高二物理歐姆定律

會計學(xué)1高二物理歐姆定律

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握歐姆定律的內(nèi)容及其適用范圍，并能用來解決有關(guān)電路的問題．2．知道導(dǎo)體的伏安特性和I－U圖象，知道什么是線性元件和非線性元件．3．知道電阻的定義式，理解電阻大小與電壓和電流無關(guān)．

重點難點：歐姆定律的適用條件．

易錯問題：歐姆定律的適用條件．第1頁/共53頁一、電阻同一導(dǎo)體，不管電流、電壓怎樣變化，電壓跟電流的比值

，用R表示，即R＝，R的值反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用，叫做導(dǎo)體的電阻，電阻的單位是

，常用的單位還有千歐、兆歐，1kΩ＝

Ω，1MΩ＝

Ω.不變歐姆103106第2頁/共53頁二、歐姆定律1．表述：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成

，跟導(dǎo)體的電阻成

．2．公式： ．3．適用范圍：歐姆定律對金屬導(dǎo)體和

溶液導(dǎo)電適用，但對

和半導(dǎo)體元件并不適用．正比反比氣體導(dǎo)電電解質(zhì)第3頁/共53頁三、導(dǎo)體的伏安特性曲線1．伏安特性曲線表示導(dǎo)體中的

和導(dǎo)體兩端

的關(guān)系用I－U圖線．2．斜率的物理意義I－U圖線上各點與坐標(biāo)原點連線的斜率為導(dǎo)體的

．電流電壓電阻第4頁/共53頁3．圖線的形狀按照圖線的形狀是否為直線，可將電學(xué)元件分為

和

．線性元件非線性元件第5頁/共53頁四、實驗：測繪小燈泡的伏安特性曲線1．該實驗需要的器材有：電源、開關(guān)、

、

、

、燈泡、導(dǎo)線．電壓表電流表滑動變阻器第6頁/共53頁2．按圖2－3－1的電路圖進行實驗，開關(guān)閉合前，將滑動變阻器的滑片滑至R

端，閉合開關(guān)，逐步減小滑動變阻器的有效電阻，通過小燈泡的電流隨之

，分別記錄電流表和電壓表的多組數(shù)據(jù)，直至電壓達到它的

為止，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡的伏安特性曲線，是一條

．圖2－3－1左增大額定電壓曲線第7頁/共53頁第8頁/共53頁2．公式

是電阻的定義式，適用于任何電阻的計算，公式給出了量度電阻大小的一種方法．而導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，與外加的電壓和通過的電流大小無關(guān)，說“電阻R與U成正比，與I成反比”是錯誤的．第9頁/共53頁1．應(yīng)用兩公式時應(yīng)注意公式中三個物理量I、U、R應(yīng)是同一時刻、對同一導(dǎo)體而言，即應(yīng)滿足同時性與同體性，計算時謹(jǐn)防“張冠李戴”．2．對

因U與I成正比，所以 .

第10頁/共53頁二、對伏安特性曲線的理解及由圖線求電阻1．I－U圖線是直線：表示電流跟電壓成正比，導(dǎo)體為線性元件．2．I－U圖線是曲線：表示電流跟電壓不成正比，導(dǎo)體為非線性元件．圖2－3－2第11頁/共53頁第12頁/共53頁圖2－3－3第13頁/共53頁1．線性元件與純電阻元件是不同的概念．2．線性元件一定是純電阻元件，而純電阻元件不一定是線性元件．

第14頁/共53頁3.非線性元件伏安特性曲線不是直線的,即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件,如下圖,是二極管的伏安特性曲線:二極管具有單向?qū)щ娦?加正向電壓時,二極管電阻較小,通過二極管的電流較大;加反向電壓時,二極管的電阻較大,通過二極管的電流很小.第15頁/共53頁三、測繪小燈泡伏安特性曲線實驗的電路選擇1．測量電路的選擇：測量電路可供選擇的電路有兩種，即內(nèi)接法和外接法，分別如圖2－3－4甲、乙兩圖所示．圖2－3－4考慮到誤差因素，應(yīng)選擇如圖乙所示的電路連接．

第16頁/共53頁2．控制電路的選擇：滑動變阻器有限流式和分壓式兩種，分別如圖2－3－5甲、乙兩圖所示．圖2－3－5考慮到燈泡兩端電壓變化范圍問題，應(yīng)選擇如乙圖所示的電路．第17頁/共53頁3．實驗電路的連接方法(1)接線順序為“先串后并”，即先將電源、開關(guān)、滑動變阻器的全部電阻組成串聯(lián)電路，再將電流表和小燈泡串聯(lián)后的兩端接滑動變阻器的滑動觸點和另一固定接線柱，最后把電壓表并聯(lián)到小燈泡兩端．(2)電表量程選擇的原則：在保證測量值不超過量程的情況下，指針偏轉(zhuǎn)角度越大，測量值的精確度通常越高．第18頁/共53頁(3)滑動變阻器滑動觸頭的初始位置：電路接好后合上開關(guān)前要檢查滑動變阻器滑動觸點的位置，通常在開始實驗時，應(yīng)通過調(diào)整滑動變阻器的滑動觸頭位置，使小燈泡兩端的電壓或流經(jīng)小燈泡的電流最小．第19頁/共53頁1．調(diào)節(jié)電壓時不要超過小燈泡的額定電壓．2．描點作圖象時，建立的坐標(biāo)系標(biāo)度要合理，使描出的點布滿坐標(biāo)紙．3．小燈泡電壓、電流變大時，電阻變大，伏安特性曲線是曲線．連線時要用平滑的曲線，不能連成折線．

第20頁/共53頁二?歐姆定律的應(yīng)用

例2:若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼臅r,導(dǎo)體中的電流減小了0.4A.如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?倍,則導(dǎo)體中的電流多大?第21頁/共53頁答案:2.0A第22頁/共53頁三?伏安特性曲線的應(yīng)用例3:如圖所示,為某小燈泡的電流與其兩端的電壓關(guān)系圖線,試分別計算出其電壓為5V?10V時小燈泡的電阻,并說明電阻的變化規(guī)律.第23頁/共53頁

[鞏固練習(xí)]3.如圖所示,顯示了兩電阻R1?R2的電流I和電壓U之間的關(guān)系,由圖象可知兩電阻大小之比R1:R2為()第24頁/共53頁答案:B第25頁/共53頁課后鞏固提升鞏固基礎(chǔ)A.導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比B.導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的物理條件決定,跟導(dǎo)體兩端的電壓及流過導(dǎo)體的電流的大小無關(guān)C.對確定的導(dǎo)體,其兩端電壓和流過它的電流的比值就是它的電阻值D.一定的電流流過導(dǎo)體,電阻越大,其電壓降越大第26頁/共53頁解析:導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的,與所加的電壓和通過的電流無關(guān).當(dāng)R一定時,才有I∝U,故A錯誤,B?C?D正確.答案:BCD第27頁/共53頁2.下列物質(zhì)中歐姆定律可適用的是()A.金屬B.電解液C.氣體 D.任何物質(zhì)答案:AB第28頁/共53頁3.有甲?乙兩導(dǎo)體,甲的電阻是乙的一半,而單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體乙橫截面的電荷量是甲的兩倍,則以下說法中正確的是()A.甲?乙兩導(dǎo)體中的電流相同B.乙導(dǎo)體中的電流是甲導(dǎo)體的2倍C.甲?乙兩導(dǎo)體兩端的電壓相同D.乙導(dǎo)體兩端的電壓是甲導(dǎo)體的2倍第29頁/共53頁答案:B第30頁/共53頁4.如圖所示是某導(dǎo)體的伏安特性曲線,由圖可知正確的是()A.導(dǎo)體的電阻是25ΩB.導(dǎo)體的電阻是0.04ΩC.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是10V時,通過導(dǎo)體的電流是0.4AD.當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是0.1A時,導(dǎo)體兩端的電壓是2.5V第31頁/共53頁答案:ACD第32頁/共53頁5.已知兩個導(dǎo)體電阻之比R1:R2=2:1,那么()A.若兩個導(dǎo)體兩端電壓相等,則電流之比I1:I2=2:1B.若兩個導(dǎo)體兩端電壓相等,則電流之比I1:I2=1:2C.若導(dǎo)體中電流相等,則兩導(dǎo)體兩端電壓之比U1:U2=2:1D.若導(dǎo)體中電流相等,則兩導(dǎo)體兩端電壓之比U1:U2=1:2答案:BC第33頁/共53頁6.兩電阻R1?R2的電流I和電壓U的關(guān)系如圖可知兩電阻的大小之比R1:R2等于()答案:A第34頁/共53頁7.導(dǎo)體的電阻為4Ω,在120s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是480C,則加在導(dǎo)體兩端的電壓是()A.960V B.16VC.1V D.60V答案:B第35頁/共53頁提升能力8.某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示,則下列說法中正確的是()第36頁/共53頁A.加5V電壓時,導(dǎo)體的電阻約是5ΩB.加11V電壓時,導(dǎo)體的電阻約是1.4ΩC.由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小D.由圖可知,隨著電壓的減小,導(dǎo)體的電阻不斷減小第37頁/共53頁答案:AD第38頁/共53頁9.一只標(biāo)有“220V?60W”的白熾燈泡,加上的電壓U由零逐漸增大到220V.在此過程中,電壓U和電流I的關(guān)系可用圖線表示.在如圖所示的四個圖線中,肯定不符合實際的是()第39頁/共53頁解析:由電阻的定義式知:在U-I圖象上,某一點的縱坐標(biāo)U和該點的橫坐標(biāo)I的比值就對應(yīng)著電阻值R.由于白熾燈泡鎢絲的電阻會隨溫度的升高而增大,當(dāng)白熾燈上加的電壓從零逐漸增大到220V時,鎢絲由紅變到白熾,燈絲的溫度不斷升高,電阻將不斷增大,A圖象表示為一定值,說明電阻不變,不符合要求;C圖象上各點的值隨U的增大而減小,也不符合實際;

第40頁/共53頁答案:ACD第41頁/共53頁10.某同學(xué)做三種導(dǎo)電元件的導(dǎo)電性質(zhì)實驗,他根據(jù)所測數(shù)據(jù),分別繪制了三種元件的I-U圖象,如圖所示,下列判斷哪些是正確的是()第42頁/共53頁A.只有乙圖象是正確的B.甲?丙圖象是曲線,肯定誤差太大C.甲?丙為非線性元件,乙為線性元件D.甲?乙?丙三個圖象都可能是正確的,并不一定有較大誤差解析:某導(dǎo)體元件的I-U圖線可能是直線,也可能是曲線,如果I-U圖線為曲線,即表示該元件是非線性元件,故C?D選項正確.答案:CD第43頁/共53頁11.如圖所示的圖象所對應(yīng)的兩個導(dǎo)體:第44頁/共53頁

(1)電阻關(guān)系R1:R2為____________;(2)若兩個導(dǎo)體中的電流相等(不為零)時,電壓之比U1:U2為____________;(3)若兩個導(dǎo)體的電壓相等(不為零)時,電流之比I1:I2為____________.3:13:11:3第45頁/共53頁12.某電阻兩端電壓為16V,30s內(nèi)通過的電荷量為48C,此電阻為多少?30s內(nèi)有多少電子通過它的橫截面?(e=1.6×10-19C)第46頁/共53頁答案:10Ω30×1020個第47頁/共53頁13.有一個電阻器,測得其電流和電壓的值如下:I(A)0.51.02.04.0U(V)2.184.368.7217.44畫出該電阻器的I-U圖線,此電阻器是否為線性元件?若是,求其電阻是多大?第48頁/共53頁解析:以I為縱軸,U為橫軸建立直角坐標(biāo)系,適當(dāng)選取坐標(biāo)值,根據(jù)給出的4組I?U值描點,如下圖所示.答案:圖見解析是線性元件4.36Ω第49頁/共53頁14.小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大,某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象,用實驗得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡的電流和電壓):I(A)0.120.210.290.340.380.420.45