2013-2014学年高中物理人教版选修3-1同步辅导与检测课件：第2章 第3节 欧姆定律

金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆第3节欧姆定律恒定电流金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回欧姆和欧姆定律的建立乔治·西蒙·欧姆(GeorgSimonOhm,1787～1854)1787年3月16日生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠．父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣.16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途辍学，到1813年才完成博士学业．欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回欧姆对导线中的电流进行了研究．他从傅里叶发现的热传导规律受到启发，导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差．因而欧姆认为，电流现象与此相仿．他猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力，即现在所称的电动势．欧姆花了很大的精力在这方面进行研究．开始他用伏打电堆作电源，但是因为电流不稳定，效果不好．后来他接受别人的建议改用温差电池作电源，从而保证了电流的稳定性．但是如何测量电流的大小，这在当时还是一个没有解决的难题．开始，欧姆利用电流的热效应，用热胀冷缩的方法来测量电流，但这种方法难以得到精确的结果．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来，巧妙地设计了一个电流扭秤，用一根扭丝悬挂一磁针，让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置；再用铋和铜温差电池，一端浸在沸水中，另一端浸在碎冰中，并用两个水银槽作电极，与铜线相连．当导线中通过电流时，磁针的偏转角与导线中的电流成正比．实验中他用粗细相同、长度不同的八根铜导线进行了测量，得出了如下的等式：式中X为磁效应强度，即电流的大小；a是激发力(即温度差)有关的常数，即电动势；x表示导线的长度，b是与电路其余部分的电阻有关的常数，b＋x实际上表示电路的总电阻．X＝ab＋x金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回这个结果于1826年发表.1827年欧姆又在《动电电路的数学研究》一书中，把他的实验规律总结成如下公式：S＝γE式中S表示电流；E表示电动力，即导线两端的电势差，γ为导线对电流的传导率，其倒数即为电阻．欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，并提出怀疑和尖锐的批评．研究成果被忽视，加上经济极其困难，使欧姆精神抑郁．直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回1．电阻是一个只跟导体本身性质________而跟通过的电流________的物理量．它反映了导体对电流的________作用．定义式为，其单位是______，简称________．符号是________．常用单位还有千欧和兆欧．R＝UI答案：有关无关阻碍欧姆欧Ω金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回2．欧姆定律的内容是：导体中的电流跟导体两端的________成正比，跟导体的______成反比，公式为________．3．欧姆定律是个实验定律，实验表明该定律适用于________导电和________，对________和________并不适用．答案：2．电压U电阻R3．金属电解质溶液导电气体导电半导体导电I＝UR金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回4．导体的伏安特性曲线：用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的I－U关系图线叫做导体的伏安特性曲线，伏安特性曲线直观地反映出导体中的________与________的关系．金属导体的伏安特性曲线是一________，直线的斜率为金属导体电阻的________．答案：电压电流过原点的直线倒数金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回一、欧姆定律1．欧姆定律的实验探究结果分析(1)同一导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值U/I是一个常数．(2)在同样的电压下，比值U/I大的，电流小，比值U/I小的电阻大，所以比值U/I反映了导体阻碍电流的性质，叫电阻，用字母R表示，则.(3)B的电阻是A的1.5倍，在同一电压下，B中的电流是A中的，即对电阻不同的导体来说，导体中的电流跟它的电阻成反比．R＝UI11.5金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回2．电阻(1)定义：导体两端的电压与通过导体的电流大小之比叫导体的电阻．(2)定义式：.(3)单位：欧姆(Ω)，常用的还有kΩ、MΩ，且有1Ω＝10－3kΩ＝10－6MΩ.(4)物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小．R＝UI金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回3．欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．(2)表达式：.(3)适用条件：金属导电和电解液导电．(4)三点透析欧姆定律：①欧姆定律公式中的I、U、R必须对应同一导体或同一段纯电阻电路(不含电源、电动机、电解槽等电器的电路)．②欧姆定律不适用于气体导电．③I＝U/R表明同一导体两端I与U成正比，与R成反比．I＝UR金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回（双选）下列说法正确的是()A．由知，一段导体的电阻与它两端的电压及通过它的电流有正反比关系B．比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻C．导体中没有电流通过时，导体电阻即为零D．由知，通过某一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比R＝UIR＝UIR＝UII＝UR金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回解析：导体的电阻取决于导体自身，与U、I无关，故A、C错误；比值反映了导体对电流的阻碍作用，是电阻的定义式，即选项B正确；由欧姆定律可知，D正确．答案：BD点评：欧姆定律的原式是，而公式则是电阻的比值定义式，比值定义式中被定义的物理量与比值中的两个物理量无关，只决定于这两个量的比值大小．I＝URR＝UIR＝UI金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回变式迁移1．关于，下列说法正确与否？(1)当导体两端加一定电压时，测得通过它的电流越大的导体电阻越小；(2)使导体中通过一定电流所需的电压越小，导体电阻越小；(3)对一个确定的导体，若流过的电流越大，则导体两端电压也越大．I＝UR金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回解析：(1)当U一定时，I与R成反比，因此，导体电流越大，说明导体电阻越小．说法(1)正确．(2)当I一定时，U与R成正比，所需电压越小，说明导体电阻越小．说法(2)正确．(3)对一个确定的导体，R就一定，I与U成正比．因此流过导体的电流越大，导体两端电压也越大．所以说法(3)正确．答案：见解析金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回二、导体的伏安特性曲线1．伏安特性曲线(1)定义：建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，画出的导体的I－U图线叫做导体的伏安特性曲线．(2)特点：伏安特性曲线的斜率等于电阻的倒数，即如下图所示斜率越大，表示电阻越小．tanα＝ΔIΔU＝1R，金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回2．线性元件的伏安特性曲线线性元件的伏安特性曲线是过原点的直线，反之伏安特性曲线为过原点的直线的电子元件为线性元件，如定值电阻等．3．非线性元件伏安特性曲线不是直线的，即电流与电压不成正比的电学元件．如下图所示是二极管的伏安特性曲线，二极管具有单向导电性．加正向电压时，二极管电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回某小组同学通过实验描绘出小灯泡的I－U图线，如下图所示，试根据图线中给出的参数，求出小灯泡在工作点A和B的电阻值分别为________、________.金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回解析：在A点，UA＝1V，IA＝0.16A，故RA＝UAIA＝10.16Ω＝6.3Ω在B点，UB＝2.5V，IB＝0.25A，故RB＝UBIB＝10Ω.答案：6.3Ω(结果为5.9Ω～6.4Ω均正确)10Ω金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回变式迁移2．如下图所示为两电阻RA、RB的伏安特性曲线，由图可知：(1)这两电阻大小之比RA∶RB＝________.A．1∶3B．3∶1C．1∶3D.3∶1金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回(2)当这两个电阻分别加上相同电压时，通过的电流之比为IA∶IB＝________.A．1∶3B．3∶1C．1∶3D.3∶1(3)当这两个电阻分别通过相同的电流时，电阻两端的电压之比UA∶UB＝________.A．1∶3B．3∶1C．1∶3D.3∶1金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回分析：在I－U图象中，图线的斜率对导体A和B，电阻RA和RB为定值，再结合欧姆定律解题．k＝IU＝1R，解析：(3)由UA＝IARA，UB＝IBRB，IA＝IB，得UA∶UB＝RA∶RB＝1∶3，故A项正确．答案：(1)A(2)B(3)A(1)由R＝UI＝ΔUΔI得，RA＝1030Ω＝13Ω，RB＝1010Ω＝1Ω故RA∶RB＝1∶3，故A项正确．(2)由I＝UR知，IA∶IB＝RB∶RA＝3∶1，故B项正确．金品质•高追求我们让你更放心！◆物理•选修3-1•(配人教版)◆返回祝您