高二物理欧姆定律

会计学1高二物理欧姆定律

学习目标：1.掌握欧姆定律的内容及其适用范围，并能用来解决有关电路的问题．2．知道导体的伏安特性和I－U图象，知道什么是线性元件和非线性元件．3．知道电阻的定义式，理解电阻大小与电压和电流无关．

重点难点：欧姆定律的适用条件．

易错问题：欧姆定律的适用条件．第1页/共53页一、电阻同一导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值

，用R表示，即R＝，R的值反映了导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻，电阻的单位是

，常用的单位还有千欧、兆欧，1kΩ＝

Ω，1MΩ＝

Ω.不变欧姆103106第2页/共53页二、欧姆定律1．表述：导体中的电流跟导体两端的电压成

，跟导体的电阻成

．2．公式： ．3．适用范围：欧姆定律对金属导体和

溶液导电适用，但对

和半导体元件并不适用．正比反比气体导电电解质第3页/共53页三、导体的伏安特性曲线1．伏安特性曲线表示导体中的

和导体两端

的关系用I－U图线．2．斜率的物理意义I－U图线上各点与坐标原点连线的斜率为导体的

．电流电压电阻第4页/共53页3．图线的形状按照图线的形状是否为直线，可将电学元件分为

和

．线性元件非线性元件第5页/共53页四、实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线1．该实验需要的器材有：电源、开关、

、

、

、灯泡、导线．电压表电流表滑动变阻器第6页/共53页2．按图2－3－1的电路图进行实验，开关闭合前，将滑动变阻器的滑片滑至R

端，闭合开关，逐步减小滑动变阻器的有效电阻，通过小灯泡的电流随之

，分别记录电流表和电压表的多组数据，直至电压达到它的

为止，根据实验数据在方格纸上作出小灯泡的伏安特性曲线，是一条

．图2－3－1左增大额定电压曲线第7页/共53页第8页/共53页2．公式

是电阻的定义式，适用于任何电阻的计算，公式给出了量度电阻大小的一种方法．而导体的电阻由导体本身的性质决定，与外加的电压和通过的电流大小无关，说“电阻R与U成正比，与I成反比”是错误的．第9页/共53页1．应用两公式时应注意公式中三个物理量I、U、R应是同一时刻、对同一导体而言，即应满足同时性与同体性，计算时谨防“张冠李戴”．2．对

因U与I成正比，所以 .

第10页/共53页二、对伏安特性曲线的理解及由图线求电阻1．I－U图线是直线：表示电流跟电压成正比，导体为线性元件．2．I－U图线是曲线：表示电流跟电压不成正比，导体为非线性元件．图2－3－2第11页/共53页第12页/共53页图2－3－3第13页/共53页1．线性元件与纯电阻元件是不同的概念．2．线性元件一定是纯电阻元件，而纯电阻元件不一定是线性元件．

第14页/共53页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,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.第15页/共53页三、测绘小灯泡伏安特性曲线实验的电路选择1．测量电路的选择：测量电路可供选择的电路有两种，即内接法和外接法，分别如图2－3－4甲、乙两图所示．图2－3－4考虑到误差因素，应选择如图乙所示的电路连接．

第16页/共53页2．控制电路的选择：滑动变阻器有限流式和分压式两种，分别如图2－3－5甲、乙两图所示．图2－3－5考虑到灯泡两端电压变化范围问题，应选择如乙图所示的电路．第17页/共53页3．实验电路的连接方法(1)接线顺序为“先串后并”，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联后的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．(2)电表量程选择的原则：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．第18页/共53页(3)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，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．第19页/共53页1．调节电压时不要超过小灯泡的额定电压．2．描点作图象时，建立的坐标系标度要合理，使描出的点布满坐标纸．3．小灯泡电压、电流变大时，电阻变大，伏安特性曲线是曲线．连线时要用平滑的曲线，不能连成折线．

第20页/共53页二､欧姆定律的应用

例2:若加在某导体两端的电压变为原来的时,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?第21页/共53页答案:2.0A第22页/共53页三､伏安特性曲线的应用例3:如图所示,为某小灯泡的电流与其两端的电压关系图线,试分别计算出其电压为5V､10V时小灯泡的电阻,并说明电阻的变化规律.第23页/共53页

[巩固练习]3.如图所示,显示了两电阻R1､R2的电流I和电压U之间的关系,由图象可知两电阻大小之比R1:R2为()第24页/共53页答案:B第25页/共53页课后巩固提升巩固基础A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B.导体的电阻由导体本身的物理条件决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C.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D.一定的电流流过导体,电阻越大,其电压降越大第26页/共53页解析:导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与所加的电压和通过的电流无关.当R一定时,才有I∝U,故A错误,B､C､D正确.答案:BCD第27页/共53页2.下列物质中欧姆定律可适用的是()A.金属B.电解液C.气体 D.任何物质答案:AB第28页/共53页3.有甲､乙两导体,甲的电阻是乙的一半,而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是甲的两倍,则以下说法中正确的是()A.甲､乙两导体中的电流相同B.乙导体中的电流是甲导体的2倍C.甲､乙两导体两端的电压相同D.乙导体两端的电压是甲导体的2倍第29页/共53页答案:B第30页/共53页4.如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知正确的是()A.导体的电阻是25ΩB.导体的电阻是0.04ΩC.当导体两端的电压是10V时,通过导体的电流是0.4AD.当通过导体的电流是0.1A时,导体两端的电压是2.5V第31页/共53页答案:ACD第32页/共53页5.已知两个导体电阻之比R1:R2=2:1,那么()A.若两个导体两端电压相等,则电流之比I1:I2=2:1B.若两个导体两端电压相等,则电流之比I1:I2=1:2C.若导体中电流相等,则两导体两端电压之比U1:U2=2:1D.若导体中电流相等,则两导体两端电压之比U1:U2=1:2答案:BC第33页/共53页6.两电阻R1､R2的电流I和电压U的关系如图可知两电阻的大小之比R1:R2等于()答案:A第34页/共53页7.导体的电阻为4Ω,在120s内通过导体横截面的电荷量是480C,则加在导体两端的电压是()A.960V B.16VC.1V D.60V答案:B第35页/共53页提升能力8.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是()第36页/共53页A.加5V电压时,导体的电阻约是5ΩB.加11V电压时,导体的电阻约是1.4ΩC.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第37页/共53页答案:AD第38页/共53页9.一只标有“220V､60W”的白炽灯泡,加上的电压U由零逐渐增大到220V.在此过程中,电压U和电流I的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是()第39页/共53页解析:由电阻的定义式知:在U-I图象上,某一点的纵坐标U和该点的横坐标I的比值就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220V时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大,A图象表示为一定值,说明电阻不变,不符合要求;C图象上各点的值随U的增大而减小,也不符合实际;

第40页/共53页答案:ACD第41页/共53页10.某同学做三种导电元件的导电性质实验,他根据所测数据,分别绘制了三种元件的I-U图象,如图所示,下列判断哪些是正确的是()第42页/共53页A.只有乙图象是正确的B.甲､丙图象是曲线,肯定误差太大C.甲､丙为非线性元件,乙为线性元件D.甲､乙､丙三个图象都可能是正确的,并不一定有较大误差解析:某导体元件的I-U图线可能是直线,也可能是曲线,如果I-U图线为曲线,即表示该元件是非线性元件,故C､D选项正确.答案:CD第43页/共53页11.如图所示的图象所对应的两个导体:第44页/共53页

(1)电阻关系R1:R2为____________;(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U1:U2为____________;(3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比I1:I2为____________.3:13:11:3第45页/共53页12.某电阻两端电压为16V,30s内通过的电荷量为48C,此电阻为多少?30s内有多少电子通过它的横截面?(e=1.6×10-19C)第46页/共53页答案:10Ω30×1020个第47页/共53页13.有一个电阻器,测得其电流和电压的值如下:I(A)0.51.02.04.0U(V)2.184.368.7217.44画出该电阻器的I-U图线,此电阻器是否为线性元件?若是,求其电阻是多大?第48页/共53页解析:以I为纵轴,U为横轴建立直角坐标系,适当选取坐标值,根据给出的4组I､U值描点,如下图所示.答案:图见解析是线性元件4.36Ω第49页/共53页14.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大,某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压):I(A)0.120.210.290.340.380.420.45