高中物理课件---欧姆定律

1、名师课堂名师课堂一点通一点通第第二二章章恒恒定定电电流流新知预习新知预习巧设计巧设计要点一要点一要点二要点二第第3 3节节欧欧姆姆定定律律创新演练创新演练大冲关大冲关随堂检测归纳小结随堂检测归纳小结课下作业综合提升课下作业综合提升要点三要点三1体验实验探究电流与电压、电阻体验实验探究电流与电压、电阻 之间关系的过程，知道比值定之间关系的过程，知道比值定 义物理量的方法。义物理量的方法。2理解欧姆定律的内容及其适用理解欧姆定律的内容及其适用 条件。条件。3掌握描绘小灯泡的伏安特性曲掌握描绘小灯泡的伏安特性曲 线的实验过程及电路的设计。线的实验过程及电路的设计。电压电压电流电流103106 关键一

2、点关键一点电阻是用比值定义法定义的，但导体的电阻是用比值定义法定义的，但导体的电阻不是由导体两端的电压及通过导体的电流决定的。电阻不是由导体两端的电压及通过导体的电流决定的。正比正比反比反比金属金属电解质溶液电解质溶液 3导体的伏安特性曲线导体的伏安特性曲线 (1)伏安特性曲线：用纵轴表示电流伏安特性曲线：用纵轴表示电流I，用横轴表示电，用横轴表示电压压U，画出导体的，画出导体的IU曲线。曲线。 (2)图线意义：图线意义：IU图线上各点与坐标原点连线的斜图线上各点与坐标原点连线的斜率为导体的率为导体的 。电阻的倒数电阻的倒数(3)图线形状：图线形状：直线：线性元件。例如：直线：线性元件。例如：

3、 、 等。等。曲线：非线性元件。例如：曲线：非线性元件。例如： 、 等。等。关键一点关键一点伏安特性曲线某点的切线斜率并不一定为该伏安特性曲线某点的切线斜率并不一定为该导体此时的电阻。导体此时的电阻。金属导体金属导体电解液电解液气体导体气体导体二极管二极管 4实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线 (1)实验目的：测绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析其实验目的：测绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析其变化规律。变化规律。 (2)实验器材：小灯泡、实验器材：小灯泡、 、电流、电流表、表、 、学生电源、学生电源(或电池组或电池组)、开关、导线、开关、导线、坐标纸、铅笔等。坐标纸、铅笔等

4、。电压表电压表滑动变阻器滑动变阻器 (3)实验电路如图实验电路如图231所示：所示： (4)实验操作：实验操作： 按如图按如图231所示连接好所示连接好电路，开关闭合前，将变阻器滑片电路，开关闭合前，将变阻器滑片滑至滑至R的的 端。端。最左最左图图231 闭合开关，右移滑片到不同位置，并分别记闭合开关，右移滑片到不同位置，并分别记下下 、 的示数。的示数。 依据实验数据作出小灯泡的依据实验数据作出小灯泡的 图线。图线。 关键一点关键一点在图在图231中滑动触头滑至最左端时，中滑动触头滑至最左端时，电压表示数为零。电压表示数为零。电压表电压表电流表电流表IU 试身手试身手夯基础夯基础 1用如图用

5、如图232所示的电路图，采用所示的电路图，采用控制变量法，探究电流跟电阻、电控制变量法，探究电流跟电阻、电压之间的关系。压之间的关系。通过实验可得出：通过实验可得出：(1)对确定导体，电流对确定导体，电流I跟它两端电压跟它两端电压U_，即，即I_U。图图232答案：答案：(1)成正比成正比(2)成反比成反比2欧姆定律适用于欧姆定律适用于 ()A金属导电金属导电 B气体导电气体导电C电解液导电电解液导电 D所有物质导电所有物质导电解析：解析：欧姆定律适用于金属导电和电解液导电，不适用于欧姆定律适用于金属导电和电解液导电，不适用于气体导电及半导体导电，故气体导电及半导体导电，故A、C对，对，B、D

6、错。错。答案：答案：AC3电路中有一段导体，给它两端加上电路中有一段导体，给它两端加上3 V的电压时，通过的电压时，通过它的电流为它的电流为2 mA，可知这段导体的电阻为，可知这段导体的电阻为_；如果给它两端加上如果给它两端加上2 V的电压，它的电阻为的电压，它的电阻为_；如果给它的两端不加电压，它的电阻为如果给它的两端不加电压，它的电阻为_。答案：答案：1 5001 5001 5004根据欧姆定律，下列判断正确的是根据欧姆定律，下列判断正确的是 ()A导体两端的电压越大，导体的电阻越大导体两端的电压越大，导体的电阻越大B加在气体两端的电压与通过的电流的比值是一个常数加在气体两端的电压与通过的

7、电流的比值是一个常数C电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低D电解液短时间内导电的电解液短时间内导电的UI图线是一条直线图线是一条直线答案：答案：CD5为探究小灯泡为探究小灯泡L的伏安特性，连好如的伏安特性，连好如图图233所示的电路后闭合开关，所示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡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表得到的多组读数描绘出的UI图像应是如图图像应是如图234所示的所示的 ()图图233图图23

8、4解析：解析：小灯泡的电流逐渐增大时其温度升高，导致电阻增小灯泡的电流逐渐增大时其温度升高，导致电阻增大，从大，从UI图像来看，曲线上的点与原点连线斜率增大，图像来看，曲线上的点与原点连线斜率增大，只有选项只有选项C正确。正确。答案：答案：C 1对欧姆定律的理解对欧姆定律的理解 欧姆定律是一个实验定律，是在金属导电的基础上欧姆定律是一个实验定律，是在金属导电的基础上总结出来的，具有以下特点：总结出来的，具有以下特点： (1)对象准确。定律中的电压对象准确。定律中的电压U、电流、电流I必须是相对于必须是相对于同一个导体或同一段电路而言的。同一个导体或同一段电路而言的。 (2)欧姆定律并不适用于所

9、有的导电现象。除金属外，欧姆定律并不适用于所有的导电现象。除金属外，对电解液导电也是适用的，但对气体导电以及含有电动对电解液导电也是适用的，但对气体导电以及含有电动机、电解槽等的电路就不适用了。机、电解槽等的电路就不适用了。审题指导审题指导(1)不特别说明认为导体的电阻不变。不特别说明认为导体的电阻不变。(2)每次改变电压后对应的每次改变电压后对应的U、I比值不变。比值不变。答案答案2.0 A (1)IU图线不同于图线不同于UI图线，图线，IU图线为导体的图线为导体的伏安特性曲线，加在导体两端的电压伏安特性曲线，加在导体两端的电压U是自变量，是自变量，I是因是因变量。变量。 (2)对对IU图像

10、或图像或UI图像进行分析比较时，要先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，如图上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义，如图235甲中，甲中，R2R1。图图235图图236 2某导体中的电流随其两端电压的变化如图某导体中的电流随其两端电压的变化如图237所示，则下列说法中正确的是所示，则下列说法中正确的是 ()图图237 A该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻体在某状态下的电阻 B加加5 V电压时，导体

11、的电阻约是电压时，导体的电阻约是5 C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小答案答案BD 对于非线性元件，不同的电压值对应不同的电阻值，在对于非线性元件，不同的电压值对应不同的电阻值，在IU图像中，某点的电阻用该点与原点连线的斜率的倒数表图像中，某点的电阻用该点与原点连线的斜率的倒数表示，并不等于该点曲线的切线斜率的倒数值，注意区分。示，并不等于该点曲线的切线斜率的倒数值，注意区分。 1滑动变阻器的接法滑动变阻器的接法 描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要从坐

12、标原点开始的描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要从坐标原点开始的连续变化的电压，因此滑动变阻器要采用分压式连接。连续变化的电压，因此滑动变阻器要采用分压式连接。 2实验电路的连接方法实验电路的连接方法 (1)接线顺序为接线顺序为“先串后并先串后并”，即先将电源、开关、滑动，即先将电源、开关、滑动变阻器的全部电阻组成串联电路，再将电流表和小灯泡串变阻器的全部电阻组成串联电路，再将电流表和小灯泡串联后两端接滑动变阻器的滑动触点和另一固定接线柱，最联后两端接滑动变阻器的滑动触点和另一固定接线柱，最后把电压表并联到小灯泡两端。后把电压表并联到小灯泡两端。 (2)电表量程选择的原则是：在保证测量值不超过量程的

13、电表量程选择的原则是：在保证测量值不超过量程的情况下，指针偏转角度越大，测量值的精确度通常越高。情况下，指针偏转角度越大，测量值的精确度通常越高。 (3)滑动变阻器滑动触头的初始位置：电路接好后合上开滑动变阻器滑动触头的初始位置：电路接好后合上开关前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，通常在开始实验时，关前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，通常在开始实验时，应通过调整滑动变阻器的滑动触头位置，使小灯泡两端的电应通过调整滑动变阻器的滑动触头位置，使小灯泡两端的电压或流经小灯泡的电流最小。压或流经小灯泡的电流最小。 3注意事项注意事项 (1)调节电压时不要超过小灯泡的额定电压。调节电压时不要超过小灯泡的

14、额定电压。 (2)坐标系标度要合理选取，尽量使描出的图像占据坐坐标系标度要合理选取，尽量使描出的图像占据坐标纸的大部分。标纸的大部分。 (3)小灯泡电压和电流增大时，电阻变大，伏安特性曲小灯泡电压和电流增大时，电阻变大，伏安特性曲线是曲线，连线时要用平滑曲线，不能用折线。线是曲线，连线时要用平滑曲线，不能用折线。 3某同学用如图某同学用如图238所示电所示电路，测绘标有路，测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的的小灯泡的灯丝电阻灯丝电阻R随电压随电压U变化的图像。变化的图像。 (1)除了导线和开关外，有以下除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：一些器材可供选择：图图238电流表：电流

15、表：A1(量程量程100 mA，内阻约，内阻约2 )；A2(量程量程0.6 A，内阻约，内阻约0.3 )；电压表：电压表：V1(量程量程5 V，内阻约，内阻约5 k)；V2(量程量程15 V，内阻约，内阻约15 k)；滑动变阻器：滑动变阻器：R1(阻值范围阻值范围010 )；R2(阻值范围阻值范围02 k)；电源：电源：E1(电动势为电动势为1.5 V，内阻约为，内阻约为0.2 )；E2(电动势为电动势为4 V，内阻约为，内阻约为0.04 )。 为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_，电压表，电压表_，滑动变阻器，滑动变阻器_，电源，电源_。(填

16、器材符号填器材符号) (2)在图在图239中用笔画线代替导线，把实验仪器连中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路。接成完整的实验电路。图图239 (3)根据实验数据，计算并描绘出根据实验数据，计算并描绘出RU的图像如图的图像如图2310所示。由图像可知，此小灯泡在不工作时，灯丝所示。由图像可知，此小灯泡在不工作时，灯丝电阻为电阻为_ ；当所加电压为；当所加电压为3 V时，灯丝电阻为时，灯丝电阻为_ 。图图2310 思路点拨思路点拨本题主要考查测绘小灯泡的伏安特性本题主要考查测绘小灯泡的伏安特性曲线中实验器材的选择、实物图连接及利用图像读取数曲线中实验器材的选择、实物图连接及利用图像

17、读取数据和进行相关的计算。据和进行相关的计算。 解析解析(1)电源的电动势要略大于额定电压，所以电源电源的电动势要略大于额定电压，所以电源应选应选E2；由小灯泡的标称值知其额定电流为；由小灯泡的标称值知其额定电流为0.3 A，所以选，所以选用的电流表的量程应略大于用的电流表的量程应略大于0.3 A，故电流表应选，故电流表应选A2；为减；为减小读数误差，在电压表量程满足条件的前提下，应尽量选择小读数误差，在电压表量程满足条件的前提下，应尽量选择小量程的电压表，故电压表应选小量程的电压表，故电压表应选V1；为了调节电压方便，；为了调节电压方便，应选择小阻值的滑动变阻器，故滑动变阻器应选应选择小阻值

18、的滑动变阻器，故滑动变阻器应选R1。(2)根据实验原理图，将实物图连接，其实验电路如图所示。根据实验原理图，将实物图连接，其实验电路如图所示。(3)小灯泡不工作时的电阻，即其两端电压为零的阻值，由小灯泡不工作时的电阻，即其两端电压为零的阻值，由题给出的题给出的RU图像可以看出，当小灯泡两端电压为图像可以看出，当小灯泡两端电压为0时所时所对应的阻值为对应的阻值为1.5 ；由；由R-U图像可以看出，当小灯泡两端图像可以看出，当小灯泡两端的电压为的电压为3 V时，所对应的阻值为时，所对应的阻值为11.5 。答案答案(1)A2V1R1E2(2)图见解析图见解析(3)1.511.5C对确定的导体，其两端

19、电压和流过它的电流的比值就对确定的导体，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，其电压降越大一定的电流流过导体，电阻越大，其电压降越大解析：解析：导体的电阻是由导体自身的性质决定的，与所加的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，当电压和通过的电流无关，当R一定时，才有一定时，才有IU，故，故A错，错，B、C、D正确。正确。答案：答案：A2(对应要点二对应要点二)如图如图2311所示是某所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知下导体的伏安特性曲线，由图可知下列说法正确的是列说法正确的是 ()A导体的电阻是导体的电阻是25 B导体的电阻是导体的电阻是0.04 图图2311C当导体两端的电压是当导体两端的电压是10 V时，通过导体的电流是时，通过导体的电流是0.4 AD当通过导体的电流是当通过导体的电流是0.1 A时，导体两端的电压是时，导体两端的电压是2.5 V答案：