的电阻

7、较大，通的电阻较大，通过二极管的电流过二极管的电流很小。很小。当反向电压很大当反向电压很大时，二极管击穿，时，二极管击穿，反向电流很大。反向电流很大。表明二极管具有表明二极管具有单向导电性：单向导电性：例例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0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大?对欧姆定律理解的角度不同，求解的方法也不相同.本题可以有三种解法：解析：依题意和欧姆定律得： 解答一：4 . 05/30000 IUIUR所以 I01.0 A又因为 20002IUIUR 所以 I2 2I0 2.0 A 解答二：由4 . 05/201100UIUIUR

8、得 I01.0 A又所以2200IUIUR A0 . 22,0202 IIII画出导体的IU图像，如图所示，设原来导体两端的电压为U0时，导体中的电流强度为I0.解答三：当时，530UU I=I0-0.4 A当U 2U0时，电流为I2由图知 02000002524 . 0534 . 0UIUUIUI 所以 I01.0 AI22I02.0 A 2U0I/AI2U/VI0I0-0.4U00.6U0题目说明：说明：（2）导体的电阻是导体自身的一种属性，与U、I无关，用此式讨论问题更简单明了。因而，IUIUR （1）用IU图像结合比例式解题，显得更直观、简捷。物理意义更鲜明。一、电阻一、电阻导体两端的

9、导体两端的电压电压与与通过导体的通过导体的电流电流的的比值比值. .2、定义式：、定义式：1、定义：、定义：R反映导体对电流的阻碍作用反映导体对电流的阻碍作用.IUR R只与导体本身性质有关只与导体本身性质有关.二、欧姆定律二、欧姆定律1、内容：、内容：导体中的电流导体中的电流I 跟跟导体两端的导体两端的电压电压U成成正正比比, , 跟导体的跟导体的电阻电阻R成成反反比比 2、决定式、决定式:RUI 适用适用:线性电阻线性电阻.三、伏安特性曲线三、伏安特性曲线(I- -U图线图线) 斜率斜率=电阻的倒数电阻的倒数IUOBA三、实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线三、实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线 金

10、属物质的电阻率随温度升高而增大，从而使得一段金属导体的电阻随温度变化发生相应的变化。对一只灯泡来说，不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到几十倍。它的伏安特性曲线并不是一条直线，即灯丝的电阻是非线性的。本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内, 其阻值变化,从而了解它的导电特性。（一）实验目的： 通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律（二）实验原理：小灯泡(3.8V 0.3A)、电压表、电流表、2V6V学生电源、滑动变阻器、导线若干、电键等（三）实验器材：1、测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择：由于小灯泡的电阻较小（10左右），为减小误差，可

11、采用安培表外接法。若滑动变阻器采用限流接法（图1甲），即使把R的值调到最大，电路中还有一定的电流，因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据. 控制电路的选用：因为作图需要多个点，要求小灯泡的电压变化范围较大 (从零到接近额定电压), 所以滑动变阻器采用分压接法, 实验电路图如图1乙所示.图1LR甲SEAVELR乙SAV（四）实验电路图（四）实验电路图电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，使开始实验时，小灯泡两端的电压为最小。电表量程选择的原则是：使测量值不超过量程的情况下，指针尽量偏转至3/4量程处。 2、实物接线图、实物接线图（1）先连好电源、电键、滑动变阻器所组成的串

12、联电路（滑动变阻接下面两个接线柱）在连接电路时接线的顺序为“先串后并” ：（2）将小灯泡、电流表串联好，再接到滑动变阻器的两个接线柱上（一上一下）（3）最后将伏特表并接在小灯泡的两端。ELRSAV（4）注意滑动变阻器的滑动触头实验初应在使小灯泡短路的位置。由于选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡，电流表应选用0 0.6A量程；电压表开始时应选用0 3V量程，当电压调到接近3V时，再改用0 15V量程。（5）注意安培表、伏特表的量程和正负接线柱.（五）实验步骤：（五）实验步骤： 2检查无误后，将滑片调节至最左边附近、闭合电键，读出一组U、I值，记录于表格。 3再调节滑线变阻器的滑片到不同位

13、置，读出十二组不同的U、I值，记录于表格。4断开电键，整理好器材。 5在坐标纸上以I为横轴，以U为纵轴、并选取适当的单位。 6用描点法在坐标纸上标出各组U、I值的对应点位置。1按图连接好电路。7用平滑曲线将各点依次连接起来。 8分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。（六）实验注意事项（六）实验注意事项对“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，应明确以下几点：1.由欧姆定律可知, 对一纯电阻用电器, 有I=U/R.因此,当R为定值时,I-U图线应为一过原点的直线,但由于小灯泡的灯丝在其两端电压由0增至额定电压过程中，灯丝温度由室温升高到近2000 ,因此灯丝电阻率有明显增大，故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线

14、。2.实验用的小灯泡通常为“3.8V 0.3A”一类小电珠,其在白炽状态下电阻很小，在室温下电阻更小，因此为减小实验误差，测量电路应采用电流表外接法。3.为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化，滑动变阻器应采用分压式连接。1.关于欧姆定律的适用条件，下列说法正确的关于欧姆定律的适用条件，下列说法正确的是（是（ ）A欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的，对于其他导体不适用出来的，对于其他导体不适用B欧姆定律也适用于电解液导电欧姆定律也适用于电解液导电C欧姆定律对于气体导电也适用欧姆定律对于气体导电也适用D欧姆定律适用于一切导体欧姆定律适用于一切导体2.关于

15、电流和电阻，下列说法中正确的是关于电流和电阻，下列说法中正确的是（ ）A电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大剧，所以电流增大C由由R=U/I可知，可知，I一定时，导体的电阻一定时，导体的电阻R与与U成正比，成正比，U与与I成反比成反比D对给定的电阻，比值对给定的电阻，比值U/I是一个定值，反映导体本是一个定值，反映导体本身的一种性质身的一种性质3.用电器用电器A的电阻是用电器的电阻是用电器B的电阻的的电阻的2倍，加倍，加在在A上的电压是加在上的电压是

16、加在B上的电压的一半上的电压的一半,那么通那么通过过A、B的电流的电流IA和和IB的关系是的关系是 （ ）AIA=2IB B. IA=IBCIA=IB/2 D. IA=IB/4 4.加在某段导体两端的电压变为原来的加在某段导体两端的电压变为原来的1/3时，时，导体总的电流就减小导体总的电流就减小0.6A，如果所加电压变为，如果所加电压变为原来的原来的2倍，则导体中的电流将变为（倍，则导体中的电流将变为（ ） A. 0.6A B. 1.2A C. 0.9A D. 1.8A 5.在一个电阻两端加在一个电阻两端加12V电压时，通过它的电压时，通过它的电流为电流为240mA，当通过它的电流是，当通过它

17、的电流是1.8A时，时，它两端的电压是它两端的电压是_V，这个电阻的阻值，这个电阻的阻值是是_6.某电路两端电压保持不变，当电路电阻为某电路两端电压保持不变，当电路电阻为20时，其电流为时，其电流为0.3A，电阻增加到，电阻增加到30时，其电路时，其电路中的电流要减小中的电流要减小_A，电路两端的电压为，电路两端的电压为_V.7.如果人体的最小电阻是如果人体的最小电阻是800，已知通过人体，已知通过人体的电流为的电流为50mA时，就会引起呼吸器官麻痹，时，就会引起呼吸器官麻痹，不能自主摆脱电源，试求安全电压。不能自主摆脱电源，试求安全电压。3.为探究小灯泡为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电

18、路的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是图象应是 （ ）OUIAOUIBOUICOUIDRESVLA1.一个电阻器，当它两端的电压增加一个电阻器，当它两端的电压增加0.2V时，时，通过电阻器的电流增加通过电阻器的电流增加2mA，则该电阻器的阻，则该电阻器的阻值是多少？值是多少？ 100A102V2 . 0AIUIUR适用条件：定值电阻。适用条件

19、：定值电阻。IUR基本方程：基本方程：IUIUR国际单位制的应用国际单位制的应用2.某电阻两端电压为某电阻两端电压为16 V，在，在30 s内通过电阻横内通过电阻横截面的电量为截面的电量为48 C，此电阻为多大？，此电阻为多大？30 s内有内有多少个电子通过它的横截面？多少个电子通过它的横截面？U=16 V，t=30 s，q=48 C，I=q/t=1.6 ARUI 10IURn=q/e=3.01020个个3.010203、某灯泡两端的电压为、某灯泡两端的电压为1V时时,其电流为其电流为0.2A,当当电压为电压为2V时时,其电流为其电流为0.3A,那么电压为那么电压为1.5V时时,则（则（ ）A

20、. 其电流一定为其电流一定为0.25AB. 其电流一定大于其电流一定大于0.225A而小于而小于0.3AC. 其电流一定大于其电流一定大于0.2A而小于而小于0.25AD. 以上说法均不对以上说法均不对5R20/3，A225. 03/205 . 1 IA3 . 055 . 1 I4、小灯泡通电后其电流、小灯泡通电后其电流I 随所加电压随所加电压U变化的图线如变化的图线如图所示，图所示，P为图线上一为图线上一点，点，PN为图线过为图线过P点的切线，点的切线，PQ为为U轴的垂线，轴的垂线，PM为为I 轴轴的垂线。则下列说法中正确的垂线。则下列说法中正确的是的是 （ ）A随着所加电压的增大，小灯泡的

21、电阻减小随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小11IUR 21IUR 121IIUR B对应对应P点，小灯泡的电阻为点，小灯泡的电阻为C对应对应P点，小灯泡的电阻为点，小灯泡的电阻为D对应对应P点，小灯泡的电阻为点，小灯泡的电阻为 OI2I1 N MI Q U P U15图图a为某一热敏电阻（电路符号为为某一热敏电阻（电路符号为 ,其电阻其电阻值随温度的改变而改变值随温度的改变而改变,且对温度很敏感且对温度很敏感)的的IU关系曲线图关系曲线图.（1）为了通过测量得到图）为了通过测量得到图a所示所示IU关系的完整关系的完整曲线曲线,在图在图b和图和图c两个电路中应选择的是图两个电路中应选择的是图_

22、；简要说明理由：简要说明理由： .VA图图b图图cVAI/mAU/V1 2 3 4 5 6 7500图图a10203040(已知电源电动势为已知电源电动势为9V,内阻不计内阻不计,滑动变阻器的阻值为滑动变阻器的阻值为0100),（2）在图）在图d电路中电路中,电源电压恒为电源电压恒为9V,电流表读数电流表读数为为70mA，定值电阻，定值电阻R1=250。 由热敏电阻的由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻电阻R2的阻值为的阻值为 AR1R2热敏电阻热敏电阻9V图图dRI/mAU/V1 2 3 4 5 6 7500图图a10203040

23、（2） I1=9/250=0.036A=36mA I2=70-36=34 mA UR=5.2V R2 =(9-5.2) / 0.034=118.8 6、在、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中实验中,使用的小使用的小灯泡为灯泡为“6V 3W”,其他可供选择的器材有其他可供选择的器材有:电压表电压表V1(量程量程6V,内阻内阻20K) 电压表电压表V2(量程量程20V,内阻内阻60K)电流表电流表A1(量程量程3A,内阻内阻0.2)电流表电流表A2(量程量程0.6A,内阻内阻1)变阻器变阻器R1(01000,0.5A)变阻器变阻器R2(020,2A)学生电源学生电源E(6

24、8V)开关开关S及导线若干及导线若干.实验中要求电压表在实验中要求电压表在06V范围内读取并记录下范围内读取并记录下12组左右不同的电压值组左右不同的电压值U和对应的电流值和对应的电流值I,以便作出以便作出伏安特性曲线伏安特性曲线,在上述器材中在上述器材中,电流表应选用电流表应选用 ,变阻器应选用变阻器应选用 。在图所示的方框中画出实验。在图所示的方框中画出实验的原理图的原理图. 123622PUR灯灯ELR2SAV表格中所列数据是测量小灯泡表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据：关系的实验数据：U (V)0.00.20.51.01.52.02.53.0I (A) 0.000 0.05

25、0 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215SAV图乙图乙AVS图甲图甲（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图路图_（填（填“甲甲”或或“乙乙”）；）；（2）在方格纸内画出小灯泡的）在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线，分析曲线可曲线，分析曲线可知小灯泡的电阻随知小灯泡的电阻随I变大而变大而 （填（填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”）；）； （3）如图丙所示，用一个定值电阻）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计，电动势为泡组成串并联电路，连接到内阻不计，电动

26、势为3V的的电源上。已知流过电阻电源上。已知流过电阻R的电流是流过灯泡的电流是流过灯泡b电流的两电流的两倍，倍，则流过灯泡则流过灯泡b的电流约的电流约为为 A。 aRb图丙U/VI/A00.050.100.150.203.02.52.01.51.00.5Ib =0.05A, Ub =0.2V，Ia =0.15A, Ub =1.0V，Ua+ Ub =1.2VR2BR1R2，A正确；正确；R1、R2串联后电阻值变串联后电阻值变大，因此在大，因此在区，区，C正确正确返回返回 如图如图2310甲所示，为某一热敏电阻甲所示，为某一热敏电阻(电电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的的IU关系曲线图关系曲线图对实验的考查对实验的考查图图2310返回返回(1)为了通过测量得到图甲所示为了通过测量得到图甲所示IU 关系的完整关系的完整曲线，在图乙、丙所示两个电路中应选择的是图曲线，在图乙、丙所示两个电路中应选择的是图_；简要说明理由；简要说明理由_(电源的电压电源的电