－教科版選修3－1 歐姆定律 第1課時 學(xué)案.docx

2.1 歐姆定律重難點(diǎn)一、對歐姆定律的理1歐姆定律(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓u成正比，跟導(dǎo)體的電阻r成反比(2)公式：i.(3)適用條件：金屬導(dǎo)電或電解液導(dǎo)電及其他純電阻電路，不適用于氣體導(dǎo)電及含電動機(jī)、電解槽等非純電阻電路(4)歐姆定律可以解決的問題：求導(dǎo)體中的電流；求導(dǎo)體兩端的電壓；求(測)導(dǎo)體的電阻【特別提醒】1歐姆定律適用條件(1)一般適用于金屬導(dǎo)體或電解液導(dǎo)體，氣體或半導(dǎo)體不適用。(2)一般適用于純電阻電路，對非純電阻電路不適用。(3)適用于線性元件，對非線性元件不適用。2歐姆定律的“兩性”(1)同體性：表達(dá)式i中的三個物理量u、i、r對應(yīng)于同一段電路或?qū)w。(2)同時性：三個物理量u、i、r對應(yīng)于同一時刻。2電阻(1)定義：導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流大小之比叫導(dǎo)體的電阻(2)公式：r.(3)單位：歐姆()，常用單位還有k、m.1 103 k106 m.(4)物理意義：反映導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小3對公式i和r的理解比較項目ir意義歐姆定律的表達(dá)形式電阻的定義式前后物理量的關(guān)系i與u成正比，與r成反比r是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，不隨u、i的改變而改變適用條件適用于金屬導(dǎo)體、電解液等適用于計算一切導(dǎo)體的電阻【特別提醒】(1)注意公式中三個物理量i、u、r是同一電阻同一時刻值(2)歐姆定律i僅適用于金屬導(dǎo)電及電解液導(dǎo)電(3)對r，r與u、i無關(guān)，導(dǎo)體電阻r一定時，u和i成正比，r.重難點(diǎn)二、對導(dǎo)體的伏安特性曲線的理解導(dǎo)體的伏安特性曲線1定義：通過某種電學(xué)元件的電流隨電壓變化的實(shí)驗圖線2特點(diǎn)：伏安特性曲線的斜率等于電阻的倒數(shù)，即k，如圖所示，斜率越大，表示電阻越小3非線性元件電阻的確定如圖，非線性元件的iu圖線是曲線，導(dǎo)體電阻rn，即電阻等于圖線上點(diǎn)(un，in)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)。而不等于該點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)。如圖所示。4線性元件的ui圖象與iu圖象的比較【特別提醒】iu圖線中圖線上點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率k，斜率k不能理解為ktan(為圖線為u軸的夾角)，因坐標(biāo)軸的單位可根據(jù)需要人為規(guī)定，同一電阻在坐標(biāo)軸單位不同時傾角是不同的。重難點(diǎn)三、實(shí)驗：測繪小燈泡的伏安特性曲線伏安法測電阻1伏安法測電阻原理歐姆定律給了我們測量電阻的一種方法，由r可知，用電壓表測出電阻兩端的電壓，用電流表測出通過電阻的電流，就可求出待測電阻。2伏安法測電阻的兩種電路比較項目電流表內(nèi)接法電流表外接法電路誤差原因由于電流表內(nèi)阻的分壓作用，電壓測量值偏大由于電壓表內(nèi)阻的分流作用，電流測量值偏大測量結(jié)果r測rarxrxr測時，用內(nèi)接法，當(dāng)rx時，用外接法，當(dāng)rx時，兩種接法效果相同。(3)試觸法：適用于rx、rv、ra的阻值關(guān)系都不能確定的情況，如圖所示，把電壓表的接線端分別接b、c兩點(diǎn)，觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表的示數(shù)變化明顯，說明電壓表的分流對電路影響大，應(yīng)選用內(nèi)接法，若電壓表的示數(shù)有明顯變化，說明電流表的分壓作用對電路影響大，所以應(yīng)選外接法。一、實(shí)驗?zāi)康?測繪小燈泡的伏安特性曲線2分析伏安特性曲線的變化規(guī)律二、實(shí)驗原理根據(jù)歐姆定律，在純電阻電路中，電阻兩端的電壓和通過電阻的電流呈線性關(guān)系，即ui圖線是一條過原點(diǎn)的直線但是實(shí)際電路中由于各種因素的影響，ui圖線就可能不是直線用伏安法分別測出燈泡兩端電壓及通過的電流便可繪出ui圖線，其原理圖如圖所示實(shí)驗電路的確定(1)電流表的內(nèi)、外接：由于小燈泡的電阻較小，為減小誤差，采用電流表外接法。(2)滑動變阻器的接法：描繪小燈泡的伏安特性曲線，需要從坐標(biāo)原點(diǎn)開始的連續(xù)變化的電壓，因此滑動變阻器要采用分壓式連接，實(shí)驗電路圖如圖所示。三、實(shí)驗器材小燈泡(3.8 v,0.3 a)一個，電壓表(03 v15 v)，電流表(00.6 a3 a)各一個，滑動變阻器(20 )一個，學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆四、實(shí)驗步驟1按圖連接好實(shí)驗電路2把滑動變阻器的滑片c調(diào)節(jié)到a端，經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)s.3移動滑動變阻器滑片位置，測出12組左右的不同的電壓值u和電流值i，并將測量數(shù)據(jù)填入表格.u(v)00.20.40.60.81.01.21.6i(a)0u(v)2.02.42.83.23.63.8i(a)4.拆除實(shí)驗電路，整理實(shí)驗器材五、數(shù)據(jù)處理1在坐標(biāo)紙上以u為橫軸i為縱軸，建立坐標(biāo)系2在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn)(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標(biāo)紙為宜)3將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線六、誤差分析1由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差，電流表外接，則電流表示數(shù)偏大2測量時，讀數(shù)帶來誤差3在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來誤差七、注意事項1實(shí)驗前應(yīng)先檢查電流表、電壓表是否指零，不指零時要先轉(zhuǎn)動定位螺絲使指針指零2實(shí)驗過程中，電壓表量程變更：u3 v時采用015 v量程3讀數(shù)時，視線要與刻度盤垂直，力求讀數(shù)準(zhǔn)確4當(dāng)電壓接近燈泡額定電壓值時，一定要慢慢移動滑動變阻器滑片位置，注意電壓表的示數(shù)不要超過小燈泡的額定電壓5兩坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合理，使得根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙，且數(shù)據(jù)點(diǎn)連接時不能連成折線，誤差大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍去過關(guān)檢測1根據(jù)歐姆定律，下列判斷正確的是()a 導(dǎo)體兩端的電壓越大，導(dǎo)體的電阻越大b 加在氣體兩端的電壓與通過的電流的比值是一個常數(shù)c 電流經(jīng)過電阻時，沿電流方向電勢要降低d 雖然電解質(zhì)溶液短時間內(nèi)導(dǎo)電的ui圖線是一條直線，但歐姆定律并不適用2小燈泡通電后其電流i隨所加電壓u變化的圖線如圖所示，p為圖線上一點(diǎn)，pn為圖線過p點(diǎn)的切線，pq為u軸的垂線，pm為i軸的垂線.則下列說法中正確的是()a 隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小b 對應(yīng)p點(diǎn)，小燈泡的電阻為r=u1i2c 對應(yīng)p點(diǎn)，小燈泡的電阻為r=u1i2-i1d 對應(yīng)p點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中梯形pqon所圍的面積3如圖所示是某導(dǎo)體的伏安特性曲線，由圖可知下列結(jié)論正確的是()a 導(dǎo)體的電阻是0.02b 導(dǎo)體的電阻是5c 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為10v時，導(dǎo)體中的電流為0.2ad 當(dāng)導(dǎo)體中的電流為0.2a時，導(dǎo)體兩端電壓為15v4由歐姆定律iur導(dǎo)出uir和rui，下列敘述中不正確的是 （ ）a 由rui知，導(dǎo)體的電阻由兩端的電壓和通過的電流決定b 導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)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 對于確定的導(dǎo)體，其兩端的電壓和流過它的電流的比值等于它的電阻值d 電流相同時，電阻越大，其電壓降越大5如圖所示，為a、b兩電阻的伏安特性曲線，關(guān)于兩電阻的描述正確的是()a 電阻a的電阻隨電流的增大而減小，電阻b阻值不變b 在兩圖線交點(diǎn)處，電阻a的阻值等于電阻bc 在兩圖線交點(diǎn)處，電阻a的阻值大于電阻bd 在兩圖線交點(diǎn)處，電阻a的阻值小于電阻b6鳥兒落在110v的高壓輸電線上，雖然通電的高壓線是裸露電線，但鳥兒仍安然無恙，這是因為（ ）a 鳥有耐高壓的天性b 鳥兒是干燥的，所以鳥體不導(dǎo)電c 鳥兩腳間的電壓幾乎為零d 鳥體電阻極大所以無電流通過7（多選）如圖所示為兩電阻r1和r2的伏安特性曲線，下列說法正確的是()a 若兩電阻串聯(lián)接在電路中，電阻r1兩端的電壓小b 若兩電阻串聯(lián)接在電路中，電阻r1上通過的電流小c 若兩電阻并聯(lián)接在電路中，電阻r1兩端的電壓大d 若兩電阻并聯(lián)接在電路中，電阻r1上通過的電流大8（多選）某同學(xué)做三種導(dǎo)電元件的導(dǎo)電性質(zhì)實(shí)驗，他根據(jù)所測數(shù)據(jù)，分別繪制了三種元件的iu圖象，如圖所示，下列判斷正確的是a 只有圖象是正確的b 、圖象是曲線，肯定誤差太大c 、為非線性元件，為線性元件d 、三個圖象都可能是正確的，并不一定有較大誤差9某電路兩端的電壓不變，當(dāng)電阻增加3 時，電流降為原來的45，則電路原來的電阻為多大？10一根長為l，橫截面積為s的銅棒，兩端電勢差為u，銅棒的電阻為r，銅內(nèi)自由電子密度為n。自由電子電荷量為e，求：（1）通過銅棒的電流i；（2）銅棒內(nèi)的電場強(qiáng)度e；（3）自由電子定向移動的速率v。參考答案1、c；2、b；3、c；4、a；5、b；6、c；7、ad；8、cd；9、【答案】 12【解析】試題分析：設(shè)原來的電阻為r，電流為i，由歐姆定律建立方程可求得原來的電阻。設(shè)電路兩端的電壓為u，原來電阻為r，電流為i，由題意可知i=ur，變化后：ur+3=45i，所以r12 。10、【答案】 （1）i=ur （2）e=ul （3）v=urnes【解析