人教版物理选修3-1《欧姆定律》ppt

导体中产生电流的条件是什么？既然导体两端有电压，导体中才有电流，那么导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢？情境引入：控制电路：可以提供从零开始连续变化的电压ESRBAV实验探究导体中的电流跟导体两端电压的关系一、连接电路:测量电路：测量电阻的电流和电压方法（1）直接观察（2）图像法IUOBA0.1I/U0.2电压（V）电流（A）电流（A）B导体A二、数据处理:2.500.252.000.201.500.151.000.100.500.050.400.300.200.100.50实验探究导体中的电流跟导体两端电压的关系结论：对同一导体，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。kUII-U图像是过原点的直线。三、确定常数k:实验探究导体中的电流跟导体两端电压的关系对于同一导体，电流与电压之比是一个常数，与电流、电压无关。不同的导体比值不同。kUI在电压相同的情况下，k越大的导体电流越大。说明导体对电流的阻碍作用越弱。1.为什么说常数k反映了导体本身的性质？2.常数k反映了导体的什么性质？0.1I/U0.2电压（V）电流（A）电流（A）B导体A2.500.252.000.201.500.151.000.100.500.050.400.300.200.100.503.用常数k反映了导体对电流的阻碍作用方便吗？0.1I/U0.2电压（V）电流（A）电流（A）B导体A2.500.252.000.201.500.151.000.100.500.050.400.300.200.100.50实验探究导体中的电流跟导体两端电压的关系三、确定常数k:kUI4.怎样改进才能方便地反映导体对电流的阻碍作用？用1/k即用U/I比值反映导体对电流的阻碍作用强弱比较方便。IUkR1怎样学好电阻这个物理量？2、度量方式：4、矢量标量：标量3、决定因素：导体本身的性质决定。1、引入目的：反映了导体对电流的阻碍作用的大小。IURSlR5、单位换算：6、测量方法：伏安法等。比值法。度量式。R与U、I无关。适用于柱形金属导体和电解液。Ω（SI）1Ω=1V/A1MΩ=103kΩ=106Ω实验探究导体中的电流跟导体两端电压的关系0.1I/U0.2电压（V）电流（A）电流（A）B导体A2.500.252.000.201.500.151.000.100.500.050.400.300.200.100.50kUIIUkR1RUI结论：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比．-------欧姆定律怎样学好欧姆定律？2、理论和实验依据：3、三种表述：1、研究内容：4、适用条件：金属导电和电解液导电。欧姆最早通过实验证明。（1）文字表述。导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比．（2）公式表述。RUIIRU或（3）图像表述。IUOR一定IR-1OU一定导体中的电流跟哪些因素有关系。IUOBAIUOBAI-U图线U-I图线画出导体中的电流随电压变化的曲线。两个图线斜率的物理意义是什么？0.1I/U0.2电压（V）电流（A）电流（A）B导体A2.500.252.000.201.500.151.000.100.500.050.400.300.200.100.50RUIIRUI-U图像的斜率表示导体电阻的倒数，U-I图像的斜率表示导体的电阻。1．什么叫导体的伏安特性曲线？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伏安特性曲线。对比两个图像的异同，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？UIOB导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线。U-I图像和I-U图像都叫做导体的伏安特性曲线。导体A的伏安特性曲线为直线，斜率表示导体的电阻，电阻在研究过程中保持不变；导体B的伏安特性曲线为曲线，过原点的直线（割线）的斜率表示导体的电阻，电阻在研究过程中不断变化。I/AU/V02：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？3：请分析说明电阻随电压如何变化？3V伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元件；伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。线性元件和非线性元件1．什么线性元件和非线性元件？过原点的直线（割线）的斜率表示导体的电阻的倒数。随电压升高，导体的电阻单调增加。0.410200-20-40-2-4-6U/VI/μA0.8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。当反向电压很大时，二极管击穿，反向电流很大。表明二极管具有单向导电性：根据二极管的伏安特性曲线，说出通过二极管的电流与两端电压的关系例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0.4A.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I0＝1.0A又因为20002IUIUR所以I2＝2I0＝2.0A解答二：由4.05/201100UIUIUR得I0＝1.0A又所以2200IUIURA0.22,0202IIII画出导体的I—U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=I0-0.4A当U'＝2U0时，电流为I2由图知02000002524.0534.0UIUUIUI所以I0＝1.0AI2＝2I0＝2.0A2U0I/AI2U/VI0I0-0.4U00.6U0题目说明：（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I—U图像结合比例式解题，显得更直观、简捷。物理意义更鲜明。一、电阻导体两端的电压与通过导体的电流的比值.2、定义式：1、定义：R反映导体对电流的阻碍作用.IURR只与导体本身性质有关.二、欧姆定律1、内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比．2、决定式:RUI适用:线性电阻.三、伏安特性曲线(I-U图线)斜率=电阻的倒数IUOBA三、实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线金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(3.8V0.3A)、电压表、电流表、2V～6V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：①由于小灯泡的电阻较小（10Ω左右），为减小误差，可采用安培表外接法。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.②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。③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（1）先连好电源、电键、滑动变阻器所组成的串联电路（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“3.8V0.3A”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：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。2.实验用的小灯泡通常为“3.8V0.3A”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。A组能力训练题11.关于欧姆定律的适用条件，下列说法正确的是（）A．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B．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D．欧姆定律适用于一切导体BA组能力训练题22.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B．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C．由R=U/I可知，I一定时，导体的电阻R与U成正比，U与I成反比D．对给定的电阻，比值U/I是一个定值，反映导体本身的一种性质DA组能力训练题33.用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍，加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A、B的电流IA和IB的关系是（）A．IA=2IBB.IA=IBC．IA=IB/2D.IA=IB/4DA组能力训练题44.加在某段导体两端的电压变为原来的1/3时，导体总的电流就减小0.6A，如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流将变为（）A.0.6AB.1.2AC.0.9AD.1.8ADA组能力训练题55.在一个电阻两端加12V电压时，通过它的电流为240mA，当通过它的电流是1.8A时，它两端的电压是______V，这个电阻的阻值是______Ω5090A组能力训练题66.某电路两端电压保持不变，当电路电阻为20Ω时，其电流为0.3A，电阻增加到30Ω时，其电路中的电流要减小______A，电路两端的电压为______V.0.16A组能力训练题77.如果人体的最小电阻是800Ω，已知通过人体的电流为50mA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。答：小于40VA组能力训练题8(2009年理综天津卷3)3.为探究小灯泡L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U-I图象应是（）COUIAOUIBOUICOUID解：灯丝电阻随电压的增大而增大，图像的斜率应越来越大。C正确。RESVLAB组能力训练题11.一个电阻器，当它两端的电压增加0.2V时，通过电阻器的电流增加2mA，则该电阻器的阻值是多少？100A102V2.0AIUIUR答：适用条件：定值电阻。IUR基本方程：IUIUR国际单位制的应用B组能力训练题22.某电阻两端电压为16V，在30s内通过电阻横截面的电量为48C，此电阻为多大？30s内有多少个电子通过它的横截面？解：由题意知U=16V，t=30s，q=48C，电阻中的电流I=q/t=1.6A据欧姆定律RUI